高三物理提升训练

2020-2021学年高三物理同步单元提升训练第二十单元综合训练三（原卷版）(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1.下列描述中正确的是()A.质子与中子结合成氘核的过程中吸收能量B.某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少2个C.eq\o\al(238,92)U(铀核)衰变为eq\o\al(222,86)Rn(氡核)要经过3次α衰变和4次β衰变D.发生光电效应时入射光波长相同，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，这种金属的逸出功越小2.（2020年山东卷）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（）A. B. C. D.3.2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。该卫星()A.入轨后可以位于北京正上方B.入轨后的速度大于第一宇宙速度C.发射速度大于第二宇宙速度D.若发射到近地圆轨道所需能量较少4.（2020年全国III卷）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（）A.45° B.55° C.60° D.70°5.一列简谐横波某时刻的波形如图(a)所示，从该时刻开始计时，质点A的振动图象如图(b)所示，下列说法不正确的是()A.t＝0.6s时，质点P的位移为2mB.0～0.6s内，质点P运动的路程为6mC.t＝0.6s时，波传播的距离为15mD.若t＝0时，振动刚刚传到A点，则t＝1.6s时，x＝50m处的质点第二次位于波峰6.图中，单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′转动。改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图4中图线甲、乙的规律变化。已知线圈的电阻为1.0Ω，则()A.图线甲对应线圈在t＝0时产生的感应电动势最大B.图线甲、乙对应的线圈在t＝0.2s时，线圈平面均垂直于磁感线C.图线甲、乙对应的线圈转速之比为5∶4D.图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5πA7.某静电场中，在x轴上的电势随坐标x分布的关系图象如图所示，其中x＝x1处和x＝－x1处图线切线的斜率的绝对值相等。一质量为m、电荷量为＋q的试探电荷从x＝－x1处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴运动，则()A.x轴上x＝x1和x＝－x1两处的电场强度相同B.试探电荷在x＝0处速度大小为eq\r(\f(2qφ0,m))C.试探电荷从－x1处运动到x＝0的过程中，电势能减少q(φ0－φ1)D.试探电荷在－x1～0段做匀加速运动，在0～x1段做匀减速运动8.（2020年全国II卷）如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。等于（）A.20 B.18 C.9.0 D.3.0二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共24分)9.（2020年江苏卷）电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有（）A.杀菌用的紫外灯 B.拍胸片的X光机C.治疗咽喉炎的超声波雾化器 D.检查血流情况的“彩超”机10.如图所示，两足够长的光滑水平导轨组成水平轨道，左侧轨道间距为0.4m，右侧轨道间距为0.2m。轨道所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为0.2T。质量均为0.01kg的金属棒M、N垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒M、N均保持静止，现使金属棒M以5m/s的初速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒一直在宽导轨上运动，N棒一直在窄导轨上运动。已知两金属棒接入电路的总电阻为0.2Ω，轨道电阻不计，g取10m/s2，下列说法正确的是()A.M棒减速运动时，回路内产生顺时针方向的电流(俯视)B.M、N棒最后都以2.5m/s的速度向右匀速运动C.从开始到最终两金属棒做匀速运动，回路中产生的焦耳热为6.25×10－2JD.在整个运动过程中，金属棒M、N在水平轨道间扫过的面积之差为0.5m211.（2020年全国I卷）一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。则（）A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J12.（2020年全国II卷）水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为A.48kg B.53kg C.58kg D.63kg三、实验题(本题共3小题，每空2分，共22分)13.某同学使用由带透光狭缝的钢条和光电计时器组成的装置测量重力加速度的大小，如图甲所示。在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光电计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关)处，由静止释放，先后测得两段挡光时间t1和t2。(1)用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图乙所示，其值为________mm。(2)若狭缝宽度不能忽略，则该同学利用eq\o(v,\s\up6(－))AB＝eq\f(xAB,t1)，eq\o(v,\s\up6(－))AC＝eq\f(xAC,t1＋t2)，g＝eq\f(2（\o(v,\s\up6(－))AC－\o(v,\s\up6(－))AB）,t2)及相关测量值得到的重力加速度值比其真实值________(选填“偏大”或“偏小”)，14.某小组利用如图所示装置研究“一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系”。如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V。实验时所用测量压强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为p0)的压强差Δp。在多次改变体积后，得到如下数据：Δp/×105Pa00.110.250.430.67V/mL109876(1)每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了______________。(2)研究小组基于数据，以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是____________。(3)若图象斜率为k，该直线的函数表达式是________________________，图象纵轴截距的绝对值的物理含义是__________________。15.某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热，有“煮饭”和“保温”两种工作模式，在220V电压下的额定功率分别为600W和80W。物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻。现有实验器材：干电池两节，滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)，电阻箱R(精度0.1Ω)，电压表V(量程3V，内阻很大)，电流表A(量程6mA，内阻r＝35.0Ω)，开关及导线若干。(1)同学们利用多用电表进行初步测量和估算发现，电饭锅处于不同工作模式时，实验电流差异较大。为了能顺利完成实验，他们打算将电流表的测量范围扩大到48mA，则应该将电阻箱调节至R＝________Ω并与电流表并联。(2)同学们设计并连接了图9甲所示的电路图，接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于________(填“a”或“b”)端。(3)将电饭锅调至“煮饭”模式，________(填“闭合”或“断开”)开关S2，再闭合开关S1，调节滑动变阻器阻值，发现两表均有示数，但都不能调到零。如果该故障是由图甲中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起的，则断路的导线是________。排除故障后，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关S1。然后将电饭锅调至“保温”模式，改变S2状态，再闭合开关S1，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关S1。(4)直接将两组实验读到的数据绘制成如图乙所示的图象。由图可知，该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为________Ω。(结果保留2位有效数字)四、计算题(本题共3小题，16题10分，17、18题各12分，共34分)16.如图，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，bcd为半圆，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为mA＝2kg、mB＝1kg的物块A、B(均可视为质点)，用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(未被拴接)，其弹性势能Ep＝12J。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M＝2kg、长L＝0.5m的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。已知A与小车之间的动摩擦因数μ满足0.1≤μ≤0.3，g取10m/s2，求：(1)A、B离开弹簧瞬间的速率vA、vB；(2)圆弧轨道的半径R；(3)A在小车上滑动过程中产生的热量Q(计算结果可含有μ)。17.（2020年浙江卷）如图1所示，在绝缘光滑水平桌面上，以O为原点、水平向右为正方向建立x轴，在区域内存在方向竖直向上的匀强磁场。桌面上有一边长、电阻的正方形线框，当平行于磁场边界的边进入磁场时，在沿x方向的外力F作用下以的速度做匀速运动，直到边进入磁场时撤去外力。若以边进入磁场时作为计时起点，在内磁感应强度B的大小与时间t的关系如图2所示，在内线框始终做匀速运动。(1)求外力F的大小；(2)在内存在连续变化的磁场，求磁感应强度B的大小与时间t的关系；(3)求在内流过导线横截面的电荷量q。18.（2020年天津卷）多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器，其基本原理如图所示，从离子源A处飘出的离子初速度不计，经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管（无场区域）构成，开始时反射区1、2均未加电场，当离子第一次进入漂移管时，两反射区开始加上电场强度大小相等