高考物理二轮总复习综合能力训练（二）

综合能力训练(二)(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.(2022·北京人大附中三模)如图所示,某次铀核裂变反应式为

92235U+01n→56144Ba+3689Kr+301n。反应产生的中子可能击中其他铀原子核从而引发链式反应,用mU、mBa、mKrA.链式反应能否发生跟铀原料的体积无关B.裂变产物

56144Ba的比结合能大于C.该核反应过程中质量有所增加D.该核反应中放出的核能为(mUmBamKr3mn)c22.(2022·广东广州四十七中期中)农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选。在同一风力作用下,谷种和瘪谷(空壳)都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如图所示。若不计空气阻力,且离开洞口后不受风力影响,对这一现象,下列分析正确的是()A.谷种质量大,惯性大,飞出的距离更远B.谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动C.谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同D.谷种飞出洞口后比瘪谷在单位时间内的速度变化大3.右图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动,连杆OB在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB使滑块在水平横杆上左右滑动。已知OB杆长为l,绕O点做逆时针方向匀速转动的角速度为ω,当连杆AB与水平方向夹角为α,AB杆与OB杆的夹角为β时,滑块的水平速度大小为()A.ωlsinβsinC.ωlcosβcos4.(2021·广东潮州高三一模)下图为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直于纸面向里,电子束由电子枪产生,其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制,磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是()A.电子在电子枪里做匀速直线运动B.电子在磁场里做匀速圆周运动C.增大励磁线圈的电流,磁场将变弱D.仅增大励磁线圈的电流,电子做圆周运动的周期将变大5.(2021·浙江温州高三二模)下图为某种水轮机的示意图,水平管出水口的水流速度恒定为v0,当水流冲击到水轮机上某挡板时,水流的速度方向刚好与该挡板垂直,该挡板的延长线过水轮机的转轴O,且与水平方向的夹角为30°。当水轮机圆盘稳定转动后,挡板的线速度恰为冲击该挡板的水流速度的一半。忽略挡板的大小,不计空气阻力,若水轮机圆盘的半径为R,则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为()A.v02R B.v0R C6.(2021·广东佛山高三一模)图中abcd是菱形,bd连线在竖直方向,∠dab=60°,在a、b两点均放置+Q的点电荷,c点放置Q的点电荷,此时d点的电场强度大小为E,以下说法正确的是()A.d点电场强度方向竖直向上B.若将c点的电荷换成+Q的点电荷,d点的电场强度大小不变C.若将c点的电荷移至d点,c点的电场强度大小为106D.将一负电荷从d点沿db移动至接近b点的过程中,其电势能先减小后增加7.下图为某小型水电站的电能输送示意图,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻R=10Ω,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路,用电器电阻R0=11Ω。若T1、T2均为理想变压器,T2的副线圈两端电压表达式为u=2202sin100πtV。下列说法正确的是()A.发电机中的电流变化频率为100HzB.通过用电器的电流有效值为20AC.升压变压器的输入功率为4650WD.当用电器的电阻R0减小时,发电机的输出功率减小8.正对着且水平放置的两平行金属板连接在如图所示的电路中,板长为l,板间距为d,在距离板的右端2l处有一竖直放置的光屏M。D为理想二极管(即正向电阻为0,反向电阻无穷大),R为滑动变阻器,R0为定值电阻。将滑片P置于滑动变阻器正中间,闭合开关S,让一电荷量为q、质量为m的质点从两板左端连线的中点N以水平速度v0射入板间,质点未碰极板,最后垂直打在M屏上。在保持开关S闭合的情况下,下列分析或结论正确的是()A.质点在板间运动的过程中与它从板的右端运动到光屏的过程中速度变化相同B.板间电场强度大小为2C.若仅将滑片P向下滑动一段后,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上D.若仅将两平行板的间距变大一些,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上第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)右图是某同学做探究做功与速度变化的关系的实验装置。他将光电门固定在直轨道上的O点,用同一重物通过细线拉同一小车,每次小车都从不同位置由静止释放,各位置A、B、C、D、E、F、G(图中只标出了O、G)离O点的距离d分别为8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm、56cm。(1)该实验是否必须测量重物的重力:(选填“需要”或“不需要”);该实验是否必须平衡摩擦力:(选填“是”或“否”)。

(2)(多选)为了减小实验误差,下列做法正确的是。

A.增大遮光条的宽度使其宽度的测量的相对误差尽量小B.同一d值的测量多测几次以减小偶然误差C.重物质量应当远小于小车质量D.调节滑轮高度,使连接小车的细线与轨道平行(3)用游标卡尺测得此装置中的遮光条的宽度d=mm。

