（廣西專用）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 綜合能力訓(xùn)練（二）（含解析）

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1、綜合能力訓(xùn)練(二) (時間:60分鐘　滿分:110分) 第Ⅰ卷 一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分) 1.(2019·全國卷Ⅰ)氫原子能級示意圖如圖所示。光子能量在1.63~3.10 eV的光為可見光。要使處于基態(tài)(n=1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子,最少應(yīng)給氫原子提供的能量為(　　) A.12.09 eV B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.51 eV 答案:A 解析:氫原子從能級2向能級1躍遷

2、時,輻射的光子能量為10.2eV,不是可見光。氫原子從能級3向能級2躍遷時,輻射的光子能量為1.89eV,是可見光,所以只要把氫原子躍遷到能級3就可以輻射可見光。氫原子從能級1向能級3躍遷時,吸收的光子能量為12.09eV,A正確,B、C、D錯誤。 2.從地面豎直上拋一物體A的同時,在離地面高h'處有相同質(zhì)量的另一物體B開始做自由落體運動,兩物體在空中同時到達距地面高h時速率都為v(兩物體不會相碰),則下列說法正確的是(　　) A.h'=2h B.物體A豎直上拋的初速度大小是物體B落地時速度大小的2倍 C.物體A、B在空中運動的時間相等 D.兩物體落地前各自的機械能都守恒且二者機械能

3、相等 答案:D 解析:A、B運動的時間相同,加速度都等于g,所以速度的變化量大小也相同,都等于v,對A:Δv=v-v0=-v,上升高度hA=h,對B:Δv=v-0=v,下落高度hB=h'-h,由x=vt,可知hA=3hB,可得h'=4h3,A的初速度v0=2v,根據(jù)對稱性知,B落地的速度也是2v,故選項A錯誤,選項B錯誤;A上升的時間與B下落的時間相同,設(shè)為t,故A在空中運動的時間為2t,所以選項C錯誤;兩物體落地前,只有重力做功,所以各自的機械能都守恒,AB在地面處的速度大小相等,所以兩者機械能相等,故選項D正確。 3.(2019·陜西寶雞模擬)如圖所示的機械裝置可以將圓周運動轉(zhuǎn)化為直

4、線上的往復(fù)運動。連桿AB、OB可繞圖中A、B、O三處的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,連桿OB在豎直面內(nèi)的圓周運動可通過連桿AB使滑塊在水平橫桿上左右滑動。已知OB桿長為l,繞O點做逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω,當(dāng)連桿AB與水平方向夾角為α,AB桿與OB桿的夾角為β時,滑塊的水平速度大小為(　　) A.ωlsinβsinα B.ωlcosβsinα C.ωlcosβcosα D.ωlsinβcosα 答案:D 解析:設(shè)滑塊的水平速度大小為v,A點的速度的方向沿水平方向,如圖將A點的速度沿桿方向和垂直桿方向分解,根據(jù)運動的合成與分解可知,沿桿方向的分速度vA分=vcosα。B點做圓周運動,實際速度是圓周

5、運動的線速度,可以分解為沿桿方向的分速度和垂直于桿方向的分速度,如圖設(shè)B的線速度為v',則vB分=v'·cosθ=v'cos(β-90°)=v'cos(90°-β)=v'sinβ,v'=ωL,又二者沿桿方向的分速度是相等的,即vA分=vB分,聯(lián)立可得v=ωLsinβcosα,D正確,A、B、C錯誤。 4.理論研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的2倍?；鹦翘綔y器懸停在距火星表面高度為h處時關(guān)閉發(fā)動機,做自由落體運動,經(jīng)時間t落到火星表面。已知引力常量為G,火星的半徑為R。若不考慮火星自轉(zhuǎn)的影響,要使探測器脫離火星飛回地球,則探測器從火星表面的起飛速度至少為(　　) A.7.9 km/s

6、B.11.2 km/s C.2hRt D.2hRt 答案:D 解析:根據(jù)h=12gt2可得,火星表面的重力加速度為g=2ht2,火星的第一宇宙速度v1=gR,要使探測器脫離火星飛回地球,則需要以火星第二宇宙速度起飛,即v2=2gR=2hRt,所以選項A、B、C錯誤;D正確。 5.兩個中間有孔的質(zhì)量為m0的小球A、B用一輕彈簧相連,套在水平光滑橫桿上。兩個小球下面分別連一輕彈簧。兩輕彈簧下端系在一質(zhì)量為m的小球C上,如圖所示。已知三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k,三根輕彈簧剛好構(gòu)成一等邊三角形。下列說法正確的是 (　　) A.水平橫桿對質(zhì)量為m0的小球的支持力為m0g+mg B.連接質(zhì)

