（江蘇專版）2020版高考物理階段綜合檢測（四）第九_十一章驗收（含解析）.docx

第九十一章驗收(時間：100分鐘滿分：120分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題3分，共計21分。每小題只有一個選項符合題意)1下列說法正確的是()A電磁爐是利用渦流的熱效應(yīng)工作的新型爐灶B機場的安全門不是利用電磁感應(yīng)來探測金屬物件C為了節(jié)省電能，交流電路要利用低電壓進行遠距離輸電D自感現(xiàn)象是有利而無害的解析：選A電磁爐是利用渦流的熱效應(yīng)工作的新型爐灶，選項A正確；機場的安全門是利用電磁感應(yīng)來探測金屬物件，選項B錯誤；為了節(jié)省電能，交流電路要利用高電壓進行遠距離輸電，選項C錯誤；自感現(xiàn)象既有害，又有利，選項D錯誤。2下列三幅演示實驗圖中，實驗現(xiàn)象的描述正確的是()A圖甲用磁鐵靠近輕質(zhì)鋁環(huán)A，A會靠近磁鐵B圖甲用磁鐵靠近輕質(zhì)鋁環(huán)B，B會遠離磁鐵C圖乙閉合開關(guān)S時，電流表有示數(shù)，斷開開關(guān)S時，電流表沒有示數(shù)D圖丙銅盤靠慣性轉(zhuǎn)動，手持磁鐵靠近銅盤，銅盤轉(zhuǎn)動變慢解析：選D題圖甲用磁鐵靠近輕質(zhì)鋁環(huán)A，由于A環(huán)中發(fā)生電磁感應(yīng)，根據(jù)楞次定律可知，A將遠離磁鐵，而B環(huán)沒有閉合，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B環(huán)不動，故A、B錯誤；題圖乙閉合開關(guān)S和斷開開關(guān)S時均會發(fā)生電磁感應(yīng)，因此電流表均有示數(shù)，故C錯誤；當(dāng)轉(zhuǎn)動銅盤時，導(dǎo)致銅盤切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培力，由楞次定律可知，產(chǎn)生安培力導(dǎo)致銅盤轉(zhuǎn)動受到阻礙，因此銅盤將轉(zhuǎn)動變慢，故D正確。3(2018天津高考)國家大科學(xué)工程中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進的研究平臺。下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是()A.N俘獲一個粒子，產(chǎn)生O并放出一個粒子B.Al俘獲一個粒子，產(chǎn)生P并放出一個粒子C.B俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生Be并放出一個粒子D.Li俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生He并放出一個粒子解析：選B根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，各選項核反應(yīng)方程如下：NHeOH，故A錯誤；AlHePn，故B正確；BHBeHe，故C錯誤；LiHHeHe，故D錯誤。4(2018鹽城三模)如圖甲所示，把帶鐵芯的線圈L與小燈泡串聯(lián)起來，先把它們接到電動勢為E(內(nèi)阻不計)的直流電源上；再把它們接到交流電源上，如圖乙所示，取直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等。下列敘述正確的是()A接交流電時燈泡更亮些B接直流電和接交流電時燈泡一樣亮C減小交流電頻率時圖乙中燈泡變亮D圖甲中閉合S瞬間，通過燈泡的電流立即達到最大值解析：選C電感線圈對交變電流存在阻礙作用即感抗，電感線圈對直流無感抗，所以接直流時燈泡更亮，故A、B錯誤；電感線圈對交變電流存在感抗xL2fL，所以減小交變電流頻率時，感抗減小，電流變大，燈泡變亮，故C正確；題圖甲中，由于電感線圈，在閉合S瞬間，線圈中的電流增大，在線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增大，所以燈泡中的電流逐漸增大，故D錯誤。5(2019蘇北四市一模)如圖所示，鐵芯上繞有線圈A和B，線圈A與電源連接，線圈B與理想發(fā)光二極管D相連，銜鐵E連接彈簧K控制觸頭C的通斷，忽略A的自感。下列說法正確的是()A閉合S，D閃亮一下B閉合S，C將會過一小段時間接通C斷開S，D不會閃亮D斷開S，C將會過一小段時間斷開解析：選D當(dāng)閉合S瞬間時，穿過線圈B的磁通量要增加，根據(jù)楞次定律：增反減同，結(jié)合右手螺旋定則可知，線圈B的電流方向為逆時針，而由于二極管順時針方向?qū)щ?，則二極管D不會閃亮一下，則線圈A中磁場立刻吸引C，導(dǎo)致其即時接觸，故A、B錯誤；當(dāng)斷開S瞬間時，穿過線圈B的磁通量要減小，根據(jù)楞次定律：增反減同，結(jié)合右手螺旋定則可知，電流方向為順時針，則二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，則D會閃亮，同時對線圈A有影響，阻礙其磁通量減小，那么C將會過一小段時間斷開，故C錯誤，D正確。6為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺，測得1 h內(nèi)杯中水面上升了45 mm。當(dāng)時雨滴豎直下落速度約為12 m/s。據(jù)此估算該壓強為(雨滴撞擊睡蓮后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1103 kg/m3)()A0.15 PaB0.54 PaC1.5 Pa D5.4 Pa解析：選A設(shè)圓柱形水杯的橫截面積為S，則水杯中水的質(zhì)量為mV110345103S45S，由動量定理可得：Ftmv，而p，所以p Pa0.15 Pa，A正確。