（通用版）2020版高考物理大一輪復習 滾動測試卷四（第一-十二章） 新人教版.docx

滾動測試卷四(第一十二章)(時間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第15題只有一項符合題目要求,第68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)1.關于物理學的研究方法,下列說法不正確的是()A.伽利略開創(chuàng)了運用邏輯推理和實驗相結合進行科學研究的方法B.卡文迪許在利用扭秤實驗裝置測量引力常量時,應用了放大法C.由牛頓運動定律可知加速度a=Fm,該公式體現了比值定義法D.“總電阻”“交變電流的有效值”等用的是等效替代的方法答案C解析伽利略開創(chuàng)了運用邏輯推理和實驗相結合進行科學研究的方法,A正確;卡文迪許在利用扭秤實驗裝置測量引力常量時,應用了放大法,B正確;公式a=Fm是牛頓第二定律的表達式,不是運用了比值定義法,C錯誤;“總電阻”“交變電流的有效值”等用的是等效替代的方法,D正確。2.如圖所示,拉格朗日點L1位于地球和月球連線上,處在該點的物體在地球和月球引力的共同作用下,可與月球一起以相同的周期繞地球運動。據此,科學家設想在拉格朗日點L1處建立空間站,使其與月球同周期繞地球運動。以a1、a2分別表示該空間站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是()A.a2>a3>a1B.a2>a1>a3C.a3>a1>a2D.a3>a2>a1答案D解析因空間站建在拉格朗日點,所以月球與空間站繞地球轉動的周期相同,空間站半徑小,由a=2r得a1<a2,月球與同步衛(wèi)星都是由地球的萬有引力提供向心力做圓周運動,而同步衛(wèi)星的半徑小,由a=GMr2得a2<a3。綜上所述,a3>a2>a1,選項D正確。3.1966年,在地球的上空完成了用動力學方法測質量的實驗。實驗時,用雙子星號宇宙飛船去接觸正在軌道上運行的火箭組(后者的發(fā)動機已熄火),接觸以后,開動“雙子星號”飛船的推進器,使飛船和火箭組共同加速。推進器的平均推力F=895 N,推進器開動時間t=7 s。測出飛船和火箭組的速度變化v=0.91 m/s。已知雙子星號飛船的質量m1=3 400 kg。由以上實驗數據可測出火箭組的質量m2為()A.3 400 kgB.3 485 kgC.6 265 kgD.6 885 kg答案B解析根據動量定理得Ft=(m1+m2)v,代入數據解得m23485kg,B選項正確。4.如圖所示,兩根等長帶電棒放置在第一、二象限,其端點在兩坐標軸上,棒與坐標軸圍成等腰直角三角形,兩棒所帶電荷量相等,且電荷均勻分布,此時O點電場強度大小為E,撤去其中一根帶電棒后,O點的電場強度大小變?yōu)?)A.E2B.22EC.ED.2E答案B解析假設帶電棒都帶正電荷,把兩根等長帶電棒等效成兩個正點電荷,如圖,設E1=E2=E0,則兩正點電荷在O點產生的電場強度的大小為E=2E0,故撤走一根帶電棒后,在O點產生的電場強度大小為E0=E2=22E,選項B正確。5.如圖所示,一理想變壓器原線圈接入一交流電源,副線圈電路中R1、R2和R3均為定值電阻,V1和V2為理想電壓表,A1和A2為理想電流表。開關S閉合時,V1和V2的讀數分別為U1和U2,A1和A2的讀數分別為I1和I2。若交流電源電壓不變,現斷開S,下列推斷正確的是()A.U2可能變小,I2一定變小B.U2一定不變,I2一定變小C.I1一定變小,I2可能變大D.I1可能變大,I2可能變大答案B解析交流電源電壓不變,U1數值不變。根據變壓器變壓公式可知,副線圈電壓只與原線圈電壓和變壓器原、副線圈匝數比有關,故斷開S,U2不變。斷開S,副線圈所接電路的等效電阻增大,電流表A2的讀數I2變小。變壓器輸出功率減小,導致變壓器輸入功率變小,I1變小。綜上所述,A、C、D錯誤,B正確。6.如圖所示,重12 N的物塊G1在三根細繩懸吊下處于靜止狀態(tài),細繩BP在水平方向,細繩AP偏離豎直方向37角,且細繩BP連在重50 N的物塊G2上,物塊G2靜止于傾角為37的斜面上(sin 37=0.6,cos 37=0.8),g取10 m/s2。則下列說法正確的是()A.繩PB對物塊G2的拉力為9 NB.繩PA對P點的拉力為20 NC.斜面對物塊G2的摩擦力為37.2 ND.