高考物理二輪復(fù)習(xí)“22”定時訓(xùn)練12 （全國3卷）逐題仿真練（含解析）-人教版高三全冊物理試題

2016年(全國3卷)逐題仿真練題號24253334考點動力學(xué)和功能關(guān)系應(yīng)用電磁感應(yīng)規(guī)律綜合應(yīng)用內(nèi)能和氣體性質(zhì)機械波和折射定律24．(12分)(2019·廣東廣州市下學(xué)期一模)傾角為θ的斜面與足夠長的光滑水平面在D處平滑連接，斜面上AB的長度為3L，BC、CD的長度均為3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑．如圖1,4個“”形小滑塊工件緊挨在一起排在斜面上，從下往上依次標(biāo)為1、2、3、4，滑塊上長為L的輕桿與斜面平行并與上一個滑塊接觸但不粘連，滑塊1恰好在A處．現(xiàn)將4個滑塊一起由靜止釋放，設(shè)滑塊經(jīng)過D處時無機械能損失，輕桿不會與斜面相碰．已知每個滑塊的質(zhì)量為m并可視為質(zhì)點，滑塊與粗糙面間的動摩擦因數(shù)為tanθ，重力加速度為g.求：圖1(1)滑塊1剛進(jìn)入BC時，滑塊1上的輕桿所受到的壓力大??；(2)4個滑塊全部滑上水平面后，相鄰滑塊之間的距離．答案(1)eq\f(3,4)mgsinθ(2)eq\f(4,3)L解析(1)以4個滑塊為研究對象，設(shè)第一個滑塊剛進(jìn)入BC段時，4個滑塊的加速度為a，由牛頓第二定律：4mgsinθ－μ·mgcosθ＝4ma以滑塊1為研究對象，設(shè)剛進(jìn)入BC段時，滑塊1受到的輕桿的壓力為F，由牛頓第二定律：F＋mgsinθ－μ·mgcosθ＝ma已知μ＝tanθ聯(lián)立可得：F＝eq\f(3,4)mgsinθ故輕桿所受的壓力F′＝F＝eq\f(3,4)mgsinθ(2)設(shè)4個滑塊完全進(jìn)入粗糙段時，也即第4個滑塊剛進(jìn)入BC時，滑塊的共同速度為v.這個過程，4個滑塊向下移動了6L的距離，1、2、3滑塊在粗糙段向下移動的距離分別為3L、2L、L.由動能定理，有：4mgsinθ·6L－μ·mgcosθ·(3L＋2L＋L)＝eq\f(1,2)·4mv2可得：v＝3eq\r(gLsinθ)由于動摩擦因數(shù)為μ＝tanθ，則4個滑塊都進(jìn)入BC段后，所受合外力為0，各滑塊均以速度v做勻速運動．第1個滑塊離開BC后做勻加速下滑，設(shè)到達(dá)D處時速度為v1，由動能定理：mgsinθ·(3.5L)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(,12)－eq\f(1,2)mv2可得：v1＝4eq\r(gLsinθ)當(dāng)?shù)?個滑塊到達(dá)C處剛要離開粗糙段時，第2個滑塊正以v的速度勻速向下運動，且運動L距離后離開粗糙段，依次類推，直到第4個滑塊離開粗糙段．由此可知，相鄰兩個滑塊到達(dá)C處的時間差為Δt＝eq\f(L,v)，因此到達(dá)水平面的時間差也為Δt＝eq\f(L,v)所以滑塊在水平面上的間距為d＝v1Δt聯(lián)立解得d＝eq\f(4,3)L.25．(20分)(2019·西藏拉薩北京實驗中學(xué)第五次月考)如圖2所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ放置在水平面內(nèi)，其間距L＝0.2m,磁感應(yīng)強度B＝0.5T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向下，兩導(dǎo)軌之間連接的電阻R＝4.8Ω，在導(dǎo)軌上有一金屬棒ab，其接入電路的電阻r＝0.2Ω，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v＝0.5m/s向右勻速運動，設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長．求：圖2(1)金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；(2)通過電阻R的電流大小和方向；(3)水平拉力的大小F；(4)金屬棒a、b兩點間的電勢差．答案(1)0.05V(2)0.01A從M通過R流向P(3)0.001N(4)0.048V解析(1)設(shè)金屬棒ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則：E＝BLv代入數(shù)值得E＝0.05V(2)設(shè)通過電阻R的電流大小為I，則：I＝eq\f(E,R＋r)代入數(shù)值得I＝0.01A由右手定則可得，通過電阻R的電流方向從M通過R流向P(3)F安＝BIL＝0.001Nab棒做勻速直線運動，則F＝F安＝0.001N(4)設(shè)a、b兩點間的電勢差為Uab，則：Uab＝IR代入數(shù)值得Uab＝0.048V33．【選修3－3】(15分)(2019·云南大姚縣一中一模)(1)(5分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其V－T圖象如圖3所示，pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強，下列判斷正確的是________．圖3A．過程ab中氣體一定吸熱B．