高考物理二轮复习25分钟规范训练4

25分钟规范训练(四)
1．(12分)(2020·陕西省西安市长安区第三次联考)如图所示，足够长的光滑水平面与半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接，质量为m 的小球A 从圆弧最高点M 由静止释放，在水平面上与静止的小球B 发生弹性正碰。

已知重力加速度为g ，两小球均可视为质点，试求：
(1)小球A 刚好到达圆弧轨道最低点N 时，小球对轨道的压力大小；
(2)若要求两球发生二次碰撞，求小球B 的质量m B 应满足的条件。

[解析] (1)设小球A 到达N 点时速度为v ，根据机械能守恒定律得：
mgR ＝12
mv 2 在N 点处：F －mg ＝m v 2R
联立解得F ＝3mg
由牛顿第三定律得：小球对轨道压力大小为F′＝F ＝3mg
(2)A 与B 发生弹性碰撞，设碰后速度为v A ，v B
由动量守恒有：mv ＝mv A ＋m B v B
由机械能守恒有：12mv 2＝12mv 2A ＋12
m B v 2B 解之得v A ＝m －m B m ＋m B v ，v B ＝2m m ＋m B
v 要使两球发生二次碰撞，则v A <0, v B <－v A
联立解得： m B >3m
2．(20分)一个质量m ＝2×10－2 kg 、电荷量q ＝＋5×10－3 C 的带电小球在0时刻以v 0＝40 m/s 的速度从O 点沿＋x 方向(水平向右)射入一空间，在该空间同时加上如图乙所示的电场和磁场，其中电场沿－y 方向(竖直向上)，电场强度大小E 0＝40 v/m 。

磁场垂直于xOy 平面向外，磁感应强度大小B 0＝4π T。

当地的重力加速度g 取10 m/s 2，不计空气阻力，计算结果中可以保留根式或π。

求：
(1)12 s 末小球速度的大小；
(2)在给定的xOy 坐标系中，大体画出小球在0～24 s 内运动轨迹的示意图；
(3)26 s 末小球的位置坐标。

[解析] (1)0～1 s 内，小球只受重力作用，做平抛运动。

当同时加上电场和磁场时，电场力：F 1＝qE 0＝0.2 N ，方向向上，重力：G ＝mg ＝0.2 N ，方向向下，重力和电场力恰好平衡。

此时小球只受洛伦兹
力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：qvB 0＝mv 2r ， 运动周期T ＝2πr v
，联立解得T ＝2 s ，正好是电场、磁场同时存在时间的5倍，即在这10 s 内，小球恰好做了5个完整的匀速圆周运动。

所以小球在t 1＝12 s 时刻的速度相当于小球做平抛运动t ＝2 s 时的末速度。

v y ＝gt ＝20 m/s
v x ＝v 0＝40 m/s
v 1＝v 2x ＋v 2y ＝20 5 m/s
(2)小球在24 s 内的运动轨迹示意图如图所示；
(3)分析可知，小球26 s 末与24 s 末的位置相同，在26 s 内小球做了3 s 的平抛运动，23 s 末小球平抛运动的位移大小为：
x 1＝v 0×3＝120 m
y 1＝12
g×32＝45 m 3 s 时小球的速度大小为v 2＝v 20＋
3g 2＝50 m/s
速度与竖直方向的夹角为θ＝53˚
此后小球做匀速圆周运动的半径r 2＝mv 2qB 0＝50π m 26 s 末，小球恰好完成了半个圆周运动，此时小球的位置坐标
x 2＝x 1·2r 2cos θ＝⎝
⎛⎭⎪⎫120－60π m y 2＝y 1＋2r 2sin θ＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫45＋80πm
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，平直木板AB倾斜放置，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B，然后将A端着地，抬高B端，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。

