高考物理二輪復習講練(新高考版) 第3部分 考前熱身練 小綜合練(二)（含解析）

小綜合練(二)1.(2020·山東青島市三模)在某個惡劣天氣中，能見度很低，甲、乙兩輛汽車在一條平直的單行道上同向行駛，甲在前、乙在后．某時刻兩車司機同時聽到前方有事故發(fā)生的警笛提示，同時開始剎車．兩輛車剎車時的v－t圖像如圖1，下列說法正確的是()圖1A．甲車的加速度大于乙車的加速度B．t＝24s時兩車的速度均為8m/sC．若兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時兩輛車的間距一定等于48mD．若兩車發(fā)生碰撞，則可能是在剎車24s以后的某時刻發(fā)生相撞答案B解析甲車的加速度大小為a1＝|eq\f(Δv1,Δt1)|＝eq\f(16,48)m/s2＝eq\f(1,3)m/s2，乙車的加速度大小為a2＝|eq\f(Δv2,Δt2)|＝eq\f(20,40)m/s2＝eq\f(1,2)m/s2，則甲車的加速度小于乙車的加速度，故選項A錯誤；t＝24s時兩車的速度均為v＝v0－a1t＝(16－eq\f(1,3)×24)m/s＝8m/s，故選項B正確；在0～24s內(nèi)，甲車的位移x1＝eq\f(16＋8,2)×24m＝288m，乙車的位移x2＝eq\f(20＋8,2)×24m＝336m，兩者位移之差Δx＝x2－x1＝48m，若兩車在t＝24s時刻相撞，則開始剎車時兩輛車的間距等于48m，若兩車在t＝24s時刻之前相撞，開始剎車時兩輛車的間距小于48m，故選項C錯誤；若兩車速度相等時沒有相撞，則速度相等后，甲車的速度比乙車的大，兩車不可能再相撞，故選項D錯誤．2．氫原子的能級圖如圖2所示，已知可見光的光子能量范圍是1.63～3.10eV，則大量氫原子從高能級向低能級躍遷時可產(chǎn)生不同能量的可見光光子的種類有()圖2A．1種B．2種C．3種D．4種答案D解析大量氫原子從高能級向n＝1能級躍遷時，輻射的光子能量都大于10.2eV，不在1.63～3.10eV范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；大量氫原子從高能級向n＝3能級躍遷時，輻射的光子能量都小于1.51eV，不在1.63～3.10eV范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；n＝3能級向n＝2能級躍遷時，輻射的光子能量為1.89eV，屬于可見光；n＝4能級向n＝2能級躍遷時，輻射的光子能量為2.55eV，屬于可見光；n＝5能級向n＝2能級躍遷時，輻射的光子能量為2.86eV，屬于可見光；n＝6能級向n＝2能級躍遷時，輻射的光子能量為3.02eV，屬于可見光；n＝7能級向n＝2能級躍遷時，輻射的光子能量為3.12eV，屬于不可見光；可知只有4種可見光，故A、B、C錯誤，D正確．3．(2020·浙江高三月考)2020年爆發(fā)了新冠肺炎，該病毒傳播能力非常強，因此研究新冠肺炎病毒株的實驗室必須全程都在高度無接觸物理防護性條件下操作．武漢病毒研究所是我國防護等級最高的P4實驗室，在該實驗室中有一種污水流量計，其原理可以簡化為如圖3乙所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出．流量Q等于單位時間內(nèi)通過橫截面的液體的體積．空間有垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是()圖3A．帶電粒子所受洛倫茲力方向水平向左B．正、負粒子所受洛倫茲力方向是相同的C．污水流量計也可以用于測量不帶電的液體的流速D．