7(2018全國卷)用波長為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.281019 J。已知普朗克常量為6.631034 Js，真空中的光速為3.00108 ms1。能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為()A11014 HzB81014 HzC21015 Hz D81015 Hz解析：選B設(shè)單色光的最低頻率為0，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得Ekh1W0,0h0W0，又1，整理得0，代入數(shù)據(jù)解得081014 Hz，B正確。二、多項選擇題(本題共5小題，每小題4分，共計20分。每小題有多個選項符合題意。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分)8.(2018連云港期末)如圖所示，理想降壓變壓器的副線圈電路中，R0為定值電阻，R是光敏電阻(光照強度增大，電阻減小)。原線圈輸入功率為P1，副線圈輸出功率為P2；V1和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；A1和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示。下列說法正確的是()AI1小于I2BP1大于P2C光照強度增大，U2不變、I1變大D光照強度增大，U1變小、I2變小解析：選AC原、副線圈中電流與匝數(shù)成反比，因為是理想降壓變壓器，n1n2，所以I1小于I2，故A正確；理想變壓器本身不消耗能量，輸入功率等于輸出功率，故B錯誤；光照強度增大，光敏電阻減小，因為輸入電壓和匝數(shù)不變，所以U2不變，副線圈電路中總電阻減小，那么副線圈的電流I2變大，因此原線圈的電流I1也變大，故C正確，D錯誤。9.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質(zhì)圓形金屬球以一定的初速度通過有界勻強磁場。從球開始進入磁場到完全穿出磁場的過程中(磁場寬度大于金屬球的直徑)，則小球()A整個過程勻速運動B進入和穿出磁場的過程中球均做減速運動C整個過程都做勻減速運動D穿出時的速度一定小于初速度解析：選BD進入和離開磁場時，金屬球切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生阻礙金屬球運動的安培力，故兩過程均做減速運動；當(dāng)金屬球全部進入磁場時，磁通量不變，故沒有感應(yīng)電流，金屬球做勻速直線運動；所以穿出時的速度一定小于初速度，故B、D正確，A、C錯誤。10.(2018日照模擬)如圖所示，在豎直面內(nèi)有一磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里、高度為h的有界勻強磁場，磁場上、下邊界水平。將一邊長為l(lh)、質(zhì)量為m的正方形導(dǎo)體框abcd從磁場上方由靜止釋放，ab邊剛進入磁場的瞬間和剛穿出磁場的瞬間速度相等。已知導(dǎo)體框的電阻為r，導(dǎo)體框下落過程中，ab邊始終保持水平，重力加速度為g。則()A導(dǎo)體框一定是減速進入磁場B導(dǎo)體框可能勻速穿過整個磁場區(qū)域C導(dǎo)體框穿過磁場的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量為mg(lh)D導(dǎo)體框進入磁場的過程中，通過某個橫截面的電荷量為解析：選AD因為lh，所以導(dǎo)體框在磁場中運動過程中，一定會存在不受安培力，只受重力的過程，該過程做加速運動，所以為了滿足ab邊剛進入磁場的瞬間和剛穿出磁場的瞬間速度相等，導(dǎo)體框必須先減速進入磁場，然后在磁場中加速，再減速穿出磁場，故A正確B錯誤；因為ab邊剛進入磁場的瞬間和剛穿出磁場的瞬間速度相等，所以進入磁場過程中和穿出磁場過程中產(chǎn)生的熱量相等，故整個過程中產(chǎn)生的熱量為Q2mgh，C錯誤；根據(jù)q可得導(dǎo)體框進入磁場的過程中，通過某個橫截面的電荷量為q，D正確。11.如圖所示，電動機牽引一長為1 m、質(zhì)量為0.1 kg的導(dǎo)體棒MN由靜止開始上升，導(dǎo)體棒的電阻為1 ，架在豎直放置的金屬框架上，它們處于磁感應(yīng)強度為1 T的勻強磁場中，磁場方向與框架平面垂直。當(dāng)導(dǎo)體棒上升3.8 m時，獲得穩(wěn)定的速度，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為2 J。電動機牽引導(dǎo)體棒時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7 V、1 A，電動機的內(nèi)阻為1 ，不計框架電阻及一切摩擦，g取10 m/s2，以下判斷正確的是()A導(dǎo)體棒向上做勻減速運動B電動機的輸出功率為49 WC導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定時的速度為2 m/sD導(dǎo)體棒從靜止至達到穩(wěn)定速度所需要的時間為1 s解析：選CD由于電動機的輸出功率恒定，由P出Fv及Fmgma可知，導(dǎo)體棒的加速度逐漸減小，選項A錯誤；電動機的輸出功率P出IUI2r6 W，選項B錯誤；電動機的輸出功率就是電動機對導(dǎo)體棒的拉力的功率，即P出Fv，當(dāng)導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定速度時，有FmgBIL，其中I，解得導(dǎo)體棒達到穩(wěn)定時的速度v2 m/s，選項C正確；由能量守恒定律得P出tmghmv2Q，解得t1 s，選項D正確。