(新课标地区专用)2022高考物理提分定时练辑非选择题定时训练4(含解析).pdf

新课标地区专用新课标地区专用 20222022 高考物高考物理提分定时练辑非选择题定时理提分定时练辑非选择题定时训练训练 4 4含解析含解析非选择题定时训练非选择题定时训练 4 4(限时：限时：6060 分钟分钟)三、实验题三、实验题1313(2022云南昆明市(2022云南昆明市 5 5 月模拟月模拟)某同学利用某同学利用“插针法测量一长方体玻璃砖的折射率，局部“插针法测量一长方体玻璃砖的折射率，局部实验步骤如下：实验步骤如下：将一张方格纸固定在木板上，玻璃砖放在方格将一张方格纸固定在木板上，玻璃砖放在方格纸上，如图纸上，如图 1 1 所示，在纸上画出玻璃砖的两条边所示，在纸上画出玻璃砖的两条边a a和和a a；在玻璃砖的一侧插上两个大头针在玻璃砖的一侧插上两个大头针P P1 1、P P2 2，然后，然后眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，插上第眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，插上第三个大头针三个大头针P P3 3，使，使P P3 3挡住挡住P P1 1、P P2 2的像，再插上第的像，再插上第四个大头针四个大头针P P4 4，使，使P P4 4挡住挡住P P3 3和和P P1 1、P P2 2的像的像请根据该同学的做法按以下要求作答：请根据该同学的做法按以下要求作答：(1)(1)在图中作出完整光路图和所需的辅助线，并在图中作出完整光路图和所需的辅助线，并求出该玻璃砖的折射率为求出该玻璃砖的折射率为_；(2)(2)玻璃砖的厚度为玻璃砖的厚度为d d，光在真空中的传播速度为光在真空中的传播速度为2 2c c，那么本次实验中光通过玻璃砖所用的时间为，那么本次实验中光通过玻璃砖所用的时间为_(_(不考虑反射不考虑反射)图图 1 1答案答案(1)(1)光路如下图光路如下图10102 25 5 2 2d d(2)(2)4 4c c解析解析(1)(1)光路如下图，设光路如下图，设P P1 1P P2 2与与a a的交点为的交点为O O1 1，P P3 3P P4 4与与a a的交点为的交点为O O2 2，过过O O1 1作作a a的垂线，的垂线，交交a a于于B B点，点，过过P P1 1作作a a的平行线，的平行线，与过与过O O1 1的垂线交于的垂线交于A A点；点；3 3APAP1 1在在P P1 1O O1 1A A中，设中，设P P1 1O O1 1A A1 1，那么，那么 sinsin1 1P P1 1O O1 12 22 2BOBO2 2在在O O1 1O O2 2B B中，设中，设O O2 2O O1 1B B2 2，那么，那么 sinsin2 2O O1 1O O2 25 55 5sinsin1 11010由折射定律得，由折射定律得，n n.sinsin2 22 2c c1010(2)(2)光在玻璃砖中的速度光在玻璃砖中的速度v v c cn n5 5光在玻璃砖中通过的路程光在玻璃砖中通过的路程s sO O1 1O O2 2d d5 5O O1 1O O2 2d dcoscos2 22 2s s5 5 2 2d d光通过玻璃砖所用时间光通过玻璃砖所用时间t t.v v4 4c c4 41414(2022河北省中原名校联盟下学期联考(2022河北省中原名校联盟下学期联考)实实验台上备有以下器材：验台上备有以下器材：A A电流表电流表(量程量程 500A，内阻约为500A，内阻约为 300)；300)；B B电流表电流表(量程量程 100A.内阻约为100A.