10.(9分)某同学身边有一电动势未知的电源和电压表A,他想用以下器材组装成欧姆表,并比较准确地测量该电源的电动势和电压表B的内阻。现有下列器材:电压表A,满偏电压3V,内阻为1kΩ待测电压表B,量程0~15V,内阻为几千欧电源,电动势约15V,内阻为3Ω滑动变阻器R1,最大阻值为10kΩ滑动变阻器R2,最大阻值为1kΩ(1)本实验中应选择滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)。请在下面的方框内画出所改装的欧姆表的内部电路结构图。

(2)该同学组装完毕并进行欧姆调零后,将待测电压表接入电路中,两电压表的读数如图所示,甲、乙电表读数分别为V、V。

(3)通过本实验测得该电源电动势为V,电压表B的内阻为Ω。(计算结果保留两位有效数字)

11.(12分)(2021·广东茂名二模)如图所示,比荷为108C/kg的带正电的同种粒子以某一速度沿虚线方向射入平行板间的正交电磁场,恰好做直线运动,然后进入右侧的圆形磁场。圆形区域磁场方向垂直于纸面向里且圆心O在虚线上,半径r=10cm。已知加在平行板间的电压U=1.2×104V,两平行板之间的距离d=6cm,磁感应强度方向垂直于纸面向里、大小为B1=0.2T。不计重力的影响。(1)求粒子进入正交电磁场的速度。(2)要使粒子在圆形区域磁场中偏转60°后射出,求此时圆形区域内的磁场B的大小。12.(20分)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B黏在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s,求:(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)A的上表面长度l。(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)(2022·全国乙卷)(1)(5分)一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c,其过程如TV图上的两条线段所示。则气体在。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.状态a处的压强大于状态c处的压强B.由a变化到b的过程中,气体对外做功C.由b变化到c的过程中,气体的压强不变D.由a变化到b的过程中,气体从外界吸热E.由a变化到b的过程中,从外界吸收的热量等于其增加的内能(2)(10分)如图所示,一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成,汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体,两活塞用一轻质弹簧连接,汽缸连接处有小卡销,活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m,面积分别为2S、S,弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态,此时弹簧的伸长量为0.1l,活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等,两活塞间气体的温度为T0。已知活塞外大气压强为p0,忽略活塞与缸壁间的摩擦,汽缸无漏气,不计弹簧的体积。①求弹簧的劲度系数。②缓慢加热两活塞间的气体,求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时,活塞间气体的压强和温度。14.(15分)【物理——选修34】(1)(5分)声波在空气中的传播速度为340m/s,在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s,桥的长度为m,若该声波在空气中的波长为λ,则它在钢铁中的波长为λ的倍。

(2)(10分)由透明体做成的三棱柱,横截面为有一个锐角为30°的直角三角形,如图所示,AC面镀膜,经透明体射到AC面的光只能反射。现有一束光从AB面的D点垂直AB面射入透明体,经AC面E点反射后从BC面射出透明体,出射光线与BC面成30°角。①求该透明体的折射率;②若光线从BC面的F点垂直BC面射入透明体,经AC面E点反射后从AB面射出透明体,试画出经E点后的光路图,并标明出射光线与AB面所成夹角的角度(不用列式计算)。

