高考物理二轮复习“22”定时训练8 （全国2卷）逐题仿真练（含解析）-人教版高三全册物理试题

2017年(全国2卷)逐题仿真练题号24253334考点动能定理及应用带电体在电场内的运动热力学定律和气体性质波的性质和光的折射24．(12分)(2019·山东济宁市第二次摸底)某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性能进行研究．他让这辆小车在水平的地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图1所示的v－t图象．已知小车在0～2s内做匀加速直线运动，2～11s内小车牵引力的功率保持不变，9～11s内小车做匀速直线运动，在11s末开始小车失去动力而自由滑行．已知小车质量m＝1kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变，试求：图1(1)在2～11s内小车牵引力的功率P的大小；(2)小车在2s末的速度vx的大小；(3)小车在2～9s内通过的距离x.答案(1)16W(2)4m/s(3)44m解析(1)根据题意，在11s末撤去牵引力后，小车只在阻力Ff作用下做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，根据题图可知：a＝|eq\f(Δv,Δt)|＝2m/s2；根据牛顿第二定律有：Ff＝ma；解得：Ff＝2N；设小车在匀速直线运动阶段的牵引力为F，则：F＝Ff，vm＝8m/s；根据：P＝Fvm；解得：P＝16W；(2)0～2s的匀加速运动过程中，小车的加速度为：ax＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(vx,2)；设小车的牵引力为Fx，根据牛顿第二定律有：Fx－Ff＝max；根据题意有：P＝Fxvx;联立解得：vx＝4m/s；(3)在2～9s内的变加速过程，Δt＝7s，由动能定理可得：PΔt－Ffx＝eq\f(1,2)mvm2－eq\f(1,2)mvx2；解得小车通过的距离是：x＝44m.25.(20分)(2019·四川南充市第一次适应性考试)如图2所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xOy中，x轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m，电荷量为－q(－q<0)的带电绝缘小球，从y轴上的P(0，L)点由静止开始释放，运动至x轴上的A(－L,0)点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入固定在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管，细管的圆心O1位于y轴上，交y轴于B点，交x轴于A点和C(L,0)点，已知细管内径略大于小球外径，小球直径远小于细管轨道的半径，不计空气阻力，重力加速度为g.求：图2(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)小球运动到B点时对管的压力的大小和方向；(3)小球从C点飞出后落在x轴上的位置坐标．答案(1)eq\f(mg,q)(2)3(eq\r(2)＋1)mg方向向下(3)(－7L,0)解析(1)小球由静止释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从A点沿切线方向进入，则此时速度方向与竖直方向的夹角为45°，即加速度方向与竖直方向的夹角为45°，则tan45°＝eq\f(mg,Eq)解得：E＝eq\f(mg,q)(2)根据几何关系可知，细管轨道的半径r＝eq\r(2)L从P点到B点的过程中，根据动能定理得：eq\f(1,2)mveq\o\al(,B2)－0＝mg(2L＋eq\r(2)L)＋EqL在B点，根据牛顿第二定律得：FN－mg＝eq\f(mv\o\al(,B2),r)联立解得：FN＝3(eq\r(2)＋1)mg，方向向上根据牛顿第三定律可得小球运动到B点时对管的压力的大小FN′＝3(eq\r(2)＋1)mg，方向向下(3)从P到A的过程中，根据动能定理得：eq\f(1,2)mveq\o\al(,A2)＝mgL＋EqL解得：vA＝2eq\r(gL)小球从C点抛出后做类平抛运动抛出时的速度vC＝vA＝2eq\r(gL)小球的加速度g′＝eq\r(2)g当小球沿抛出方向和垂直抛出方向位移相等时，又回到x轴，则有：vCt＝eq\f(1,2)g′t2解得：t＝2eq\r(\f(2L,g))则沿x轴方向运动的位移x＝eq\f(vCt,sin45°)＝eq\r(2)vCt＝eq\r(2)×2eq\r(gL)×2eq\r(\f(2L,g))＝8L则小球从C点飞出后落在x轴上的坐标x′＝L－8L＝－7L.33.