内阻约为 1k)；1k)；C C电压表电压表(量程量程 15V15V，内阻约，内阻约 100k)；100k)；D D电压表电压表(量程量程 6V6V，内阻约，内阻约 6k)；6k)；E E直流电源直流电源(15V(15V，允许最大电流，允许最大电流 1A)1A)；F F滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值最大阻值 100，额定功率100，额定功率 1kW)1kW)G G电键和导线假设干电键和导线假设干某同学用供选器材设计了测一个阻值约某同学用供选器材设计了测一个阻值约 30k30k 电电阻的实验，电路如图阻的实验，电路如图 2 2 所示所示(电路还没有完全接电路还没有完全接好好)(1)(1)实验中所用的电流表应选实验中所用的电流表应选 _，电压表，电压表应选应选_(填器材前的字母填器材前的字母)(2)(2)请用笔画线代替导线将尚未连接好的电压表请用笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入以下图的电路中连入以下图的电路中5 5图图 2 2(3)(3)开关闭合前，滑动变阻器触头开关闭合前，滑动变阻器触头P P应置于应置于_(_(填“填“a a或“或“b b)处处(4)(4)正确连接电路后，无论如何调节滑动变阻器正确连接电路后，无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小值，其原因可能是导线值，其原因可能是导线 _(_(填图中导线代填图中导线代号号)没有连接好没有连接好答案答案(1)A(1)AC C(2)(2)(3)(3)b b(4)(4)解析解析(1)(1)待测电阻待测电阻R Rx x的阻值约为的阻值约为 30k，30k，直流电直流电源电动势为源电动势为 15V15V，经粗略计算电路中的最大电流，经粗略计算电路中的最大电流E E约为约为I Imaxmax 500A，所以电流表选择500A，所以电流表选择 A A；由于；由于R R6 6电压表电压表 D D 的量程缺乏，所以电压表选择的量程缺乏，所以电压表选择 C.C.(2)(2)在题图所示电路中，在题图所示电路中，电流表内阻为电流表内阻为 300，300，电电压表内阻为压表内阻为 100k，由串、并联电路规律得，电100k，由串、并联电路规律得，电流表的分压作用小于电压表的分流作用，故电流流表的分压作用小于电压表的分流作用，故电流表应采用内接的方法，实物连线如下图：表应采用内接的方法，实物连线如下图：(3)(3)实验前，实验前，分压电路的电压应该是分压电路的电压应该是 0 0，故滑动变故滑动变阻器的滑动触头阻器的滑动触头P P应置于应置于b b端端(4)(4)实验中无论如何调节滑动变阻器的滑片，电实验中无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小值，是由于滑压表和电流表示数均不能取到较小值，是由于滑动变阻器接成限流式，因此是导线没有连接动变阻器接成限流式，因此是导线没有连接好好四、计算题四、计算题15.(2022云南昆明市15.(2022云南昆明市 5 5 月模拟月模拟)2022)2022 年年 1010 月月2323 日，日，港珠澳大桥开通，港珠澳大桥开通，这是建筑史上里程最长、这是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥如图投资最多、施工难度最大的跨海大桥如图 3 3 所所7 7示的水平路段由一段半径为示的水平路段由一段半径为 48m48m 的圆弧形弯道和的圆弧形弯道和直道组成现有一总质量为直道组成现有一总质量为 2.0102.010 kgkg、额定功、额定功率为率为 90kW90kW 的测试汽车通过该路段，汽车可视为的测试汽车通过该路段，汽车可视为质点，取重力加速度质点，取重力加速度g g10m/s10m/s.2 23 3图图 3 3(1)(1)假设汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面假设汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的径向最大静摩擦力是车重的对轮胎的径向最大静摩擦力是车重的 1.21.2 倍，求倍，求该汽车平安通过此弯道的最大速度；该汽车平安通过此弯道的最大速度；(2)(2)假设汽车在假设汽车在t t0 0 时刻由静止开始沿直道做加时刻由静止开始沿直道做加速度大小为速度大小为 3m/s3m/s 的匀加速运动，在该路段行驶的匀加速运动，在该路段行驶时受到的阻力为车重的时受到的阻力为车重的 0.150.15 倍，求该汽车匀加倍，求该汽车匀加速运动的时间及速运动的时间及 3s3s 