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考前綜合練(一) 一、單項選擇題 1．下列核反應方程式中，表示核聚變過程的是(　　) A.N＋He→O＋H B.U→Th＋He C.H＋H→He＋n D.U＋n→Ba＋Kr＋3n 答案　C 解析　輕核聚變是指輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，并釋放出核能的反應，A項為人工轉(zhuǎn)變，B項為α衰變，C項為輕核聚變，D項為重核裂變，故C正確． 圖1 2．2018年4月14日，風靡全球的蹦床主題公園——樂園空間登陸上海，在人氣最高的自由蹦床活動中，小朋從扁帶上豎直向上跳起，落下后沉入海綿池中，如圖1是小朋某次游戲中的v－t圖象，t＝0時小朋離開扁帶，將小朋視為質(zhì)點，不考慮空氣阻力，則小朋(　　) A．t1時刻落到海綿上 B．t2時刻到達最低處 C．t3時刻處于平衡狀態(tài) D．t2～t4時間內(nèi)處于超重狀態(tài) 答案　D 解析　小朋先向上做勻減速運動，在t1時刻達到最高點，故A錯誤；小朋達到最高點后開始做自由落體運動，接觸海綿后，加速度開始減小，t2時刻速度達到最大，但沒有在最低點，故B錯誤；t3時刻速度為零，但合力不為零，故C錯誤；t2～t4時間內(nèi)先向下做減速運動，速度減到零后開始反向做加速運動，在此過程中，加速度的方向一直向上，所以是超重狀態(tài)，故D正確． 3．如圖2，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在豎直向下的勻強電場中運動，M、N為其運動軌跡上的兩點．已知該粒子在M點的速度大小為v0，方向與水平方向的夾角為60，N點為軌跡的最高點，不計重力．則M、N兩點間的電勢差為(　　) 圖2 A. B．－ C．－ D. 答案　B 解析　從M點到N點利用動能定理有： qUMN＝mvN2－mvM2＝m(v0cos 60)2－mv02 解得：UMN＝－，故B正確． 4．一質(zhì)量為m的電動汽車在平直公路上以恒定的功率加速行駛，當速度大小為v時，其加速度大小為a，設(shè)汽車所受的阻力恒為f.以下說法正確的是(　　) A．汽車的功率為fv B．當汽車的速度增加到2v時，加速度為 C．汽車行駛的最大速率為(1＋)v D．當汽車的速度為v時，行駛的距離為 答案　C 解析　汽車做加速運動，由牛頓第二定律有：F－f＝ma，所以F＝f＋ma， 所以汽車的功率為P＝Fv＝(f＋ma)v，故A錯誤； 當汽車的速度增加到2v時，此時的牽引力為 F＝＝＝ 由牛頓第二定律有：F－f＝ma1，即－f＝ma1 解得a1＝，故B錯誤； 當汽車的牽引力與阻力相等時，汽車速度最大， 即vm＝＝＝v，故C正確； 由于以恒定的功率行駛，汽車做加速度減小的加速運動，行駛的距離不能用2ax＝v2即x＝來計算，故D錯誤． 5．如圖3，在含有理想變壓器的電路中，三個定值電阻R2＝R3＝2R1，電流表為理想交流電表，U為有效值恒定的正弦交流電源．當S閉合時，電流表的示數(shù)為I；當S斷開時，電流表的示數(shù)為.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為(　　) 圖3 A．2 B．3 C．4 D．5 答案　A 解析　設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k，則可知，開關(guān)閉合時，副線圈總電流為kI，根據(jù)理想變壓器原理可知＝k，同理＝k 聯(lián)立解得：k＝2，故A正確． 二、多項選擇題 6．如圖4甲所示，矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁場的方向與導線框所在的平面垂直，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙面向里為磁場正方向，順時針方向為感應電流正方向，水平向右為ad邊所受安培力F的正方向．下列圖象正確的是(　　) 圖4 答案　BD 解析　線圈中的感應電流決定于磁感應強度B隨t的變化率．由題圖可知，0～1 s時間內(nèi)，B增大，Φ增大，感應電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反(感應電流產(chǎn)生的磁場的磁感應強度的方向向外)，由右手定則知感應電流是逆時針的，是負值，因磁場均勻變化，所以產(chǎn)生的感應電流恒定，同理可判斷出1～4 s內(nèi)感應電流的方向，故A錯誤，B正確；0～1 s時間內(nèi)，ad邊感應電流是向下的，ad邊所受的安培力F＝BIL，根據(jù)左手定則得安培力方向向右為正值，由于B隨時間均勻增大，I不變，所以安培力F隨時間t均勻增大，同理可判斷出1～4 s時間內(nèi)安培力F隨時間t的變化關(guān)系，故C錯誤，D正確． 