高考物理二轮总复习综合能力训练（三）

综合能力训练(三)(时间:60分钟满分:110分)第Ⅰ卷一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.原子核裂变并发生链式反应的示意图如图所示,铀核裂变的产物是多样的,一种典型的铀核裂变对应的核反应方程是

92235U+n→a140X+38A.a=53b=93 B.a=54b=94C.a=53b=94 D.a=54b=932.一个物体沿直线运动,从t=0时刻开始,物体的xtt图像如图所示,图线与纵横坐标轴的交点分别为0.5m/s和1s,由此可知(A.物体做匀速直线运动B.物体做变加速直线运动C.物体的初速度大小为0.5m/sD.物体的初速度大小为1m/s3.人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h,地球同步卫星b离地面高度为H,h<H,两卫星共面且运行方向相同。某时刻卫星a恰好出现在赤道上某建筑物c的正上方,设地球赤道半径为R,地面重力加速度为g,则()A.a、b线速度大小之比为RB.a、c角速度之比为RC.b、c向心加速度大小之比为RD.a下一次通过c正上方所需时间t=2π(4.如图所示,三个物体质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg,已知斜面上表面光滑,斜面倾角θ=30°,m1和m2之间的动摩擦因数μ=0.8。不计绳和滑轮的质量和摩擦。初始用外力使整个系统静止,当撤掉外力时,m2将(g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A.和m1一起沿斜面下滑B.和m1一起沿斜面上滑C.相对于m1上滑D.相对于m1下滑5.(2021·重庆渝北中学高三三模)下图为日常生活中常见的电子打火灶点火装置原理图。将1.5V直流电压通过转换器转换为正弦式交流电压u=6sin100πt(V),再将其加在匝数比n2∶n1=2000∶1的理想变压器的原线圈上,副线圈两端就可获得高压引发电火花点燃燃气。下列说法正确的是 ()A.原线圈两端所接交流电压表的读数为6VB.放电针之间电压最高可达12000VC.放电针之间交流电压频率为100HzD.放电针每隔0.04s点火一次6.(2021·天津宝坻第一中学高三三模)一匀强电场E=2mgq、方向竖直向下,直线AB在如图所示的竖直平面内,与水平面的夹角θ=45°。一质量为m、电荷量为q(q>0)的小球,以速度v0从A点水平射入电场,则小球再次经过直线AB时(A.速度的大小为2v0B.速度的大小为5v0C.电势能增加了2mvD.电势能减少了4mv7.一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,如图甲所示。设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正,垂直纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈中顺时针方向的感应电流为正,逆时针方向的感应电流为负。已知圆形线圈中的感应电流i随时间t变化的图像如图乙所示,则线圈所处的磁场的磁感应强度随时间变化的图像可能是下图中的()8.如图所示,匀强电场中的A、B、C三点构成一个直角三角形,BC边垂直AC边,∠BAC=30°,BC边长度为d,已知电场方向与该直角三角形的某一边平行。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子(不计重力)在该电场中运动,经过A点时速度大小为v0、方向沿AB;经过BC边的中点D时,速度大小为vD,方向与BC边垂直。以下选项正确的是()A.电场方向与AC边平行B.A、B、C三点中B点电势最高C.vD=12vD.电场强度大小E=m第Ⅱ卷二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题,每个试题考生都必须作答。第13~14题为选考题,考生根据要求作答)(一)必考题(共47分)9.(6分)(1)小明同学到实验室去做验证力的平行四边形定则的实验时看见实验桌上有一把20分度的游标卡尺,他立即用游标卡尺测量了钢笔套的长度,如图甲所示,则钢笔套的长度为mm。

(2)随后小明开始做验证力的平行四边形定则的实验,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套,如图乙所示。先用两个弹簧测力计钩住细绳套,互成角度拉橡皮条使之伸长,结点被拉到某一位置O,此时记下两个弹簧测力计的读数F1和F2和两细绳的方向。请完成下列问题:①F1的读数如图丙所示,则F1=N。

②小明再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长,应该使结点拉到,记下弹簧测力计的读数,并记下。

10.(9分)某同学利用伏安法测量某未知电阻Rx的精确电阻(阻值恒定),进行了如下实验:(1)他先用多用电表欧姆挡测该未知电阻的阻值。将开关置于×10挡位,指针示数如图所示,若想更准确一些,下面操作正确的步骤顺序是。

