高考物理大二轮复习 综合能力训练2.doc

综合能力训练(二)(时间:60分钟满分:110分)第卷一、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15题只有一项符合题目要求,第68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.下列叙述正确的是()a.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点b.伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性c.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量d.将实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是笛卡尔2.从地面竖直上抛一物体a的同时,在离地面高h处有相同质量的另一物体b开始做自由落体运动,两物体在空中同时到达距地面高h时速率都为v(两物体不会相碰),则下列说法正确的是()a.h=2hb.物体a竖直上抛的初速度大小是物体b落地时速度大小的2倍c.物体a、b在空中运动的时间相等d.两物体落地前各自的机械能都守恒且二者机械能相等3.如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接。下图中v、a、ff和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程,它们随时间变化的图象正确的是()4.理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的2倍。火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机,做自由落体运动,经时间t落到火星表面。已知引力常量为g,火星的半径为r。若不考虑火星自转的影响,要使探测器脱离火星飞回地球,则探测器从火星表面的起飞速度至少为()a.7.9 km/sb.11.2 km/sc.2hrtd.2hrt5.两个中间有孔的质量为m0的小球a、b用一轻弹簧相连,套在水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在一质量为m的小球c上,如图所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。下列说法正确的是()a.水平横杆对质量为m0的小球的支持力为m0g+mgb.连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为mg3c.连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为33kmgd.套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为33kmg6.在同一匀强磁场中,粒子(24he)和质子(11h)都做匀速圆周运动,若它们的轨道半径相等,则粒子和质子()a.运动角速度之比是12b.运动周期之比是11c.运动线速度大小之比是21d.受到的洛伦兹力大小之比是117.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=10 ,降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为41,副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路,用电器电阻r0=11 。若t1、t2均为理想变压器,t2的副线圈两端电压表达式为u=2202sin 100t v。下列说法正确的是()a.发电机中的电流变化频率为100 hzb.通过用电器的电流有效值为20 ac.升压变压器的输入功率为4 650 wd.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2mgqc.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卷二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第912题为必考题,每个试题考生都必须作答。第1314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8 cm、16 cm、24 cm、32 cm、40 cm、48 cm、56 cm。(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3 v,内阻为1 k待测电压表b,量程015 v,内阻为几千欧电源,电动势约15 v,内阻为3滑动变阻器r1,最大阻值为10 k滑动变阻器r2,最大阻值为1 k(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。(计算结果保留两位有效数字)11.(12分)如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨mn、pq相距为l,导轨平面与水平面的夹角=30,导轨电阻不计,磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为l的金属棒垂直于mn、pq放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻也为r。现闭合开关s ,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为f=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率。重力加速度为g,求:(1)金属棒能达到的最大速度vm;(2)灯泡的额定功率pl;(3)若金属棒上滑距离为x时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑2x的过程中,金属棒上产生的电热q1。12.(20分)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车a,质量ma=4 kg,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=2 kg,现对a施加一个水平向右的恒力f=10 n,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粘合在一起,共同在f的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6 s,二者的速度达到vt=2 m/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)【物理选修3-3】(1)(5分)关于一定量的理想气体,下列叙述正确的是。(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.气体吸收的热量不可以完全转化为功b.气体体积增大时,其内能一定减少c.气体从外界吸收热量,其内能可能减少d.外界对气体做功,气体内能可能减少e.改变气体的体积,其内能可能不变(2)(10分)如图所示,一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内,气柱长度为h。现继续向管内缓慢地添加部分水银,水银添加完时,气柱长度变为h。再取相同质量的水银缓慢地添加在管内。外界大气压强保持不变。