综合能力训练(二)1.B解析:链式反应能否发生跟铀原料的临界体积有关,故A错误;裂变产物

56144Ba的比结合能大于

92235U的比结合能,从而产生质量亏损,放出能量,故B正确;该核反应过程中质量有亏损,故C错误;该核反应中放出的核能为(mUmBamKr2mn2.B解析:在大小相同的风力作用下,风车做的功相同,由于谷种的质量大,所以离开洞口时的速度小,飞出后,竖直高度相同,在空中飞行时间相同,但是水平距离会较小,所以A错误;谷种和瘪谷做的是平抛运动,平抛运动是匀变速曲线运动,故谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动,所以B正确;平抛运动在竖直方向做自由落体运动,高度相同,故运动时间相同,所以C错误;由于飞出后两者都只受重力,加速度相同,单位时间内速度变化量是一样的,所以D错误。3.D解析:设滑块的水平速度大小为v,A点的速度的方向沿水平方向,如图将A点的速度沿杆方向和垂直杆方向分解,根据运动的合成与分解可知,沿杆方向的分速度vA分=vcosα。B点做圆周运动,实际速度是圆周运动的线速度,可以分解为沿杆方向的分速度和垂直于杆方向的分速度,如图设B的线速度为v',则vB分=v'·cosθ=v'cos(β90°)=v'cos(90°β)=v'sinβ,v'=ωl,又二者沿杆方向的分速度是相等的,即vA分=vB分,联立可得v=4.B解析:电子在加速电场中受到电场力作用,且电场力方向与电子运动方向相同,因此电子在电子枪里做加速直线运动,A错误。运动电子在磁场里受到洛伦兹力作用,洛伦兹力方向与电子运动方向垂直,因此电子在磁场里做匀速圆周运动,B正确。增大励磁线圈的电流,电流产生的磁场将增强,C错误。电子在磁场中做匀速圆周运动,有eBv0=m2πT2r,解得电子运动周期为5.B解析:由几何关系可知,水流冲击挡板时,水流的速度方向与水平方向成60°角,则有vyv0=tan60°,所以水流速度为v=v02+vy2=2v0,根据题意,被冲击后的挡板的线速度为6.BC解析:a、b、c三点处点电荷在d点的电场强度方向及合电场强度方向如图所示,设菱形边长为l,则lac=3l,a、c两点处的点电荷在d点产生的合电场强度为E1=3kQl2,方向水平向右,b处点电荷在d点产生的电场强度Eb=kQl2,方向竖直向上,d点的电场强度E=E12+Eb2=2kQl2,方向与竖直方向成60°斜向右上方,故A错误。若将c点的电荷换成+Q的点电荷,a、c两点处的点电荷在d点产生的合电场强度为E2=kQl2,方向竖直向上,d点的电场强度E'=Eb+E2=2kQl2,方向竖直向上,故B正确。若将c点的电荷移至d点,b、d两点处的电荷在c点产生的合电场强度E3=kQl2,方向竖直向上,a处电荷在c点的电场强度Ea'=kQ3l2,方向水平向右,c点的电场强度7.BC解析:从u=2202sin100πtV可以得出,发电机中的电流变化频率为50Hz,选项A错误;加在R0两端的电压有效值为220V,因此流过用电器R0的电流I2=UR0=22011A=20A,选项B正确;根据n1n2=I2I1,可知流过R的电流为I1=5A,因此输入变压器的输入功率等于R与R0消耗的总功率,P=8.CD解析:由题意知,粒子在板间做类平抛运动,要使最后垂直打在M屏上,离开板间后竖直方向做减速运动,到达M板时竖直速度减为零,而水平方向一直做匀速运动,设离开板时竖直速度为vy,质点在板间运动的过程中速度变化为vy,从板的右端运动到光屏的过程中速度变化为vy,故选项A错误;粒子从板的右端运动到光屏的过程中用时t2=2lv0,所以vy=gt2=2glv0,在板间t1=lv0,竖直方向vy=at1=qE-mgm·lv0,联立解得E=3mgq,故选项B错误;若仅将滑片P向下滑动一段后,电阻R的电压减小,电容器电压减小,电容器要放电,由于二极管的特性,电容器放不出电,故电容器电荷量不变,由9.答案:(1)不需要否(2)BD(3)3.44解析:(1)本实验中,测量的是做功W与速度v的关系,实际上就是验证动能定理,Fl=12mv2,由于给出了不同的位移,实际上是计算l与v的关系,因此不用计算拉力大小,也不用平衡摩擦力。(2)应减小遮光条的宽度使其能准确测出小车到达该位置时的速度以尽量减小误差,选项A错误;多测几次求平均值是减小偶然误差的好方法,选项B正确;由于不必测量重物重力,也用不着求出细线拉力,因此不必满足重物质量应当远小于小车质量的条件,选项C错误;调节滑轮高度,使连接小车的细线与轨道平行,这样使小车运行平稳,摩擦力保持不变,选项D正确。(3)读数为3mm+22×0.02mm=3.10.答案:(1)R1见解析图(2)1.009.5(3)149.5×103解析:(1)由题意可知,要想组装欧姆表,应采用电源和表头串联,由于只给出了一个满偏电压为3V的电压表,故只能利用电压表与电阻和电源串联使用;欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻,调零时电压表应该满偏,因电动势约为15V,电压表分压3V,则滑动变阻器分压约为12V,可知其阻值应为电压表内阻的4倍,故滑动变阻器应选择最大阻值为10kΩ的滑动变阻器R1,电路如图所示。(2)甲电压表量程为0~3V,最小分度为0.1V,故读数为U1=1.00V;乙电压表量程为0~15V,最小分度为0.5V,故读数为U2=9.5V。(3)“欧姆表”调零时电压表A的电压为3V,则电流为I1=31000A=0.003A,则有I1=ERVA+R1'+r由闭合电路欧姆定律可知I2=Er+R1'+RVA+RVB,RVB11.答案:(1)1.0×106m/s(2)0.058T解析:(1)粒子在正交的电磁场中恰好做直线运动,则电场力与洛伦兹力抵消,有qvB1=Ud所以v=UB1d=1.2×1(2)粒子在圆形磁场偏转60°后背着圆心方向离开磁场,画出轨迹如图所示,由几何关系得Rtan30°=r洛伦兹力提供向心力,有qvB=m联立求得B=3mv3rq=312.答案:(1)2.5m/s2(2)1m/s(3)0.45m解析:(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律得F=mAa代入数据得