高三物理知识点综合突破检测题41.docx

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高三物理知识点综合突破检测题41

等值模拟三

（时间：

60分钟　满分：

120分）

选择题部分（共42分）

选择题部分共7小题，每小题6分，共42分.

一、选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.）

14.如图1所示，两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上，物块处在同一水平面内，之间用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力F，使两物块处于静止状态，此时绳与斜面间的夹角小于90°，当增大拉力F后，系统仍处于静止状态，下列说法不正确的是（　　）

图1

A.绳受到的拉力变大

B.物块与斜面间的摩擦力变小

C.物块对斜面的压力变小

D.物块受到的合力不变

答案　B

解析　F增大，由于绳的夹角不变，故绳上的拉力增大，A正确；对物块受力分析，沿斜面方向，绳的拉力的分量与重力的分量之和等于静摩擦力，垂直斜面方向，重力的分量等于支持力与绳的拉力的分量之和，由于绳上的拉力增大，故静摩擦力变大，支持力变小，由牛顿第三定律知物块对斜面的压力变小，B错误，C正确；物块仍处于平衡状态，所受合力仍为0，故D正确.

15.如图2所示，一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动，圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球，在圆盘的中部有一个圆形线圈.实验时圆盘沿顺时针方向绕中心转动时，发现线圈中产生逆时针方向（由上向下看）的电流，则下列关于可能出现的现象的描述正确的是（　　）

图2

A.圆盘上金属小球带负电，且转速减小

B.圆盘上金属小球带负电，且转速增加

C.圆盘上金属小球带正电，且转速不变

D.圆盘上金属小球带正电，且转速减小

答案　A

解析　线圈中产生逆时针方向（由上向下看）的感应电流，由右手定则可知感应电流的磁场方向向上，由楞次定律可知可能是线圈中向上的磁场减弱或向下的磁场增强的结果，若圆盘上金属小球带负电，顺时针旋转产生逆时针方向的电流，磁场方向向上，转速减小时，向上的磁场减弱，A正确，B错误；同理可知若圆盘上金属小球带正电，产生顺时针方向的电流，磁场方向向下，转速增加时，向下的磁场增强，C、D错误.

16.图3甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图.他让光从空气射向玻璃砖，在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦（sinr）与入射角正弦（sini）的关系图像.则下列说法正确的是（　　）

图3

A.该玻璃的折射率n＝

B.该玻璃的折射率n＝1.5

C.在由空气进入该玻璃中传播时，光波频率变为原来的

倍

D.在由空气进入该玻璃中传播时，光波波长变为原来的1.5倍

答案　D

17.据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器，假设其发射过程为：

先让运载火箭将其送入太空，以第一宇宙速度环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道.最后再一次调整速度以线速度v在火星表面附近环绕飞行，若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知地球和火星的半径之比为2∶1，密度之比为7∶5，则v大约为（　　）

A.6.9km/sB.3.3km/s

C.4.7km/sD.18.9km/s

答案　B

解析　探测器绕地球表面运行和绕火星表面运行都是由万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律有：

＝

，v＝

①，M为中心天体质量，R为中心天体半径，M＝ρ·

πR3②，由①②得：

v＝

，已知地球和火星的半径之比为2∶1，密度之比为7∶5，所以探测器绕地球表面运行和绕水星表面运行线速度大小之比为：

＝

，第一宇宙速度大小是环绕星球表面飞行的线速度大小，地球第一宇宙速度为7.9km/s，所以探测器绕火星表面运行的线速度大小是3.3km/s，故选B.

二、选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.）

18.如图4，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻.开关S是闭合的，

和

为理想电压表，读数分别为U1和U2；

、

和

为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3.U1数值不变，现断开S，下列推断中正确的是（　　）

图4

A.U2变小、I3变大B.U2不变、I3变小

C.I1变小、I2变小D.I1变大、I2变大

答案　C

解析　理想变压器的电压与匝数成正比，由于理想变压器原线圈电压不变，则副线圈电压不变，所以V2的示数U2不变，当S断开之后，并联电路的电阻变大，副线圈的电阻也就变大，由于副线圈电压不变，所以副线圈的总电流变小，即I2变小，由于电流与匝数成反比，当副线圈的电流变小时，原线圈的电流也要变小，所以I1变小，由于副线圈的总电流变小，R1的电压变小，并联电路的电压就会变大，所以R3的电流I3就会变大，所以C正确，故选C.

19.如图5所示，一质量为m的小方块（可视为质点），系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r.给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0，小方块将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为

，则以下说法正确的是（　　）

图5

A.如果初速度v0较小，绳的拉力可能为0

B.绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小

C.小方块运动一周的时间为

D.小方块运动一周克服摩擦力做的功为

mv

答案　BCD

解析　小方块做圆周运动绳子的拉力提供向心力，选项A错误；利用“化曲为直”的思想，小方块在运动一周的过程中，可以看做小方块做加速度为a＝μg的匀减速直线运动，则绳的拉力F＝m

，v2－v

＝－2μgx，x＝rθ，化简得F＝

－2μmgθ，即绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小，选项B正确；根据平均速度公式得：

2πr＝

t，解得t＝

，选项C正确；对小方块运用动能定理，小方块运动一周克服摩擦力做的功Wf＝

mv

－

m（

）2＝

mv

，选项D正确.

