2018高考物理二轮闯关导练：综合模拟(十二) Word版含解析

综合模拟(十二)时间：60分钟满分：110分一、选择题：本题共8小题，共48分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项正确，第19～21题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．14．(导学号：92274423)下列说法正确的是()A．光电效应实验揭示了光的波动性B．根据ΔE＝Δmc2，在核裂变过程中存在质量亏损C．太阳内部进行的热核反应属于重核的裂变D．γ射线一般伴随着α射线或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最强，电离能力最弱15．(导学号：92274424)火星是一颗与地球临近的太阳行星，其球体半径约为地球的二分之一，质量约为地球的十分之一，公转半径是地球公转半径的1.5倍，以下说法中正确的是()A．火星公转周期约为2.25年B．火星表面的重力加速度约为7.5 m/s2C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．沿火星表面附近运行的卫星周期大于近地卫星的周期16．(导学号：92274425)如图所示，AC、CD、DB为三根长度均为l的轻绳，A、B两端被悬挂在水平天花板上相距为2l的两点上．当C处悬挂一质量为m 的重物时，在D处施加力F作用，使整个装置处于静止状态，并且CD绳保持水平．重力加速度大小为g.则力F的最小值为()A ．mg B.33mg C.12mg D.14mg17．(导学号：92274426)如图所示，A 、B 两物体跨过定滑轮，m A ＝2m B ，不计摩擦阻力，A 物体自H 高处由静止开始下落，且B 物体始终在水平台面上．若以地面为零势能面，当物体A 的动能与其势能相等时，物体A 距地面高度是( )A.25HB.15HC.45HD.13H18．(导学号：92274427)如图甲所示，真空中有两个等量异种电荷，以它们连线中点M 为圆心在连线的中垂面上有一圆，A 、B 为圆上两点，它们的连线过M 点；如图乙所示，真空中有两个等量同种电荷，以它们连线中点N 为圆心在连线的中垂面上有一圆，C 、D 为圆上两点，它们的连线过N 点，则( )A．M点场强为零，N点场强也为零B．A、B两点场强相等，C、D两点场强也相等C．A、B两点电势相等，C、D两点电势也相等D．仅在图中电场的作用下，电子在两个圆上都可能做圆周运动19．(导学号：92274428)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶5，原线圈接电压U1＝2202sin100πt(V)的交流电，电阻R1＝R2＝25 Ω，D为理想二极管，正向导通电阻为零，反向截止电阻无穷大，则()A．电阻R1两端的电压为50 2 VB．二极管的反向耐压值应大于50 2 VC．原线圈的输入功率为200 WD．通过副线圈的电流为3 A20．(导学号：92274429)2016年1月28日消息，重庆将建空中卫生应急救援队，救援直升机转运停机坪覆盖区县．假设应急救援中直升机下面吊着一个箱子，箱里装有一物体，箱里物体刚好与箱顶接触无压力，在直升机快速竖直上升的过程中，悬挂箱子的绳子突然断了，此后箱子运动过程中保持开始时的姿势，箱子所受的空气阻力与箱子运动速率的平方成正比，则在绳断后箱子运动过程中(箱子在空中运动的时间足够长)，下列说法正确的是()A ．箱子的加速度一直减小直到最后为零B ．箱子的重力势能一直减小C ．绳断的一瞬间，箱内物体对箱底的压力为零D ．箱内物体的机械能一直减小21．(导学号：92274430)如图所示，AB 、CD 为两个平行的水平光滑金属导轨，AB 、CD 的间距为L ，左右两端均接有阻值为R 的电阻．装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B .长为L 、质量为m 、电阻不计的导体棒MN 放在导轨上，甲、乙为两根相同的轻质弹簧，弹簧一端与MN 棒中点连接，另一端均被固定．导体棒MN 与导轨接触良好．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN 具有水平向左的初速度v 0，经过一段时间，导体棒MN 第一次运动到最右端，这一过程中A 、C 间的电阻R 上产生的焦耳热为Q ，( )A ．则初始时刻导体棒所受的安培力大小为2B 2L 2v 0RB ．从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热大于2Q 3C ．当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为14m v 0 D ．当导体棒第一次回到初始位置时，两电阻R 的热功率为2B 2L 2v 20R二、非选择题：本大题包括必考题和选考题两部分．第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．(一)必考题(4题，共47分)22．(导学号：92274431)(5分)用图示电路测量一量程为3 V的电压表内阻，可调恒压电源能满足本实验要求．将下列实验步骤的有关内容补充完整．