12(2019宿遷期末)如圖所示，線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊以角速度勻速轉(zhuǎn)動，其線圈中感應(yīng)電動勢的峰值為Em，閉合回路中兩只燈泡均能正常發(fā)光。則()A從圖中位置開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為eEmsin tB增大線圈轉(zhuǎn)動角速度時，感應(yīng)電動勢的峰值Em不變C增大電容器C兩極板間的正對面積時，燈泡A1變暗D抽去電感器L的鐵芯時，燈泡A2變亮解析：選AD題圖所示位置即中性面，所以感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為eEmsin t，故A正確；感應(yīng)電動勢的峰值EmBS，增大線圈轉(zhuǎn)動角速度時，感應(yīng)電動勢的峰值Em將增大，故B錯誤；增大電容器C兩極板間的正對面積時，電容增大，容抗減小，燈泡A1變亮，故C錯誤；抽去電感器L的鐵芯時，自感系數(shù)減小，感抗減小，燈泡A2變亮，故D正確。三、實驗題(本題共2小題，共18分)13(8分)(2019哈爾濱六中模擬)某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，實驗的主要步驟如下。(1)用游標(biāo)卡尺測量小球A、B的直徑d，其示數(shù)均如圖乙所示，則直徑d_mm，用天平測得球A、B的質(zhì)量分別為m1、m2。(2)用兩條懸線分別將球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時兩球恰好相切，球心位于同一水平線上。(3)將球A向左拉起使其懸線與豎直方向的夾角為時由靜止釋放，與球B碰撞后，測得球A向左擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為1，球B向右擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為2。(4)為驗證兩球碰撞前、后動量是否守恒，則應(yīng)驗證表達式_是否成立；若碰撞是彈性碰撞，則還應(yīng)滿足的表達式為_。(用測量的物理量表示，重力加速度為g)解析：(1)由題圖乙可知，直徑d2.2 cm0.10 mm2.20 cm22.0 mm。(4)設(shè)懸點到球心的長度為L，由動能定理可得mgL(1cos )mv2，則A球到達最低點時的速度大小v，同理，碰后A球的速度大小v1，碰后B球的速度大小v2；若兩球碰撞前、后動量守恒，則表達式m1vm2v2m1v1成立，即m1m2m1成立，故要驗證兩球碰撞前、后動量是否守恒，需驗證m1m2m1是否成立。若碰撞是彈性碰撞，則還應(yīng)滿足的表達式為m1v2m2vm1v，即m12m22m12，化簡得m1cos m1cos 1m2(1cos 2)。答案：(1)22.0(4)m1m2m1m1cos m1cos 1m2(1cos 2)14(10分)(2017江蘇高考)某同學(xué)通過實驗制作一個簡易的溫控裝置，實驗原理電路圖如圖1所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端，當(dāng)繼電器的電流超過15 mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約20 ，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示。t/30.040.050.060.070.080.0Rt/199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的實驗器材有：電源E1(3 V，內(nèi)阻不計)、電源E2(6 V，內(nèi)阻不計)、滑動變阻器R1(0200 )、滑動變阻器R2(0500 )、熱敏電阻Rt、繼電器、電阻箱(0999.9 )、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。為使該裝置實現(xiàn)對3080 之間任一溫度的控制，電源E應(yīng)選用_(選填“E1”或“E2”)，滑動變阻器R應(yīng)選用_(選填“R1”或“R2”)。(2)實驗發(fā)現(xiàn)電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應(yīng)將如圖2所示的選擇開關(guān)旋至_(選填“A”“B”“C”或“D”)。(3)合上開關(guān)S，用調(diào)節(jié)好的多用電表進行排查。在圖1中，若只有b、c間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時指針_(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)，接入a、c時指針_(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(4)排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 時被吸合，下列操作步驟的正確順序是_。(填寫各步驟前的序號)將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1 解析：(1)如果電源用E1，則在t30 時電路中的最大電流Im A13.67 mA15 mA，故不能實現(xiàn)對此溫度的控制，因此電源應(yīng)選用E2；為了在t80 時實現(xiàn)對溫度的控制，設(shè)滑動變阻器阻值的最大值至少為R，則0.015 A，解得R330.9 ，因此滑動變阻器應(yīng)選用R2。