高考物理二轮复习“22”定时训练12 （全国3卷）逐题仿真练（含解析）-人教版高三全册物理试题

2016年(全国3卷)逐题仿真练题号24253334考点动力学和功能关系应用电磁感应规律综合应用内能和气体性质机械波和折射定律24．(12分)(2019·广东广州市下学期一模)倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑．如图1,4个“”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处．现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰．已知每个滑块的质量为m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tanθ，重力加速度为g.求：图1(1)滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；(2)4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离．答案(1)eq\f(3,4)mgsinθ(2)eq\f(4,3)L解析(1)以4个滑块为研究对象，设第一个滑块刚进入BC段时，4个滑块的加速度为a，由牛顿第二定律：4mgsinθ－μ·mgcosθ＝4ma以滑块1为研究对象，设刚进入BC段时，滑块1受到的轻杆的压力为F，由牛顿第二定律：F＋mgsinθ－μ·mgcosθ＝ma已知μ＝tanθ联立可得：F＝eq\f(3,4)mgsinθ故轻杆所受的压力F′＝F＝eq\f(3,4)mgsinθ(2)设4个滑块完全进入粗糙段时，也即第4个滑块刚进入BC时，滑块的共同速度为v.这个过程，4个滑块向下移动了6L的距离，1、2、3滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L、2L、L.由动能定理，有：4mgsinθ·6L－μ·mgcosθ·(3L＋2L＋L)＝eq\f(1,2)·4mv2可得：v＝3eq\r(gLsinθ)由于动摩擦因数为μ＝tanθ，则4个滑块都进入BC段后，所受合外力为0，各滑块均以速度v做匀速运动．第1个滑块离开BC后做匀加速下滑，设到达D处时速度为v1，由动能定理：mgsinθ·(3.5L)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(,12)－eq\f(1,2)mv2可得：v1＝4eq\r(gLsinθ)当第1个滑块到达C处刚要离开粗糙段时，第2个滑块正以v的速度匀速向下运动，且运动L距离后离开粗糙段，依次类推，直到第4个滑块离开粗糙段．由此可知，相邻两个滑块到达C处的时间差为Δt＝eq\f(L,v)，因此到达水平面的时间差也为Δt＝eq\f(L,v)所以滑块在水平面上的间距为d＝v1Δt联立解得d＝eq\f(4,3)L.25．(20分)(2019·西藏拉萨北京实验中学第五次月考)如图2所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内，其间距L＝0.2m,磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向下，两导轨之间连接的电阻R＝4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其接入电路的电阻r＝0.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v＝0.5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长．求：图2(1)金属棒ab产生的感应电动势；(2)通过电阻R的电流大小和方向；(3)水平拉力的大小F；(4)金属棒a、b两点间的电势差．答案(1)0.05V(2)0.01A从M通过R流向P(3)0.001N(4)0.048V解析(1)设金属棒ab中产生的感应电动势为E，则：E＝BLv代入数值得E＝0.05V(2)设通过电阻R的电流大小为I，则：I＝eq\f(E,R＋r)代入数值得I＝0.01A由右手定则可得，通过电阻R的电流方向从M通过R流向P(3)F安＝BIL＝0.001Nab棒做匀速直线运动，则F＝F安＝0.001N(4)设a、b两点间的电势差为Uab，则：Uab＝IR代入数值得Uab＝0.048V33．【选修3－3】(15分)(2019·云南大姚县一中一模)(1)(5分)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V－T图象如图3所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是________．图3A．过程ab中气体一定吸热B．pc＝pb＞paC．过程bc中分子势能不断增大D．过程bc中每一个分子的速率都减小E．过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功(2)(10分)如图4，粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为p0＝75cmHg，温度为t0＝27℃时，管内水银面在同一高度，两部分气体的长度均为L0＝30cm.(计算结果均保留三位有效数字)图4①现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h＝10cm，求活塞上升的高度L；②然后固定活塞，再仅对左管气体加热，使A部分气体温度升高．则当左管内气体温度为多少摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．答案(1)ABE(2)①16.4cm②191℃解析(1)过程ab中气体的体积不变，没有做功；温度升高，内能增大，所以气体一定吸热，故A正确；a到b过程根据题图，由理想气体的状态方程可知：eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pb·3V0,3T0)，所以：pb＝3pa，同理：eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pc·V0,T0)，解得：pc＝3pa，所以：pc＝pb>pa，故B正确；由于理想气体分子之间的作用力可以忽略不计，所以过程bc中分子势能不变，故C错误；温度是分子平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以过程bc中气体的温度降低，分子的平均动能减小，并不是每一个分子的速率都减小，故D错误；过程ca中气体等温膨胀，内能不变，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确．(2)①设活塞的横截面积为S，温度不变，对B管气体：p0L0S＝p2(L0＋0.5h)S可得：p2≈64.3cm对A管气体：p0L0S＝(p2－h)L1S求得：L1≈41.4cmL＝L1＋0.5h－L0＝16.4cm②为使右管内水银面回到原来位置，A气体的压强应为p0，长度应为L1＋0.5h；由理想气体状态方程得：eq\f(p0L0S,T0)＝eq\f(p0L1＋0.5hS,T)代入数据可得：T＝464K所以：t＝191℃.34．【选修3－4】(15分)(2019·广东湛江市下学期第二次模拟)(1)(5分)如图5所示，由波源S形成的简谐横波在同一种均匀介质中向左、右传播，波长为λ.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为λ、eq\f(3λ,2).当P、Q开始振动后，下列判断正确的是________．图5A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置时，P在波峰、Q在波谷D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P也通过平衡位置向上运动E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q通过平衡位置向上运动(2)(10分)一半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图6所示，O为圆心，一束平行光线照射到玻璃砖MO′面上，中心光线a沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，已知∠aOM＝45°.图6①求玻璃砖的折射率n；②求玻璃砖底面MN出射光束的宽度．(不考虑玻璃砖MO′N面的反射)答案(1)BDE(2)见解析解析(1)P、Q两质点距波源的距离之差为：Δx＝eq\f(3,2)λ－λ＝eq\f(1,2)λ，为半个波长的奇数倍，所以P、Q两质点振动步调相反，即P、Q两质点运动的方向始终相反，故A错误，B正确；由SP＝λ和SQ＝eq\f(3,2)λ可知，当S恰好通过平衡位置时，P点也恰好通过平衡位置，Q点也恰好通过平衡位置，故C错误；当S恰好通过平衡位置向上运动时，因SP＝λ，故此时P也通过平衡位置向上运动，故D正确；当S恰好通过平衡位置向下运动时，因SQ＝eq\f(3,2)λ，故Q通过平衡位置向上运动，E正确．(2)①由n＝eq\f(1,sinC)得n＝eq\f(1,sin45°)