高考物理二輪總復習綜合能力訓練（二）

綜合能力訓練(二)(時間:60分鐘滿分:110分)第Ⅰ卷一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.(2022·北京人大附中三模)如圖所示,某次鈾核裂變反應式為

92235U+01n→56144Ba+3689Kr+301n。反應產生的中子可能擊中其他鈾原子核從而引發(fā)鏈式反應,用mU、mBa、mKrA.鏈式反應能否發(fā)生跟鈾原料的體積無關B.裂變產物

56144Ba的比結合能大于C.該核反應過程中質量有所增加D.該核反應中放出的核能為(mUmBamKr3mn)c22.(2022·廣東廣州四十七中期中)農民在精選谷種時,常用一種叫“風車”的農具進行分選。在同一風力作用下,谷種和癟谷(空殼)都從洞口水平飛出,結果谷種和癟谷落地點不同,自然分開,如圖所示。若不計空氣阻力,且離開洞口后不受風力影響,對這一現象,下列分析正確的是()A.谷種質量大,慣性大,飛出的距離更遠B.谷種和癟谷飛出洞口后都做勻變速曲線運動C.谷種和癟谷從飛出洞口到落地的時間不相同D.谷種飛出洞口后比癟谷在單位時間內的速度變化大3.右圖所示的機械裝置可以將圓周運動轉化為直線上的往復運動。連桿AB、OB可繞圖中A、B、O三處的轉軸轉動,連桿OB在豎直面內的圓周運動可通過連桿AB使滑塊在水平橫桿上左右滑動。已知OB桿長為l,繞O點做逆時針方向勻速轉動的角速度為ω,當連桿AB與水平方向夾角為α,AB桿與OB桿的夾角為β時,滑塊的水平速度大小為()A.ωlsinβsinC.ωlcosβcos4.(2021·廣東潮州高三一模)下圖為洛倫茲力演示儀的結構圖。勵磁線圈產生的勻強磁場方向垂直于紙面向里,電子束由電子槍產生,其速度方向與磁場方向垂直。電子速度大小可通過電子槍的加速電壓來控制,磁場強弱可通過勵磁線圈的電流來調節(jié)。下列說法正確的是()A.電子在電子槍里做勻速直線運動B.電子在磁場里做勻速圓周運動C.增大勵磁線圈的電流,磁場將變弱D.僅增大勵磁線圈的電流,電子做圓周運動的周期將變大5.(2021·浙江溫州高三二模)下圖為某種水輪機的示意圖,水平管出水口的水流速度恒定為v0,當水流沖擊到水輪機上某擋板時,水流的速度方向剛好與該擋板垂直,該擋板的延長線過水輪機的轉軸O,且與水平方向的夾角為30°。當水輪機圓盤穩(wěn)定轉動后,擋板的線速度恰為沖擊該擋板的水流速度的一半。忽略擋板的大小,不計空氣阻力,若水輪機圓盤的半徑為R,則水輪機圓盤穩(wěn)定轉動的角速度大小為()A.v02R B.v0R C6.(2021·廣東佛山高三一模)圖中abcd是菱形,bd連線在豎直方向,∠dab=60°,在a、b兩點均放置+Q的點電荷,c點放置Q的點電荷,此時d點的電場強度大小為E,以下說法正確的是()A.d點電場強度方向豎直向上B.若將c點的電荷換成+Q的點電荷,d點的電場強度大小不變C.若將c點的電荷移至d點,c點的電場強度大小為106D.將一負電荷從d點沿db移動至接近b點的過程中,其電勢能先減小后增加7.下圖為某小型水電站的電能輸送示意圖,發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電。已知輸電線的總電阻R=10Ω,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數之比為4∶1,副線圈與純電阻用電器組成閉合電路,用電器電阻R0=11Ω。若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓表達式為u=2202sin100πtV。下列說法正確的是()A.發(fā)電機中的電流變化頻率為100HzB.通過用電器的電流有效值為20AC.升壓變壓器的輸入功率為4650WD.當用電器的電阻R0減小時,發(fā)電機的輸出功率減小8.正對著且水平放置的兩平行金屬板連接在如圖所示的電路中,板長為l,板間距為d,在距離板的右端2l處有一豎直放置的光屏M。D為理想二極管(即正向電阻為0,反向電阻無窮大),R為滑動變阻器,R0為定值電阻。將滑片P置于滑動變阻器正中間,閉合開關S,讓一電荷量為q、質量為m的質點從兩板左端連線的中點N以水平速度v0射入板間,質點未碰極板,最后垂直打在M屏上。在保持開關S閉合的情況下,下列分析或結論正確的是()A.質點在板間運動的過程中與它從板的右端運動到光屏的過程中速度變化相同B.板間電場強度大小為2C.若僅將滑片P向下滑動一段后,再讓該質點從N點以水平速度v0射入板間,質點依然會垂直打在光屏上D.若僅將兩平行板的間距變大一些,再讓該質點從N點以水平速度v0射入板間,質點依然會垂直打在光屏上第Ⅱ卷二、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分。第9~12題為必考題,每個試題考生都必須作答。第13~14題為選考題,考生根據要求作答)(一)必考題(共47分)9.(6分)右圖是某同學做探究做功與速度變化的關系的實驗裝置。他將光電門固定在直軌道上的O點,用同一重物通過細線拉同一小車,每次小車都從不同位置由靜止釋放,各位置A、B、C、D、E、F、G(圖中只標出了O、G)離O點的距離d分別為8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm、56cm。(1)該實驗是否必須測量重物的重力:(選填“需要”或“不需要”);該實驗是否必須平衡摩擦力:(選填“是”或“否”)。