7．某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，周期為T.已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，假設(shè)地球的質(zhì)量分布均勻，忽略地球自轉(zhuǎn)．以下說法正確的是(　　) A．衛(wèi)星運行半徑r＝ B．衛(wèi)星運行半徑r＝ C．地球平均密度ρ＝ D．地球平均密度ρ＝ 答案　AC 解析　由萬有引力提供向心力有： G＝mr和G＝mg 聯(lián)立解得：r＝，故A正確，B錯誤； 地球的質(zhì)量M＝， 地球的體積V＝， 所以地球的密度為ρ＝＝＝， 故C正確，D錯誤． 8.有三根長度皆為L的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的O點，另一端分別掛有質(zhì)量均為m、電荷量分別為－q和q的帶電小球A和B，A、B間用第三根線連接起來．所在空間存在水平向右、大小E＝的勻強電場，系統(tǒng)平衡時，A、B球的位置如圖5所示．現(xiàn)將O、B之間的輕線燒斷，因空氣阻力，A、B兩球最后會達到新的平衡位置(不計兩帶電小球間相互作用的靜電力)．以下說法正確的是(　　) 圖5 A．A球的電勢能增加了qEL B．B球的電勢能減少了qEL C．A球的重力勢能減少了mgL D．B球的重力勢能減少了mgL 答案　ACD 解析　設(shè)達到新的平衡位置時OA繩與豎直方向的夾角為α，OB繩與豎直方向的夾角為β，由平衡條件得 對A：FT1cos α＝mg＋FT2cos β qE＝FT1sin α＋FT2sin β 對B：FTcos β＝mg qE＝FTsin β FT＝FT2 聯(lián)立解得：α＝0，β＝45 所以A球的重力勢能減少了 mgL(1－cos 30)＝mgL B球的重力勢能減少了 mgL(1＋cos 45)－mgLcos 30＝mgL A球的電勢能增加了qELsin 30－qEL＝ B球的電勢能增加了qEL(sin 45－sin 30)＝qEL 綜上所述，故A、C、D正確． 三、非選擇題 9．利用圖6的裝置探究“恒力做功與系統(tǒng)動能變化”的關(guān)系，小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，打點計時器的電源是頻率為f的交流電． 圖6 (1)實驗中，把長木板右端墊高，在不掛鉤碼且________的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速直線運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．(填選項前的字母) A．打點計時器不打點 B．打點計時器打點 (2)圖7是正確操作后得到的一條紙帶，紙帶上各點是打出的計時點，其中O為打出的第一個點．在紙帶上連續(xù)選取A、B、C、D、E點進行分析，測得各點到O點的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5，則打點計時器打D點時，小車的速度vD＝________.(用已知和測得物理量的符號表示) 圖7 (3)若采用圖中的OD過程進行驗證，則需要驗證的關(guān)系式為________．(用已知和測得物理量的符號表示) 答案　(1)B　(2) 　(3)mgs4＝(m＋M)(s5－s3)2f2 解析　(1)在不掛鉤碼且打點計時器打點的情況下，若小車拖著紙帶做勻速直線運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響，故選B. (2)利用中間時刻的瞬時速度等于平均速度可求得 vD＝＝ (3)根據(jù)功能關(guān)系可知mghD＝(m＋M)vD2 代入數(shù)據(jù)得：mgs4＝(m＋M)(s5－s3)2f2 只要驗證上關(guān)系式成立即可． 10．實驗室中有熱敏電阻Rt、電爐絲、電磁繼電器、電源E(3.6 V，內(nèi)阻不計)、電阻箱R0(0～999.9 Ω)、開關(guān)K和導線若干，某同學設(shè)計了如圖8甲所示的溫控電路，當通過電磁繼電器線圈的電流達到20 mA時，銜鐵被吸合，電爐絲停止加熱；當通過繼電器線圈的電流降到18 mA時，銜鐵與繼電器分開，電爐絲通電加熱，圖乙為熱敏電阻Rt的阻值與溫度t的關(guān)系． 