高考物理二輪復(fù)習“82”限時訓練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1415161718考點萬有引力定律電場性質(zhì)的理解勻變速直線運動規(guī)律共點力的平衡磁場內(nèi)粒子的圓周運動題號1920212223考點變壓器原理功能關(guān)系的應(yīng)用電磁感應(yīng)電學拓展創(chuàng)新實驗驗證牛頓第二定律二、選擇題(本題共8小題，每小題6分．在每小題給出的四個選項中，第14～18題只有一項符合題目要求，第19～21題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．)14．(2019·山東濟寧市第二次摸底)設(shè)月亮和地球同步通信衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑分別為r1、r2；向心加速度大小分別為a1、a2；環(huán)繞速度大小分別為v1、v2.下列關(guān)系式正確的是()A．r1＜r2 B．a(chǎn)1>a2C.eq\f(v1,v2)＝eq\f(r2,r1) D．a(chǎn)1r12＝a2req\o\al(,22)答案D解析根據(jù)萬有引力提供向心力Geq\f(Mm,r2)＝ma＝meq\f(4π2,T2)r，因為同步衛(wèi)星周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，小于月球公轉(zhuǎn)周期，所以r1>r2，a1<a2，A、B錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，所以eq\f(v1,v2)＝eq\r(\f(r2,r1))，C錯誤；根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝ma，所以ar2＝GM是定值，所以D正確．15．(2019·四川南充市第二次適應(yīng)性考試)在正點電荷Q形成的電場中，一檢驗電荷q的運動軌跡如圖1中實線所示，軌跡上a、b、c三點在以Q為圓心的同心圓上，下列說法正確的是()圖1A．檢驗電荷q可能為正電荷，也可能為負電荷B．a(chǎn)、b、c三點中，檢驗電荷q在c點的動能最小C．a(chǎn)、b、c三點中，a點的電勢最高D．a(chǎn)、b、c三點中，檢驗電荷q在a點的電勢能最大答案B解析由運動軌跡可知，檢驗電荷q一定和Q帶同種電荷，即帶正電荷，選項A錯誤；檢驗電荷q在運動的過程中，電勢能和動能之和守恒，則當動能最小時，電勢能最大，電荷所處的位置電勢最高，則a、b、c三點中，c點的電勢最高，檢驗電荷q在c點的電勢能最大，即a、b、c三點中，檢驗電荷q在c點的動能最小，選項B正確，C、D錯誤．16．(2019·東北三省三校第二次聯(lián)合模擬)一輛汽車以10m/s的速度勻速行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方50m處的斑馬線上有行人，駕駛員立即剎車使車做勻減速直線運動，若已知行人還需12s才能通過斑馬線，則剎車后汽車的加速度大小至少為()A．1m/s2 B．0.97m/s2C．0.83m/s2 D．0.69m/s2答案A解析汽車做勻減速運動，要想不和行人發(fā)生碰撞則需要在斑馬線處速度減小為零，由運動學的速度和位移公式可知x＝eq\f(v2－v\o\al(,02),2a)，得a＝eq\f(v2－v\o\al(,02),2x)＝eq\f(0－102,2×50)m/s2＝－1m/s2，則剎車后汽車的加速度大小至少為1m/s2，選A.17．(2019·東北三省三校第二次聯(lián)合模擬)如圖2所示，左側(cè)是半徑為R的四分之一圓弧，右側(cè)是半徑為2R的一段圓?。邎A心在一條豎直線上，小球a、b通過一輕繩相連，二者恰好于等高處平衡．已知θ＝37°，不計所有摩擦，則小球a、b的質(zhì)量之比為()圖2A．3∶4 B．3∶5C．4∶5 D．1∶2答案A解析對a和b兩個小球受力分析，受力分析圖如圖所示，因一根繩上的拉力相等，故拉力都為FT；由力的平衡可知小球a的拉力FT＝magcos37°，小球b的拉力FT＝mbgsin37°，聯(lián)立可解得eq\f(ma,mb)＝eq\f(3,4)，A正確．18.如圖3所示，正三角形的三條邊都與圓相切，在圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，質(zhì)子eq\o\al(1,1)H和氦核eq\o\al(4,2)He都從頂點A沿∠BAC的角平分線方向射入磁場，質(zhì)子eq\o\al(1,1)H從C點離開磁場，氦核eq\o\al(4,2)He從相切點D離開磁場，不計粒子重力，則質(zhì)子和氦核的入射速度大小之比為()圖3A．6∶1 B．3∶1C．2∶1 D．3∶2答案A解析設(shè)三角形的邊長為L，根據(jù)幾何關(guān)系可以得到磁場圓的半徑為R＝eq\f(\r(3),6)L，質(zhì)子進入磁場時的運動軌跡如圖甲所示由幾何關(guān)系可得r1＝Rtan60°＝eq\f(1,2)L氦核進入磁場時的運動軌跡如圖乙所示，由幾何關(guān)系可得：r2＝Rtan30°＝eq\f(1,6)L粒子在磁場中運動時洛倫茲力提供向心力，即qvB＝meq\f(v2,r)，可得v＝eq\f(Bqr,m)，結(jié)合兩個粒子的軌跡半徑與比荷可求得質(zhì)子和氦核的入射速度大小之比為6∶1，故A正確．19．(2019·福建寧德市5月質(zhì)檢)如圖4所示，理想變壓器的原線圈接有電壓為U的正弦交流電源，輸出電壓的有效值恒定．R1和R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值隨照射光強度的增大而減小．現(xiàn)增大照射光強度，則()圖4A．通過原線圈的電流減小B．變壓器的輸出功率增大C．R1兩端的電壓減小D．