7、量為m小球的輕彈簧的彈力為mg3 C.連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長量為33kmg D.套在水平光滑橫桿上的輕彈簧的形變量為33kmg 答案:C 解析:對C分析,C球受到重力和兩個彈簧的拉力,處于靜止狀態(tài),三力合力為零,所以每根彈簧對小球的拉力為FT1=mg2cos30°=3mg3,所以連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長量為Δx1=FTk=3mg3k,選項B錯誤,C正確;水平橫桿對質(zhì)量為M的小球的支持力為FN=Mg+12mg,選項A錯誤;將連接C球的兩個彈簧的彈力沿水平方向分解可得套在水平光滑橫桿上的輕彈簧的彈力為FT2=FT1cos60°=3mg6,故彈簧的形變量為3mg6k,選項D錯誤

8、。 6.(2019·全國卷Ⅲ)如圖所示,電荷量分別為q和-q(q>0)的點電荷固定在正方體的兩個頂點上,a、b是正方體的另外兩個頂點。則 (　　) A.a點和b點的電勢相等 B.a點和b點的電場強度大小相等 C.a點和b點的電場強度方向相同 D.將負電荷從a點移到b點,電勢能增加 答案:BC 解析:取無窮遠處電勢為0,a點距-q近,距q遠,電勢為負數(shù);b點距q近,距-q遠,電勢為正數(shù),b點電勢大于a點電勢,A錯誤。電勢能Ep=qφ,負電荷在電勢小處電勢能大,即負電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能,將負電荷從a點移到b點,電勢能減小,D錯誤。正電荷的電場強度沿半徑向外,負電荷

9、的電場強度沿半徑向內(nèi),E=kQr2,點電荷q在a點的電場強度與點電荷-q在b點的電場強度相同,大小和方向都一樣;點電荷q在b點的電場強度與點電荷-q在a點的電場強度相同,大小和方向都一樣,則a點的合電場強度與b點的合電場強度相同,B、C正確。 7.下圖為某小型水電站的電能輸送示意圖,發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電。已知輸電線的總電阻R=10 Ω,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1,副線圈與純電阻用電器組成閉合電路,用電器電阻R0=11 Ω。若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓表達式為u=2202sin 100πt V。下列說法正確的是(　　) A

10、.發(fā)電機中的電流變化頻率為100 Hz B.通過用電器的電流有效值為20 A C.升壓變壓器的輸入功率為4 650 W D.當(dāng)用電器的電阻R0減小時,發(fā)電機的輸出功率減小 答案:BC 解析:從u=2202sin100πtV可以得出,發(fā)電機中的電流變化頻率為50Hz,選項A錯誤;加在R0兩端的電壓有效值為220V,因此流過用電器R0的電流I2=UR0=22011A=20A,選項B正確;根據(jù)n1n2=I2I1,可知流過R的電流為I1=5A,因此輸入變壓器的輸入功率等于R與R0消耗的總功率,P=I12R+I22R0=4650W,選項C正確;當(dāng)用電器的電阻R0減小時,R0消耗的功率增大,這時

11、發(fā)電機的輸出功率將增大,選項D錯誤。 8.正對著且水平放置的兩平行金屬板連接在如圖所示的電路中,板長為l,板間距為d,在距離板的右端 2l 處有一豎直放置的光屏 M。D為理想二極管(即正向電阻為0,反向電阻無窮大),R為滑動變阻器,R0為定值電阻。將滑片P置于滑動變阻器正中間,閉合開關(guān)S,讓一電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點從兩板左端連線的中點N以水平速度v0射入板間,質(zhì)點未碰極板,最后垂直打在 M 屏上。在保持開關(guān)S閉合的情況下,下列分析或結(jié)論正確的是(　　) A.質(zhì)點在板間運動的過程中與它從板的右端運動到光屏的過程中速度變化相同 B.板間電場強度大小為2mgq C.若僅將滑片P向下滑

