【优化设计】2016高考物理二轮复习 综合能力训练（二）.doc

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1、综合能力训练(二)(时间:60分钟满分:110分)第卷一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2015江西六校联考)下列叙述正确的是()A.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点B.伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性C.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量D.将实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是笛卡尔2.(2015湖北武汉武昌区调研测试)从地面竖直上抛一物体A的同时

2、,在离地面高H处有相同质量的另一物体B开始做自由落体运动,两物体在空中同时到达距地面高h时速率都为v(两物体不会相碰),则下列说法正确的是()A.H=2hB.物体A竖直上抛的初速度大小是物体B落地时速度大小的2倍C.物体A、B在空中运动的时间相等D.两物体落地前各自的机械能都守恒且两者机械能相等3.(2015湖南师范大学附属中学月考)如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接。下图中v、a、Ff和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程,它们随时间变化的图象正确的是()4.(2015湖北荆门调研)理论研究

3、表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机,做自由落体运动,经时间t落到火星表面。已知引力常量为G,火星的半径为R。若不考虑火星自转的影响,要探测器脱离火星飞回地球,则探测器从火星表面的起飞速度至少为()A.7.9 km/sB.11.2 km/sC.D.5.(2015河南实验中学月考)两个中间有孔的质量为M的小球A、B用一轻弹簧相连,套在水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在一质量为m的小球C上,如图所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。下列说法正确的是()A.水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg

4、+mgB.连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为C.连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为mgD.套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为mg6.(2015湖北武汉武昌区调研测试)如图为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直于纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场(环形区域的宽度非常小)。质量为m、电荷量为q的带正电粒子可在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的平行极板,原来电势均为零,每当带电粒子经过A板刚进入AB之间时,A板电势升高到+U,B板电势仍保持为零,粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开B板时,A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速使得动能不断增大,而在环形区域内

5、,通过调节磁感应强度大小可使绕行半径R不变。已知极板间距远小于R,则下列说法正确的是()A.环形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里B.粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速,绕行N圈后回到A板时获得的总动能为NqUC.粒子在绕行的整个过程中,A板电势变化周期不变D.粒子绕行第N圈时,环形区域内匀强磁场的磁感应强度为7.如图为某小型水电站的电能输送示意图,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻R=10 ,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41,副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路,用电器电阻R0=11 。若T1、T2均为理想变压器,T2的副线圈两端电压表达

6、式为u=220sin 100t V。下列说法正确的是()A.发电机中的电流变化频率为100 HzB.通过用电器的电流有效值为20 AC.升压变压器的输入功率为4 650 WD.当用电器的电阻R0减小时,发电机的输出功率减小8.(2015湖北武汉武昌区调研测试)正对着且水平放置的两平行金属板连接在如图电路中,板长为l,板间距为d,在距离板的右端 2l 处有一竖直放置的光屏 M。D为理想二极管(即正向电阻为0,反向电阻无穷大),R为滑动变阻器,R0为定值电阻。将滑片P置于滑动变阻器正中间,闭合开关S,让一电荷量为q、质量为m的质点从两板左端连线的中点N以水平速度v0射入板间,质点未碰极板,最后垂直

7、打在 M 屏上。在保持开关S闭合的情况下,下列分析或结论正确的是()A.质点在板间运动的过程中与它从板的右端运动到光屏的过程中速度变化相同B.板间电场强度大小为C.若仅将滑片P向下滑动一段后,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上D.若仅将两平行板的间距变大一些,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上第卷二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第912题为必考题,每个试题考生都必须做答。第1315题为选考题,考生根据要求做答)(一)必考题(共47分)9.(6分)(2015五市十校教研教改共同体联考)如图是某同学做“探究做功与速度变化的关系”的

8、实验装置。他将光电门固定在直轨道上的O点,用同一重物通过细线拉同一小车,每次小车都从不同位置由静止释放,各位置A、B、C、D、E、F、G(图中只标出了O、G)离O点的距离d分别为8 cm、16 cm、24 cm、32 cm、40 cm、48 cm、56 cm。(1)该实验是否必须测量重物的重力:(选填“需要”或“不需要”);该实验是否必须平衡摩擦力:(选填“是”或“否”)。(2)为了减小实验误差,下列做法正确的是()A.增大遮光条的宽度使其宽度的测量的相对误差尽量小B.同一d值的测量多测几次以减小偶然误差C.重物质量应当远小于小车质量D.调节滑轮高度,使连接小车的细线与轨道平行(3)用游标卡尺

