高考物理二輪復(fù)習(xí)“22”定時訓(xùn)練8 （全國2卷）逐題仿真練（含解析）-人教版高三全冊物理試題

2017年(全國2卷)逐題仿真練題號24253334考點(diǎn)動能定理及應(yīng)用帶電體在電場內(nèi)的運(yùn)動熱力學(xué)定律和氣體性質(zhì)波的性質(zhì)和光的折射24．(12分)(2019·山東濟(jì)寧市第二次摸底)某中學(xué)生對剛買來的一輛小型遙控車的性能進(jìn)行研究．他讓這輛小車在水平的地面上由靜止開始沿直線軌道運(yùn)動，并將小車運(yùn)動的全過程通過傳感器記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖1所示的v－t圖象．已知小車在0～2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，2～11s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，9～11s內(nèi)小車做勻速直線運(yùn)動，在11s末開始小車失去動力而自由滑行．已知小車質(zhì)量m＝1kg，整個過程中小車受到的阻力大小不變，試求：圖1(1)在2～11s內(nèi)小車牽引力的功率P的大小；(2)小車在2s末的速度vx的大??；(3)小車在2～9s內(nèi)通過的距離x.答案(1)16W(2)4m/s(3)44m解析(1)根據(jù)題意，在11s末撤去牽引力后，小車只在阻力Ff作用下做勻減速直線運(yùn)動，設(shè)其加速度大小為a，根據(jù)題圖可知：a＝|eq\f(Δv,Δt)|＝2m/s2；根據(jù)牛頓第二定律有：Ff＝ma；解得：Ff＝2N；設(shè)小車在勻速直線運(yùn)動階段的牽引力為F，則：F＝Ff，vm＝8m/s；根據(jù)：P＝Fvm；解得：P＝16W；(2)0～2s的勻加速運(yùn)動過程中，小車的加速度為：ax＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(vx,2)；設(shè)小車的牽引力為Fx，根據(jù)牛頓第二定律有：Fx－Ff＝max；根據(jù)題意有：P＝Fxvx;聯(lián)立解得：vx＝4m/s；(3)在2～9s內(nèi)的變加速過程，Δt＝7s，由動能定理可得：PΔt－Ffx＝eq\f(1,2)mvm2－eq\f(1,2)mvx2；解得小車通過的距離是：x＝44m.25.(20分)(2019·四川南充市第一次適應(yīng)性考試)如圖2所示，在豎直平面內(nèi)的平面直角坐標(biāo)系xOy中，x軸上方有水平向右的勻強(qiáng)電場，有一質(zhì)量為m，電荷量為－q(－q<0)的帶電絕緣小球，從y軸上的P(0，L)點(diǎn)由靜止開始釋放，運(yùn)動至x軸上的A(－L,0)點(diǎn)時，恰好無碰撞地沿切線方向進(jìn)入固定在x軸下方豎直放置的四分之三圓弧形光滑絕緣細(xì)管，細(xì)管的圓心O1位于y軸上，交y軸于B點(diǎn)，交x軸于A點(diǎn)和C(L,0)點(diǎn)，已知細(xì)管內(nèi)徑略大于小球外徑，小球直徑遠(yuǎn)小于細(xì)管軌道的半徑，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.求：圖2(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大??；(2)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時對管的壓力的大小和方向；(3)小球從C點(diǎn)飛出后落在x軸上的位置坐標(biāo)．答案(1)eq\f(mg,q)(2)3(eq\r(2)＋1)mg方向向下(3)(－7L,0)解析(1)小球由靜止釋放后在重力和電場力的作用下做勻加速直線運(yùn)動，小球從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入，則此時速度方向與豎直方向的夾角為45°，即加速度方向與豎直方向的夾角為45°，則tan45°＝eq\f(mg,Eq)解得：E＝eq\f(mg,q)(2)根據(jù)幾何關(guān)系可知，細(xì)管軌道的半徑r＝eq\r(2)L從P點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，根據(jù)動能定理得：eq\f(1,2)mveq\o\al(,B2)－0＝mg(2L＋eq\r(2)L)＋EqL在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得：FN－mg＝eq\f(mv\o\al(,B2),r)聯(lián)立解得：FN＝3(eq\r(2)＋1)mg，方向向上根據(jù)牛頓第三定律可得小球運(yùn)動到B點(diǎn)時對管的壓力的大小FN′＝3(eq\r(2)＋1)mg，方向向下(3)從P到A的過程中，根據(jù)動能定理得：eq\f(1,2)mveq\o\al(,A2)＝mgL＋EqL解得：vA＝2eq\r(gL)小球從C點(diǎn)拋出后做類平拋運(yùn)動拋出時的速度vC＝vA＝2eq\r(gL)小球的加速度g′＝eq\r(2)g當(dāng)小球沿拋出方向和垂直拋出方向位移相等時，又回到x軸，則有：vCt＝eq\f(1,2)g′t2解得：t＝2eq\r(\f(2L,g))則沿x軸方向運(yùn)動的位移x＝eq\f(vCt,sin45°)＝eq\r(2)vCt＝eq\r(2)×2eq\r(gL)×2eq\r(\f(2L,g))＝8L則小球從C點(diǎn)飛出后落在x軸上的坐標(biāo)x′＝L－8L＝－7L.33.