(2)要用多用電表的直流電壓擋檢測故障，應(yīng)將選擇開關(guān)旋至C。(3)如果只有b、c間斷路，說明b點與電源的負極間沒有形成通路，a、b間的電壓為零，表筆接在a、b間時，指針不偏轉(zhuǎn)；c點與電源的負極間形成通路，a與電源的正極相通，a、c間有電壓，因此兩表筆接入a、c間時指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(4)排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 時被吸合，應(yīng)先斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，并將阻值調(diào)至108.1 ，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，直至觀察到繼電器的銜鐵被吸合，這時斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除，將熱敏電阻接入電路。因此操作步驟的正確順序是。答案：(1)E2R2(2)C(3)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(4)四、計算題(本題共4小題，共61分)15(14分)(2018全國卷)一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動能之和也為E，且均沿豎直方向運動。爆炸時間極短，重力加速度大小為g，不計空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求：(1)煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時間；(2)爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度。解析：(1)設(shè)煙花彈上升的初速度為v0，由題給條件有Emv設(shè)煙花彈從地面開始上升到火藥爆炸所用的時間為t，由運動學(xué)公式有0v0gt聯(lián)立式得t 。(2)設(shè)爆炸時煙花彈距地面的高度為h1，由機械能守恒定律有Emgh1火藥爆炸后，煙花彈上、下兩部分均沿豎直方向運動，設(shè)爆炸后瞬間其速度分別為v1和v2。由題給條件和動量守恒定律有mvmvEmv1mv20由式知，煙花彈兩部分的速度方向相反，向上運動部分做豎直上拋運動。設(shè)爆炸后煙花彈向上運動部分繼續(xù)上升的高度為h2，由機械能守恒定律有mvmgh2聯(lián)立式得，煙花彈向上運動部分距地面的最大高度為hh1h2。答案：(1) (2)16(15分)如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)n100匝，總電阻r1.0 ，所圍成矩形的面積S0.040 m2，小燈泡的電阻R9.0 ，磁感應(yīng)強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式為enBmScost，其中Bm為磁感應(yīng)強度的最大值，T為磁場變化的周期，不計燈絲電阻隨溫度的變化。求：(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應(yīng)強度變化的0時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量。解析：(1)由題給圖像知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T3.14102 s，所以EmnBmS8.0 V。(2)電流的最大值Im0.80 A，有效值I A小燈泡消耗的電功率PI2R2.88 W。(3)在0時間內(nèi)，電動勢的平均值平均電流通過燈泡的電荷量Qt4.0103 C。答案：(1)8.0 V(2)2.88 W(3)4.0103 C17(15分)如圖所示，兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角37的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R3 的定值電阻，下端開口，軌道間距L1 m。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上。質(zhì)量m1 kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r1 ，導(dǎo)軌電阻不計。金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運動時始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運動的最大速度vm2.0 m/s，sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2。(1)求金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)；(2)若從金屬棒ab開始運動至達到最大速度過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為1.5 J，求流過電阻R的總電荷量q。解析：(1)由牛頓第二定律得mgsin mgcos F安0F安BIL，I，EBLvm解得0.5。(2)設(shè)金屬棒從開始運動至達到最大速度過程中，沿導(dǎo)軌下滑距離為