（江苏专用）高考物理二轮复习 简答题42分模拟小卷（二）-人教版高三物理试题

简答题42分模拟小卷(二)简答题：本题分必做题(第10、11题)和选做题(12题)两部分，共计42分。【必做题】10．(8分)某实验小组利用图1甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。小钢球自由下落过程中，计时装置测出小钢球先后通过光电门A、B的时间分别为tA、tB，用小钢球通过光电门A、B的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g，小钢球所受空气阻力可忽略不计。图1(1)先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为d＝________cm。(2)要验证机械能是否守恒，只要比较____________与________是否相等。(3)实验中小钢球通过光电门的平均速度________(选填“大于”或“小于”)小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。由于空气阻力的作用，动能增加量ΔEk总是稍________(选填“大于”或“小于”)重力势能减少量ΔEp，且随小钢球下落起始高度的增加，误差越来越________(选填“大”或“小”)。解析(1)由图乙可知，主尺刻度为8mm，游标对齐的刻度为10，故读数为：8mm＋10×0.05mm＝8.50mm＝0.850cm。(2)若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒。则有mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，即：gh＝eq\f(1,2)(eq\f(d2,teq\o\al(2,B))－eq\f(d2,teq\o\al(2,A)))。(3)已知经过光电门时的时间和小球的直径，则可以由平均速度表示经过光电门时的速度，故v＝eq\f(d,t)，即等于中间时刻的瞬时速度，而小钢球球心通过光电门时的瞬时速度，即为位移中点的瞬时速度，因此平均速度小于钢球球心通过光电门时的瞬时速度；因为小球需克服空气阻力做功，动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能的减小量；而小钢球下落起始高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将增大，即误差越来越大。答案(1)0.850(2)gheq\f(1,2)(eq\f(d2,teq\o\al(2,B))－eq\f(d2,teq\o\al(2,A)))(3)小于小于大11．(10分)一小灯泡上标有“3V1.0W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的I－U图线，要求测量数据从零开始。可选器材如下：A．电压表(0～3V，内阻10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻70kΩ)C．电流表(0～3A，内阻0.4Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻1Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(500Ω，1A)G．学生电源(直流0～6V)、开关、导线若干图2(1)实验时，选用图2甲而不选用图乙所示的电路来完成实验，请说明理由：_______________________________________________________________。(2)实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。(用字母序号表示)(3)根据所选的原理图把图3中所示的实物图连接完整。图3(4)在一次测量时，电压表、电流表的示数如图4所示，则电压测量值为U＝________V，电流测量值为I＝________A。图4通过实验测量得到的数据已经描在了图5所示的I－U坐标系中，请用光滑的曲线将各点连接好。图5解析(1)由于测量数据要从零开始，故采用图2甲所示的分压式电路。(2)因小灯泡额定电压为3.0V，故电压表选用A。小灯泡的额定电流为I额＝eq\f(P额,U额)＝eq\f(1.0,3.0)A＝0.33A，则电流表选用D。滑动变阻器应选阻值较小的E以方便调节。(3)所连的实物图如图甲所示。甲乙(4)由于电压表量程为0～3V，故电压表的读数为1.81V；电流表量程为0～0.6A，故电流表的读数为0.22A。所描绘的伏安特性曲线如图乙所示。答案(1)描绘灯泡的I－U图线所测数据需从零开始(2)ADE(3)如图甲所示(4)1.810.22如图乙所示12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A、B两小题评分。A．[选修3－3](12分)(1)如图6所示是氧气在0℃和100℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系。由图可知。()图6A．100℃的氧气，速率大的分子比例较多B．具有最大比例的速率区间，0℃时对应的速率大C．温度越高，分子的平均速率越大D．在0℃时，部分分子速率比较大，说明内部有温度较高的区域图7(2)如图7所示，一定质量的理想气体的p－V图象中，A→B为等温过程，B→C为绝热过程。这两个过程中，内能减少的是________；此过程中________(填“气体对外”或“外界对气体”)做功。(3)1mol任何气体在标准状况下的体积都是22.4L。试估算温度为0℃，压强为2个标准大气压状态下1立方米内气体分子数目(结果保留两位有效数字)。解析(1)由图象得温度越高，速率大的分子所占的比例较大，A正确；最大比例的速率区间温度越高，速率的值越大，B错误；温度越高，分子的平均速率越大，C正确；气体分子的速率分布特点为中间多，两头少，温度越高，高速率区域对应的速度越大，D错误。(2)A→B过程气体的温度不变，内能不变，两个过程气体的体积都在增大，气体对外做功，B→C过程绝热，没有热传递，由热力学第一定律得内能减少。(3)设0℃，p1＝2大气压下，体积V1＝1m3，在标准状态下，压强为p2＝1大气压，体积为V2由p1V1＝p2V2得到V2＝2.0m3N＝NAeq\f(V2,22.4L/mol)＝5.4×1025个答案(1)AC(2)B→C气体对外(3)5.4×1025个B．[选修3－4](12分)(1)在以下各种说法中，正确的是()A．单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的折射现象D．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一(2)空间中存在一列向右传播的简谐横波，波速为2m/s，在t＝0时刻的波形如题8甲图所示，则x＝2.0m处质点的位移y与时间t关系表达式为________________cm。请在题乙图中画出该简谐横波t1＝0.25s时刻的波形图。(至少画一个波长)图8(3)如图9所示，玻璃棱镜ABC可以看成是由ABE、AEC两个直角三棱镜组成的，有关角度如图。一束频率为5.3×1014Hz的单色细光束从AB面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AB面的夹角α＝60°。已知光在真空中的速度c＝3×108m/s，玻璃的折射率n＝1.5。图9①求光在棱镜中的波长；②该束光线能否从AC面射出，请通过计算说明。解析(2)y＝－5sin(2πt)cm或y＝5sin(2πt＋π)cm(3)①根据n＝eq\f(c,v)，得v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3×108,1.5)m/s＝2×108m/s根据v＝λf，得λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(2×108,5.3×1014)m＝3.77×10－7m②该束光线不能从AC面射出。光路如图所示，ab光线在AC面的入射角为45°。设玻璃的临界角为C，则sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,1.5)＝0.67sin45°>0.67故光线ab在AC面发生全反射，不能从AC面射出。答案(1)AD(2)y＝－5sin(2πt)cm或y＝5sin(2πt＋π)cm(3)①3.77×10－7m②不能C．[选修模块3－5](12分)(扬州二模)(1)下列说法中正确的是()A．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多B．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量(频率)不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯C．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为只有高速运动的粒子才具有波粒二象性D．核力将核子束缚在核内，说明核力一定是吸引力(2)已知质子的质量为m1，中子的质量为m2，碳核(eq\o\al(12,6)C)的质量为m3，则碳核(eq\o\al(12,6)C)的比结合能为________，碳－14是碳的一种具有放射性的同位素，研究发现外来的宇宙射线与大气作用产生宇宙射线中子，宇宙射线中子和大气中氮核(eq\o\al(14,7)N)起核反应产生碳－14，请写出核反应方程________。图10(3)在列车编组站里，一辆m1＝3.6×104kg的甲货车在平直轨道上以v1＝2m/s的速度运动，碰上一辆m2＝2.4×104kg的静止的乙货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后运动的速度以及甲货车在碰撞过程中动量的变化量。解析(3)对整个系统，碰撞过程动量守恒，设结合在一起继续运动的速度为v则m1v1＝(m1＋m2)v货车碰撞后运动的速度v＝eq\f(m1v1,（m1＋m2）)