斜面對物塊G2的支持力為34.6 N答案ACD解析P點受力,如圖甲所示,由平衡條件可得:FAcos37=G1,FAsin37=FB,解得FB=9N,FA=15N,選項A正確,B錯誤;再分析物塊G2的受力情況,如圖乙所示。由物體的平衡條件可得Ff=G2sin37+FBcos37,FN+FBsin37=G2cos37,FB=FB,由以上三式解得Ff=37.2N,FN=34.6N,選項C、D正確。7.右圖為一種質譜儀示意圖,由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成,若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場,磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外,一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器,由P點垂直邊界進入磁分析器,最終打到膠片上的Q點,不計粒子重力,下列說法正確的是()A.極板M比極板N電勢高B.加速電場的電壓U=ERC.直徑PQ=2BqmERD.若一群粒子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點,則該群粒子具有相同的比荷答案AD解析由左手定則可知,粒子帶正電,而粒子在M、N間被加速,所以M板的電勢高于N板,A正確;根據電場力提供向心力,則有qE=mv2R,又粒子在加速電場中運動,有qU=12mv2,從而解得U=ER2,B錯誤;根據洛倫茲力提供向心力,有qvB=mv2r,結合上式可知,PQ=2r=2ERBmq,若一群粒子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點說明運動的直徑相同,由于磁感應強度、電場強度與靜電分析器的半徑不變,則該群粒子具有相同的比荷,C錯誤,D正確。8.在探究光電效應的實驗中,用光照射某種金屬,測得該金屬表面有光電子逸出的最大入射光波長為0。若用氫原子發(fā)出的光照射該金屬,已知氫原子從能級3躍遷到能級2時發(fā)出的光可使該金屬發(fā)生光電效應,但從能級4躍遷到能級3發(fā)出的光不能使該金屬發(fā)生光電效應。已知氫原子能級如圖所示,真空中的光速為c。則()A.該金屬的極限頻率為c0B.該金屬的逸出功大于0.66 eVC.當用氫原子從能級5躍遷到能級3發(fā)出的光照射該金屬時,該金屬一定會發(fā)生光電效應D.當用氫原子從其他能級躍遷到能級1發(fā)出的光照射該金屬時,該金屬一定會發(fā)生光電效應答案ABD解析用光照射某種金屬,測得該金屬表面有光電子逸出的最大入射光波長為0。根據波長和頻率的關系得,該金屬的極限頻率為c0,故A正確;從能級4躍遷到能級3發(fā)出的光不能使該金屬發(fā)生光電效應。能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差,發(fā)生光電效應的條件是光子能量大于逸出功,所以該金屬的逸出功大于從能級4躍遷到能級3發(fā)出的光子能量,即該金屬的逸出功大于0.66eV,故B正確;若用氫原子發(fā)出的光照射該金屬,已知氫原子從能級3躍遷到能級2時發(fā)出的光可使該金屬發(fā)生光電效應,即該金屬的逸出功小于1.89eV,所以當用氫原子從能級5躍遷到能級3發(fā)出的光照射該金屬時,該金屬不一定會發(fā)生光電效應,故C錯誤;當用氫原子從其他能級躍遷到能級1發(fā)出的光照射該金屬時,發(fā)出的光子能量大于或等于10.20eV,所以該金屬一定會發(fā)生光電效應,故D正確。二、實驗題(本題共2小題,共20分)9.(8分)某課外活動小組利用豎直上拋運動來驗證機械能守恒定律:甲乙(1)某同學用20分度游標卡尺測量小球的直徑,讀數如圖甲所示,小球直徑為cm。用如圖乙所示的彈射裝置小球豎直向上拋出,先后通過光電門A、B,計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為2.55 ms、5.15 ms,由此可知小球通過光電門A、B時的速度分別為vA、vB,其中vA= m/s(保留兩位有效數字)。(2)用刻度尺測出光電門A、B間的距離h,已知當地的重力加速度為g,只需要比較2gh與是否相等就可以驗證機械能是否守恒(用題目中涉及的物理量符號來表示)。