20.图6为某节能运输系统的简化示意图.其工作原理为：

货箱在轨道顶端A时，自动将货物装入货箱，然后货箱载着货物沿粗糙程度各处相同的轨道无初速度下滑，接着压缩弹簧，当弹簧被压缩至最短时，立即锁定并自动将货物卸下，卸完货物后随即解锁，货箱恰好被弹回到A，此后重复上述过程.若弹簧为自由长度时其右端对应的斜面位置是B，货箱可看作质点，则下列说法正确的是（　　）

图6

A.锁定前瞬间货箱所受合外力等于解锁后瞬间货箱所受合外力

B.货箱由A至B和由B至A的过程中，在同一位置（除A点外）的速度大小不相等

C.货箱上滑与下滑过程中克服摩擦力做的功相等

D.货箱每次运载货物的质量必须相等

答案　BD

解析　锁定前瞬间货箱和货物受斜面的摩擦力方向沿斜面向上，加速度沿斜面向上，解锁后瞬间货箱受斜面的摩擦力方向沿斜面向下，加速度沿斜面向上，加速度大小不相等，货箱所受合外力不相等.选项A错误.由于加速度不相等，运动不具有对称性，在往返过程中同一位置的速度大小不相等，选项B正确.

根据动能定理，从A到弹簧被压缩至最短时：

（M＋m）gLsinθ－μ（M＋m）gcosθ·L－W弹＝0

从解锁瞬间到A：

－MgLsinθ－μMgcosθ·L＋W弹＝0

联立解得m＝

.选项C错误，D正确.

非选择题部分（共78分）

非选择题部分共5题，共78分

21.（10分）“物体所受的合力减小，物体的运动速度就一定减小吗？

”某同学设计了如图7甲所示的实验装置探究这一问题：

先调节长木板倾角，使小车不受拉力时可近似做匀速运动，然后将一条橡皮筋一端固定在长木板一端，另一端系在小车上，将小车拉到靠近打点计时器的位置.启动打点计时器并从静止起释放小车，得到如图乙所示的纸带.打点计时器的打点周期为T，纸带上各点为连续打出的点，纸带上某点P与其相邻点间距离分别为x1、x2.

图7

图8

（1）该同学用

来计算打点P时小车速度的大小，可以这样计算的理由是：

_________，这样计算得到的结果与真实值相比________（选填“偏大”或“偏小”）.

（2）从纸带上选取若干点进行测量和计算，得出这些点对应的速度v和时刻t，根据实验数据作出小车的v－t图象如图8所示.通过分析所作出的v－t图象，可以得到的实验结论是________________________________________________________________________.

答案　

（1）很短时间内的平均速度近似等于中间时刻的瞬时速度　偏小

（2）物体所受的合力减小，物体的速度不一定减小

解析　打点计时器的打点时间间隔较小，可以用两点间的平均速度表示中间时刻的瞬时速度.由于小车做加速度减小的加速运动，故此值比真实值偏小.结论：

物体所受的合力减小，物体的速度不一定减小.

22.（10分）为了较准确地测量一只微安表的内阻，采用图9所示实验电路图进行测量，实验室可供选择的器材如下：

图9

A.待测微安表（量程500μA，内阻约300Ω）

B.电阻箱（最大阻值999.9Ω）

C.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）

D.滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ）

E.电源（电动势为2V，内阻不计）

F.保护电阻R0（阻值为120Ω）

（1）实验中滑动变阻器应选用____（填“C”或“D”）；

（2）按照实验电路在图10所示的方框中完成实物图连接.

图10

（3）实验步骤：

第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端，调节电阻箱的阻值为零；

第二，闭合开关S，将滑片缓慢左移，使微安表满偏；

图11

第三，保持滑片不动，调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3时，此时接入电路的电阻箱的示数如图11所示，阻值R为________Ω.

第四，根据以上实验可知微安表内阻的测量值RA为______Ω.

（4）若调节电阻箱的阻值为R′时，微安表的示数正好是满刻度的1/2，认为此时微安表内阻就等于R′，则此时微安表内阻的测量值R′与微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值RA相比，更接近微安表真实值的是________.（填“R′”或“RA”）

答案　

（1）C

（2）如图所示

（3）145.5　291　RA

解析　

（1）滑动变阻器采用分压式接法，应选小量程的，便于调节.（3）各挡位电阻之和即为电阻箱的读数.由欧姆定律可知IgRg＝

Ig（R＋Rg），代入已知数据可求得Rg＝291Ω，则RA＝Rg＝291Ω.（4）电阻箱和微安表串联的总电阻增大，它们与滑动变阻器滑片右侧电阻并联后阻值略增大，那么电路总电阻略增大，总电流略减小，变阻器滑片右侧电阻分到的电压略增大，通过微安表电流为

Ig时，电阻箱和微安表串联的总电阻略大于

Rg，所以测量值比真实值偏大，同理可知，用半偏法测得的值R′比真实值差得更多.

