高考物理二輪復(fù)習(xí) 綜合能力訓(xùn)練（三）（含解析）-人教版高三物理試題

綜合能力訓(xùn)練(三)(時(shí)間:60分鐘滿分:110分)第Ⅰ卷一、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(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.關(guān)于近代物理學(xué),下列說法正確的是()A.一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出4種不同頻率的光B.重核裂變過程生成中等質(zhì)量的核,反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒,但質(zhì)量不一定減少C.10個(gè)放射性元素的原子核在經(jīng)一個(gè)半衰期后,一定有5個(gè)原子核發(fā)生衰變D.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)都表明光具有粒子性答案:D2.一個(gè)物體沿直線運(yùn)動(dòng),從t=0時(shí)刻開始,物體的xt-t的圖像如圖所示,圖線與縱橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為0.5m/s和-1s,由此可知(A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)C.物體的初速度大小為0.5m/sD.物體的初速度大小為1m/s答案:C解析:物體的xt-t圖像(即v-t圖像)是一條直線,物體做勻加速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;圖線在縱軸的截距是初速度的大小,等于0.3.人造衛(wèi)星a的圓形軌道離地面高度為h,地球同步衛(wèi)星b離地面高度為H,h<H,兩衛(wèi)星共面且運(yùn)行方向相同。某時(shí)刻衛(wèi)星a恰好出現(xiàn)在赤道上某建筑物c的正上方,設(shè)地球赤道半徑為R,地面重力加速度為g,則()A.a、b線速度大小之比為RB.a、c角速度之比為RC.b、c向心加速度大小之比為RD.a下一次通過c正上方所需時(shí)間t=2π(答案:C解析:人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由地球的萬有引力提供向心力,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解衛(wèi)星的角速度。衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時(shí),衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空。繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星,萬有引力提供向心力,設(shè)衛(wèi)星的線速度為v,則GMmr2=mv2r,所以v=GMr,可知a、b衛(wèi)星的線速度大小之比為R+HR+?,故A錯(cuò)誤;設(shè)衛(wèi)星的角速度為ω,GMmr2=mω2r,得ω=GMr3,所以有ωaωb=(R+?R+H)