(3)通過多次的實驗發(fā)現,小球通過光電門A的時間越短,(2)中要驗證的兩數值相差越大,試分析實驗中產生誤差的主要原因:。答案(1)1.0204.0(2)vA2-vB2(3)速度越大,小球克服空氣阻力做功越多解析(1)小球的直徑為d=10mm+0.054mm=10.20mm=1.020cm;vA=dtA=1.02010-22.5510-3m/s=4.0m/s。(2)分析實驗逆過程,即小球從B到A的運動情況,若動能的增加量和重力勢能的減少量相等,則機械能守恒,重力勢能的減少量為mgh,動能的增加量為12mvA2-12mvB2,則比較2gh和vA2-vB2是否相等,就可以驗證機械能是否守恒。(3)由于受到空氣阻力作用,小球通過光電門A的時間越短,速度越大,克服空氣阻力做功越多。10.(12分)小華、小剛共同設計了圖甲所示的實驗電路,電路中的各個器材元件的參數為:電池組(電動勢約6 V,內阻r約3 )、電流表(量程2.0 A,內阻rA=0.8 )、電阻箱R(099.9 )、滑動變阻器R2(0Rx)、開關三個及導線若干。他們認為該電路可以用來測電源的電動勢、內阻和R2接入電路的阻值。甲(1)小華先利用該電路準確地測出了R2接入電路的阻值。他的主要操作步驟是:先將滑動變阻器滑片調到某位置,接著閉合S、S2,斷開S1,讀出電流表的示數I;再閉合S、S1,斷開S2,調節(jié)電阻箱的電阻值為3.6 時,電流表的示數也為I。此時滑動變阻器接入電路的阻值為。(2)小剛接著利用該電路測出了電源電動勢和內阻。他的實驗步驟為:a.在閉合開關前,調節(jié)電阻R1或R2至(選填“最大值”或“最小值”),之后閉合開關S,再閉合(選填“S1”或“S2”);b.調節(jié)電阻(選填“R1”或“R2”),得到一系列電阻值R和電流I的數據;c.斷開開關,整理實驗儀器。乙圖乙是他由實驗數據繪出的1I-R圖像,圖像縱軸截距與電源電動勢的乘積代表,電源電動勢E=V,內阻r=。(計算結果保留兩位有效數字)答案(1)3.6(2)最大值S1R1電源內阻和電流表的內阻之和(或r+rA)6.02.8解析(1)本小題就是替代法測電阻,電阻箱的讀數即是滑動變阻器的電阻,即電阻為3.6。(2)為保護電路,先要把可變電阻調到最大值;因為最后要畫出圖像,所以必須要知道電阻的阻值,所以要用到電阻箱這個支路,所以接下來要閉合S1,調節(jié)電阻R1。由閉合電路歐姆定律E=IR+IrA+Ir,可得1I=1ER+r+rAE,所以縱截距表示內阻和電流表的內阻之和與電動勢的比值,圖像斜率表示電動勢的倒數,所以圖像縱軸截距與電源電動勢的乘積代表電源內阻和電流表的內阻之和。圖像斜率為16,所以電動勢為6.0V,縱截距為0.60,則內阻和電流表的內阻之和為3.6,所以電源內阻為2.8。三、計算題(本題共3小題,共32分)11.(10分)在十字路口,紅燈攔停了很多汽車和行人,攔停的汽車排成筆直的一列,最前面一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊,相鄰兩車的前端間距均為d=6.0 m,且車長為l0=4.8 m,最前面的行人站在人行橫道線邊緣,已知人行橫道線長s=20 m。若汽車啟動時都以a1=2.5 m/s2的加速度做勻加速直線運動,加速到v1=10.0 m/s后做勻速直線運動通過路口。行人起步的加速度為a2=0.5 m/s2,達到v2=1.0 m/s后勻速通過人行橫道線。已知該路口亮綠燈的時間t=40 s,而且有按倒計時顯示的時間顯示燈(無黃燈)。另外交通法規(guī)定:原在綠燈時通行的汽車,紅燈亮起時,車頭已越過停車線的允許通過。由于行人和汽車司機一直關注著紅綠燈,因此可以不考慮行人和汽車的反應時間。請回答下列問題:(1)路口對面最前面的行人在通過橫道線的過程中與幾輛車擦肩而過?(2)按題述情景,不能通過路口的第一輛汽車司機,在時間顯示燈剛亮出“3”時開始剎車,使車勻減速運動,結果車的前端與停車線相齊,求剎車后汽車經多長時間停下。答案(1)31輛(2)6.8 s解析(1)汽車加速時間t1=v1a1=4.0s,加速位移為x1=12a1t12=20m行人加速的時間t2=v2a2=2.0s,加速位移為x2=v22t2=1m行人通過橫道線的時間為t=t2+s-x2v2=21s在行人通過橫道線的時間內汽車行駛位移x3=x1+v1(t-t1)=190m能到達橫道線的車輛數N1=x3d31.7,0.7d=4.2m<l0=4.8m,即第32輛車有一部分是行人離開橫道線后從側邊走過,故取N1=31輛車擦肩而過。