末的瞬时功率末的瞬时功率1010答案答案(1)24m/s(1)24m/s(2)(2)s s81kW81kW3 3解析解析(1)(1)径向最大静摩擦力提供向心力，汽车径向最大静摩擦力提供向心力，汽车2 28 8v vm m以以v vm m运动运动F Ff f 径向径向m mr r据题意据题意F Ff f 径向径向1.21.2mgmg代入数据解得：代入数据解得：v vm m24m/s24m/s(2)(2)汽车在匀加速运动过程中：汽车在匀加速运动过程中：F FF Ff fmama当功率到达额定功率时，当功率到达额定功率时，P P额额FvFv1 1，v v1 1atat1 11010代入数据解得：代入数据解得：t t1 1s s，3 32 2t t3s3st t1 1，故故 0 03s3s 内汽车一直在做匀加速运动，内汽车一直在做匀加速运动，有：有：v vatat，P PFvFv那么那么 3s3s 末发动机功率为：末发动机功率为：P P81kW81kW1616(2022河南省顶级名校第四次联测(2022河南省顶级名校第四次联测)如图如图 4 4所示，竖直平面所示，竖直平面xOyxOy，其，其x x轴水平，在整个平面轴水平，在整个平面内存在沿内存在沿x x轴正方向的匀强电场轴正方向的匀强电场E E，在第三象限，在第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小q q为为B B0.2T0.2T现有一比荷为现有一比荷为 25C/kg25C/kg 的带电微的带电微m m粒，粒，从第三象限内某点以速度从第三象限内某点以速度v v0 0向坐标原点向坐标原点O O做做直线运动，直线运动，v v0 0与与x x轴之间的夹角为轴之间的夹角为45，取45，取9 9重力加速度重力加速度g g10 m/s10 m/s.求：求：2 2图图 4 4(1)(1)微粒的电性及速度微粒的电性及速度v v0 0的大小；的大小；(2)(2)带电微粒在第一象限内运动时所到达的最高带电微粒在第一象限内运动时所到达的最高点的坐标点的坐标答案答案(1)(1)正电正电2 2 2m/s2m/s(2)(0.6m,0.2m)(2)(0.6m,0.2m)解析解析(1)(1)带电微粒在第三象限内做直线运动，带电微粒在第三象限内做直线运动，受到重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用，并受到重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用，并且合力为零，即微粒做匀速直线运动，所以微粒且合力为零，即微粒做匀速直线运动，所以微粒受到的洛伦兹力垂直于速度方向斜向左上方，由受到的洛伦兹力垂直于速度方向斜向左上方，由左手定那么可判断微粒带正电；左手定那么可判断微粒带正电；对带电微粒受力分析，如下图，根据平衡条件可对带电微粒受力分析，如下图，根据平衡条件可得：得：BqvBqv0 0 2 2mgmg解得：解得：v v0 02 2 2m/s2m/s；1010(2)(2)带电微粒进入第一象限后做曲线运动，设最带电微粒进入第一象限后做曲线运动，设最高点为高点为M M，从，从O O到到M M所用的时间为所用的时间为t t，那么将微，那么将微粒从粒从O O到到M M的运动分解为沿的运动分解为沿x x轴方向上的匀加速轴方向上的匀加速直线运动和沿直线运动和沿y y轴方向上的匀减速直线运动轴方向上的匀减速直线运动y y轴方向上：轴方向上：0 0v v0 0sin45sin45gtgty yv v0 0sin45sin452 2t tx x轴方向上：轴方向上：qEqEmgmgtan45tan45mamax x1 12 2x xv v0 0cos45cos45t ta ax xt t2 2解得解得x x0.6m0.6m，y y0.2m.0.2m.即带电微粒在第一象限内运动时所到达的最高即带电微粒在第一象限内运动时所到达的最高点的坐标为点的坐标为(0.6m,0.2m)(0.6m,0.2m)17.(202217.