23.（16分）某品牌汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题.

整车行驶质量

1500kg

额定功率

75kW

加速过程

车辆从静止加速到108km/h所需时间为10s

制动过程

车辆以36km/h行驶时的制动距离为5.0m

已知汽车在水平公路上沿直线行驶时所受阻力Ff跟行驶速率v和汽车所受重力mg的乘积成正比，即Ff＝kmgv，其中k＝2.0×10－3s/m.取重力加速度g＝10m/s2.

（1）若汽车加速过程和制动过程都做匀变速直线运动，求这次测试中加速过程的加速度a1的大小和制动过程的加速度a2的大小；

（2）求汽车在水平公路上行驶的最大速度vm；

（3）把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车，其他参数不变.若电源功率转化为汽车前进的机械功率的效率η＝90%.假设1kW·h电能的售价为0.50元（人民币），求电动汽车在平直公路上以最大速度行驶距离s＝100km时所消耗电能的费用.结合此题目，谈谈你对电动汽车的看法.

答案　见解析

解析　

（1）加速过程的加速度大小a1＝

＝

＝3m/s2

制动过程满足：

－2a2x＝0－v

解得加速度大小a2＝10m/s2

（2）当汽车的速度达到最大时，汽车受到牵引力与阻力相等.满足：

P额＝Ffvm，即P额＝kmgv

解得：

vm＝50m/s

（3）以最大速度行驶过程中，克服阻力所做的功

Wf＝Ffs＝kmgvms

代入数据，解得：

Wf＝1.5×108J

消耗电能E＝

＝1.67×108J＝46.4kW·h

所以，以最大速度行驶100km的费用

Y＝46.4×0.5＝23.2元

可以从行驶费用、环保和减排等角度说明.

24.（20分）如图12所示，ab、cd为间距L＝1m的竖直光滑金属导轨，导轨电阻不计，ac间连接有一个R＝1Ω的电阻，空间中存在着方向垂直于导轨平面，磁感应强度B0＝1T的匀强磁场.将一根质量m＝0.5kg的金属棒紧靠ac放置在导轨上，金属棒的电阻r＝0.6Ω.现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与ac平行且与导轨接触良好.当金属棒滑行到MN处时恰好达到稳定速度，已知MN与ac距离h＝8m，金属导轨足够长、g＝10m/s2.则：

图12

（1）请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化？

（2）金属棒的稳定速度多大？

（3）金属棒从释放至达到稳定速度的过程中，电阻R产生的焦耳热是多大？

（4）若将金属棒滑行至MN处的时刻记作t＝0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐变小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）?

答案　见解析

解析　

（1）在达到稳定速度前，金属棒的加速度逐渐减小，速度逐渐增大.

（2）达到稳定速度时，有F＝B0LI

I＝

mg＝F

得：

vm＝8m/s

（3）由功能关系可知：

mgh－Q＝

mv

QR＝

Q

得：

QR＝15J

（4）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流，此时金属棒将沿导轨做加速度为g的匀加速运动

B0Lh＝BL（vmt＋

gt2＋h）

得：

B＝

25.（22分）如图13，足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆ab与导轨垂直且接触良好，导轨右端通过电阻与平行金属板AB连接.已知导轨相距为L；磁场磁感应强度为B；R1、R2和ab杆的电阻值均为r，其余电阻不计；板间距为d，板长为4d；重力加速度为g，不计空气阻力.如果ab杆以某一速度向左匀速运动时，沿两板中心线水平射入质量为m、带电荷量为＋q的微粒恰能沿两板中心线射出；如果ab杆以同样大小的速度向右匀速运动时，该微粒将射到B板距左端为d的C处.

图13

（1）求ab杆匀速运动的速度大小v；

（2）求微粒水平射入两板时的速度大小v0；

（3）如果以v0沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出，试讨论ab杆向左匀速运动的速度范围.

答案　

（1）

（2）

　（3）

解析　

（1）ab杆匀速向左运动的速度大小为v，则ab杆产生的电动势为

E＝BLv①

两板间的电压为U0＝

E＝

②

ab杆向左匀速运动时有

＝mg③

由①②③得v＝

④

（2）ab杆向右匀速运动时，设带电微粒射入两板时的速度为v0，向下运动的加速度为a，经时间t射到C点，有

＋mg＝ma⑤

微粒做类平抛运动，有d＝v0t⑥

＝

at2⑦

由③⑤⑥⑦得v0＝

⑧

（3）要使带电微粒能从两板间射出，设它在竖直方向运动的加速度为a1，时间为t1，应有

>

a1t

⑨

t1＝

⑩

由⑧⑨⑩得a1<

⑪

（i）若a1的方向向上，设ab杆向左匀速运动的速度为v1

两板电压为U1＝

BLv1⑫

又有

－mg＝ma1⑬

联立⑪⑫⑬得v1<

⑭

（ii）若a1的方向向下，设ab杆向左匀速运动的速度为v2

两板电压为U2＝

BLv2⑮

又有mg－

＝ma1⑯

联立⑪⑮⑯得v2>

⑰

所以ab杆向左匀速运动的速度范围为