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1、(江蘇專用)2022高考物理總復習 優(yōu)編題型增分練:小綜合練(十二)
一、單項選擇題
1.(2018·徐州市模擬)某人在五樓陽臺處豎直向上拋出一只皮球,其速率—時間圖象如圖1所示.下列說法正確的是 ( )
圖1
A.t1時刻皮球達到最高點
B.t2時刻皮球回到出發(fā)點
C.0~t1時間內,皮球的加速度一直在增大
D.0~t2時間內,皮球的位移大小先增大后減小
答案 A
解析 由題圖知,0~t1時間內,皮球的速度一直減小,t1時刻,皮球的速度為零,到達最高點,故A正確.根據(jù)v-t圖象與t軸所圍面積表示位移大小,可知,t2時刻皮球落到出發(fā)點下方,故B錯誤.根據(jù)v-t圖象的斜率
2、大小表示加速度,可知0~t1時間內,皮球的加速度一直在減小,故C錯誤.0~t2時間內,皮球的位移大小先增大后減小至零,再增大,故D錯誤.
2.(2018·杭州市期末)在如圖2所示的平行板器件中,勻強電場E和勻強磁場B互相垂直.一束初速度為v的帶電粒子從左側垂直電場射入后沿圖中直線②從右側射出.粒子重力不計,下列說法正確的是( )
圖2
A.若粒子沿軌跡①出射,則粒子的初速度一定大于v
B.若粒子沿軌跡①出射,則粒子的動能一定增大
C.若粒子沿軌跡③出射,則粒子可能做勻速圓周運動
D.若粒子沿軌跡③出射,則粒子的電勢能可能增大
答案 D
解析 初速度為v的帶電粒子從左側垂直
3、電場射入后沿題圖中直線②從右側射出,則qvB=qE,若粒子沿軌跡①出射,粒子所受向上的力大于向下的力,但由于粒子電性未知,所以粒子所受的電場力與洛倫茲力方向不能確定,故A、B錯誤;若粒子沿軌跡③出射,粒子受電場力和洛倫茲力,粒子不可能做勻速圓周運動,故C錯誤;若粒子沿軌跡③出射,如果粒子帶負電,所受電場力向上,洛倫茲力向下,電場力做負功,粒子的電勢能增大,故D正確.
二、多項選擇題
3.(2018·鹽城中學段考)如圖3所示,在傾角θ=30°的光滑斜面上有兩個用輕質彈簧相連接的物塊A、B,它們的質量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一垂直斜面的固定擋板.系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),現(xiàn)開始用一沿斜面方向的
4、力F拉物塊A使之以加速度a向上做勻加速運動,物塊B剛要離開C時力F的大小恰為2mg.則( )
圖3
A.物塊B剛要離開C時受到的彈簧彈力為
B.加速度a=g
C.這個過程持續(xù)的時間為
D.這個過程A的位移為
答案 ACD
解析 物塊B剛要離開C時B對C的彈力恰好為零,對B,由平衡條件得,此時彈簧的彈力:F彈=mgsin θ=,故A正確;B剛要離開C時,對A,由牛頓第二定律得:F-mgsin θ-F彈=ma,解得:a=g,故B錯誤;剛開始時,對A由平衡條件得:kx1=mgsin θ,B剛要離開C時,彈簧彈力:F彈=kx2,整個過程A的位移:x=x1+x2,解得:x=,故D正
5、確;物塊A做初速度為零的勻加速直線運動,x=at2,解得運動時間t= ,故C正確.
三 .選做題
4.A.[選修3-3]
(1)下列說法中正確的是________.
A.有規(guī)則外形的物體是晶體,沒有確定幾何外形的物體是非晶體
B.由于液體表面分子間距離大于液體內部分子間的距離,液面分子間表現(xiàn)為引力,所以液體表面具有收縮的趨勢
C.晶體熔化過程中要吸收熱量,分子的平均動能增大
D.氣體分子單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內氣體的分子數(shù)和氣體的溫度有關
(2)一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C.其V-T圖象如圖4所示.已知狀態(tài)C的壓強為p0,B到C過程中
6、放出的熱量為Q,則狀態(tài)A的壓強pA=______,A到C過程中氣體的內能變化ΔU=______.
圖4
(3)在標準狀況下,體積為V的水蒸氣可視為理想氣體.已知水蒸氣的密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,水的摩爾質量為M,水分子的直徑為d.估算體積為V的水蒸氣完全變?yōu)橐簯B(tài)水時,液態(tài)水的體積.(將液體分子看成球體,忽略液體分子間的空隙)
答案 (1)BD (2) p0V0-Q (3)
解析 (3)體積為V的水蒸氣中水分子個數(shù)為N=·NA,液化成水后液態(tài)水的體積為:·NA·πd3=.