(2)(多選)為了減小實驗誤差,下列做法正確的是。

A.增大遮光條的寬度使其寬度的測量的相對誤差盡量小B.同一d值的測量多測幾次以減小偶然誤差C.重物質量應當遠小于小車質量D.調節(jié)滑輪高度,使連接小車的細線與軌道平行(3)用游標卡尺測得此裝置中的遮光條的寬度d=mm。

10.(9分)某同學身邊有一電動勢未知的電源和電壓表A,他想用以下器材組裝成歐姆表,并比較準確地測量該電源的電動勢和電壓表B的內阻?，F有下列器材:電壓表A,滿偏電壓3V,內阻為1kΩ待測電壓表B,量程0~15V,內阻為幾千歐電源,電動勢約15V,內阻為3Ω滑動變阻器R1,最大阻值為10kΩ滑動變阻器R2,最大阻值為1kΩ(1)本實驗中應選擇滑動變阻器(選填“R1”或“R2”)。請在下面的方框內畫出所改裝的歐姆表的內部電路結構圖。

(2)該同學組裝完畢并進行歐姆調零后,將待測電壓表接入電路中,兩電壓表的讀數如圖所示,甲、乙電表讀數分別為V、V。

(3)通過本實驗測得該電源電動勢為V,電壓表B的內阻為Ω。(計算結果保留兩位有效數字)

11.(12分)(2021·廣東茂名二模)如圖所示,比荷為108C/kg的帶正電的同種粒子以某一速度沿虛線方向射入平行板間的正交電磁場,恰好做直線運動,然后進入右側的圓形磁場。圓形區(qū)域磁場方向垂直于紙面向里且圓心O在虛線上,半徑r=10cm。已知加在平行板間的電壓U=1.2×104V,兩平行板之間的距離d=6cm,磁感應強度方向垂直于紙面向里、大小為B1=0.2T。不計重力的影響。(1)求粒子進入正交電磁場的速度。(2)要使粒子在圓形區(qū)域磁場中偏轉60°后射出,求此時圓形區(qū)域內的磁場B的大小。12.(20分)如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質量mA=4kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計,可視為質點的物塊B置于A的最右端,B的質量mB=2kg,現對A施加一個水平向右的恒力F=10N,A運動一段時間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰后A、B黏在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運動,碰撞后經時間t=0.6s,二者的速度達到vt=2m/s,求:(1)A開始運動時加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小;(3)A的上表面長度l。(二)選考題(共15分。請考生從給出的2道物理題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分)13.(15分)(2022·全國乙卷)(1)(5分)一定量的理想氣體從狀態(tài)a經狀態(tài)b變化到狀態(tài)c,其過程如TV圖上的兩條線段所示。則氣體在。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.狀態(tài)a處的壓強大于狀態(tài)c處的壓強B.由a變化到b的過程中,氣體對外做功C.由b變化到c的過程中,氣體的壓強不變D.由a變化到b的過程中,氣體從外界吸熱E.由a變化到b的過程中,從外界吸收的熱量等于其增加的內能(2)(10分)如圖所示,一豎直放置的汽缸由兩個粗細不同的圓柱形筒組成,汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體,兩活塞用一輕質彈簧連接,汽缸連接處有小卡銷,活塞Ⅱ不能通過連接處?；钊?、Ⅱ的質量分別為2m、m,面積分別為2S、S,彈簧原長為l。初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),此時彈簧的伸長量為0.1l,活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等,兩活塞間氣體的溫度為T0。已知活塞外大氣壓強為p0,忽略活塞與缸壁間的摩擦,汽缸無漏氣,不計彈簧的體積。①求彈簧的勁度系數。②緩慢加熱兩活塞間的氣體,求當活塞Ⅱ剛運動到汽缸連接處時,活塞間氣體的壓強和溫度。14.(15分)【物理——選修34】(1)(5分)聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成,某同學用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音,分別經空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00s,橋的長度為m,若該聲波在空氣中的波長為λ,則它在鋼鐵中的波長為λ的倍。