上述两过程相比较，下列说法中正确的是
A．物块从顶端滑到底端，两过程中物块克服摩擦力做功相同
B．物块从顶端滑到底端，两过程中物块所受摩擦力冲量大小相等
C．物块滑到底端时的速度，前一过程较大
D．物块从顶端滑到底端两过程，前一过程用时较短
2．有一玩具弹簧枪，打出的弹丸在空中做平抛运动，当弹丸运动到空中某位置时，重力所做的功等于其初动能的3倍，此时弹丸速度与竖直方向的夹角为
A．30° B．37° C．45° D．60°
3．如图所示，正方形线框由边长为L的粗细均匀的绝缘棒组成，O是线框的中心，线框上均匀地分布着
正电荷，现在线框上侧中点A处取下足够短的带电量为q的一小段，将其沿OA连线延长线向上移动的距离到B点处，若线框的其它部分的带电量与电荷分布保持不变，则此时O点的电场强度大小为（）
A． B． C． D．
4．下列说法正确的是
A．β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力
B．按照电离能力来看，放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是α射线、β射线、γ射线C．按照玻尔的氢原子理论，当电子从高能级向低能级跃迁时，氢原子系统的电势能减少量可能大于电子动能的增加量
D．在微观物理学中，不确定关系告诉我们不可能准确地知道单个粒子的运动情况，但是可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律
5．甲、乙两质点同时从某地沿同一直线运动，它们的速度-时间（v-t）图象分别如图中直线I和II所示，则两质点
A．运动方向相反 B．加速度相同
C．前2s内位移相同D．前4S内的平均速度大小相等
6．如图所示，R为定值电阻，A、B、C为三个相同的灯泡，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，若A、B、C均正常发光，设流过R的电流为I R，流过A的电流为I A，流过B的电流为I B，则下列关系式中正确的是（）
A．
B．
C．
D．：：1
二、多项选择题
7．如图所示为一做简谐运动的物体所受的回复力F随时间t的变化规律，下列说法正确的是 ___．
A．该简谐运动的周期为4s
B．1 s～2 s的过程中，物体做减速运动
C．物体在3s末与5s末的运动方向相反
D．5 s与7s时物体的位移相同
E．0--2 s的时间内，回复力的功率先增大再减小
8．通过对火星的探测得知，“火卫一号”位于火星赤道正上方,它到火星中心的距离为9450km,绕火星一周所用的时间为7h39min。

“火卫一号”绕火星运动的轨道可以认为是圆轨道，引力常量C =
6.67×10-11N•m2/kg2。

则下列说法正确的是（）
A．由题中信息可以求出火星的质量
B．若知道火星的半径，还可以求出火星表面的重力加速度
C．若知道火星表面的重力加速度，还可以求出火星的第一宇宙速度
D．若知道火星自转的周期，则可以求出火星对赤道上某物体的引力
9．如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电的小球（电荷量+q，质量为m）从正效或平行的电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球不可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（）
A．B．
C．D．
10．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。

如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则（）
A．该弯道的半径
B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变
C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
D．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
三、实验题
11．如图甲所示，光滑水平面上有一单匝正方形金属框，边长为L，质量为m，总电阻为R。

匀强磁场方向垂直于水平面向里，磁场宽度为3L，金属框在拉力作用下向右以速度v0匀速进入磁场，并保持v0沿直线运动到磁场右边界（即金属框cd边到达磁场右边界），速度方向始终与磁场边界垂直。

当金属框cd边到达磁场左边界时，匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化。

(1)金属框一半进入磁场时，金属框的电流I,金属框cd边的电压Ucd；
(2)金属框从进入磁场到cd边到达磁场右边界的过程中，求产生的焦耳热Q及拉力对金属框做的功W；
(3)金属框cd边到达磁场右边界后，若无拉力作用且金属框能穿出磁场，求金属框离开磁场过程中通过回路的电荷量q。

12．如图所示，在距地面高为H＝45 m处，有一小球A以初速度v0＝10 m/s水平抛出，与此同时，在A 的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出，B与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，A．B均可看做质点，空气阻力不计，重力加速度g取10 m/s2，求：
（1）A球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移；
（2）A球落地时，A．B之间的距离。

四、解答题
13．（8分）如图所示，质点甲以8m/s的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q(0m，60m)处开始
做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后l0s在x轴上的P点相遇，求乙的速度．
14．如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=60°，∠C=90°，一束极细的光于AC边的中点D 垂直AC面入射，AD=a，棱镜的折射率n=，.求：
①光从棱镜第一次射入空气时的折射角；
②光从进入棱镜到它第一次从BC边和AB边射入空气所经历的时间分别为多少？．(设光在真空中的传播速度为c)
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A A C D D A
二、多项选择题
7．BDE;
8．ABC
9．CD
10．ABD
三、实验题
11．(1) (2) (3)
12．（1）3s，30m （2）20m
四、解答题
13．大小为10m/s，方向偏向x轴正方向与y轴负方向成53°角。

14．①45°②；
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3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示,地面上A、B两处的中点处有一点光源S，甲观察者站在光源旁,乙观察者乘坐速度为v（接近光速）的光火箭沿AB方向飞行.两观察者身边各有一只事先在地面校准了的相同的时钟.下列对相关现象的描述中，正确的是（）
A．甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离
B．甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了
C．甲测得光速为c，乙测得的光速为c-v
D．当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，乙则认为A先接收到闪光
2．如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c
位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。