①断开开关S，按图连接好电路；②将电阻箱的阻值调到________；③接通电源，再闭合开关S；④由零开始调节恒压电源的输出电压，使电压表的指针指到3 V位置；⑤调节______________________使电压表的指针指到________V位置，读出此时电阻箱的阻值，即为电压表内阻的测量值，断开开关S.23．(导学号：92274432)(10分)用如图甲所示的实验装置完成“探究动能定理”实验．请补充完整下列实验步骤的相关内容：(1)用天平称量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为________cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量两光电门之间的距离s；(2)在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；(3)取下细绳和砝码盘，记下__________________________(填写相应物理量及其符号)；(4)让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B；(5)步骤(4)中，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合＝________，小车动能变化量ΔE k＝______________________(用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g)，比较W和ΔE k的值，找出两者之间的关系；合(6)重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复(2)～(5)步骤．(7)本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是________．A．尽量减小两光电门间的距离sB．调整滑轮，使细线与长木板平行C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量24．(导学号：92274433)(12分)柴油打桩机的重锤由汽缸、活塞等若干部件组成，汽缸与活塞间有柴油与空气的混合物．在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动．现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为m，锤在桩帽以上高度为h处(如图甲所示)从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为M(包括桩帽)的钢筋混凝土桩子上．同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短．随后，桩在泥土中向下移动一距离l，已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩帽之间的距离也为h(如图乙所示)．已知m＝1.0×103 kg，M＝2.0×103 kg，h＝2.0 m，l＝0.20 m，重力加速度g＝10 m/s2，混合物的质量不计．设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力，求此力的大小．25．(导学号：92274435)(20分)如图所示xOy平面内，在x轴上从电离室产生的带正电的粒子，以几乎为零的初速度飘入电势差为U＝200 V的加速电场中，然后经过右侧极板上的小孔沿x轴进入到另一匀强电场区域，该电场区域范围为－l≤x≤0(l＝4 cm)，电场强度大小为E＝3×104 V/m，方向沿y轴正方向．带电粒子经过y轴后，将进入一与y轴相切的圆形边界匀强磁场区域，磁场区域圆半径为r＝2 cm，圆心C到x轴的距离为d＝4 3 cm，磁场磁感应强度为B＝8×10－2 T，方向垂直xOy平面向外．带电粒子最终垂直打在与y轴平行、到y轴距离为L＝6 cm的接收屏上．求：(1)带电粒子通过y轴时离x轴的距离；(2)带电粒子的比荷．(二)选考题：共15分．请考生从给出的2道试题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．作答时在试卷上标出所选题目的题号．33．(导学号：92274436)[选修3－3](15分)(1)(5分)关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力E．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大(2)(10分)如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细相同，管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12 cm，大气压强为p0＝75 cmHg.现将两管口封闭，环境温度为27 ℃，保持U形管竖直，缓慢加热左管气体，使左管气柱长度变为14 cm，此过程中右管中气体温度不变，求：此时左管中气体的温度和压强．34．(导学号：92274437)[选修3－4](15分)(1)(5分)一简谐横波在x轴上传播，t＝0时的波形如图甲所示．