选修3－3(15分)(2019·广东深圳市第二次调研)(1)(5分)恒温环境中，在导热良好的注射器内，用活塞封闭了一定质量的理想气体．用力缓慢向外拉活塞，此过程中________．A．封闭气体分子间的平均距离增大B．封闭气体分子的平均速率减小C．活塞对封闭气体做正功D．封闭气体的内能不变E．封闭气体从外界吸热(2)(10分)某同学设计了测量液体密度的装置．如图3，左侧容器开口；右管竖直，上端封闭，导热良好，管长L0＝1m，粗细均匀，底部有细管与左侧连通，初始时未装液体．现向左侧容器缓慢注入某种液体，当左侧液面高度为h1＝0.7m时，右管内液柱高度h2＝0.2m．已知右管横截面积远小于左侧横截面积，大气压强p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2.图3①求此时右管内气体压强及该液体的密度；②若此时右管内气体温度T＝260K，再将右管内气体温度缓慢升高到多少K时，刚好将右管中液体全部挤出？(不计温度变化对液体密度的影响)答案(1)ADE(2)①1.25×105Pa5×103kg/m3②351K解析(1)对于一定质量的理想气体，气体的内能和分子平均速率只取决于温度，由题目可知，温度不变，则封闭气体的内能不变，封闭气体分子的平均速率也不变，故B错误，D正确；用力向外缓慢拉动活塞过程中，气体体积增大，则分子间的平均距离增大，气体对活塞做正功，则活塞对气体做负功，故A正确，C错误；根据ΔU＝W＋Q可知，温度不变，则内能U不变，即ΔU＝0，用力向外缓慢拉动活塞，则W<0，故Q>0，即气体从外界吸收热量，故E正确．(2)①设右管横截面积为S，对右管内的气体，由玻意耳定律：p0V0＝p1V1其中：V0＝L0S，V1＝(L0－h2)S解得：p1＝1.25×105Pa又：p1＝p0＋ρg(h1－h2)解得：ρ＝5×103kg/m3②对右管内的气体：eq\f(p1V1,T)＝eq\f(p2V0,T′)其中：p2＝p0＋ρgh1，解得：T′＝351K.34.选修3－4(15分)(2019·陕西汉中市第二次教学质检)(1)(5分)下列说法正确的是________．A．在摆角小于5°时单摆的周期与振幅无关B．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象C．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象E．两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与振动减弱区域应交替出现(2)(10分)如图4所示，有一个玻璃半球，O为球心，右侧面镀银，光源S在其水平对称轴MO上，从光源S发出的一束光斜射在球面上．当入射光线与对称轴的夹角为30°时，发现一部分光经过球面反射后恰好能竖直向上传播，另一部分光折射进入玻璃半球内，经过右侧镀银面的第一次反射后恰好能沿原路返回．若球面的半径为R，光在真空中的传播速度为c.求：图4①玻璃的折射率；②光折射入玻璃半球后传播到右侧镀银面所用的时间．答案(1)ACE(2)①eq\r(3)②eq\f(3R,2c)解析(1)在摆角小于5°时单摆的振动可视为简谐运动，此时周期与振幅无关，选项A正确；用三棱镜观察太阳光谱，是利用光的折射率不同，出现光的色散现象，故B错误；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，选项C正确；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项D错误；两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与振动减弱区域应交替出现，选项E正确．(2)由题意作出光路图，如图所示．①由于入射光线与对称轴的夹角为30°，过入射点H作对称轴的垂线HN，由光路图和几何关系可得：光在球面上发生反射和折射时的入射角和反射角i′＝60°，折射角r＝30°所以由n＝eq\f(sini,sinr)可得：n＝eq\r(3)；②由几何关系可知：光折射入玻璃半球