pc＝pb＞paC．過程bc中分子勢能不斷增大D．過程bc中每一個分子的速率都減小E．過程ca中氣體吸收的熱量等于對外做的功(2)(10分)如圖4，粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，右端封閉，左管內(nèi)有一個重力和摩擦都不計的活塞，管內(nèi)水銀把氣體分隔成A、B兩部分．當(dāng)大氣壓強為p0＝75cmHg，溫度為t0＝27℃時，管內(nèi)水銀面在同一高度，兩部分氣體的長度均為L0＝30cm.(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)圖4①現(xiàn)向上緩慢拉動活塞，使兩管內(nèi)水銀面高度差為h＝10cm，求活塞上升的高度L；②然后固定活塞，再僅對左管氣體加熱，使A部分氣體溫度升高．則當(dāng)左管內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度時，方可使右管內(nèi)水銀面回到原來的位置．答案(1)ABE(2)①16.4cm②191℃解析(1)過程ab中氣體的體積不變，沒有做功；溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體一定吸熱，故A正確；a到b過程根據(jù)題圖，由理想氣體的狀態(tài)方程可知：eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pb·3V0,3T0)，所以：pb＝3pa，同理：eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pc·V0,T0)，解得：pc＝3pa，所以：pc＝pb>pa，故B正確；由于理想氣體分子之間的作用力可以忽略不計，所以過程bc中分子勢能不變，故C錯誤；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，對單個的分子沒有意義，所以過程bc中氣體的溫度降低，分子的平均動能減小，并不是每一個分子的速率都減小，故D錯誤；過程ca中氣體等溫膨脹，內(nèi)能不變，對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量等于對外做的功，故E正確．(2)①設(shè)活塞的橫截面積為S，溫度不變，對B管氣體：p0L0S＝p2(L0＋0.5h)S可得：p2≈64.3cm對A管氣體：p0L0S＝(p2－h(huán))L1S求得：L1≈41.4cmL＝L1＋0.5h－L0＝16.4cm②為使右管內(nèi)水銀面回到原來位置，A氣體的壓強應(yīng)為p0，長度應(yīng)為L1＋0.5h；由理想氣體狀態(tài)方程得：eq\f(p0L0S,T0)＝eq\f(p0L1＋0.5hS,T)代入數(shù)據(jù)可得：T＝464K所以：t＝191℃.34．【選修3－4】(15分)(2019·廣東湛江市下學(xué)期第二次模擬)(1)(5分)如圖5所示，由波源S形成的簡諧橫波在同一種均勻介質(zhì)中向左、右傳播，波長為λ.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為λ、eq\f(3λ,2).當(dāng)P、Q開始振動后，下列判斷正確的是________．圖5A．P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同B．P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反C．當(dāng)S恰好通過平衡位置時，P在波峰、Q在波谷D．當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運動時，P也通過平衡位置向上運動E．當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運動時，Q通過平衡位置向上運動(2)(10分)一半徑為R的半圓形玻璃磚橫截面如圖6所示，O為圓心，一束平行光線照射到玻璃磚MO′面上，中心光線a沿半徑方向射入玻璃磚后，恰在O點發(fā)生全反射，已知∠aOM＝45°.圖6①求玻璃磚的折射率n；②求玻璃磚底面MN出射光束的寬度．(不考慮玻璃磚MO′N面的反射)答案(1)BDE(2)見解析解析(1)P、Q兩質(zhì)點距波源的距離之差為：Δx＝eq\f(3,2)λ－λ＝eq\f(1,2)λ，為半個波長的奇數(shù)倍，所以P、Q兩質(zhì)點振動步調(diào)相反，即P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反，故A錯誤，B正確；由SP＝λ和SQ＝eq\f(3,2)λ可知，當(dāng)S恰好通過平衡位置時，P點也恰好通過平衡位置，Q點也恰好通過平衡位置，故C錯誤；當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運動時，因SP＝λ，故此時P也通過平衡位置向上運動，故D正確；當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運動時，因SQ＝eq\f(3,2)λ，故Q通過平衡位置向上運動，E正確．(2)①由n＝eq\f(1,sinC)得n＝eq\f(1,sin45°)