R2消耗的功率減小答案BD解析理想變壓器輸出電壓一定，光照增強，光敏電阻R3阻值減小，副線圈的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律知，副線圈的電流增大，根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)的關(guān)系可知，通過原線圈的電流也增大，故A錯誤；理想變壓器的輸出功率P＝UI，其中U不變，I變大，故變壓器的輸出功率變大，故B正確；副線圈電流增大，根據(jù)歐姆定律，R1兩端電壓增大；R2兩端電壓減小，功率減小，故C錯誤，D正確．20．(2019·湖北武漢市四月調(diào)研)2022年第24屆冬季奧林匹克運動會將在中國舉行，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一．跳臺滑雪賽道可簡化為助滑道、著陸坡、停止區(qū)三部分，如圖5所示．一次比賽中，質(zhì)量為m的運動員從A處由靜止下滑，運動到B處后水平飛出，落在了著陸坡末端的C點，滑入停止區(qū)后，在與C等高的D處速度減為零．已知B、C之間的高度差為h，著陸坡的傾角為θ，重力加速度為g.只考慮運動員在停止區(qū)受到的阻力，不計其他能量損失．由以上信息可以求出()圖5A．運動員在空中飛行的時間B．A、B之間的高度差C．運動員在停止區(qū)運動過程中克服阻力做的功D．C、D兩點之間的水平距離答案ABC解析從B點做平拋運動，則由h＝eq\f(1,2)gt2可求解運動員在空中飛行的時間，選項A正確；由eq\f(h,tanθ)＝v0t可求解在B點的速度v0，再由mghAB＝eq\f(1,2)mv02可求解A、B之間的高度差，選項B正確；從B點到D點由eq\f(1,2)mveq\o\al(,02)＋mgh＝Wf可求解運動員在停止區(qū)運動過程中克服阻力做的功，選項C正確；由題中條件無法求解C、D兩點之間的水平距離，選項D錯誤．21．(2019·西藏拉薩北京實驗中學第五次月考)如圖6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，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，重力加速度為g.則()圖6A．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．22．(5分)(2019·云南玉溪一中第五次調(diào)研)如圖7是用高電阻放電法測電容的實驗電路圖，其原理是測出電容器在充電電壓為U時所帶的電荷量Q，從而求出其電容C.該實驗的操作步驟如下：①按電路圖接好實驗電路；②接通開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使微安表的指針接近滿刻度，記下這時的電壓表讀數(shù)U0＝6.2V和微安表讀數(shù)I0＝490μA；③斷開開關(guān)S并同時開始計時，每隔5s讀一次微安表的讀數(shù)i，將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計的表格中；④根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù)，以t為橫坐標，i為縱坐標，在坐標紙上描點(圖中用“×”表示)，則：圖7(1)根據(jù)圖示中的描點作出圖線；(2)圖示中i－t圖線下所圍的“面積”所表示的物理意義是________________________________________________________________________________________.(3)根據(jù)以上實驗結(jié)果和圖線，估算當電容器兩端電壓為U0所帶的電荷量Q0＝________，并計算電容器的電容C＝________.(這兩空均保留三位有效數(shù)字)答案(1)(2)電容器兩端電壓為U0時所帶電荷量(3)8.00×10－3～8.50×10－3C1.29×10－3～1.37×10－3F解析(1)根據(jù)坐標系內(nèi)所描出的點，用平滑的曲線把各點連接起來，作出圖象，圖象如圖所示．(2)由ΔQ＝I·Δt知，電荷量為I－t圖象與t軸所包圍的面積．則面積為電容器在開始放電時所帶的電荷量，即電容器兩端電壓為U0時所帶電荷量．(3)由圖象可知，“面積”格數(shù)約32～34格．電容器電壓為U0時，電荷量Q0＝8.00×10－3C(8.00×10－3C～8.50×10－3C均正確)，電容器的電容C＝eq\f(Q0,U0)＝eq\f(8.00×10－3,6.2)F≈1.29×10－3F.23．(10分)(2019·福建南平市第二次綜合質(zhì)檢)(1)某研究性學習小組使用速度傳感器“探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，實驗裝置如圖8甲所示．為使細線下端懸掛砝碼和砝碼盤的總重力可視為小車受到的合力，正確的操作是________．A．小車的質(zhì)量M應(yīng)遠小于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量mB．實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車間的細線與木板平行C．不掛砝碼和砝碼盤，將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車恰好能勻速下滑D．每次改變小車質(zhì)量后都要重新平衡摩擦力圖8(2)該組同學在平衡小車與木板間的摩擦力后，在小車上固定一與運動方向垂直的薄板以增大空氣阻力．用圖乙所示的裝置探究物體受到空氣阻力與運動速度大小間的關(guān)系得到小車(含薄板)的v－t圖象如圖丙所示，該組同學通過分析得出：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力________(選填“變大”“不變”或“變小”)的結(jié)論．理由是_____________________________________________________________________________________________.答案(1)BC(2)變大v－t圖象斜率減小，加速度(或合外力)減小解析(1)為