x＝8 m处质点P的振动图线如图乙所示．下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．这列波的波长为4 mB．这列波的频率为2 HzC．这列波的波速为2 m/sD．这列波沿x轴负方向传播E．这列波由空气进入水中频率将变大(2)(10分)如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明的上表面射出，打在光屏上的P′点，P′点在P点的左侧3.46 cm处，已知透明体对光的折射率为1.73.求：①透明体的厚度为多大；②光在透明体里传播的时间．综合模拟(十二)14．B 光电效应实验揭示了光的粒子性，A 错误；根据ΔE ＝Δmc 2，在核裂变过程中发生质量亏损，B 正确；太阳内部进行的热核反应属于轻核的裂变，C 错误；γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，D 错误．15．D 根据开普勒第三定律，r 3：T 2＝K ，得T ＝1.5× 1.5T 地≈1.84年，A错误；根据G Mm R 2＝mg ，可得火星表面的重力加速度约为地球上的25，B 错误；根据G Mm R 2＝m v 2R ，可得火星上的第一宇宙速度小于地球上第一宇宙速度，C 错误；根据G Mm R 2＝mR 4π2T 2，可得D 正确．16．C 由图可知，要想CD 水平，各绳均应绷紧，则AC 与水平方向的夹角为60°；结点C 受力平衡，受力分析如图所示，则CD 绳的拉力T ＝mg tan30°＝33mg ；D 点两绳的拉力与外力F 的合力为零，则拉力T 可分解为沿BD 绳的F 1，及另一分力F 2，由几何关系可知，当力F 2与BD 垂直时，F 2最小，而F 2的大小即为拉力的大小；故最小力F ＝T sin60°＝12mg .17．A 对A 、B 两物体组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒．B 的重力势能不变，所以A 重力势能的减小量等于系统动能的增加量．有：m A g (H－h )＝12(m A ＋m B )v 2，又物体A 的动能与其势能相等，即m A gh ＝12m A v 2，联立上面两式得：m A g (H －h )＝32m A gh ，得h ＝0.4H ，A 正确．18．C 根据图甲和图乙两种情况的电场线和等势面分布图如图所示，A 、B 错误；因为等势面与电场线垂直，则A 和B 两点在同一等势面上，C 和D 两点也在同一等势面上，C 正确；仅在电场力作用下，甲中电场力方向竖直向上不可能做圆周运动，乙中电场力指向圆心内侧，可能提供向心力，D 错误．19．BD 由原线圈接U 1＝2202sin100πt (V)，与原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝22∶5，根据U 1U 2＝n 1n 2可知，副线圈的电压为U 2＝522×220 V ＝50 V ，A 错误；副线圈的最大电压为50 2 V ，二极管具有单向导电性，因此二极管的反向耐压值应大于50 2 V ，B 正确；副线圈的电阻R 2电压只有正向电压．而电阻R 1的电压仍等于副线圈的电压，因此可假设没有二极管，则电阻消耗的功率为P ＝U 22R ＝50212.5 W ＝200 W ，由于现在二极管的作用，因此输出功率应为P ＝U 22R 1＋12×U 22R 2＝150 W ，C 错误；由上分析可知，副线圈的总电流为I ＝P U 2＝15050 A ＝3 A ，D 正确．20．ACD 在直升机上升的过程中绳子断了，箱子有向上的速度，由于受到向下的空气阻力和重力，因此箱子向上做减速运动，由于空气阻力与箱子运动的速度平方成正比，由k v 2＋mg ＝ma 可知，箱子向上做加速度越来越小的减速运动，到最高点加速度为g ，同理分析，箱子下落过程，由mg －k v 2＝ma 可知，随着速度增大，加速度减小，当最后匀速下降时，加速度为零，A 项正确；箱子先上升后下降，因此重力势能先增大后减少，B 项错误；绳断的一瞬间，由于箱子向下的加速度大于g ，因此箱顶对物体有向下的压力，而物体对箱底的压力为零，C 项正确；上升过程中，箱顶对物体有向下的压力做负功，物体的机械能减小，下降过程中，箱底对物体有向上的作用力也做负功，因此物体的机械能也减小，D 项正确．21．AB 由F ＝BIL 及I ＝BL v 0R 并，得安培力大小为F A ＝2B 2L 2v 0R ，A 正确；MN 棒第一次运动至最右端的过程中AB 间电阻R 上产生的焦耳热Q ，回路中产生的总焦耳热为2Q .由于安培力始终对MN 做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整个回路中产生的焦耳热应大于13×2Q ，B 正确；MN 棒第一次运动至最右端的过程中，由能量守恒定律得：12m v 20＝2Q ＋E p ，此时弹簧的弹性势能E P ＝12m v 20－2Q ，每根弹簧具有的弹性势能为14m v 20－Q ，C 错误；当棒再次回到初始位置时，弹簧处于自然伸展状态，导体棒MN 的速度小于v 0，故两电阻R的热功率小于2B 2L 2v 20R ，D 错误．22．