《创新设计》2016年高考物理一轮复习word版训练滚动强化练5.doc

滚动强化练(五)(教师独具) (时间：60 分钟 满分：110 分) 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 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。) 14物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法 的是 ( ) A “合力与分力”“ 平均速度”“ 总电阻” B “质点 ”“平均速度”“点电荷” C “点电荷 ”“总电阻”“电场强度” D “合力与分力”“ 质点”“电场强度 ” 解析 “合力与分力”“平均速度”“总电阻”均采用“ 等效替代”的思想方法，选项 A 正确； “质点”“点电荷” 采用理想化模型的方法， “电场强度”采用比值定义法，选项 B、C 、D 错 误。 答案 A 15如图 1 所示，重力为 G 的小球用轻绳悬于 O 点，用力 F 拉住小球，使轻绳保持偏离 竖直方向 60角且不变，当 F 与竖直方向的夹角为 时 F 最小，则 、F 的值分别为 ( ) 图 1 A0 ， G B30 ， G C60 ，G D90， G 32 12 解析 分解小球重力。沿绳 OA 的分力方向确定，另一方向不确定，但由三角形定则可看出， 另一分力 F的大小与 角的大小有关。由数学知识可知，当 F的方向与绳 OA 垂直时 F最小，力 F 最小。所以 30，F minG cos 30 G，故 B 正确。 32 答案 B 16.把水星和金星绕太阳的运动视为圆周运动。从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时， 若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为 1、 2(均为锐角)，则由此条件可求 得水星和金星 ( ) 图 2 A质量之比 B到太阳的距离之比 C绕太阳的动能之比 D受到的太阳引力之比 解析 水星和金星作为环绕体，无法求出质量之比，选项 A 错误；相同时间内水星转 过的角度为 1，金星转过的角度为 2，可知道它们的角速度之比，根据万有引力提供 向心力 G mr 2，解得 r ，可求出水星和金星的轨道半径之比，即到太阳的 Mmr2 3GM2 距离之比，选项 B 正确；由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们绕太阳 的动能之比及它们受到的太阳引力之比，选项 C、D 错误。 答案 B 17如图 3 所示，在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一矩形导体 闭合线框 abcd，线框平面与磁感应强度方向垂直。导体棒 ef 可在 ad 与 bc 间滑动，导 体棒在滑动过程中始终与框架保持良好接触，ad 长为 L，导体棒 ef 在 t 时间内向左匀 速滑过距离 d，在 ef 向左滑动时，整个回路的感应电动势为 E，则 ( ) 图 3 AE2BL BE0 dt CEBL DE 不能用 E 计算 dt t 解析 选 aefd 闭合回路研究，ef 向左滑动时，回路面积减小 Ld，由 E 可得 t EBL ；若选 ebcf 闭合回路研究，ef 向左滑动时，回路面积增大 Ld，由 E 可 dt t 得 EBL 。显然，上述这两个回路是并联的关系，因此整个回路的感应电动势也是 dt EBL ；ef 向左滑动的速度 v ，由 EBLv 可得 EBL ，即 BLv，所以这 dt dt dt t 两个公式是统一的，选项 C 对。 答案 C 18.甲、乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动，其中甲车初速度为零，最大速度为 4 m/s，乙车初速度为 1.5 m/s，最大速度为 3.5 m/s，其 vt 图象如图 4 所示。关于两车 的运动情况，下列说法正确的是 ( ) 图 4 A在 t4 s 时，甲、乙相遇 B甲的加速度一直小于乙的加速度 C在 t1 s 时，两车速度相等，加速度相等 D甲车运动的总位移大于乙车运动的总位移 解析 vt 图线与 t 轴所围面积表征位移，斜率表征加速度，在 t4 s，甲、乙的位移 均为 10 m，甲、乙相遇，选项 A 正确；在 46 s，甲、乙加速度相同，选项 B 错误； 在 t1 s，甲的加速度大于乙的加速度，选项 C 错误；乙车运动的总位移大于甲车运动 的总位移，选项 D 错误。 