下列说法正确的是（）
A．a、b、c小球带同种电荷
B．a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷
C．a、b小球电量之比为
D．a、b小球电量之比为
3．如图所示，甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动．甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度为v．乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为a2的匀加速运动，到达C点时的速度亦为v．若a1≠a2≠a3，则( )
A．甲、乙不可能同时由A达到C B．甲一定先由A达到C
C．乙一定先由A达到C D．若a1＞a3，则甲一定先由A达到C
4．下列关于光的性质说法正确的是
A．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
B．日落时分，在岸上拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰
C．马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的衍射现象
D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象
5．某电影里两名枪手在房间对决，他们各自背靠墙壁，一左一右假设他们之间的地面光滑随机放着一均匀木块到左右两边的距离不一样。

两人拿着相同的步枪和相同的子弹同时朝木块射击一发子弹听天由命。

但是子弹都没有射穿木块两人都活了下来反而成为了好朋友。

假设你是侦探仔细观察木块发现右边的射孔（弹痕）更深。

设子弹与木块的作用力大小一样，请你分析一下，哪个结论是正确的（）
A．开始时，木块更靠近左边的人，左边的人相对更安全
B．开始时，木块更靠近左边的人，右边的人相对更安
C．开始时木块更幕近右边的人左边的人相对更安全区
D．开始时，木块更靠近右边的人，右边的人相对更安全
6．氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于 n＝4 的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为 4.54eV 的钨时，下列说法中正确的是:
A．氢原子能辐射 4 种不同频率的光子
B．氢原子辐射的光子有四种不能使钨发生光电效应
C．氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大
D．钨能吸收从 n＝4 向 n＝2 能级跃迁的光子而发生光电效应
二、多项选择题
7．根据气体吸收谱线的红移现象推算，有一类星体远离我们的速度高达到光速c的80%，则在该类星体上测得它发出光的速度是_____，我们观测到它的体积比它实际体积_____（填“大”或“小”），该类星体上的π介子平均寿命比在地球上_____（填“长”或“短”）。

8．如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有与水平面平行的匀强电场，场强大小为E。

在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，以过C点的小球动能最大，且AC两点间的距离为R。

忽略小球间的相互作用，下列说法正确的是
A．电场的方向与AB间的夹角为30°
B．电场的方向与AB间的夹角为60°
C．若A点的电势φA=0，则C点的电势φC=-1.5ER
D．若在A点以初动能E k0发射的小球，则小球经过B点时的动能E kB=E k0+qER
9．根据动滑轮省力的特点设计如图甲所示装置(滑轮质量、摩擦均不计).质量为2kg的物体在竖直向上的拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（取g=10m/s2）（）
A．物体加速度大小为0.5m/s2
B．拉力F的大小为12 N
C．2s末拉力F的功率大小为96W
D．2s内拉力F做的功为48J
10．如图所示，a为xoy坐标系x负半轴上的一点，空间有平行于xoy坐标平面的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0从a点沿与x轴正半轴成θ角斜向右上射入电场．粒子只在电场力作用下运动，经过y正半轴上的b点（图中未标出），则下列说法正确的是（）
A．若粒子在b点速度方向沿轴正方向，则电场方向可能平行于轴
B．若粒子运动过程中在b点速度最小，则b点为粒子运动轨迹上电势最低点
C．若粒子在b点速度大小也为v0，则a、b两点电势相等
D．若粒子在b点的速度为零，则电场方向一定与v0方向相反
三、实验题
11．有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥，如图所示。

汽v车到达桥顶时速度为5m/s。

取重力加速度g=10m/s2。

（1）画出汽车经过桥顶时，在竖直方向上的受力示意图；
（2）求汽车经过桥顶时，汽车对桥的压力的大小；
（3）汽车对桥面的压力过小是不安全的，请分析说明汽车在经过该拱桥时，速度大些比较安全，还是小些比较安全。

12．如图所示，质量为m的小球由光滑斜轨道自由下滑后，接着又在一个与斜轨道相连的竖直的光华圆环内侧运动，阻力不计，求
(1)小球至少应从多高的地方滑下，才能达到圆环顶端而不离开圆环
(2)小球到达圆环底端时，作用于环底的压力
四、解答题
13．竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强。

若从C端缓慢注入水银，使水银与端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？
14．如图所示,虚线PQ右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。

一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从虚线上M点以一定的速度垂直磁场方向进入磁场刚进入时粒子速度方向与虚线PQ夹角为60°,之后粒子从虚线PQ上的N点射出磁场。

已知MN两点间的距离为L不计粒子重力.
(1)粒子在磁场中运动的时间;
(2)粒子的动能
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A C A B B C
二、多项选择题
7． C 小长
8．BC
9．BC
10．CD
三、实验题
11．（1）如图所示；
（2）7600N；（3）速度小些比较安全。

12．（1）2.5R（2）6mg，方向：竖直向下四、解答题
13．24cm
14．（1）（2）。