9、测得此装置中的遮光条的宽度d=mm。10.(9分)(2015山东理综)甲如图甲所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。改变RL的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的U-I关系图线。乙回答下列问题:(1)滑动触头向下移动时,电压表示数(选填“增大”或“减小”)。(2)I0= A。(3)RL消耗的最大功率为 W(保留一位有效数字)。11.(12分)(2015山西四校联考)如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角=30,导轨电阻不计,磁感应强度为B的

10、匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为L的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻也为R。现闭合开关S ,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率。重力加速度为g,求:(1)金属棒能达到的最大速度vm;(2)灯泡的额定功率PL;(3)若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑2s的过程中,金属棒上产生的电热Q1。12.(20分)(2015河北保定重点高中联考)如图所示,一质量为m=1 kg的

11、小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的A点,随传送带运动到B点,小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动,已知圆弧半径R=0.9 m,轨道最低点为D,D点距水平面的高度h=0.8 m。小物块离开D点后恰好垂直碰击放在水平面上E点的固定倾斜挡板,已知小物块与传送带间的动摩擦因数=0.3,传送带以5 m/s恒定速率顺时针转动,g取10 m/s2。求:(1)传送带AB两端的距离;(2)小物块经过D点时对轨道的压力的大小;(3)倾斜挡板与水平面间的夹角的正切值。(二)选考题(共15分。请考生从给出的3道物理题中任选一题做答。如果多做,则按所做的第一题计分)13.(15分)【物理选修3

12、-3】(1)(5分)关于一定量的理想气体,下列叙述正确的是。(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.气体吸收的热量不可以完全转化为功B.气体体积增大时,其内能一定减少C.气体从外界吸收热量,其内能可能减少D.外界对气体做功,气体内能可能减少E.保持气体的压强不变,改变其体积,可以实现其内能不变(2)(10分)如图所示,一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内,气柱长度为h。现继续向管内缓慢地添加部分水银,水银添加完时,气柱长度变为h。再取相同质量的水银缓慢地添加在管内。外界大气压强保持不变。()求第二次水银添加完时气柱的长度。

13、()若第二次水银添加完时气体温度为T0,现使气体温度缓慢升高,求气柱长度恢复到原来长度h时气体的温度。14.(15分)【物理选修3-4】(1)(5分)一列简谐横波在初始时刻和再经过时间t后的波形分别如图中实线和虚线所示。已知波向左传播,时间tT(T为波的周期),图中坐标为(12,2)的A点,经时间t后振动状态传播到B点。()B点的坐标为;()A在时间t内通过的路程为。(2)(10分)(2015陕西西安长安区第一中学质量检测)由透明体做成的三棱柱,横截面为有一个锐角为30的直角三角形,如图所示,AC面镀膜,经透明体射到AC面的光只能反射。现有一束光从AB面的D点垂直AB面射入透明体,经AC面E点

14、反射后从BC面射出透明体,出射光线与BC面成30角。()求该透明体的折射率;()若光线从BC面的F点垂直BC面射入透明体,经AC面E点反射后从AB面射出透明体,试画出经E点后的光路图,并标明出射光线与AB面所成夹角的角度(不用列式计算)。15.(15分)【物理选修3-5】(1)(5分)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.放射性的原子核在发生衰变时,使产生的新核处于低能级,这时它要向高能级跃迁,能量以光子的形式辐射出来B.放射性元素衰变的快慢跟原子所处的化学状态和外部条件无关C.一个处于第四能级的氢原子向基态

15、跃迁时,最多向外辐射三种不同频率的光子D.普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说E.用某种光照射金属发生光电效应后,当光强增强时,饱和光电流会增大(2)(10分)苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出了多级火箭的概念。把火箭一级一级地接在一起,三级火箭从上到下依次为运载物、第三级、第二级和第一级,实际应用中一般不会超过四级,可以简化成模型,运载物的质量为M,每一级的质量为m,当运载物和三级物离开地面时已经具有速度v0,点火过程连续,每一级物分离时速度大小均为,每次分离时间t,M=3m,忽略空气阻力,不考虑燃料消耗质量,重力加速度为g。()当第一级与火箭主体分离时,求火箭主体速度。()最后一次分离运载

16、物获得的推力为多大?参考答案1.A解析:最先提出电荷周围存在电场观点的是法拉第,故选项A正确;牛顿用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性,故选项B错误;测量引力常量的是卡文迪许,故选项C错误;将实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是伽利略,故选项D错误。2.D解析:A、B运动的时间相同,加速度都等于g,所以速度的变化量大小也相同,都等于v,对A:v=v-v0=-v,上升高度hA=h,对B:v=v-0=v,下落高度hB=H-h,由x=t,可知hA=3hB,可得H=,A的初速度v0=2v,根据对称性知,B落地的速度也是2v,故选项A错误