3,又由于衛(wèi)星b的角速度與物體c的角速度相同,所以4.如圖所示,三個(gè)物體質(zhì)量分別為m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg,已知斜面上表面光滑,斜面傾角θ=30°,m1和m2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8。不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量和摩擦。初始用外力使整個(gè)系統(tǒng)靜止,當(dāng)撤掉外力時(shí),m2將(g取10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()A.和m1一起沿斜面下滑B.和m1一起沿斜面上滑C.相對(duì)于m1上滑D.相對(duì)于m1下滑答案:D解析:m1、m2的總重力沿斜面向下的分力小于m3的重力,將加速上滑,由題意m1、m2一起加速上滑的最大加速度a=μgcos30°-gsin30°≈1.9m/s2,假設(shè)m1、m2一起加速上滑,設(shè)繩上的拉力為FT,由牛頓第二定律,則FT-(m1+m2)gsin30°=(m1+m2)a,m3g-FT=m3a,解得a=2.5m/s2>1.9m/s2,不可能一起運(yùn)動(dòng),m2將相對(duì)于m1下滑,選項(xiàng)D正確。5.如圖所示,理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為20∶1,原線圈接入一電壓為u=U0sinωt的交流電源,副線圈接一個(gè)R=5.5Ω的負(fù)載電阻。若U0=2202V,ω=100πrad/s,則下述結(jié)論正確的是()A.副線圈中電壓表的讀數(shù)為112VB.副線圈中輸出交變電流的周期為0.01sC.原線圈中電流表的讀數(shù)為0.1AD.原線圈中的輸入功率為11W答案:C解析:電壓表測(cè)量的是有效值,根據(jù)U1U2=n1n2,代入數(shù)據(jù)得220VU2=201,可得電壓表示數(shù)U2=11V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于ω=100πrad/s,交變電流的周期為0.02s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;副線圈中的電流I2=U2R=6.如圖甲所示的電路中,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片由a端向b端移動(dòng),用兩個(gè)電表分別測(cè)量電壓和電流,得到部分U-I關(guān)系圖像如圖乙所示,則()A.電源的電動(dòng)勢(shì)為6VB.滑動(dòng)變阻器的總阻值為20ΩC.當(dāng)電壓表示數(shù)為5.0V時(shí),電源效率最高D.當(dāng)電壓表示數(shù)為5.0V時(shí),R2消耗的總功率最大答案:BC解析:根據(jù)電路圖結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)aP的電阻等于bP的電阻時(shí),并聯(lián)部分電阻最大,此時(shí)電壓表示數(shù)最大,根據(jù)乙圖可知,電壓表示數(shù)最大為5.0V,此時(shí)電流表示數(shù)為0.5A,則有RaP=UI=5.00.5ΩE=U+2I(R1+r)根據(jù)乙圖可知,當(dāng)電壓表示數(shù)U1=4V時(shí)電流表示數(shù)為I1=0.25A或I2=1A,根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U1+(I1+I2)(R1+r)聯(lián)立方程解得E=9V,R1+r=4Ω,故A錯(cuò)誤,B正確;電源效率η=UIEI=U把R1看成內(nèi)阻,當(dāng)并聯(lián)部分電阻R并=R1+r=4Ω時(shí),R2消耗的總功率最大,此時(shí)電壓表示數(shù)不是5V,故D錯(cuò)誤。故選B、C。7.一個(gè)圓形閉合線圈固定在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,如圖甲所示。設(shè)垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)樨?fù)。線圈中順時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正,逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為負(fù)。已知圓形線圈中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,則線圈所處的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像可能是下圖中的()答案:CD解析:在前0.5s內(nèi)由題圖乙根據(jù)楞次定律可知,若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(正方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)增強(qiáng)的;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(負(fù)方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)減弱的。而在0.5~1.5s,若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(正方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)減弱的;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(負(fù)方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)增強(qiáng)的,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在前0.5s內(nèi),若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(正方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)增強(qiáng)的,則磁通量也會(huì)增大;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(負(fù)方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)減弱的,則磁通量也會(huì)減小,而在0.5~1.5s,由感應(yīng)電流方向,結(jié)合楞次定律可得:若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(正方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)減弱的,則磁通量也會(huì)減小;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(負(fù)方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)增加的,則磁通量也會(huì)增大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在前0.5s內(nèi),若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(正方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)增強(qiáng)的,則磁通量也會(huì)增大;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(負(fù)方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)減弱的,則磁通量也會(huì)減小,而在0.5~1.5s,由感應(yīng)電流方向,結(jié)合楞次定律可得:若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(正方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)減弱的,則磁通量也會(huì)減小;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(負(fù)方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)增強(qiáng)的,則磁通量也會(huì)增大,故選項(xiàng)C正確;在前0.5s內(nèi)由題圖乙根據(jù)楞次定律可知,若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(正方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)增強(qiáng)的;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(負(fù)方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)減弱的,而在0.5~1.5s,若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(正方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)減弱的;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(負(fù)方向)時(shí),必須是磁場(chǎng)增強(qiáng)的,故選項(xiàng)D正確。8.(2019·全國(guó)卷Ⅱ)靜電場(chǎng)中,一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn),則()A.運(yùn)動(dòng)過程中,粒子的速度大小可能先增大后減小B.在M、N兩點(diǎn)間,粒子的軌跡一定與某條電場(chǎng)線重合C.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能D.粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行答案:AC解析:帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下,粒子的速度大小可能先增大后減小,如:在等量同種電荷形成的電場(chǎng)中帶電粒子沿著兩電荷連線的中垂線運(yùn)動(dòng)時(shí),A正確。因?yàn)榱Ｗ又辉陔妶?chǎng)力作用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理,W電=-ΔEp=EkN-0=EpM-EpN,而EkN≥0,所以EpM≥EpN,C正確。粒子的軌跡與電場(chǎng)線不一定重合,在N點(diǎn),電場(chǎng)力的方向不一定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行,B、D錯(cuò)誤。第Ⅱ卷二、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分。第9~12題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第13~14題為選考題,考生根據(jù)要求作答)(一)必考題(共47分)9.(6分)(1)小明同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室去做驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)時(shí)看見實(shí)驗(yàn)桌上有一把20分度的游標(biāo)卡尺,他立即用游標(biāo)卡尺測(cè)量了鋼筆套的長(zhǎng)度,如圖甲所示,則鋼筆套的長(zhǎng)度為mm。

(2)隨后小明開始做驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn),在水平放置的木板上墊上一張白紙,把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套,如圖乙所示。先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套,互成角度拉橡皮條使之伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)被拉到某一位置O,此時(shí)記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1和F2和兩細(xì)繩的方向。請(qǐng)完成下列問題:①F1的讀數(shù)如圖丙所示,則F1=N。