答案 A 19如图 5 所示，质量 m2.0 kg 的物体静止在光滑的水平地面上， t0 时刻在一水平向 右的恒力 F11.0 N 的作用下开始运动，经过一段时间 t0 后恒力大小变为 F22.6 N， 方向改为水平向左，在 t12.0 s 时测得物体运动的瞬时速度大小 v6.24 m/s，则下列 说法中正确的是 ( ) 图 5 A在 t12.0 s 时速度方向水平向右 B依题意可求得 t05.2 s C在 t6.0 s 时速度大小为 3 m/s D在 t6.0 s 时速度大小为 1.56 m/s 解析 根据牛顿第二定律可得：a 1 0.5 m/s2，a 2 1.3 m/s2。若在 t12.0 s 时 F1m F2m 速度方向水平向右，则有 a1t0a 2(tt 0)6.24 m/s，解得 t12.1 s，不合题意，所以在 t12.0 s 时速度方向水平向左，即 a1t0a 2(tt 0)6.24 m/s，解得 t05.2 s，所以 A 错误，B 正确；在 t6.0 s 时速度大小 v6a 1t0a 2(tt 0)1.56 m/s，所以 D 正确，C 错误。 答案 BD 20(2014南京市二模)图 6 甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为 1100，降压变压器原、副线圈匝数比为 1001，远距离输电线的总电阻为 100 。若 升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为 750 kW。下列说法中正确的有 ( ) 图 6 A用户端交流电的频率为 50 Hz B用户端电压为 250 V C输电线中的电流为 30 A D输电线路损耗功率为 180 kW 解析 由图乙可知交变电流的周期 T0.02 s，频率 f 50 Hz，变压器不改变频率， 1T 选项 A 正确；升压变压器输入电压的有效值 U1 250 V，升压变压器输入电流 U1m2 为 I1 A3 000 A，根据变流比 ，解得输电线中的电流为 I230 P1U1 750103250 I1I2 n2n1 A，选项 C 正确；输电线路损耗功率为 P 损 I R 线 30 2100 W90 kW，选项 D 错误；根据变压比 ，解得升压变压器的输2 U1U2 n1n2 出电压 U225 000 V，输电线上损失的电压为 U 损 I 2R 线 3 000 V，降压变压器的输 入电压 U3U 2U 损 22 000 V，根据变压比 ，解得降压变压器的输出电压 U3U4 n3n4 U4220 V，选项 B 错误。 答案 AC 21如图 7 所示，半径 R0.5 m 的 圆弧接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中， 14 OB 水平，一质量为 m10 4 kg、带电荷量为 q8.010 5 C 的粒子从与圆弧圆心 O 等 高且距 O 点 0.3 m 的 A 点以初速度 v03 m/s 水平射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂 直打到圆弧曲面上的 C 点( 图中未画出)，取 C 点电势 0，则 ( ) 图 7 A该匀强电场的电场强度 E100 V/m B粒子在 A 点的电势能为 8105 J C粒子到达 C 点的速度大小为 5 m/s D粒子速率为 4 m/s 时的电势能为 4.5104 J 解析 粒子在电场力作用下做类平抛运动，因粒子垂直打在 C 点，由类平抛运动规律知 C 点 速度方向的反向延长线必过 O 点且 ODAO 0.3 m，DC 0.4 m，即有： ADv 0t，DC t2，联立并代入数据可得 E25 N/C，A 错；因 UDCEDC10 12qEm V，而 A、D 两点电势相等，所以 A10 V，即粒子在 A 点的电势能为 Epq A810 4 J，B 错；从 A 到 C 由动能定理知 qUAC mv mv ，得 vC5 12 2C 12 20 m/s，C 正确；粒子在 C 点总能量为 EC mv 1.2510 3 J，由能量守恒知粒子速率 12 2C 为 4 m/s 时的电势能为 EpE C mv24.510 4 J，D 对。 12 答案 CD 二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22 题第 25 题为必考题，每个试题考生都 必须做答。