(2)在亮燈t=40s內汽車行駛的位移x4=x1+v1(t-t1)=380m該時段內能通過路口的車輛N2=x4d63.3,取整知N2=64,即第65輛車未能通過。設t0=3s時第65輛車行駛的位移為x5=x1+v1(t-t1-t0)=350m,此時車離停車線的距離x6=64d-x5=34m,故它停下的時間滿足x6=v12t3,解得t3=6.8s。12.(10分)右圖為車站使用的水平傳送帶的模型,水平傳送帶的長度為l=8 m,傳送帶的皮帶輪的半徑均為R=0.2 m,傳送帶的上部距地面的高度為h=0.45 m,現有一個旅行包(視為質點)以v0=10 m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶,已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數為=0.6,g取10 m/s2,不計空氣阻力。(1)若傳送帶靜止,旅行包滑到B端時,人沒有及時取下,旅行包將從B端滑落,求旅行包的落地點與B端的水平距離。(2)設皮帶輪順時針勻速轉動,并設水平傳送帶長度仍為8 m,旅行包滑上傳送帶的初速度恒為10 m/s,當皮帶輪的角速度值在什么范圍內,旅行包落地點與B端的水平距離始終為(1)中所求的距離?若皮帶輪的角速度1=40 rad/s,旅行包落地點與B端的水平距離又是多少?答案(1)0.6 m(2)10 rad/s2.4 m解析(1)旅行包做勻減速運動的加速度為a=g=6m/s2旅行包到達B端的速度為v=v02-2al=v02-2gl=100-96m/s=2m/s旅行包的落地點與B端的水平距離為s=vt=v2hg=0.6m。(2)要使旅行包落地點始終為(1)中所求的位置,旅行包在傳送帶上需做勻減速運動,則皮帶輪的臨界角速度為=vR=10rad/s值的范圍是10rad/s當1=40rad/s時,傳送帶速度為v1=1R=8m/s當旅行包速度也為v1=8m/s時,在傳送帶上運動的距離為s=v02-v122a=3m<8m以后旅行包做勻速直線運動,所以旅行包到達B端的速度也為v1=8m/s旅行包的落地點與B端的水平距離為s1=v1t=v12hg=2.4m。13.(12分)(2018全國卷)一足夠長的條狀區(qū)域內存在勻強電場和勻強磁場,其在xOy平面內的截面如圖所示:中間是磁場區(qū)域,其邊界與y軸垂直,寬度為l,磁感應強度的大小為B,方向垂直于xOy平面;磁場的上、下兩側為電場區(qū)域,寬度均為l,電場強度的大小均為E,方向均沿x軸正方向;M、N為條狀區(qū)域邊界上的兩點,它們的連線與y軸平行,一帶正電的粒子以某一速度從M點沿y軸正方向射入電場,經過一段時間后恰好以從M點入射的速度從N點沿y軸正方向射出。不計重力。(1)定性畫出該粒子在電磁場中運動的軌跡;(2)求該粒子從M點入射時速度的大小;(3)若該粒子進入磁場時的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為6,求該粒子的比荷及其從M點運動到N點的時間。答案(1)見解析圖甲(2)2ElBl(3)43ElB2l2BlE1+3l18l解析(1)粒子運動的軌跡如圖甲所示。(粒子在電場中的軌跡為拋物線,在磁場中為圓弧,上下對稱)甲(2)粒子從電場下邊界入射后在電場中做類平拋運動。設粒子從M點射入時速度的大小為v0,在下側電場中運動的時間為t,加速度的大小為a;粒子進入磁場的速度大小為v,方向與電場方向的夾角為(如圖乙所示),速度沿電場方向的分量為v1,根據牛頓第二定律有乙qE=ma式中q和m分別為粒子的電荷量和質量。由運動學公式有v1=atl=v0tv1=vcos粒子在磁場中做勻速圓周運動,設其運動軌道半徑為R,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得qvB=mv2R由幾何關系得l=2Rcos聯立式得v0=2ElBl。(3)由運動學公式和題給數據得v1=v0cot6聯立式得qm=43ElB2l2設粒子由M點運動到N點所用的時間為t,則t=2t+22-62T式中T是粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期,T=2mqB由式得t=BlE1+3l18l。