圖8 該同學主要實驗過程如下，完成下列填空： (1)用多用電表的歐姆“1 Ω”擋測繼電器線圈的電阻時，主要步驟如下： A．將選擇開關(guān)旋至“1 Ω”擋，短接兩表筆，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆擋“0”刻度 B．調(diào)節(jié)多用電表的指針定位螺絲，使指針指在直流電流“0”刻度 C．將多用電表的選擇開關(guān)旋至“OFF” D．將兩表筆直接連到圖甲中的1、4兩點，讀出歐姆表的示數(shù)即繼電器線圈的電阻值 以上步驟中存在錯誤的一項是________．改正后正確的步驟順序為________________．(填步驟前的字母) (2)已知繼電器線圈的電阻為25.0 Ω.該同學將電阻箱的阻值調(diào)為75.0 Ω，則該溫控器的溫度控制范圍在______之間；若要提高控制的溫度，則需要將電阻箱的阻值____________(選填“調(diào)大”或“調(diào)小”)． (3)正確設(shè)計電路后閉合K，發(fā)現(xiàn)電爐絲發(fā)熱，Rt溫度一直升高但繼電器并不吸合．將多用電表選擇開關(guān)旋至直流電壓“10 V”擋，將表筆分別接到圖甲中1、2、3、4各點進行故障排查(僅一處故障)，現(xiàn)象如下表，則可知________. 表筆位置 1、2 3、2 3、4 4、1 電表示數(shù) 3.60 V 3.60 V 0 0 A.開關(guān)K斷路 B．電阻箱斷路 C．熱敏電阻Rt短路 D．電磁繼電器線圈短路 答案　(1)D　BADC　(2)50 ℃～60 ℃　調(diào)大　(3)B 解析　(1)由于歐姆表不能直接測量帶電源的電路，應該斷開開關(guān)將繼電器隔離后再放到1、4兩點直接測量繼電器的電阻，所以上述步驟中的D有錯誤，歐姆表的正確的操作步驟是BADC. (2)當通過電磁繼電器線圈的電流達到20 mA時，銜鐵被吸合，電爐絲停止加熱；當通過繼電器線圈的電流降到18 mA時，街鐵與繼電器分開，所以回路中的電流取值范圍是18 mA～20 mA，當繼電器線圈的電阻為25.0 Ω.電阻箱的阻值調(diào)為75.0 Ω，利用閉合電路歐姆定律I＝可解得此時熱敏電阻的取值范圍為80 Ω～100 Ω，結(jié)合圖象可知溫度的取值范圍為50 ℃～60 ℃，若要提高控制的溫度，即熱敏電阻的阻值變小，則需要將電阻箱的阻值調(diào)大，保持回路中電流的取值范圍不變． (3)從圖中可以看出電表在測量變阻箱時的電壓為電源電動勢，所以回路中應該出現(xiàn)了變阻箱斷路這樣的故障，所以選B. 11．如圖9為分揀郵件的傳輸裝置示意圖，固定在豎直平面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道與水平傳送帶相切于B點，圓弧的半徑為R＝0.8 m，傳送帶的長度L＝3 m，以速度v＝2 m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動．現(xiàn)將一質(zhì)量m＝2 kg的郵件(可視為質(zhì)點)由圓弧頂點A點靜止釋放，已知郵件和傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s2，求： 圖9 (1)郵件滑到B點時的速度大?。? (2)郵件由B點運動到C點的時間； (3)郵件與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量． 答案　(1)4 m/s　(2)1.3 s　(3)4 J 解析　(1)由動能定理得：mgR＝mvB2 解得：vB＝4 m/s； (2)郵件在傳送帶上滑動，由牛頓第二定律得：μmg＝ma 減速到v的過程中：v2－vB2＝2(－a)x1 v＝vB－at1 勻速階段：L－x1＝vt2 綜上可得運動的時間：t＝t1＋t2＝1.3 s (3)郵件與傳送帶相對位移：Δx＝x1－vt1 摩擦生熱：Q＝μmgΔx＝4 J. 12．如圖10，空間存在方向垂直于xOy平面向里的勻強磁場．在x>0的區(qū)域內(nèi)，磁感應強度大小B1＝3B0，在x<0的區(qū)域內(nèi)，磁感應強度大小B2＝4B0.在t＝0時刻，一靜止于O點的中性粒子分裂為兩個質(zhì)量分別為m、7m的帶電粒子a和b，其中a粒子帶正電，電荷量為q，分裂后粒子a以速度v沿x軸正向運動．不計粒子的重力以及粒子間的相互作用，求： 圖10 (1)分裂后b粒子的速度大小； (2)當粒子a的速度方向再次沿x軸正向時，粒子a的運動時間和到O點的距離； (3)粒子a與b在y軸上相遇的時刻和位置． 