17、,选项B错误;A上升的时间与B下落的时间相同,设为t,故A在空中运动的时间为2t,所以选项C错误;两物体落地前,只有重力做功,所以各自的机械能都守恒,AB在地面处的速度大小相等,所以两者机械能相等,故选项D正确。3.C解析:根据物体的受力情况,可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动,到达水平面上之后,做匀减速运动,所以物体运动的v-t图象应该是倾斜的直线,不能是曲线,故选项A错误;由于物体的运动先是匀加速运动,后是匀减速运动,在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的,所以物体的a-t图象应该是两段水平的直线,不能是倾斜的直线,故选项B错误;在整个运动的过程中,物体受到的都是滑动摩擦力

18、,所以摩擦力的大小是不变的,并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小,所以滑动摩擦力在斜面上的比在水平面上的小,故选项C正确;物体做的是匀加速直线运动,物体的位移为x=at2,所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线,不会是正比例的倾斜的直线,故选项D错误。4.D解析:根据h=gt2可得,火星表面的重力加速度为g=,火星的第一宇宙速度v1=,要使探测器脱离火星飞回地球,则需要以火星第二宇宙速度起飞,即v2=,所以选项A、B、C错误;D正确。5.C解析:对C分析,C球受到重力和两个弹簧的拉力,处于静止状态,三力合力为零,所以每根弹簧对小球的拉力为FT1=,所以连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量

19、为x1=,选项B错误,C正确;水平横杆对质量为M的小球的支持力为FN=Mg+mg,选项A错误;将连接C球的两个弹簧的弹力沿水平方向分解可得套在水平光滑横杆上的轻弹簧的弹力为FT2=FT1cos 60=,故弹簧的形变量为,选项D错误。6.BD解析:由题意知粒子在轨道内做顺时针圆周运动,根据左手定则可判断匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向外,所以选项A错误;由于粒子在做圆周运动的过程中洛伦兹力不做功,在AB板间电场力做功W=qU,所以粒子绕行N圈后回到A板时获得的总动能为NqU,故选项B正确;由于粒子的轨道半径R不变,而粒子做圆周运动第n圈的速度为vn,根据nqU=,可得粒子圆周运动的速度增大,根据T

20、=2,所以周期减小,故A板电势变化周期变小,故选项C错误;粒子绕行第N圈时,NqU=,所以vN=,又R=,联立得B=,所以选项D正确。7.BC解析:从u=220sin 100t V可以得出,发电机中的电流变化频率为50 Hz,选项A错误;加在R0两端的电压有效值为220 V,因此流过用电器R0的电流I2= A=20 A,选项B正确;根据,可知流过R的电流为I1=5 A,因此输入变压器的输入功率等于R与R0消耗的总功率,P=R+R0=4 650 W,选项C正确;当用电器的电阻R0减小时,R0消耗的功率增大,这时发电机的输出功率将增大,选项D错误。8.BCD解析:由题意知,粒子在板间做类平抛运动,

21、要使最后垂直打在M屏上,离开板间后竖直方向做减速运动,到达M板时竖直速度减为零,而水平方向一直做匀速运动,设离开板时竖直速度为vy,质点在板间运动的过程中速度变化为vy,从板的右端运动到光屏的过程中速度变化为-vy,故选项A错误;粒子从板的右端运动到光屏的过程中用时t2=,所以vy=gt2=,在板间t1=,竖直方向vy=at1=,联立解得E=,故选项B错误;若仅将滑片P向下滑动一段后,电阻R的电压减小,电容器电压减小,电容器放电,由于二极管的特性,电容器放不出去电,故电容器电压不变,板间电场强度不变,质点依然会垂直打在光屏上,故选项C正确;若仅将两平行板的间距变大一些,由C=知,电容减小,由Q

22、=CU,电容器放电,由于二极管的特性,电容器放不出去电,故电容器电压不变,板间电场强度不变,质点依然会垂直打在光屏上,故选项D正确。9.答案:(1)不需要否(2)BD(3)3.44 mm(每问2分)解析:(1)本实验中,测量的是做功W与速度v的关系,实际上就是验证动能定理,Fs=mv2,由于给出了不同的位移,实际上是计算s与v的关系,因此不用计算拉力大小,也不用平衡摩擦力。(2)应减小遮光条的宽度使其能准确测出小车到达该位置时的速度以尽量减小误差,选项A错误;多测几次求平均值是减小偶然误差的好方法,选项B正确;由于不必测量滑块重力,也用不着求出绳子拉力,因此不必满足重物质量应当远小于小车质量,

