2021年新高考大二轮物理 小综合练(五)

小综合练（五）

1.（2020.三湘名校教育联盟高三第二次大联考）中国核学会发布消息称,截至2019年6月底，

中国大陆在运核电机组47台，装机容量4873万千瓦，位居全球第三.铀核-弱U）是获得核

能的主要原料之一，其中一种核反应方程为检U+Jn-X+瑞Sr+2jn并释放核能，下列说法

正确的是（）

A.该核反应是重核裂变，产物的结合能之和大于铀核-筋U）的结合能

B.该核反应在中子的轰击下发生，核反应为人工转变

C.X原子核中的核子数为140个，中子数为84个

D.因为裂变时释放能量，根据£=机/,所以裂变后的总质量数减少

答案A

解析根据核反应时质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的产物为氤核和锯核，并会释

放能量，则裂变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，故A正确；该核反应为重核裂

变，不是人工转变，故B错误；X原子核中的核子数为（235+1）—（94+2）=140个，中子数

为140—（92—38）=86个，故C错误；裂变时释放能量，出现质量亏损，但是总质量数不变，

故D错误.

2.（2020.北京市延庆区3月模拟）如图1所示，两束单色光队6分别沿半径方向由空气射入

半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P,下列说法正确的是（）

图1

A.“光一个光子的能量小于6光一个光子的能量

B.“光的折射率大于b光的折射率

C.实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验，〃光比a光条纹间距大

D.若用b光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用«光照射该金属也一定能发生光电

效应现象

答案A

解析由题图可知,a光的入射角要比人光的入射角要大，它们的折射角相同.根据〃=芈粤

sin（72

（此处仇指的是折射角，。2指的是入射角）可知方光的折射率大，所以。光的频率大，根据公

式€=加，可知“光光子的能量小于。光光子的能量，故A正确，B错误；因为〃的频率大

于。的频率，所以》的波长小于a光的波长，根据条纹间距公式Ar=方可知匕光比。光条

纹间距小，故C错误；光的频率越大光子能量越大，越容易发生光电效应，因为匕光的频

率大于。光的频率，所以6光照射某种金属时能发生光电效应现象，a光不一定能发生光电

效应现象，故D错误.

3.（2020•江西九江市高三第二次模拟）如图2,正方形线框PQMW由四根相同的导体棒连接

而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两

端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框尸QMW受到的安培力大小为（）

42

A.2FB.-jFCjFD.0

答案B

解析由已知条件可知用PQN边的有效长度与相同，等效后的电流方向也与相同，

MPQN边的电阻等于边的电阻的3倍，两者为并联关系，设中的电流为/,K'JMPQN

边中的电流为g,设的长为L,由题意知F=B/L

所以MPQN边所受安培力为F'=

方向与MN边所受安培力的方向相同，

故有尸3=尸+尸=^F,故选B.

4.（多选）（2020•云南昆明市高三“三诊一模"测试）如图3所示，一物块从倾角为9的斜面

底端以初速度。o沿足够长的斜面上滑，经时间f速度减为零，再经27时间回到出发点，下

列说法正确的是（）

A.物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速度大小的2倍

B.物块返回斜面底端时的速度大小为号

C.物块与斜面之间的动摩擦因数为ftan。

D.物块与斜面之间的动摩擦因数为ftan。

答案BC

解析物块上滑过程逆向可看做以初速度为0,从上滑的最高点加速运动到出发点的过程.

根据匀变速直线运动公式得：x=^at1,则：“=年，

物块上滑、下滑过程x相同，，是2倍关系，则物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速

度大小的4倍，故A错误；

根据匀变速直线运动公式得：v=y[2ax,则物块上滑过程的初速度大小是返回斜面底端时的

速度大小的2倍，故B正确；

以沿斜面向下为正方向，上滑过程，由牛顿第二定律得：

“zgsin3+fimgcosQ—ma\

下滑过程，由牛顿第二定律得：，"gsin6—fimgcoa0=mai

又a\=4s

3

联立解得：〃=圣111。

故C正确，D错误.

5.（多选）（2020.湖南衡阳市高三一模）某探究小组利用图4甲所示的电路探究一标签模糊的

理想变压器的原、副线圈匝数比.R为定值电阻，L、L2为两只标有“5V2A”的相同小

灯泡，在输入端加如图乙所示的交变电压.开关S断开时，灯泡Li正常发光，测得电阻R

两端的电压与灯泡Li两端电压相等，则下列说法正确的是（）

A.理想变压器原副线圈的匝数比为2：1

B.理想变压器原副线圈的匝数比为3：1

C.定值电阻的阻值为7.5C

D.闭合开关S后，灯泡Li变暗

答案BCD

解析由题图乙可知，变压器输入端电压的有效值为20V,断开S,灯泡Li正常发光，故

灯泡两端的电压为5V,灯泡中的电流为2A,即副线圈输出电压为5V,又因电阻R两端

的电压为5V,故变压器原线圈的输入电压为15V,原、副线圈的匝数比⑴=舁=寺，故A

错误，B正确；由原、副线圈中的电流之比也=?,解得电阻尺中的电流为日A,由闭合电

路欧姆定律可知/?=华=7.5C,故C正确；开关S闭合后，电路的总电阻减小，设副线圈

输出电压保持不变，则副线圈输出电流增大，原线圈输入电流增大，电阻R两端电压增加，

则变压器原线圈输入电压减小，故副线圈输出电压减小，灯泡Li两端电压降低，灯泡Li变

暗，故D正确.