只需要測量M、N兩點電壓就能夠推算廢液的流量答案D解析根據(jù)左手定則，正電荷受到豎直向下的洛倫茲力，負電荷受到豎直向上的洛倫茲力，A、B錯誤；設(shè)M、N兩點間的電勢差為U，根據(jù)qvB＝eq\f(U,d)q，可得流速v＝eq\f(U,Bd)，流量Q＝Sv＝eq\f(πd2,4)·eq\f(U,Bd)＝eq\f(πUd,4B)，D正確；不帶電的液體在磁場中流動時，由于沒有自由電荷，所以M、N兩點間沒有電勢差，因此無法測出液體的流速，C錯誤．4．(2020·四川宜賓市敘州區(qū)二中高三下學期三診)滑雪是冬奧會的比賽項目之一．如圖4所示，某運動員(可視為質(zhì)點)從雪坡上先后以初速度之比v1∶v2＝3∶4沿水平方向飛出，不計空氣阻力，則運動員從飛出到落到雪坡上的整個過程中()圖4A．運動員先后在空中飛行的時間相同B．運動員先后落在雪坡上的速度方向不同C．運動員先后落在雪坡上動量的變化量之比為3∶4D．運動員先后落在雪坡上動能的增加量之比為1∶1答案C解析根據(jù)x＝vt，y＝eq\f(1,2)gt2，則tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,vt)＝eq\f(gt,2v)兩次的初速度不同，則在空中飛行的時間不同，選項A錯誤；設(shè)速度方向與水平方向的夾角為α，則tanα＝eq\f(vy,v)＝eq\f(gt,v)＝2tanθ，可知，運動員先后落在雪坡上的速度方向相同，選項B錯誤；根據(jù)動量定理Δp＝mvy＝mgt＝2mvtanθ∝v，則運動員先后落在雪坡上動量的變化量之比為3∶4，選項C正確；根據(jù)動能定理：ΔEk＝mgh＝mg·eq\f(1,2)gt2＝2mv2tan2θ∝v2，則運動員先后落在雪坡上動能的增加量之比為9∶16，選項D錯誤．5．(多選)(2020·西藏拉薩北京實驗中學第五次月考)如圖5所示，在勻強磁場的上方有一半徑為R的導體圓環(huán)，圓環(huán)的圓心距離勻強磁場上邊界的距離為h.將圓環(huán)由靜止釋放，圓環(huán)剛進入磁場的瞬間和完全進入磁場的瞬間，速度均為v.已知圓環(huán)的電阻為r，質(zhì)量為m，勻強磁場的磁感應強度為B，重力加速度為g.則()圖5A．圓環(huán)剛進入磁場的瞬間，速度v＝eq\r(2gh－R)B．圓環(huán)進入磁場的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量為mg(h＋R)C．圓環(huán)進入磁場的過程中，通過圓環(huán)某個橫截面的電荷量為eq\f(πR2B,r)D．圓環(huán)進入磁場的過程做的是勻速直線運動答案AC解析根據(jù)自由落體運動的規(guī)律v2＝2g(h－R)，解得圓環(huán)剛進入磁場的瞬間，速度v＝eq\r(2gh－R)，選項A正確；根據(jù)功能關(guān)系，圓環(huán)進入磁場的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量為2mgR，選項B錯誤；圓環(huán)進入磁場的過程中，通過圓環(huán)某個橫截面的電荷量為q＝eq\f(ΔΦ,r)＝eq\f(πR2B,r)，選項C正確；圓環(huán)進入磁場的過程中，切割磁感線的有效長度不斷變化，受到的安培力大小不斷變化，不能做勻速直線運動，選項D錯誤．6.(多選)如圖6所示，在正點電荷Q的電場中有A、B、C、D四點，A、B、C為直角三角形的三個頂點，D為AC的中點，∠A＝30°，A、B、C、D四點的電場強度大小分別用EA、EB、EC、ED表示，已知EA＝EC，B、C兩點的電場強度方向相同，點電荷Q在A、B、C三點構(gòu)成的平面內(nèi)．則()圖6A．EA＝eq\f(3,4)EDB．點電荷Q在D點位置C．將一正點電荷q從A點沿直線移到C點，電場力先做正功再做負功D．B、A兩點和B、C兩點間的電勢差滿足UBA＝UBC答案AD解析點電荷Q在A、B、C三點構(gòu)成的平面內(nèi)，EA＝EC，則正點電荷在AC的中垂線上；又B、C兩點的電場強度方向相同，則正點電荷在BC的連線上，所以正點電荷的位置在圖中O點，故B項錯誤．