高考物理二轮复习“22”定时训练3 （全国3卷）逐题仿真练（含解析）-人教版高三全册物理试题

2019年(全国3卷)逐题仿真练题号24253334考点带电粒子或带电体在电场中的运动动力学、动量和能量观点的应用测分子直径和气体实验定律机械波和光24．(12分)(2019·广东省“六校联盟”第四次联考)如图1所示，ACB是一条足够长的绝缘水kg、电荷量q＝－2.0×10－6C的可视为质点的小物体，在距离C点L0＝6.0m的A点处，在拉力F＝4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C点时撤去拉力，小物体滑入电场中．已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10m/s2，求：图1(1)小物体到达C点时的速度大小；(2)小物体在电场中运动的时间．答案(1)12m/s(2)2.7s解析(1)根据牛顿第二定律，小物体的加速度大小为：a＝eq\f(F－μmg,m)＝12m/s2小物体到达C点的过程中有：v2＝2aL0代入数据解得：v＝12m/s(2)根据牛顿第二定律，小物体向右减速运动的加速度大小为：a1＝eq\f(|q|E＋μmg,m)＝12m/s2小物体向右运动的时间：t1＝eq\f(v,a1)＝1.0s小物体向右运动的位移：x1＝eq\f(v,2)t1＝6.0m由于|q|E>μmg，所以小物体先向右减速运动，后反向向左加速运动，直到滑出电场根据牛顿第二定律，小物体向左加速运动的加速度大小为：a2＝eq\f(|q|E－μmg,m)＝4m/s2小物体在电场中向左运动的时间为：t2＝eq\r(\f(2x1,a2))＝eq\r(3)s小物体在电场中运动的总时间为：t＝t1＋t2＝(1＋eq\r(3))s≈2.7s25．(20分)(2019·云南曲靖市第一次模拟)如图2所示，半径为R的竖直光滑半圆轨道bc与水平光滑轨道ab在b点连接，开始时可视为质点的物体A和B静止在ab上，A、B之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧不与A、B连接)．某时刻解除锁定，在弹力作用下，A向左运动，B向右运动，B沿轨道经过c点后水平抛出，落点p与b点间距离为2R.已知A质量为2m，B质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，求：图2(1)B经c点抛出时速度的大小；(2)B经b时速度的大小；(3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能．答案(1)eq\r(gR)(2)eq\r(5gR)(3)3.75mgR解析(1)B平抛运动过程，竖直方向有2R＝eq\f(1,2)gt2，水平方向：2R＝vct，解得：vc＝eq\r(gR)(2)B从b到c，由机械能守恒定律得eq\f(1,2)mvb2＝2mgR＋eq\f(1,2)mvc2解得：vb＝eq\r(5gR)(3)设弹簧完全弹开后，A的速度为va，弹簧恢复原长过程中A与B组成的系统动量守恒，2mva－mvb＝0，解得：va＝eq\f(1,2)vb＝eq\f(\r(5gR),2)，由能量守恒定律得，弹簧弹性势能：Ep＝eq\f(1,2)×2mva2＋eq\f(1,2)mvb2解得：Ep＝3.75mgR.33．【选修3－3】(15分)(1)(5分)用油膜法测定分子的直径，1mL的油酸加入酒精中配制成1000mL的油酸酒精溶液，1mL油酸酒精溶液通过滴管实验测得为80滴，取1滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后测得油膜面积为260cm2.①则油酸分子的直径约为________m；(结果保留一位有效数字)②按照一定比例配制的油酸酒精溶液置于一个敞口容器中，如果时间偏长，会影响分子尺寸测量结果导致测量值________(选填“偏大”或“偏小”)．(2)(10分)如图3所示，在粗细均匀的U形管右侧，用水银封闭一段长为L1＝19cm、温度为T1＝280K的气体，稳定时，左右两管水银面高度差为h＝6cm.已知大气压强为p0＝76cmHg.①给右管密闭气体缓慢加热，当右管内气体温度为多少时，两管水银面等高．②若不给右管密闭气体加热，而是向左管缓慢补充水银，也可使两管水银面等高，求需补充水银柱的长度．图3答案(1)①5×10－10②偏小(2)①352K②9cm解析(1)①测得油膜面积S＝260cm2＝2.6×10－2m2，每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：V＝eq\f(1,1000)×eq\f(1,80)mL＝1.25×10－11m3，所以油酸分子的直径d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1.25×10－11,2.6×10－2)m≈5×10－10m.②置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此导致测量值偏小．(2)①加热前，对于封闭气体有：p1＝p0－ρgh＝70cmHg加热后，右管内气体压强为：p2＝p0＝76cmHg当两管内水银面等高时，右管内水银面下降高度为：eq\f(h,2)＝3cm由理想气体状态方程得：eq\f(p1SL1,T1)＝eq\f(p2SL2,T2)又L2＝L1＋3cm＝22cm代入数据解得：T2＝352K②设补充水银后，右管内水银面上升x，管内气体长度为L1－x由玻意耳定律有：p1SL1＝p2S(L1－x)解得：x＝1.5cm注入水银柱的长度为：y＝h＋2x＝9cm34．【选修3－4】(15分)(2019·湖南省邵阳市二模)(1)(5分)一列简谐横波在t＝0.6s时刻的图象如图4甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为－1cm，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是________．图4A．这列波沿x轴正方向传播B．这列波的波速是eq\f(50,3)m/sC．从t＝0.6s开始，紧接着的Δt＝0.6s时间内，A质点通过的路程是10mD．从t＝0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物，不能发生明显衍射现象(2)(10分)如图5所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径为R＝0.5m的四分之一的圆周，圆心为O，已知AD＝eq\f(\r(6),10)m，光线从AB面上的某点入射，入射角θ1＝45°，它进入棱镜后射向O点，恰好不会从BC面射出．求：图5①该棱镜的折射率n；②光线在该棱镜中传播的时间t(已知光在空气中的传播速度c＝3.0×108m/s)．答案(1)ABD(2)①eq\f(\r(6),2)②eq\f(2\r(6),15)×10－8s解析(1)由题图乙读出t＝0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由题图甲判断出波的传播方向为沿x轴正方向，故A正确；由图甲读出波长为λ＝20m，由乙图知周期T＝1.2s则波速为v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(20,1.2)m/s＝eq\f(50,3)m/s，故B正确；Δt＝0.6s＝0.5T，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程为4倍振幅，则经过Δt＝0.6s，A质点通过的路程是：s＝2A＝4cm，故C错误；图示时刻质点P沿y轴正方向运动，质点Q沿y轴负方向运动，所以质点P将比质点Q早回到平衡位置，将此图象与正弦曲线进行对比可知，P点的横坐标为xP＝eq\f(20,3)m，Q点的横坐标xQ＝eq\f(40,3)m，根据波形的平移法可知质点P比质点Q早回到平衡位置时间为：t＝eq\f(xQ－xP,v)＝0.4s，故D正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，该波的波长为20m，故E错误．(2)①光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角CsinC＝eq\f(1,n)在AB界面上发生折射