(2)(10分)由透明體做成的三棱柱,橫截面為有一個銳角為30°的直角三角形,如圖所示,AC面鍍膜,經透明體射到AC面的光只能反射?，F有一束光從AB面的D點垂直AB面射入透明體,經AC面E點反射后從BC面射出透明體,出射光線與BC面成30°角。①求該透明體的折射率;②若光線從BC面的F點垂直BC面射入透明體,經AC面E點反射后從AB面射出透明體,試畫出經E點后的光路圖,并標明出射光線與AB面所成夾角的角度(不用列式計算)。

綜合能力訓練(二)1.B解析:鏈式反應能否發(fā)生跟鈾原料的臨界體積有關,故A錯誤;裂變產物

56144Ba的比結合能大于

92235U的比結合能,從而產生質量虧損,放出能量,故B正確;該核反應過程中質量有虧損,故C錯誤;該核反應中放出的核能為(mUmBamKr2mn2.B解析:在大小相同的風力作用下,風車做的功相同,由于谷種的質量大,所以離開洞口時的速度小,飛出后,豎直高度相同,在空中飛行時間相同,但是水平距離會較小,所以A錯誤;谷種和癟谷做的是平拋運動,平拋運動是勻變速曲線運動,故谷種和癟谷飛出洞口后都做勻變速曲線運動,所以B正確;平拋運動在豎直方向做自由落體運動,高度相同,故運動時間相同,所以C錯誤;由于飛出后兩者都只受重力,加速度相同,單位時間內速度變化量是一樣的,所以D錯誤。3.D解析:設滑塊的水平速度大小為v,A點的速度的方向沿水平方向,如圖將A點的速度沿桿方向和垂直桿方向分解,根據運動的合成與分解可知,沿桿方向的分速度vA分=vcosα。B點做圓周運動,實際速度是圓周運動的線速度,可以分解為沿桿方向的分速度和垂直于桿方向的分速度,如圖設B的線速度為v',則vB分=v'·cosθ=v'cos(β90°)=v'cos(90°β)=v'sinβ,v'=ωl,又二者沿桿方向的分速度是相等的,即vA分=vB分,聯立可得v=4.B解析:電子在加速電場中受到電場力作用,且電場力方向與電子運動方向相同,因此電子在電子槍里做加速直線運動,A錯誤。運動電子在磁場里受到洛倫茲力作用,洛倫茲力方向與電子運動方向垂直,因此電子在磁場里做勻速圓周運動,B正確。增大勵磁線圈的電流,電流產生的磁場將增強,C錯誤。電子在磁場中做勻速圓周運動,有eBv0=m2πT2r,解得電子運動周期為5.B解析:由幾何關系可知,水流沖擊擋板時,水流的速度方向與水平方向成60°角,則有vyv0=tan60°,所以水流速度為v=v02+vy2=2v0,根據題意,被沖擊后的擋板的線速度為6.BC解析:a、b、c三點處點電荷在d點的電場強度方向及合電場強度方向如圖所示,設菱形邊長為l,則lac=3l,a、c兩點處的點電荷在d點產生的合電場強度為E1=3kQl2,方向水平向右,b處點電荷在d點產生的電場強度Eb=kQl2,方向豎直向上,d點的電場強度E=E12+Eb2=2kQl2,方向與豎直方向成60°斜向右上方,故A錯誤。若將c點的電荷換成+Q的點電荷,a、c兩點處的點電荷在d點產生的合電場強度為E2=kQl2,方向豎直向上,d點的電場強度E'=Eb+E2=2kQl2,方向豎直向上,故B正確。