選修3－3(15分)(2019·廣東深圳市第二次調(diào)研)(1)(5分)恒溫環(huán)境中，在導(dǎo)熱良好的注射器內(nèi)，用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．用力緩慢向外拉活塞，此過程中________．A．封閉氣體分子間的平均距離增大B．封閉氣體分子的平均速率減小C．活塞對封閉氣體做正功D．封閉氣體的內(nèi)能不變E．封閉氣體從外界吸熱(2)(10分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了測量液體密度的裝置．如圖3，左側(cè)容器開口；右管豎直，上端封閉，導(dǎo)熱良好，管長L0＝1m，粗細(xì)均勻，底部有細(xì)管與左側(cè)連通，初始時未裝液體．現(xiàn)向左側(cè)容器緩慢注入某種液體，當(dāng)左側(cè)液面高度為h1＝0.7m時，右管內(nèi)液柱高度h2＝0.2m．已知右管橫截面積遠(yuǎn)小于左側(cè)橫截面積，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2.圖3①求此時右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)及該液體的密度；②若此時右管內(nèi)氣體溫度T＝260K，再將右管內(nèi)氣體溫度緩慢升高到多少K時，剛好將右管中液體全部擠出？(不計(jì)溫度變化對液體密度的影響)答案(1)ADE(2)①1.25×105Pa5×103kg/m3②351K解析(1)對于一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的內(nèi)能和分子平均速率只取決于溫度，由題目可知，溫度不變，則封閉氣體的內(nèi)能不變，封閉氣體分子的平均速率也不變，故B錯誤，D正確；用力向外緩慢拉動活塞過程中，氣體體積增大，則分子間的平均距離增大，氣體對活塞做正功，則活塞對氣體做負(fù)功，故A正確，C錯誤；根據(jù)ΔU＝W＋Q可知，溫度不變，則內(nèi)能U不變，即ΔU＝0，用力向外緩慢拉動活塞，則W<0，故Q>0，即氣體從外界吸收熱量，故E正確．(2)①設(shè)右管橫截面積為S，對右管內(nèi)的氣體，由玻意耳定律：p0V0＝p1V1其中：V0＝L0S，V1＝(L0－h(huán)2)S解得：p1＝1.25×105Pa又：p1＝p0＋ρg(h1－h(huán)2)解得：ρ＝5×103kg/m3②對右管內(nèi)的氣體：eq\f(p1V1,T)＝eq\f(p2V0,T′)其中：p2＝p0＋ρgh1，解得：T′＝351K.34.選修3－4(15分)(2019·陜西漢中市第二次教學(xué)質(zhì)檢)(1)(5分)下列說法正確的是________．A．在擺角小于5°時單擺的周期與振幅無關(guān)B．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象D．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象E．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，振動加強(qiáng)區(qū)域與振動減弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn)(2)(10分)如圖4所示，有一個玻璃半球，O為球心，右側(cè)面鍍銀，光源S在其水平對稱軸MO上，從光源S發(fā)出的一束光斜射在球面上．當(dāng)入射光線與對稱軸的夾角為30°時，發(fā)現(xiàn)一部分光經(jīng)過球面反射后恰好能豎直向上傳播，另一部分光折射進(jìn)入玻璃半球內(nèi)，經(jīng)過右側(cè)鍍銀面的第一次反射后恰好能沿原路返回．若球面的半徑為R，光在真空中的傳播速度為c.求：圖4①玻璃的折射率；②光折射入玻璃半球后傳播到右側(cè)鍍銀面所用的時間．答案(1)ACE(2)①eq\r(3)②eq\f(3R,2c)解析(1)在擺角小于5°時單擺的振動可視為簡諧運(yùn)動，此時周期與振幅無關(guān)，選項(xiàng)A正確；用三棱鏡觀察太陽光譜，是利用光的折射率不同，出現(xiàn)光的色散現(xiàn)象，故B錯誤；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確；用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯誤；兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，振動加強(qiáng)區(qū)域與振動減弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn)，選項(xiàng)E正確．(2)由題意作出光路圖，如圖所示．①由于入射光線與對稱軸的夾角為30°，過入射點(diǎn)H作對稱軸的垂線HN，由光路圖和幾何關(guān)系可得：光在球面上發(fā)生反射和折射時的入射角和反射角i′＝60°，折射角r＝30°所以由n＝eq\f(sini,sinr)可得：n＝eq\r(3)；②由幾何關(guān)系可知：光折射入玻璃半球