第 33 题第 35 题为选考题，考生根据要求做答。) (一)必考题(共 47 分) 22(6 分) 在“探究加速度与质量的关系 ”的实验中。 (1)备有器材：A.一端带有滑轮的长木板； B电磁打点计时器、低压交流电源、复写纸、纸带； C细绳、小车、砝码； D装有细砂的小桶； E小方木块； F毫米刻度尺； 还缺少的一件器材是_。 (2)实验得到如图 8 所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为 T；B、C 间距 s2 和 D、E 间距 s4 已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为_。 图 8 图 9 (3)同学甲根据实验数据画出如图 9 甲所示 a 图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为 1m _kg。(g 取 10 m/s2) (4)同学乙根据实验数据画出了图 9 乙，从图线可知乙同学操作过程中遗漏的实验步骤 是_。 解析 (1)探究加速度与小车质量的关系时，需要测出小车的质量，因此题中还缺少的 器材是天平；(2)由 s4s 22 aT2，代入可求出加速度；(3) 根据牛顿第二定律得 a ，a 图象的斜率表示小车受到的拉力，也等于砂和砂桶的重力，根据图象得斜 Fm 1m 率等于 0.2，因此砂和砂桶的质量为 0.02 kg；(4) 图象不过原点说明没有平衡摩擦力或 平衡摩擦力不够。 答案 (1)天平 (2) a (3)0.02(0.018 0.022 均可) (4)未平衡摩擦力或平衡摩 s4 s22T2 擦力不够 23(9 分)(2014成都一诊)欲测量一只 G 表的内阻 rg 和一个电源的电动势 E 及内阻 r。要求： 测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的 。 13 待测元件及提供的其他实验器材有： A待测电源 E：电动势约 1.5 V，内阻为 0.40.7 B待测 G 表：量程 500 A，内阻为 150250 C电流表 A：量程 2 A，内阻为 0.1 D电压表 V：量程 300 mV，内阻约 500 E定值电阻 R0：R 0300 F滑动变阻器 R1：最大阻值 10 ，额定电流 1 A G电阻箱 R2：阻值为 09 999 H开关 S 一个，导线若干 (1) 图 10 小亮先利用伏安法测量 G 表内阻 rg。 图 10 是小亮设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是_；(填元件序号字母) 说明实验所要测量的物理量：_； 写出 G 表内阻的计算表达式 rg_。 (2)测出 rg200 后，小聪把 G 表和电阻箱 R2 串联、并将 R2 接入电路的阻值调到 2 800 ，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势 E 及内阻 r。 请你在图 11 中用笔画线，将各元件连接成测量电路图； 若利用测量的数据，作出的 G 表示数 IG 与通过滑动变阻器 R1 的电流 I 的关系图象如 图 12 所示，则可得到电源的电动势 E_V ，内阻 r_ 。 图 11 图 12 解析 (1)要测量灵敏电流计内阻，由电路可知，需要给电流计串联上一个定值电阻， 由电压表测出电压，电流计测出电流，计算出总电阻，然后减去定值电阻的阻值，即 可得到电流计的内阻。(2)由伏安法测电源电动势和内阻可知，将电流计和 R2 连接等效 为电压表，由闭合电路欧姆定律可知 IG(rgR 2)EIr，由图象可得电动势和内阻。 答案 (1)E G 表示数 I，V 表示数 U R 0 UI (2)如图所示 1.5 0.6 24(13 分) 如图 13 甲所示，斜面 AB 与水平面 BM 通过一小段长度可忽略的光滑圆弧平滑 连接，一质量为 m1 kg 的小物块获得一初速度后从 B 点开始沿斜面上滑，滑到最高 点后沿斜面下滑返回 B 点，之后滑上水平面 BM，物块与斜面和水平面之间的动摩擦因 数相同，若小物块从 B 点开始运动后其动能 Ek 随其路程 x 变化的部分图象如图乙所示 (g 取 10 m/s2)。