②小明再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條拉長(zhǎng),應(yīng)該使結(jié)點(diǎn)拉到,記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù),并記下。

答案:(1)10.55(2)①1.23②同一位置O細(xì)繩的方向解析:(1)游標(biāo)卡尺的主尺刻度為10mm,游標(biāo)尺刻度為11×0.05mm=0.55mm,所以游標(biāo)卡尺讀數(shù)為10.55mm。(2)①經(jīng)估讀,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為1.23N。②驗(yàn)證力的平行四邊形定則的依據(jù)是兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用與一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)單獨(dú)作用等效,應(yīng)將節(jié)點(diǎn)拉到同一位置O。利用平行四邊形定則作合力,既要知道力的大小,又要知道力的方向,所以要記下細(xì)繩的方向。10.(9分)某同學(xué)利用伏安法測(cè)量某未知電阻Rx的精確電阻(阻值恒定),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)他先用多用電表歐姆擋測(cè)該未知電阻的阻值。將開關(guān)置于×10擋位,指針示數(shù)如圖所示,若想更準(zhǔn)確一些,下面操作正確的步驟順序是。(填序號(hào))

A.將兩表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零B.將兩表筆短接進(jìn)行機(jī)械調(diào)零C.將開關(guān)置于×1擋D.將開關(guān)置于×100擋E.將兩表筆接未知電阻兩端,待指針穩(wěn)定后讀數(shù)(2)然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測(cè)量該電阻:A.直流電源E:電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻忽略B.電流表A1:量程0~0.3A,內(nèi)阻約為0.1ΩC.電流表A2:量程0~3mA,內(nèi)阻約為10ΩD.電壓表V1:量程0~3V,內(nèi)阻約為3kΩE.電壓表V2:量程0~15V,內(nèi)阻約為50kΩF.滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值10ΩG.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值1000ΩH.開關(guān)S,導(dǎo)線若干①為較準(zhǔn)確測(cè)量該電阻的阻值,要求各電表指針能有較大的變化范圍,以上器材中電流表應(yīng)選(選填“B”或“C”),電壓表應(yīng)選(選填“D”或“E”),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選(選填“F”或“G”)。

②請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路原理圖。答案:(1)DAE(2)①CDF②電路圖如圖所示解析:(1)選擇倍率后,歐姆表指針讀數(shù)偏大,應(yīng)該換用大倍率,更換倍率需要重新歐姆調(diào)零,所以先更換大倍率即步驟D,再歐姆調(diào)零即步驟A,最后測(cè)量電阻即步驟E。(2)①要使得電表指針有較大變化范圍,滑動(dòng)變阻器選擇分壓式接法,所以滑動(dòng)變阻器選擇阻值小的即F;電源電動(dòng)勢(shì)為3V,所以電壓表為讀數(shù)準(zhǔn)確選擇小量程即D。根據(jù)歐姆表可知待測(cè)電阻阻值在1000Ω以上,而電壓最大只有3V,所以電流不會(huì)超過3mA,電流表選擇C。②滑動(dòng)變阻器已經(jīng)確定分壓式,而待測(cè)電阻阻值較大,電流表內(nèi)阻較小,所以電流表選擇內(nèi)接法。如答案圖所示。11.(12分)起重機(jī)從靜止開始起吊一質(zhì)量為4000kg的重物,開始時(shí),起重機(jī)拉力恒定,重物以0.2m/s2的加速度勻加速上升,9.8s后,起重機(jī)達(dá)到額定功率P,起重機(jī)再保持額定功率不變,又經(jīng)5s,重物達(dá)到最大速度2m/s,此后再保持拉力恒定,使重物以0.5m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)至停下。g取9.8m/s2。(1)求額定功率P的大小;(2)求重物上升的最大高度;(3)畫出整個(gè)過程起重機(jī)拉力F與時(shí)間t的關(guān)系圖像(不要求寫計(jì)算過程)。答案:(1)78.4kW(2)23.6m(3)見解析解析:(1)重物速度最大時(shí),有F=mgP=mgv①解得P=78.4kW。②(2)重物勻加速上升的高度h1=12a1得h1=9.6m③此過程起重機(jī)拉力滿足F1-mg=ma1④從靜止到最大速度過程中,由動(dòng)能定理得F1h1+Pt2-mg(h1+h2)=12得h1+h2=19.6m⑥勻減速運(yùn)動(dòng)上升的高度h3=0-vmh'=h1+h2+h3=23.6m。⑧(3)圖像如圖所示⑨12.(20分)在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),第一象限的MN以上的虛線區(qū)域內(nèi)存在有理想邊界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),已知MN間的距離為l,DN間的距離為l2,MN與x軸間的距離為l。第四象限內(nèi)有垂直紙面方向的有界(圖中OABC)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)的右邊界與電場(chǎng)的左邊界間的距離為1+22l?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q、不計(jì)重力的正電荷,以水平向左的初速度v0從D點(diǎn)射入電場(chǎng),恰好從M點(diǎn)離開電場(chǎng),進(jìn)入第四象限磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O(1)求電荷到達(dá)M點(diǎn)的速度v;(2)求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;(3)求整個(gè)過程中電荷的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,并分析,若磁場(chǎng)右邊界和下邊界不變,左邊界向右移動(dòng)某一距離,電荷是否可能經(jīng)過O點(diǎn)。答案:(1)2v0,與水平方向成45°夾角斜向左下方(2)m(3)(16+42+32解析:(1)電荷在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),由l=v0t1,l2=vy2t1,得vy=v0,經(jīng)過M點(diǎn)速度的大小vM=v02+vy2=2(2)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),有vy=at1=v0,而a=qEm,得E=mv02ql;由幾何關(guān)系知,PI=l,則PC=22l,電荷進(jìn)入磁場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,設(shè)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心為Q點(diǎn),半徑為R,根據(jù)幾何關(guān)系有R=SQ=l,據(jù)(3)電荷從D到O的運(yùn)動(dòng)可分為3段,電場(chǎng)中的類平拋、離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)前的勻速直線運(yùn)動(dòng)、進(jìn)入磁場(chǎng)后的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在電場(chǎng)中,據(jù)l=v0t1,得t1=lv0;在電場(chǎng)與磁場(chǎng)之間做直線運(yùn)動(dòng),有v0t2=1+22l,t2=1+22lv0;在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),t3=135°360°T=32πl(wèi)8v0,則總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(二)選考題(共15分。請(qǐng)考生從給出的2道物理題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計(jì)分)13.(15分)【物理——選修3-3】(1)(5分)下列說法正確的是。