若將c點的電荷移至d點,b、d兩點處的電荷在c點產生的合電場強度E3=kQl2,方向豎直向上,a處電荷在c點的電場強度Ea'=kQ3l2,方向水平向右,c點的電場強度7.BC解析:從u=2202sin100πtV可以得出,發(fā)電機中的電流變化頻率為50Hz,選項A錯誤;加在R0兩端的電壓有效值為220V,因此流過用電器R0的電流I2=UR0=22011A=20A,選項B正確;根據n1n2=I2I1,可知流過R的電流為I1=5A,因此輸入變壓器的輸入功率等于R與R0消耗的總功率,P=8.CD解析:由題意知,粒子在板間做類平拋運動,要使最后垂直打在M屏上,離開板間后豎直方向做減速運動,到達M板時豎直速度減為零,而水平方向一直做勻速運動,設離開板時豎直速度為vy,質點在板間運動的過程中速度變化為vy,從板的右端運動到光屏的過程中速度變化為vy,故選項A錯誤;粒子從板的右端運動到光屏的過程中用時t2=2lv0,所以vy=gt2=2glv0,在板間t1=lv0,豎直方向vy=at1=qE-mgm·lv0,聯立解得E=3mgq,故選項B錯誤;若僅將滑片P向下滑動一段后,電阻R的電壓減小,電容器電壓減小,電容器要放電,由于二極管的特性,電容器放不出電,故電容器電荷量不變,由9.答案:(1)不需要否(2)BD(3)3.44解析:(1)本實驗中,測量的是做功W與速度v的關系,實際上就是驗證動能定理,Fl=12mv2,由于給出了不同的位移,實際上是計算l與v的關系,因此不用計算拉力大小,也不用平衡摩擦力。(2)應減小遮光條的寬度使其能準確測出小車到達該位置時的速度以盡量減小誤差,選項A錯誤;多測幾次求平均值是減小偶然誤差的好方法,選項B正確;由于不必測量重物重力,也用不著求出細線拉力,因此不必滿足重物質量應當遠小于小車質量的條件,選項C錯誤;調節(jié)滑輪高度,使連接小車的細線與軌道平行,這樣使小車運行平穩(wěn),摩擦力保持不變,選項D正確。(3)讀數為3mm+22×0.02mm=3.10.答案:(1)R1見解析圖(2)1.009.5(3)149.5×103解析:(1)由題意可知,要想組裝歐姆表,應采用電源和表頭串聯,由于只給出了一個滿偏電壓為3V的電壓表,故只能利用電壓表與電阻和電源串聯使用;歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內阻,調零時電壓表應該滿偏,因電動勢約為15V,電壓表分壓3V,則滑動變阻器分壓約為12V,可知其阻值應為電壓表內阻的4倍,故滑動變阻器應選擇最大阻值為10kΩ的滑動變阻器R1,電路如圖所示。(2)甲電壓表量程為0~3V,最小分度為0.1V,故讀數為U1=1.00V;乙電壓表量程為0~15V,最小分度為0.5V,故讀數為U2=9.5V。(3)“歐姆表”調零時電壓表A的電壓為3V,則電流為I1=31000A=0.003A,則有I1=ERVA+R1'+r由閉合電路歐姆定律可知I2=Er+R1'+RVA+RVB,RVB11.答案:(1)1.0×106m/s(2)0.058T解析:(1)粒子在正交的電磁場中恰好做直線運動,則電場力與洛倫茲力抵消,有qvB1=Ud所以v=UB1d=1.2×1(2)粒子在圓形磁場偏轉60°后背著圓心方向離開磁場,畫出軌跡如圖所示,由幾何關系得Rtan30°=r洛倫茲力提供向心力,有qvB=m聯立求得B=3mv3rq=312.答案:(1)2.5m/s2(2)1m/s(3)0.45m解析:(1)以A為研究對象,由牛頓第二定律得F=mAa代入數據得