23、选项C错误;调节滑轮高度,使连接小车的细线与轨道平行,这样使小车运行平稳,摩擦力保持不变,选项D正确。(3)读数为3 mm+220.02 mm=3.44 mm。10.答案:(1)减小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确)(3)5(每问3分)解析:(1)当滑动触头向下移动时,RL阻值减小,则总电阻减小,干路电流I0不变,则电压表读数U=I0R总减小;(2)当RL=0时,电流表读数增大至I0,此时电压表读数为0,则由甲图可知I0=1.0 A;(3)RL消耗的功率为P=IU=20I-20I2(W),则当I=0.5 A时,功率的最大值为Pmax=5 W。11.答案:(1)vm=(2)PL

24、=(3)Q1=mgs-解析:(1)金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,金属棒达到最大速度,此后开始做匀速直线运动。设最大速度为vm,则速度达到最大时有E=BLvmI=F=BIL+mgsin 解得vm=。(2)PL=I2R解得PL=。(3)设整个电路放出的电热为Q,由能量守恒定律有F2s=Q+mgsin 2s+由题意可知Q1=解得Q1=mgs-。评分标准:本题共12分,其中每式2分,其余每式1分。12.答案:(1)1.5 m(2)60 N(3)解析:(1)对小物块,在C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动,由牛顿第二定律得mg=m则v1=3 m/s5 m/s即小物块在

25、传送带上一直加速,由A到B有a=g=3 m/s2所以=2asAB,代入数值得sAB=1.5 m。(2)小物块从C到D,由动能定理知2mgR=由牛顿第二定律知在D点有FN-mg=m联立并代入数值得FN=60 N由牛顿第三定律得小物块经过D点时对轨道的压力大小为60 N。(3)小物块离开D点后做平抛运动,h=gt2将小物块在E点的速度进行分解得tan =联立并代入数值得tan =。评分标准:本题共20分,其中每式1分,其余每式2分。13.答案:(1)CDE(2)()h()T0解析:(1)当气体体积增大而内能不变时,气体吸收的热量全部用来对外做功,选项A正确;当气体体积增大时,对外做功,若同时吸收热

26、量,且吸收的热量多于对外做的功,内能会增加,选项B错误;若气体吸收热量的同时对外做功,且吸收的热量少于对外做的功,则其内能会减少,选项C正确;若外界对气体做功的同时气体向外放出热量,且放出的热量多于外界对气体所做的功,则气体内能减少,选项D正确;保持气体的压强不变,使气体做等温变化,则其内能不变,选项E正确。(2)()设开始时封闭气体的压强为p0,添加的水银对气体产生的压强为p,由玻意耳定律得p0h=(p0+p)h解得p=p0再加水银后,气体的压强变为p0+2p设第二次加水银后,气柱长为h,则有p0h=(p0+2p)h解得h=h。()气柱长度恢复到原来长度h,则有解得T=T0。评分标准:本题共

27、10分,其中每式2分,其余每式1分。14.答案:(1)()(3,2)()6 cm(第()问2分,第()问3分)(2)()()见解析解析:(1)()波向左传播,由于tT,由题图知t=,故B点坐标为(3,2)。()A点在时间t内通过的路程为s=3A=32 cm=6 cm。(2)()如图,由几何关系1=30,2=60由折射定律n=。()如图所示。评分标准:本题共10分,其中处4分,其余每式3分。15.答案:(1)BCE(2)()v0()+3mg解析:(1)放射性的原子核在发生衰变时,使产生的新核处于高能级,这时它要向低能级跃迁,能量以光子的形式辐射出来,所以选项A错误;放射性元素衰变的快慢是由核内部

28、自身的因素决定的,跟原子所处化学状态和外部条件没有关系,所以选项B正确;一个处于n能级的氢原子向基态跃迁时,最多向外辐射n-1种光子,所以选项C正确;爱因斯坦通过对光电效应现象的分析提出光子说,所以选项D错误;发生光电效应后,饱和光电流与光强成正比,所以选项E正确。(2)()以运载物、第三级、第二级和第一级整体为研究对象,取向上为正方向,根据动量守恒定律(M+3m)v0=(M+2m)v1-m计算可得出v1=v0。()第二次点火过程,以运载物、第三级和第二级为研究对象,取向上为正方向,(M+2m)v1=(M+m)v2-m可得v2=v0第三次点火过程,以运载物和第三级为研究对象,取向上为正方向,(M+m)v2=Mv3-m可得v3=v0以运载物为研究对象,取向上为正方向,由动量定理得(F-Mg)t=Mv3-Mv2可得F=+3mg。评分标准:本题共10分,其中每式2分,其余每式1分。10