A.液體表面層的分子分布比內(nèi)部密B.液體有使其表面積收縮到最小的趨勢(shì)C.飽和汽壓與溫度和體積有關(guān)D.將飽和汽變成未飽和汽,可采用升高溫度的方法E.在絕對(duì)濕度一定的情況下,氣溫降低時(shí),相對(duì)濕度將增加(2)(10分)如圖所示,為了測(cè)量某剛性導(dǎo)熱容器A的容積,將細(xì)管把它與水平固定的導(dǎo)熱汽缸B相連,汽缸中活塞的橫截面積S=100cm2。初始時(shí),環(huán)境溫度T=300K,活塞離缸底距離d=40cm?，F(xiàn)用水平向左的力F緩慢推活塞,當(dāng)F=1.0×103N時(shí),活塞離缸底距離d'=10cm。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa。不計(jì)一切摩擦,整個(gè)裝置氣密性良好。①求容器A的容積VA。②保持力F=1.0×103N不變,當(dāng)外界溫度緩慢變化時(shí),活塞向缸底緩慢移動(dòng)了Δd=3cm時(shí),此時(shí)環(huán)境溫度為多少攝氏度?答案:(1)BDE(2)①2L②-3℃(或-2.85℃)解析:(1)液體表面層的分子分布比內(nèi)部疏,表面層分子間作用力表現(xiàn)為引力,在宏觀上表現(xiàn)為表面張力,表面張力有使液體表面積收縮到最小的趨勢(shì),選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;飽和汽壓與溫度有關(guān),與體積無關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;升高溫度,可以將飽和汽變成未飽和汽,選項(xiàng)D正確;由相對(duì)濕度=水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)同溫度水的飽和汽壓×(2)①由題意,汽缸和容器內(nèi)所有氣體先做等溫變化,有p1V1=p2V2其中壓縮前p1=p0,V1=VA+dS壓縮后p2=p0+FS,V2=VA代入數(shù)據(jù)解得VA=2L。②依題意,接著做等壓變化,有V其中變化前T2=T變化后V3=V2-Δd?ST3=t3+273K(或T3=t3+273.15K)代入數(shù)據(jù)解得t3=-3℃(或t3=-2.85℃)。14.(15分)【物理——選修3-4】(1)(5分)如圖所示,一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為θ,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。則。(填正確答案標(biāo)號(hào),選對(duì)1個(gè)得2分,選