求： 图 13 (1)小物块从开始运动到返回 B 点所需的时间； (2)小物块在水平面上滑行的距离； (3)若改变小物块从 B 点开始上滑时的初动能 Ek0，其最终在水平面上滑行的距离 x也会 相应地发生变化，求 x随初动能变化的函数解析式并计算出 x2.5 m 对应的初动能。 解析 (1)设物体在斜面上上滑的最高点为 C，由题图乙可知 xBC5 m， 从 C 点返回时到 D 点，x CD1 m 从 B 到 C 由动能定理可得 mgx BCsin mgx BCcos 050 J 从 C 到 D 由动能定理可得 mgxCDsin mgx CDcos 2 J0 代入解得 0.5 ，37 由 Ek mv 50 J 得 v010 m/s 12 20 由 B 上升到 C 加速度 a1 gsin gcos 10 m/s 2 上滑时间 t1 1 s v0a1 由 C 返回 B 加速度 a2gsin gcos 2 m/s 2 下滑时间 t2 s 2xCBa2 5 速度 vBa 2t22 m/s5 小物块从开始运动到返回 B 点所用时间 tt 1t 2(1 ) s3.24 s5 (2)在水平面上滑行的加速度 ag 5 m/s 2 则在水平面上滑行距离 s 2 m 0 v2B2a (3)设在斜面上从 B 点出发到返回 B 点的过程中克服摩擦力做功为 W12mgcos 37 ，而 Ek0 mv v202a1 12 20 从 B 到 M 滑行距离 x，克服摩擦力做功为 W2mgx 全过程由动能定理，有W 1 W2E k0 解得 x Ek0 125 当 x2.5 m 时，E k062.5 J 答案 (1)3.24 s (2)2 m (3)x Ek0 62.5 J 125 25(19 分)(2014衡阳联考三)在平面直角坐标系的第一象限内存在一有界匀强磁场，该磁 场的磁感应强度大小为 B0.1 T，方向垂直于 xOy 平面向里，在坐标原点 O 处有一正 离子放射源，放射出的正离子的比荷都为 110 6 C/kg，且速度方向与磁场方向垂直。 qm 若各离子间的相互作用和离子的重力都可以忽略不计。 图 14 (1)如图 14 甲所示，若第一象限存在以直角三角形 AOC 三边为界的有界磁场， OAC30， AO 边的长度 l0.3 m，正离子从 O 点沿 x 轴正方向以某一速度射入， 要使离子恰好能从 AC 边射出。求离子的速度大小及离子在磁场中运动的时间。 (2)如图 14 乙所示，若第一象限存在一 B0.1 T 的有界匀强磁场 (磁场边界未出画)，正 离子放射源放射出不同速度的离子，所有正离子射入磁场的方向均沿 x 轴正方向，从 O 点即进入磁场，且最大速度 vm4.010 4 m/s，为保证所有离子离开磁场的时候，速 度方向都沿 y 轴正方向，试求磁场的最小面积，并在图乙中画出它的形状。 解析 (1) 正离子在磁场内做匀速圆周运动，离子刚好从 AC 边上的 D 点射出时，如图甲所示， 离子轨迹圆的圆心为 O，轨道半径为 r，由几何知识得： r2rl 故 r l0.1 m 13 离子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有 qvBm v2r 联立以上各式得：v 110 4 m/s qBrm 若正离子恰好从 AC 边射出，由几何知识可知，圆心角 DOO120 又因 T 2mqB 所以正离子在磁场中运动的时间 t T 105 s2.110 5 s 120360 23 (2) 因所有离子进入磁场后均做逆时针方向的匀速圆周运动，且入射方向均沿 x 轴正方向， 离开时均沿 y 轴正方向，速度偏转角为 ，并且所有离子的轨迹圆的圆心都在 y 轴正半 2 轴上，所以满足题意的最小磁场区域为图乙所示 根据牛顿第二定律有： qvmB m v2mRm 得 Rm 0.4 m mvmqB 所以磁场区域最小面积为： S R R 0.04(2)4.5610 2 m2 14 2m 12 2m 答案 见解析 (二)选考题(共 15 分，请从给出的 3 道物理题中，任选一题做答。如果多做，则按所做的第 一题计分。) 33物理选修 33(15 分 ) (1)(6 分 )下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对 1 个得 3 分，选对 2 个 得 4 分，选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动，温度越高，布朗运动越显著 B有一分子 a 从无穷远处靠近固定不动的分子 b，当 a、b 间分子力为零时，它们具 有的分子势能最小 C若一定质量的理想气体，压强增大，体积减小，则气体的温度可能升高 D若气体的温度降低，则气体分子热运动的剧烈程度减弱，气体分子的平均动能减小 E一定质量的理想气体对外做功，内能和密度一定减小 (2)(9 分 )如图 15 所示，均匀薄壁 U 形管竖直放置，左管上端封闭，右管上端开口且足 够长，用两段水银封闭了 A、B 两部分理想气体，下方水银的左右液面高度相差 L10 cm，右管上方的水银柱高 h14 cm，初状态环境温度为 27 ，A 气体长度 l130 cm，外界大气压强 p076 cmHg。