6.（多选）质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为/的绝缘丝线相互连接，放置

在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为+q.在C球上施加一个水平向右的恒力尸之后，三

个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线的反向延长线与A、B

间的丝线相交于丝线的中点，如图5所示.已知静电力常量为左，下列说法正确的是（）

A.8球的电荷量可能为+2q

B.C球的电荷量为一2q

c.三个小球一起运动的加速度为噜

D.恒力F的大小为白野

答案BC

解析根据对称性可知，A球的电荷量和8球的电荷量相同，故A错误；设C球的电荷量

大小为qc,以4球为研究对象，8球对4球的库仑斥力为尸W=声，C球对A球的库仑引

力为尸6=半，由题意可得一起运动的加速度方向与F的作用线平行，则有：FCASM30。

=FBA,FCACOS30°=ma,解得：qc=2q,a=，需,C球带负电，故。球的电荷量为一2q,

故B、C正确；以三个小球整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F=3ma=3*,

故D错误.

7.某校学生在“验证居=〃文”的实验中，设计了如下实验步骤:

图6

第1步：先用粉笔在地上画一个直径为2L的圆，如图6；

第2步：通过力传感器，用绳子绑住一质量为，”的物块，人站在圆内，手拽住绳子离物块

距离为L的位置，用力甩绳子，使物块做匀速圆周运动，调整位置，让转动物块的手肘的

延长线刚好通过地上的圆心，量出手拽住处距离地面的高度为小记下力传感器的读数为人

第3步：转到一定位置时，突然放手，让物块自由抛出去；

第4步：另一个同学记下物块的落地点C,将通过抛出点A垂直于地面的竖直线在地面上的

垂足B与落地点C连一条直线，这条直线近似记录了物块做圆周运动时的地面上的投影圆

在B处的运动方向，量出3c间的距离为s.

第5步：保持物块做圆周运动的半径不变，改变物块做圆周运动的线速度，重复上述操作.

试回答：(用题中的〃八L、/?、s和重力加速度g表示)

⑴放手后，物块在空中运动的时间，=.

(2)物块做圆周运动的线速度内=.

(3)物块落地时的速度。=.

(4)在误差范围内，有F=.

答案⑴/⑵'暗+2gh⑷费

解析(1)物块飞出后做平抛运动，根据力=上尸得，物块在空中运动的时间

(2)物块做圆周运动的线速度&)=：=八

(3)物块落地时的竖直分速度Vy=y)2gh,根据平行四边形定则知，物块落地时的速度v=

小“0尸飞率+2gh

(4)绳子的拉力提供物块做圆周运动的向心力，则拉力尸=&=喏=赞.

8.(2020.湖北宜昌市高三年级3月线上统一调研测试)如图7,将质量为小、导热性良好的

薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中，筒内封闭了一定质量的气体(可视为理想气体).当

筒底与水面相平时，圆筒恰好静止在水中.此时水的温度八=27°C,筒内气柱的长度彷=1m.已

知大气压poR.OXlgPa,水的密度p=l.OXl()3kg/m3,重力加速度大小g取10m".

图7

(1)水温缓慢升高至42℃,求筒底露出水面的高度A/?为多少？

(2)若水温保持42"C不变，用手竖直向下缓慢压圆筒(封闭气体没有溢出)，到某一深度后松

手，圆筒刚好静止(悬浮)在水中，求此时圆筒底部距离水面距离

答案(1)0.05m(2)0.55in

解析(1)以筒内封闭气体为研究对象，初始时筒内气体温度71=(273+27)K=300K,长

度/n=lm,水温升高至n=(42+273)K=315K过程，气体做等压变化，设筒的横截面积

为S,由盖一吕萨克定律有竽①

/112

得A/?=0.05m

(2)初始时筒内气体压强为pi,则有pi=po+pg加②

得P1=1.1X1()5Pa

移动圆筒后，圆筒内气体长度仍为小，即气体体积不变，设此时气体压强为p,由查理定律

有：兴=为③

得p=1.155X105Pa

设圆筒内液面距离水面高度为h2,则有p=po+pg/z2④

得〃2=1.55m

所以6=饱一加⑤

得h=0.55m.

9.如图8所示，质量为，%=2g的物块c静止在倾角均为a=30。的等腰固定斜面上E点，

质量为的物块a和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的轻质细绳相连，细绳绕过斜面

顶端的光滑轻质定滑轮并处于松弛状态，按住物块。使其静止在。点，让物块匕从斜面顶

端C由静止下滑，刚下滑到E点时释放物块小细绳恰好伸直且瞬间张紧绷断，之后物块匕

与物块c立即发生弹性碰撞，碰后“、6都经过f=ls同时到达斜面底端.已知A、。两点

和C、E两点的距离均为乙=0.9m,E、B两点的距离为/2=0.4m.斜面上除EB段外其余

都是光滑的，物块6、c与EB段间的动摩擦因数均为〃=坐，空气阻力不计，细绳张紧时

与斜面平行，物块a未与滑轮发生碰撞，取g=10m/s2.求：

图8

(1)物块人由C点下滑到E点所用时间;

(2)物块a能到达离A点的最大高度；

(3)物块a、b的质量之比霍

mb

答案(1)0.6s(2)0.578m(3)||

解析⑴物块b在斜面上光滑段CE运动的加速度为m=gsina=5m/s2

,1o

由/f|=呼由~

2X0.9

解得：A=--s=0.6s

(2)取沿AC方向为正方向，对物块。有一/i=。"一'产，Z=1s,a\'=^sina=5m/s2

解得0=1.6m/s

物块a沿斜面上滑的距离为s==0.256m

所以物块〃能到达离A点的最大高度/z=(/i+s)sin