12、動一段后,再讓該質(zhì)點從N點以水平速度v0射入板間,質(zhì)點依然會垂直打在光屏上 D.若僅將兩平行板的間距變大一些,再讓該質(zhì)點從N點以水平速度v0射入板間,質(zhì)點依然會垂直打在光屏上 答案:BCD 解析:由題意知,粒子在板間做類平拋運動,要使最后垂直打在M屏上,離開板間后豎直方向做減速運動,到達M板時豎直速度減為零,而水平方向一直做勻速運動,設(shè)離開板時豎直速度為vy,質(zhì)點在板間運動的過程中速度變化為vy,從板的右端運動到光屏的過程中速度變化為-vy,故選項A錯誤;粒子從板的右端運動到光屏的過程中用時t2=2lv0,所以vy=gt2=2glv0,在板間t1=lv0,豎直方向vy=at1=qE-mg

13、m·lv0,聯(lián)立解得E=3mgq,故選項B錯誤;若僅將滑片P向下滑動一段后,電阻R的電壓減小,電容器電壓減小,電容器放電,由于二極管的特性,電容器放不出去電,故電容器電壓不變,板間電場強度不變,質(zhì)點依然會垂直打在光屏上,故選項C正確;若僅將兩平行板的間距變大一些,由C=εrS4πkd知,電容減小,由Q=CU,電容器放電,由于二極管的特性,電容器放不出去電,故電容器電壓不變,板間電場強度不變,質(zhì)點依然會垂直打在光屏上,故選項D正確。 第Ⅱ卷 二、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分。第9~12題為必考題,每個試題考生都必須作答。第13~14題為選考題,考生根據(jù)要求作答) (一)必考題(共47

14、分) 9.(6分)右圖是某同學(xué)做探究做功與速度變化的關(guān)系的實驗裝置。他將光電門固定在直軌道上的O點,用同一重物通過細線拉同一小車,每次小車都從不同位置由靜止釋放,各位置A、B、C、D、E、F、G(圖中只標出了O、G)離O點的距離d分別為8 cm、16 cm、24 cm、32 cm、40 cm、48 cm、56 cm。 (1)該實驗是否必須測量重物的重力:　　　　　　(選填“需要”或“不需要”);該實驗是否必須平衡摩擦力:　　　　(選填“是”或“否”)。? (2)(多選)為了減小實驗誤差,下列做法正確的是(　　) A.增大遮光條的寬度使其寬度的測量的相對誤差盡量小 B.同一d值的

15、測量多測幾次以減小偶然誤差 C.重物質(zhì)量應(yīng)當(dāng)遠小于小車質(zhì)量 D.調(diào)節(jié)滑輪高度,使連接小車的細線與軌道平行 (3)用游標卡尺測得此裝置中的遮光條的寬度d=　　　　mm。? 答案:(1)不需要　否　(2)BD　(3)3.44 解析:(1)本實驗中,測量的是做功W與速度v的關(guān)系,實際上就是驗證動能定理,Fl=12mv2,由于給出了不同的位移,實際上是計算l與v的關(guān)系,因此不用計算拉力大小,也不用平衡摩擦力。(2)應(yīng)減小遮光條的寬度使其能準確測出小車到達該位置時的速度以盡量減小誤差,選項A錯誤;多測幾次求平均值是減小偶然誤差的好方法,選項B正確;由于不必測量重物重力,也用不著求出細線拉力

16、,因此不必滿足重物質(zhì)量應(yīng)當(dāng)遠小于小車質(zhì)量,選項C錯誤;調(diào)節(jié)滑輪高度,使連接小車的細線與軌道平行,這樣使小車運行平穩(wěn),摩擦力保持不變,選項D正確。(3)讀數(shù)為3mm+22×0.02mm=3.44mm。 10.(9分)某同學(xué)身邊有一電動勢未知的電源和電壓表A,他想用以下器材組裝成歐姆表,并比較準確地測量該電源的電動勢和電壓表B的內(nèi)阻?，F(xiàn)有下列器材: 電壓表A,滿偏電壓3 V,內(nèi)阻為1 kΩ 待測電壓表B,量程0~15 V,內(nèi)阻為幾千歐 電源,電動勢約15 V,內(nèi)阻為3 Ω 滑動變阻器R1,最大阻值為10 kΩ 滑動變阻器R2,最大阻值為1 kΩ (1)本實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器　　　　

17、(選填“R1”或“R2”)。請在下面的方框內(nèi)畫出所改裝的歐姆表的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖;? (2)該同學(xué)組裝完畢并進行歐姆調(diào)零后,將待測電壓表接入電路中,兩電壓表的讀數(shù)如圖所示,甲、乙電表讀數(shù)分別為　　　　V、　　　　V;? (3)通過本實驗測得該電源電動勢為　　　　V,電壓表B的內(nèi)阻為　　　　　　　　Ω。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)? 答案:(1)R1　見解析圖　(2)1.00　9.5　(3)14　9.5×103 解析:(1)由題意可知,要想組裝歐姆表應(yīng)采用電源和表頭串聯(lián),由于只給出了一個滿偏電壓為3V的電壓表,故只能利用電壓表與電阻和電源串聯(lián)使用;歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)阻,調(diào)零