由幾何關(guān)系得：eq\f(rOD,rOA)＝eq\f(\r(3),2)，根據(jù)點電荷的場強公式E＝keq\f(Q,r2)可得，EA＝eq\f(3,4)ED，故A項正確．在正點電荷的電場中，離場源電荷越遠，電勢越低，正點電荷q從A點沿直線移到C點過程中，電勢先增大后減小，則正點電荷q的電勢能先增大后減小，電場力先做負功再做正功，故C項錯誤．A、C兩點到正點電荷的距離相等，則φA＝φC，所以φB－φA＝φB－φC，B、A兩點和B、C兩點間的電勢差滿足UBA＝UBC，故D項正確．7．(2020·山西大同市高三期末)某同學測定電源電動勢和內(nèi)阻，所使用的器材有：待測干電池一節(jié)(內(nèi)阻很小)、電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻RA小于1Ω)、電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻未知)、電阻箱R1(0～99.99Ω)、滑動變阻器R2(0～10Ω)、單刀雙擲開關(guān)S、單刀單擲開關(guān)K各一個，導線若干．圖7(1)該同學按圖7甲所示電路連接進行實驗操作．請在圖丙的虛線框內(nèi)補全與圖甲對應的電路圖．(2)測電流表A的內(nèi)阻：閉合開關(guān)K，將開關(guān)S與C接通，通過調(diào)節(jié)電阻箱R1和滑動變阻器R2，讀取電流表A的示數(shù)為0.20A、電流表A1的示數(shù)為0.60A、電阻箱R1的示數(shù)為0.10Ω，則電流表A的內(nèi)阻RA＝________Ω.(3)測電源的電動勢和內(nèi)阻：斷開開關(guān)K，調(diào)節(jié)電阻箱R1，將開關(guān)S接________(填“C”或“D”)，記錄電阻箱R1的阻值和電流表A的示數(shù)，保持開關(guān)K斷開，開關(guān)S所接位置不變，多次調(diào)節(jié)電阻箱R1接入電路中的阻值，重新實驗，并記錄多組電阻箱R1的阻值R和電流表A的示數(shù)I.(4)數(shù)據(jù)處理：圖乙是由(3)中實驗數(shù)據(jù)繪出eq\f(1,I)－R圖像，由此求出干電池的電動勢E＝________V、內(nèi)阻r＝________Ω.(計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字)(5)如果電流表A的電阻未知，本實驗________(填“能”或“不能”)測出該電源的電動勢．答案(1)見解析(2)0.20(3)D(4)1.50.25(5)能解析(1)由實物圖連接原理圖，如圖所示．(2)根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，流過電阻箱R1的電流I＝(0.60－0.20)A＝0.40A；電壓U＝0.10×0.40V＝0.040V，則電流表A的內(nèi)阻為：RA＝eq\f(0.040,0.20)Ω＝0.20Ω；(3)S接D，否則外電路短路；(4)根據(jù)(3)中步驟和閉合電路歐姆定律可知E＝I(R＋RA＋r)變形可得：eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)R＋eq\f(RA＋r,E)根據(jù)圖像可知：eq\f(1,E)＝eq\f(3.0－1.0,4.0－1.0)，eq\f(RA＋r,E)＝0.3，解得E＝1.5V，r＝0.25Ω；(5)由eq\f(1,I)＝eq\f(R,E)＋eq\f(RA＋r,E)可知：當電流表A的內(nèi)阻未知時，能測出電動勢，但不能測出內(nèi)阻．8.