②零 ⑤电阻箱的阻值 1.5 V解析：电阻箱与电压表串联到恒压电源上，根据串联电路分压原理，调整电阻箱阻值为零，恒压电源提供3 V 电压，当电压表示数为1.5 V 时，电阻箱阻值等于电压表内阻．23．(1)0.520(0.515～0.525) (3)砝码盘中砝码的质量m (5)(m ＋m 0)gs 12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt B 2－12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt A 2 (7)B解析：游标卡尺主尺读数为5 mm ，游标尺第4格和主尺对齐．游标尺读数为0.05 mm ×4＝0.20 mm ，故读数为5.20 mm ＝0.520 cm ；实验中通过调整砝码的拉力使小车匀速运动，当撤去拉力时小车受到的合外力F ＝(m ＋m 0)g ，小车通过光电门的瞬时速度为d Δt ，两光电门间的距离s ，需验证合外力的功W 合＝(m ＋m 0)gs 与动能变化的关系，ΔE k ＝12M v 2B －12M v 2A ＝12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt B 2－12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt A 2；为减小实验误差，应适当增大光电门之间的距离s ，A 错误；调整滑轮，使细线与长木板平行，可使合外力更准确，B 正确；此实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，C 错误．24．解：锤自由下落，碰桩前速度v 1向下，v 1＝2gh碰后，已知锤上升高度为(h －l )，故刚碰后向上的速度为v 2＝2g (h －l )设碰后桩的速度为v ，方向向下，由动量守恒m v 1＝M v －m v 2桩下降的过程中，根据功能关系，12M v 2＋Mgl ＝Fl得F ＝Mg ＋mg l ⎝ ⎛⎭⎪⎫m M [2h －l ＋2h (h －l )]代入数值，得F ＝2.1×105 N25．解：(1)带电粒子在加速电场中被加速qU ＝12m v 20通过沿y 轴正方向的电场中时，在x 方向上做匀速运动l ＝v 0t在y 方向做初速度为零的匀加速运动，加速度为a ＝Eq m在y 方向的位移为y 1＝12at 2由以上各式解得y 1＝El 24U代入数据得y 1＝23×10－2 m(2)由(1)中公式可得v 0＝2qUm带电粒子通过y 轴时沿y 轴方向的速度为v y ＝at如图所示，速度方向满足tan α＝v y v 0由以上各式解得tan α＝El2U代入数据得tan α＝ 3则可知α＝60°带电粒子通过y 轴时的速度大小为v ＝v 0cos α＝2v 0由tan ∠PCA ＝d －y 1r ＝ 3可得：∠PCA ＝60°可见，带电粒子通过y 轴时的速度方向指向C 点．所以带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，转过的圆心角为α＝60°带电粒子圆周运动的半径为R ＝r cot α2＝3r ＝23×10－2 m洛伦兹力提供向心力q v B ＝m v 2R解得q m ＝8U B 2R 2＝8U 3B 2r 2代入数据得q m ＝2.08×108 C/kg33．[选修3－3](1)BCE解析：只要知道液体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，则摩尔体积除以阿伏伽德罗常数就是液体分子的体积．但是气体分子间距大，只能算出每个气体分子占据的空间，A 错误；悬浮在液体中的固体微粒越小，来自各方向的撞击抵消得越少，则布朗运动就越明显，B 正确；密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子运动的速率增大，对器壁单位面积上的平均作用力增大，C 正确；气体分子间表现出的是分子引力，用打气筒的活塞压缩气体很费力，是因为气体压强的作用，D 错误；温度是分子平均动能大小的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大，E 正确．(2)解：设左管中末态气体压强为p 1，长度为L 1＝14 cm对左侧气体由理想气体状态方程：p 0L 0T 0＝p 1L 1T 1右侧气体发生等温变化，气体末态压强为p 2，p 2＝p 1－4气体长度为L 2＝L 0－2 cm由玻意耳定律得p 0L 0＝p 2L 2解得：p 1＝94 cmHgT 1＝438.7 K34．[选修3－4](1)ACD解析：由甲图可知，该波的波长λ＝4 m ，A 正确；由乙图可知该波的周期T＝2 s ，频率f ＝1T ＝0.5 Hz ，B 错误；波速v ＝λT ＝42 m/s ＝2 m/s ，C 正确；由t ＝0时刻P 点向上振动可知波沿x 轴负方向传播，D 正确；波由空气进入水中频率不变，E 错误．(2)解：①如图所示，有n ＝sin αsin γγ＝30°令透明体的厚度为h ，所以放上透明体后出射点与入射点间距离为s 1＝233h 不放透明体时在虚线处这两点距离为s 2＝23h而Δs ＝s 2－s 1，代入数值得h ＝1.5 cm②光在透明体中传播速度为v ＝c n 传播距离为s ＝2h cos30° 所以光在透明体中的传播时间为t ＝s v ＝2×10－10 s。