A.将两表笔短接进行欧姆调零B.将两表笔短接进行机械调零C.将开关置于×1挡D.将开关置于×100挡E.将两表笔接未知电阻两端,待指针稳定后读数(2)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量该电阻:A.直流电源E:电动势3V,内阻忽略B.电流表A1:量程0~0.3A,内阻约为0.1ΩC.电流表A2:量程0~3mA,内阻约为10ΩD.电压表V1:量程0~3V,内阻约为3kΩE.电压表V2:量程0~15V,内阻约为50kΩF.滑动变阻器R1:最大阻值10ΩG.滑动变阻器R2:最大阻值1000ΩH.开关S,导线若干①为较准确测量该电阻的阻值,要求各电表指针能有较大的变化范围,以上器材中电流表应选(选填“B”或“C”),电压表应选(选填“D”或“E”),滑动变阻器应选(选填“F”或“G”)。

②请在方框中画出实验电路原理图。11.(12分)右图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,粗糙轨道ABC在同一竖直平面内,点A距水面的高度为h0,点C距水面的高度为h=h04,BC部分可视为半径为R=h02的圆弧。一质量为m的游客(视为质点)从轨道A点由静止滑下,到C点时沿水平方向滑离轨道,最终落在水面上的D点。若游客在C点时对轨道的压力大小为3(1)运动过程中,游客克服摩擦力所做的功;(2)游客刚入水时速度与水平方向夹角的正切值及重力的瞬时功率。12.(20分)在如图所示的平面直角坐标系xOy内,第一象限的MN以上的虚线区域内存在有理想边界的竖直向下的匀强电场,已知MN间的距离为l,DN间的距离为l2,MN与x轴间的距离为l。第四象限内有垂直纸面方向的有界(图中OABC)匀强磁场B,磁场的右边界与电场的左边界间的距离为1+22l。现有一质量为m、电荷量为q、不计重力的正电荷,以水平向左的初速度v0从D点射入电场,恰好从M点离开电场,进入第四象限磁场偏转后恰好经过坐标原点O(1)求电荷到达M点的速度v;(2)求该匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B;(3)求整个过程中电荷的运动时间,并分析,若磁场右边界和下边界不变,左边界向右移动某一距离,电荷是否可能经过O点。(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)13.(15分)【物理——选修33】(1)(5分)下列说法正确的是。

A.液体表面层的分子分布比内部密B.液体有使其表面积收缩到最小的趋势C.饱和汽压与温度和体积有关D.将饱和汽变成未饱和汽,可采用升高温度的方法E.在绝对湿度一定的情况下,气温降低时,相对湿度将增加(2)(10分)如图所示,为了测量某刚性导热容器A的容积,将细管把它与水平固定的导热汽缸B相连,汽缸中活塞的横截面积S=100cm2。初始时,环境温度T=300K,活塞离缸底距离d=40cm。现用水平向左的力F缓慢推活塞,当F=1.0×103N时,活塞离缸底距离d'=10cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa。不计一切摩擦,整个装置气密性良好。①求容器A的容积VA。②保持力F=1.0×103N不变,当外界温度缓慢变化时,活塞向缸底缓慢移动了Δd=3cm时,此时环境温度为多少摄氏度?14.(15分)(2022·全国甲卷)(1)(5分)一平面简谐横波以速度v=2m/s沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t=0时刻的位移y=2cm。该波的波长为m,频率为Hz。t=2s时刻,质点A(选填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”)。

(2)(10分)如图所示,边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面,M为AB边的中点。在截面所在平面内,一光线自M点射入棱镜,入射角为60°,经折射后在BC边的N点恰好发生全反射,反射光线从CD边的P点射出棱镜。求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。