(2022广西钦州市广西钦州市 4 4 月综测月综测)如图如图 5 5，为某碰为某碰撞模拟实验简图撞模拟实验简图 在水平地面上固定倾角为在水平地面上固定倾角为的的足够长的光滑斜面，中间带孔的槽固定在斜面足够长的光滑斜面，中间带孔的槽固定在斜面1111上一轻直杆平行于斜面，一端与轻弹簧相连，上一轻直杆平行于斜面，一端与轻弹簧相连，另一端穿在槽中，直杆与槽间的最大静摩擦力为另一端穿在槽中，直杆与槽间的最大静摩擦力为F Ff f2 2mgmgsinsin.现将直杆用销钉固定一质量为现将直杆用销钉固定一质量为m m的滑块从距离弹簧上端的滑块从距离弹簧上端L L处由静止释放，其下滑处由静止释放，其下滑过程中的最大速度过程中的最大速度v vm m 3 3gLgLsinsin.弹簧的劲度弹簧的劲度mgmgsinsin系数系数k k，弹簧的弹性势能与其形变量的弹簧的弹性势能与其形变量的L L平方成正比滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦平方成正比滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，弹簧始终在弹性限度内且不会碰到槽当地力，弹簧始终在弹性限度内且不会碰到槽当地重力加速度为重力加速度为g g.图图 5 5(1)(1)求滑块下滑速度为求滑块下滑速度为v vm m时弹簧的弹性势能时弹簧的弹性势能E Ep p；(2)(2)假设取下销钉，使滑块仍从原位置由静止释假设取下销钉，使滑块仍从原位置由静止释放，求直杆下滑的最大距离放，求直杆下滑的最大距离s s；并分析说明滑块；并分析说明滑块此后是否能与弹簧别离，假设能，请求出滑块与此后是否能与弹簧别离，假设能，请求出滑块与弹簧别离时的速度大小弹簧别离时的速度大小v v；假设不能，请说明理；假设不能，请说明理由由1212(3)(3)假设取下销钉，使滑块从距离弹簧上端假设取下销钉，使滑块从距离弹簧上端2 2L L处处由静止释放，请分析说明滑块此后是否能与弹簧由静止释放，请分析说明滑块此后是否能与弹簧别离，假设能，请求出滑块与弹簧别离时的速度别离，假设能，请求出滑块与弹簧别离时的速度大小大小v v；假设不能，请说明理由；假设不能，请说明理由1 1答案答案(1)(1)mgLmgLsinsin(2)(2)滑块不能与弹簧别离滑块不能与弹簧别离2 2(3)(3)仍然不能别离，理由见解析仍然不能别离，理由见解析解析解析(1)(1)设滑块到达最大速度设滑块到达最大速度v vm m时弹簧形变量时弹簧形变量为为x x，那么有：，那么有：mgmgsinsinkxkx解得解得x xL L1 1此过程系统机械能守恒，有此过程系统机械能守恒，有mgmg(L Lx x)sin)sin2 2mvmvm mE Ep p1 1代入相关数据可得代入相关数据可得E Ep pmgLmgLsinsin；2 2(2)(2)当弹力大小等于当弹力大小等于F Ff f时直杆开始滑动，设此时时直杆开始滑动，设此时弹簧形变量为弹簧形变量为x x，那么有，那么有 2 2mgmgsinsinkxkx可得可得x x2 2L L依题意有依题意有E Ep p4 4E Ep p13132 2设此时滑块速度为设此时滑块速度为v v1 1，那么根据机械能守恒定律，那么根据机械能守恒定律1 12 2有：有：mgmg(L Lx x)sin)sinmvmv1 1E Ep p2 2之后滑块与直杆将一起做匀减速运动，直至速度之后滑块与直杆将一起做匀减速运动，直至速度减为零根据动能定理有：减为零根据动能定理有：1 12 2mgsmgssinsinF Ff fs s0 0mvmv1 12 2联立以上各式可得联立以上各式可得s sL L此后直杆保持静止假设滑块能与弹簧别离，即此后直杆保持静止假设滑块能与弹簧别离，即滑块还需向上运动滑块还需向上运动 2 2L L的距离根据机械能守恒的距离根据机械能守恒1 12 2定律有：定律有：E Ep p2 2mgLmgLsinsinmvmv2 2联立可得联立可得v v0 0可见，此后滑块将继续下滑，来回做往复运动可见，此后滑块将继续下滑，来回做往复运动综上，滑块此后不能与弹簧别离综上，滑块此后不能与弹簧别离(3)(3)假设滑块从距离弹簧假设滑块从距离弹簧 2 2L L处由静止释放，根据处由静止释放，根据(2)(2)中的分析可知，直杆下滑的距离将增加，但中的分析可知，直杆下滑的距离将增加，但E Ep p保持不变，因而滑块仍然不能与弹簧别离保持不变，因而滑块仍然不能与弹簧别离14141515