现保持温度不变，在右管中缓慢注入水银， 使下方水银左右液面等高。然后给 A 部分气体缓慢升温，使 A 中气柱长度回到 30 cm。求： 图 15 右管中注入的水银高度是多少？ 升温后的温度是多少？ 解析 (1)布朗运动是固体小颗粒的运动，A 错误；两分子从无限远靠近到分子力为零 时，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小，B 正确；由理想气体状态方 程得 C 得压强增大，体积减小，温度可能升高， C 正确；气体的温度降低，分子 pVT 的平均动能减小，D 正确；内能变化是由做功和热传递两个因素决定的，因为不知道 吸放热情况，故无法确定内能的变化情况，E 错误。 (2)设右管中注入的水银高度是 h，对 A 气体分析，其做等温变化，根据玻意耳定律 有：p 1V1p 2V2(1 分) p1p 014 cmHgL Hg，p 2p 014 cmHg h Hg(1 分) V1l 1S，V 2(l 1 L)S(1 分) 12 可得再加入的水银高 h30 cm。(1 分) 设升温前温度为 T0，升温后温度为 T，缓慢升温过程中，对 A 中气体分析，有升温 前 V2(l 1 L)S，p 2p 014 cmHgh Hg(1 分) 12 升温结束后：V 3l 1S， p3p 014 cmHgh Hg L Hg(1 分) 由理想气体状态方程得 (1 分) p2V2T0 p3V3T T0300 K 得 T390 K(1 分) 则升温后的温度为 t117 。(1 分) 答案 (1)BCD (2) 30 cm 117 34物理选修 34(15 分 ) (1)(6 分 )如图 16 所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，从波传到 x5 m 的 M 点时开 始计时，已知 P 点相继出现两个波峰的时间间隔为 0.4 s，下列说法中正确的是 _。(填正确答案标号。选对 1 个得 3 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分。 每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) 图 16 A这列波的波长是 4 m B这列波的传播速度是 10 m/s C质点 Q(x9 m)经过 0.5 s 才第一次到达波峰 DM 点以后各质点开始振动时的方向都是向下的 E2 s 内质点 P 走过的路程是 20 m (2)(9 分 )一块用折射率 n2 的玻璃制作的透明体 acb，其横截面如图 17 所示，ab 是半 径为 R 的圆弧，ac 与 bc 边垂直， aOc 60 ，底边 bc 是黑色的，不反射光。当一束 黄色平行光垂直照射到 ac 时，ab 部分的外表面只有一部分有黄色光射出，求有光射出 部分的弧长。 图 17 解析 (1)根据波形图可知该波的波长为 4 m，A 正确；P 点连续两次出现波峰的时间间 隔就是一个周期，因此周期为 0.4 s，v 10 m/s，B 正确；波传播到哪个点，哪个点 T 重复振源的振动形式，图示时刻传播到 M 点，M 点向下振动，故 M 点以后各质点起振 方向都向下，D 正确；MQ 相距一个波长，波经过一个周期传播到 Q 点，然后再振动 四分之三个周期到达波峰，因此需要的时间为 0.7 s，C 错误；2 s 内质点 P 振动了 5 个 周期，一个周期运动的路程为 40 cm，故一共运动的路程为 2 m，E 错误。 (2)设黄光的临界角为 C，则 sin C (3 分) 1n C30(2 分) 所以，有光射出部分的圆弧所对应的圆心角也是 C30 ， 对应圆弧的长度为 l 2R (4 分) 30360 R6 答案 (1)ABD (2) R6 35物理选修 35(15 分 ) (1)(6 分 )一块含有丰富的铀 U 的矿石的质量为 M，其中铀核 U 的质量为 m，铀23892 23892 发生一