答案　見解析 解析　(1)由動量守恒定律得0＝mv＋(－7mvb) 解得：vb＝； (2)由牛頓第二定律得：qvB＝m，T＝ 解得粒子a的運動時間： ta＝＋＝ 到O點的距離：ya＝2－2＝； (3)a經(jīng)過y軸的坐標及對應的時刻為： ya＝n2－(n－1)2 ＝(n＝1,2,3……) ta＝n＋(n－1) ＝ 或ya′＝n2－n2＝(n＝1,2,3……) ta′＝n＋n ＝ b經(jīng)過y正半軸的坐標及對應的時刻為： yb＝N2－(N－1)2 ＝(n＝1,2,3……) tb＝＋(N－1)＝. 粒子a和b相遇需滿足條件ta＝tb且ya＝y(tǒng)b 或ta′＝tb且ya′＝y(tǒng)b 解得ta＝tb時無解．ta′＝tb時，n＝3，N＝1 即t＝，y＝. 13．[選修3－3] (1)分子同時存在著引力和斥力，若分子間引力、斥力隨分子距離r的變化規(guī)律分別為F引＝，F(xiàn)斥＝.下列說法正確的是________． A．分子表現(xiàn)為斥力時，由>得r> B．引力和斥力相等時，由＝得r＝，故當r>時分子作用力為引力 C．引力和斥力相等時，分子勢能為零 D．引力大于斥力時，分子勢能隨分子間距離增大而增大 E．斥力大于引力時，分子勢能隨分子間距離減小而增大 (2)如圖11所示，內(nèi)壁光滑的汽缸開口向上豎直放置；缸內(nèi)理想氣體Ⅰ、Ⅱ高度均為L0，溫度均為T0.活塞A到汽缸頂部的距離為L0，活塞A、B絕熱，A下有加熱裝置，汽缸底部導熱、其余部分絕熱，開始時整個裝置處于平衡狀態(tài)．已知活塞A和加熱裝置質(zhì)量不計，B質(zhì)量為m、橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，環(huán)境溫度不變．現(xiàn)對氣體Ⅰ緩慢加熱，求： 圖11 ①氣體Ⅰ溫度多大時B活塞開始移動； ②活塞B下移時氣體Ⅰ的溫度． 答案　(1)BDE　(2)見解析 解析　(2)①?、駳怏w為研究對象，p1＝p0，氣體發(fā)生等壓膨脹，當其體積為2L0S時，B開始移動．由蓋－呂薩克定律得：＝，解得：T1＝2T0 ②Ⅱ氣體初態(tài)壓強為p2＝p0＋ 對Ⅱ由等溫變化：p2L0S＝p2′L0S Ⅰ氣體此時壓強為p1′，p1′＝p2′－ 對Ⅰ由理想氣體狀態(tài)方程：＝ 解得：T1′＝T0. 14．[選修3－4] (1)如圖12所示，一列橫波在x軸上傳播，實線和虛線分別表示t1＝0、t2＝0.14 s時的波形，已知實線在t3＝0.6 s時第5次重復出現(xiàn)．則________． 圖12 A．波的周期為0.1 s B．波的波長為12 cm C．波的傳播速度為1 m/s D．波沿x軸正方向傳播 E．t2＝0.14 s時，x＝0處質(zhì)點的縱坐標為y＝ cm (2)如圖13所示為半徑R＝6 cm的某種半圓柱透明介質(zhì)的截面圖，MN為緊靠該介質(zhì)右側(cè)豎直放置的光屏，與介質(zhì)相切于P點．由紅光和紫光兩種單色光組成的復色光射向圓心O. 圖13 ①當入射角i＝30時，在光屏上出現(xiàn)三個亮斑，MP間兩個亮斑到P點距離分別為8 cm和6 cm.則介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為多少？ ②當入射角i＝53時，在光屏上會出現(xiàn)幾個亮斑，亮斑分別是什么顏色？ 答案　(1)BCE (2)①紫光折射率為　紅光折射率為1.2 ②光屏上出現(xiàn)兩個亮斑，MP間的亮斑為紅色，PN間的亮斑為紅、紫色混合亮斑． 解析　(1)已知實線在t3＝0.6 s時第5次重復出現(xiàn)， 則有：t3＝0.6 s＝5T，得T＝0.12 s， 故A錯誤； 由題圖知波的波長為12 cm，故B正確； 波的傳播速度為：v＝＝ m/s＝1 m/s， 故C正確； t2＝0.14 s＝T＋0.02 s， 則波傳播距離x＝vt2＝λ＋2 cm， 可知波沿x軸負方向傳播，故D錯誤； t2＝0.14 s＝0.12 s＋0.02 s， 而0.02 s＝， 根據(jù)正弦式振動方程y＝Asin(t)得 y＝2sin()＝ cm， 所以t2＝0.14 s時， x＝0處質(zhì)點的縱坐標為y＝ cm，故E正確． (2)①如圖， 由幾何關(guān)系得tan θ1＝＝1，得θ1＝45 tan θ2＝＝， 得θ2＝53， 所以紫光的折射率為n1＝＝， 所以紅光的折射率為n2＝＝1.2； ②設(shè)紫光和紅光的臨界角分別為C1，C2， sin C1＝＝， 解得，C1＝45sin 53 故C2>i＝53. 則紫光發(fā)生全反射，紅光發(fā)生反射和折射．光屏上出現(xiàn)兩個亮斑，MP間的亮斑為紅色，PN間的亮斑為紅、紫色混合亮斑．