求第二次水银添加完时气柱的长度;若第二次水银添加完时气体温度为t0,现使气体温度缓慢升高,求气柱长度恢复到原来长度h时气体的温度。14.(15分)【物理选修3-4】(1)(5分)声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4 900 m/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1.00 s,桥的长度为m,若该声波在空气中的波长为,则它在钢铁中的波长为的倍。(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。求该透明体的折射率;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)。答案：1.a解析 最先提出电荷周围存在电场观点的是法拉第,故选项a正确;牛顿用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性,故选项b错误;测量引力常量的是卡文迪许,故选项c错误;将实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是伽利略,故选项d错误。2.d解析 a、b运动的时间相同,加速度都等于g,所以速度的变化量大小也相同,都等于v,对a:v=v-v0=-v,上升高度ha=h,对b:v=v-0=v,下落高度hb=h-h,由x=vt,可知ha=3hb,可得h=4h3,a的初速度v0=2v,根据对称性知,b落地的速度也是2v,故选项a错误,选项b错误;a上升的时间与b下落的时间相同,设为t,故a在空中运动的时间为2t,所以选项c错误;两物体落地前,只有重力做功,所以各自的机械能都守恒,ab在地面处的速度大小相等,所以两者机械能相等,故选项d正确。3.c解析 根据物体的受力情况,可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动,到达水平面上之后,做匀减速运动,所以物体运动的v-t图象应该是倾斜的直线,不能是曲线,故选项a错误;由于物体的运动先是匀加速运动,后是匀减速运动,在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的,所以物体的a-t图象应该是两段水平的直线,不能是倾斜的直线,故选项b错误;在整个运动的过程中,物体受到的都是滑动摩擦力,所以摩擦力的大小是不变的,并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小,所以滑动摩擦力在斜面上的比在水平面上的小,故选项c正确;物体做的是匀加速直线运动,物体的位移为x=12at2,所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线,不会是正比例的倾斜的直线,故选项d错误。4.d解析 根据h=12gt2可得,火星表面的重力加速度为g=2ht2,火星的第一宇宙速度v1=gr,要使探测器脱离火星飞回地球,则需要以火星第二宇宙速度起飞,即v2=2gr=2hrt,所以选项a、b、c错误;d正确。5.c解析 对c分析,c球受到重力和两个弹簧的拉力,处于静止状态,三力合力为零,所以每根弹簧对小球的拉力为ft1=mg2cos30=3mg3,所以连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为x1=ftk=3mg3k,选项b错误,c正确;水平横杆对质量为m的小球的支持力为fn=mg+12mg,选项a错误;将连接c球的两个弹簧的弹力沿水平方向分解可得套在水平光滑横杆上的轻弹簧的弹力为ft2=ft1cos 60=3mg6,故弹簧的形变量为3mg6k,选项d错误。6.ad解析 设质子的质量为m,电荷量为e,则粒子的质量为4m,电荷量为2e,两粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,则evhb=mvh2r,即vh=ebrm,同理vhe=2ebr4m=ebr2m,可得vhevh=12,选项c错误;由洛伦兹力公式f=qvb,可得 fhefh=11,选项d正确;由周期公式t=2rv,可得theth=21,选项b错误;由角速度公式=2t,可得heh=12,选项a正确。7.bc解析 从u=2202sin 100t v可以得出,发电机中的电流变化频率为50 hz,选项a错误;加在r0两端的电压有效值为220 v,因此流过用电器r0的电流i2=ur0=22011 a=20 a,选项b正确;根据n1n2=i2i1,可知流过r的电流为i1=5 a,因此输入变压器的输入功率等于r与r0消耗的总功率,p=i12r+i22r0=4 650 w,选项c正确;当用电器的电阻r0减小时,r0消耗的功率增大,这时发电机的输出功率将增大,选项d错误。8.bcd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-mgmlv0,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,电容器放电,由于二极管的特性,电容器放不出去电,故电容器电压不变,板间电场强度不变,质点依然会垂直打在光屏上,故选项c正确;若仅将两平行板的间距变大一些,由c=rs4kd知,电容减小,由q=cu,电容器放电,由于二极管的特性,电容器放不出去电,故电容器电压不变,板间电场强度不变,质点依然会垂直打在光屏上,故选项d正确。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,也用不着求出绳子拉力,因此不必满足重物质量应当远小于小车质量,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3 mm+220.02 mm=3.44 mm。10.答案 (1)r1见解析图(2)1.009.5(3)149.5103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3 v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15 v,电压表分压3 v,则滑动变阻器分压约为12 v,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10 k的滑动变阻器r1,电路如图所示。(2)甲电压表量程为03 v,最小分度为0.1 v,故读数为u1=1.00 v;乙电压表量程为015 v,最小分度为0.5 v,故读数为u2=9.5 v。(3)“欧姆表”调零时电压表a的电压为3 v,则电流为i1=31 000 a=0.003 a,则有i1=erva+r1+r;而接入待测电压表后,i2=urv=11 000 a=0.001 a由闭合电路欧姆定律可知i2=er+r1+rva+rvb,rvb=u2i2=9.50.001 =9.5103 ,联立以上各式解得e=14 v。11.答案 (1)3mgrb2l2(2)9m2g2r4b2l2(3)32mgx-9m3g2r24b4l4解析 (1)金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,金属棒达到最大速度,此后开始做匀速直线运动。设最大速度为vm,则速度达到最大时有e=blvmi=e2rf=bil+mgsin 解得vm=3mgrb2l2。(2)pl=i2r解得pl=9m2g2r4b2l2。(3)设整个电路放出的电热为q,由能量守恒定律有f2x=q+mgsin 2x+12mvm2由题意可知q1=q2解得q1=32mgx-9m3g2r24b4l4。12.答案 (1)2.5 m/s2(2)1 m/s(3)0.45 m解析 (1)以a为研究对象,由牛顿第二定律得f=maa