(2020·遼寧大連市高三第一次模擬)如圖8所示，A、B是兩只容積均為V的容器，用一只氣筒C與它們相連，氣筒C內(nèi)有密封良好的可自由移動的活塞，氣筒C的容積為0.5V.a、b是兩只單向進氣閥，當氣筒抽氣時a打開、b關(guān)閉，當氣筒打氣時b打開、a關(guān)閉．最初A、B兩容器內(nèi)空氣的壓強均為p0，活塞位于氣筒C的最右側(cè)．已知活塞從氣筒C的最右側(cè)運動到最左側(cè)完成一次抽氣，從最左側(cè)運動到最右側(cè)完成一次打氣(活塞的體積和氣筒與容器間連接處的體積不計，氣體溫度保持不變)，求：圖8(1)活塞第一次抽氣結(jié)束后C內(nèi)氣體的壓強；(2)活塞完成抽氣、打氣各2次后，A、B容器內(nèi)的氣體壓強之比．答案(1)eq\f(2,3)p0(2)2∶7解析(1)根據(jù)玻意耳定律可知，第一次抽氣后p0V＝p1(0.5＋1)V解得p1＝eq\f(2,3)p0(2)根據(jù)玻意耳定律可知，第二次抽氣后p1V＝pA(0.5＋1)V第一次打氣后p0V＋0.5p1V＝p2V第二次打氣后p2V＋0.5pAV＝pBV聯(lián)立解得pA∶pB＝2∶7.9．(2020·山東濰坊市二模)如圖9所示，固定在地面上的傾角為θ＝37°的斜面底端固定一垂直于斜面的擋板，斜面上靜置著長度L＝5m、質(zhì)量M＝2kg的薄木板．現(xiàn)將一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m＝0.5kg的物塊自A點以初速度v0水平拋出，物塊恰好沿平行于斜面的方向落在木板的頂端B點．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ1＝1.0，木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.75，設(shè)各接觸面之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．木板與擋板碰撞后會立即粘在一起停止運動，若物塊與擋板能發(fā)生碰撞，碰后物塊的速度大小不變，方向相反．取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.圖9(1)若v0＝eq\f(8,3)m/s，求A、B兩點的豎直高度差h.(2)若斜面足夠長，為保證木板與擋板碰撞前，物塊與木板已達到相同速度，而不從木板下端滑落，v0應滿足怎樣的條件？小明同學的解題思路是：①根據(jù)平拋運動的知識求出物塊落到B點時的速度v1與初速度v0的關(guān)系；②由于在斜面上μ2＝tan37°，從物塊滑上木板，到兩者具有共同速度v2的過程，物塊和木板組成的系統(tǒng)所受外力矢量和為0，系統(tǒng)動量守恒，有mv1＝(m＋M)v2；③再由功能關(guān)系得eq\f(1,2)mv12－eq\f(1,2)(m＋M)v22≤FfL，其中Ff為物塊與木板之間的滑動摩擦力……請說明該同學的解題思路是否正確．如果正確，請完成解答；如有錯誤，請指出錯誤之處，并作出正確解答．(3)若v0＝4m/s，物塊最終停在何處？(結(jié)果可用分數(shù)表示)答案(1)0.2m(2)解題思路有錯誤，其中③有錯誤，因為運動過程中有重力勢能的變化，v0≤4m/s(3)物塊停在木板上距木板下端eq\f(1,28)m處解析(1)從A到B，由平拋運動規(guī)律和平行四邊形定則可得h＝eq\f(v\o\al(y2),2g)tanθ＝eq\f(vy,v0)解得h＝0.2m(2)該同學的解題思路有錯誤，其中③錯誤，因為運動過程中有重力勢能的變化．根據(jù)平拋運動的知識求出物塊落到B點時的速度v1與初速度v0的關(guān)系v1＝eq\f(v0,cosθ)＝eq\f(5,4)v0由于在斜面上μ2＝tan