B.[選修3-4]
(1)我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星,它是我國雷達研究創(chuàng)新的里
7、程碑.米波雷達發(fā)射無線電波的波長在1~10 m范圍內,則對該無線電波的判斷正確的有________.
A.必須依靠介質傳播
B.頻率比厘米波的頻率低
C.比可見光更容易產生衍射現(xiàn)象
D.遇到厘米波有可能產生干涉現(xiàn)象
(2)如圖5甲所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0.2 s時剛好傳播到x1=4 m處.波源在坐標原點,其振動圖象如圖乙所示,則這列波的波速為________ m/s.從圖甲所示時刻起,再經________ s,x2=42 m處的質點P第一次處于波峰.
圖5
(3)“雪碧”的廣告詞中“晶晶亮,透心涼”描述了光在水中發(fā)生全反射的現(xiàn)象,一個邊長為L的正方形玻璃杯中
8、盛有雪碧汽水,假設在玻璃杯正中間處有一個小氣泡,一束從杯子左下角入射的光在小氣泡處恰好發(fā)生全反射并從玻璃杯的右下角射出,如圖6所示.已知θ=45°,光速為c,杯子厚度不計.求:
圖6
①汽水的折射率n;
②該束光在汽水中傳播的時間t.
答案 (1)BC (2)20 2 (3)①?、?
解析 (1)無線電波是電磁波,電磁波的傳播不需要介質,A錯誤;由c=λf知,波長越長頻率越低,B正確;波長越長越容易產生衍射現(xiàn)象,無線電波的波長遠大于可見光的波長,C正確;米波和厘米波的波長不同,頻率也不同,所以不能產生干涉現(xiàn)象,D錯誤.
(2)由題圖甲知該波的波長λ=8 m,由題圖乙知,該波的周期
9、 T=0.4 s,則波速為:v==20 m/s,當甲圖中波峰傳到P點時,質點P第一次處于波峰,所傳播的距離為:s=42 m-2 m=40 m
所用時間為:t== s=2 s
(3)①入射光在小氣泡處恰好發(fā)生全反射,入射角等于臨界角,
則知臨界角 C=θ=45°
由臨界角公式sin C=得折射率為:n=
②該束光在汽水中傳播的速度為:v==c
該束光在汽水中傳播的時間為:t==.
四、計算題
5.(2018·江蘇一模)如圖7甲所示,粒子源靠近豎直極板M、N的M板,N板右邊有一對長為2L、間距為L的水平極板P、Q,水平極板右方區(qū)域存在著方向垂直于紙面向里、磁感應強度為B=的勻強磁場
10、.豎直極板M、N中間開有小孔,兩小孔連線的延長線為水平極板P、Q的中線,與磁場左邊界的交點為O.豎直極板M、N之間的電壓為U0,水平極板P、Q之間的電壓UPQ隨時間t變化的圖象如圖乙所示.粒子源連續(xù)均勻釋放初速度不計、質量為m、帶電荷量為+q的粒子,這些粒子經加速電場獲得速度后進入水平極板P、Q之間.已知粒子在偏轉電場中運動的時間遠小于電場變化的周期,粒子重力不計.求:
圖7
(1)帶電粒子進入偏轉電場時的速度大小v0;
(2)如果粒子源釋放的粒子中有50%能進入右方磁場,則P、Q兩極板間電壓的最大值Um為多大?
(3)為了使進入磁場的粒子都能從磁場左邊界射出,磁場的最小寬度d有多
11、大?并求出這些粒子從磁場左邊界射出的范圍.
答案 (1) (2)U0 (3)L 1.5L~2L
解析 (1)電場力做的功等于粒子增加的動能qU0=mv02
解得v0=
(2)粒子源釋放的粒子中有50%能進入右方磁場,則第一個周期內粒子進入P、Q間時,一定在0~的時間內,且時刻進入的粒子剛好能從Q板右邊沿射出,設此時兩極板間電壓為U,則
水平方向有:2L=v0t
豎直方向有:=·t2
解得:U=
Um=2U=U0
(3)設粒子從C點進入磁場,速度大小為v,與磁場邊界的夾角為α,粒子在磁場中運動的半徑為R,則
v0=vsin α
粒子在磁場中有qvB=m
將B=,v0=代入得
R=
d=R+Rcos α
d=+
當α最小時,粒子運動軌跡的最右端離磁場左邊界最遠,此時,tan α=2(粒子從Q板右端離開電場)
代入數(shù)據(jù)得d=L
由幾何關系知:CD=2Rsin α
CD=2L
即粒子無論從哪兒進入磁場,射出時均相對入射點上移2L,所以粒子射出磁場的位置在O點上方1.5L~2L范圍內.