综合能力训练(三)1.B解析:根据核反应质子数守恒和核反应质量数守恒,有92=a+38,235+1=140+b+2;解得a=54,b=94,故B正确,A、C、D错误。2.C解析:物体的xtt图像(即vt图像)是一条直线,物体做匀加速运动,选项A、B错误;图线在纵轴的截距是初速度的大小,等于0.3.C解析:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,根据牛顿运动定律求解卫星的角速度。卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在建筑物上空。绕地球运行的卫星,万有引力提供向心力,设卫星的线速度为v,则GMmr2=mv2r,所以v=GMr,可知a、b卫星的线速度大小之比为R+HR+h,故A错误;设卫星的角速度为ω,GMmr2=mω2r,得ω=GMr3,所以有ωaωb=R+HR+h3,又由于卫星b的角速度与物体c的角速度相同,所以ωaωc=R+H4.D解析:m1、m2的总重力沿斜面向下的分力小于m3的重力,将加速上滑,由题意m1、m2一起加速上滑的最大加速度a=μgcos30°gsin30°=1.9m/s2,假设m1、m2一起加速上滑,设绳上的拉力为FT,由牛顿第二定律,则FT(m1+m2)gsin30°=(m1+m2)a,m3gFT=m3a,解得a=2.5m/s2>1.9m/s2,不可能一起运动,m2将相对于m1下滑,选项D正确。5.B解析:电压表显示的是有效值,原线圈两端电压表的读数为U1=umax2=62V=32V,故A错误。根据变压器原、副线圈电压关系u1u2=n6.BD解析:设小球射入电场后经时间t再次经过直线AB。根据牛顿第二定律可得小球在竖直方向的加速度大小为a=qE-mgm根据类平抛运动规律可得tanθ=12a根据速度的合成可得小球再次经过直线AB时速度的大小为v=v02联立②③解得v=5v0④,故A错误,B正确。设小球再次经过直线AB时上升的高度为h,则根据运动学规律有2gh=(gt)2 ⑤电场力对小球做正功,小球电势能的减少量为ΔEp=qEh ⑥联立②⑤⑥解得ΔEp=4mv027.CD解析:在前0.5s内由题图乙根据楞次定律可知,若磁场方向垂直纸面向里(正方向)时,必须是磁场增强的;若磁场方向垂直纸面向外(负方向)时,必须是磁场减弱的。而在0.5~1.5s,若磁场方向垂直纸面向里(正方向)时,必须是磁场减弱的;若磁场方向垂直纸面向外(负方向)时,必须是磁场增强的;1.5~2.5s与前0.5s内情况相同;2.5~3s与0.5~1.5s情况相同。故选项A、B错误,C、D正确。8.BD解析:正电荷受到的电场力的方向与电场的方向相同,若该电场与AC边平行,则正电荷受到的电场力的方向与AC边平行,带电粒子沿垂直于AC方向的分速度则不可能等于零,即粒子的速度不可能与BC边垂直,故A错误;若该电场与AB边平行,则正电荷受到的电场力的方向与AB边平行,带电粒子只能沿AB方向运动,不可能到达D点,所以该电场方向与BC边平行,当正电荷受到的电场力的方向沿BC的方向向下时,带电粒子速度的方向将向下弯曲,当带电粒子沿BC方向的分速度恰好等于零时,带电粒子速度方向与BC边垂直,可以满足题目的条件,所以该电场的方向沿BC的方向向下,则B点的电势最高,A与C点的电势相等,故B正确;粒子在D点速度方向与BC边垂直,则vD=v0cos∠BAC=3v02,故C错误;设该电场的电场强度为E,C到D的距离为d2,带电粒子从A到D的过程中由动能定理可得qE·d9.答案:(1)10.55(2)①1.23②同一位置O细绳的方向解析:(1)游标卡尺的主尺刻度为10mm,游标尺刻度为11×0.05mm=0.55mm,所以游标卡尺读数为10.55mm。(2)①经估读,弹簧测力计的读数为1.23N。②验证力的平行四边形定则的依据是两弹簧测力计共同作用与一个弹簧测力计单独作用等效,应将结点拉到同一位置O。利用平行四边形定则作合力,既要知道力的大小,又要知道力的方向,所以要记下细绳的方向。10.答案:(1)DAE(2)①CDF②电路图如图所示解析:(1)选择倍率后,欧姆表指针读数偏大,应该换用大倍率,更换倍率需要重新欧姆调零,所以先更换大倍率即步骤D,再欧姆调零即步骤A,最后测量电阻即步骤E。(2)①要使得电表指针有较大变化范围,滑动变阻器选择分压式接法,所以滑动变阻器选择阻值小的即F;电源电动势为3V,所以电压表为读数准确选择小量程即D。根据欧姆表可知待测电阻阻值在1000Ω以上,而电压最大只有3V,所以电流不会超过3mA,电流表选择C。②滑动变阻器已经确定分压式,而待测电阻阻值较大,电流表内阻较小,所以电流表选择内接法。如答案图所示。11.答案:(1)14mgh0(2)解析:(1)游客在C点时,由重力和轨道支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得FNmg=mv据题可得FN=3mg解得游客到达C点的速度为v0=g对游客从A到C由动能定理得mg(h0h)Wf=1解得游客克服摩擦力所做的功为Wf=14mgh0(2)对游客从C到D由运动学公式得vy2=设游客入水时的速度方向与水平方向成θ角,则tanθ=v解得tanθ=2重力的瞬时功率P=mgvy=mg212.答案:(1)2v0,与水平方向成45°夹角斜向左下方(2)m(3)(16+42+32解析:(1)电荷在电场中做类平抛运动,由l=v0t1,l2=vy2t1,得vy=v0,经过M点速度的大小vM=v02+vy2=2(2)在电场中运动,有vy=at1=v0,而a=qEm,得E=mv02ql;由几何关系知,PI=l,则PC=22l,电荷进入磁场后运动轨迹如图所示,设电荷做圆周运动对应的圆心为Q点,半径为R,根据几何关系有R=SQ=l,据(3)电荷从D到O的运动可分为3段,电场中的类平抛、离开电场进入磁场前的匀速