18、時電壓表應(yīng)該滿偏,因電動勢約為15V,電壓表分壓3V,則滑動變阻器分壓約為12V,可知其阻值應(yīng)為電壓表內(nèi)阻的4倍,故滑動變阻器應(yīng)選擇最大阻值為10kΩ的滑動變阻器R1,電路如圖所示。 (2)甲電壓表量程為0~3V,最小分度為0.1V,故讀數(shù)為U1=1.00V;乙電壓表量程為0~15V,最小分度為0.5V,故讀數(shù)為U2=9.5V。 (3)“歐姆表”調(diào)零時電壓表A的電壓為3V,則電流為I1=31000A=0.003A,則有I1=ERVA+R1'+r;而接入待測電壓表后,I2=U'RV=11000A=0.001A 由閉合電路歐姆定律可知I2=Er+R1'+RVA+RVB,RVB=U2I2=

19、9.50.001Ω=9.5×103Ω,聯(lián)立以上各式解得E=14V。 11.(12分)(2019·黑龍江雙鴨山模擬)如圖甲所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5 m,置于同一水平面上。導(dǎo)軌間接有阻值R1=1.5 Ω的定值電阻。垂直于軌道的虛線右側(cè)充滿豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5 T。一置于軌道上的導(dǎo)體棒與虛線平行,且相距s=0.32 m。在水平向右外力F的作用下,導(dǎo)體棒由靜止開始做勻加速運動,其v-t圖像如圖乙所示。已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.1 kg,棒接入兩導(dǎo)軌間的阻值r=0.5 Ω。求: 甲 乙 (1)導(dǎo)體棒運動的加速度a; (2)t1=0.3 s、t2=0.5

20、 s時電壓表的示數(shù)U1、U2; (3)1 s時水平外力F的大小。 答案:(1)4 m/s2　(2)0　0.375 V　(3)0.525 N 解析:(1)根據(jù)題圖乙,知導(dǎo)體棒的加速度為a=ΔvΔt=3.20.8m/s2=4m/s2。 (2)導(dǎo)體棒進入磁場前,電壓表示數(shù)為零;進入磁場后切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,電壓表有示數(shù)。 根據(jù)s=12at2 可算出導(dǎo)體棒進入磁場的時刻t0=0.4s 所以t1=0.3s時,電壓表示數(shù)為U1=0V t2=0.5s時,切割速度v2=2.0m/s 感應(yīng)電動勢為E=Blv2=0.5×0.5×2V=0.5V 電壓表示數(shù)為U2=ER1R1+r=0.375V

21、。 (3)t=1s時,切割速度v=4.0m/s 根據(jù)牛頓第二定律得F-F安=ma 又F安=BIl=B2l2vR1+r, 代入數(shù)據(jù)解得F=0.525N。 12.(20分)如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4 kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計,可視為質(zhì)點的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2 kg,現(xiàn)對A施加一個水平向右的恒力F=10 N,A運動一段時間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰后A、B合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運動,碰撞后經(jīng)時間t=0.6 s,二者的速度達到vt=2 m/s,求: (1)A開始運動時加速度a的

22、大小; (2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小; (3)A的上表面長度l。 答案:(1)2.5 m/s2 (2)1 m/s (3)0.45 m 解析:(1)以A為研究對象,由牛頓第二定律得 F=mAa 代入數(shù)據(jù)得a=2.5m/s2。 (2)A、B碰撞后共同運動過程中,選向右的方向為正,由動量定理得 Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v 代入數(shù)據(jù)解得v=1m/s。 (3)A、B碰撞過程動量守恒,以A的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得 mAvA=(mA+mB)v A從開始運動到與B發(fā)生碰撞前,由動能定理得 Fl=12mAvA2-0 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得l=0

23、.45m。 (二)選考題(共15分。請考生從給出的2道物理題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分) 13.(15分)【物理——選修3-3】(2019·全國卷Ⅲ)(1)(5分)用油膜法估算分子大小的實驗中,首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液,稀釋的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積,可以　? 　。? 為得到油酸分子的直徑,還需測量的物理量是　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)(10分)如圖所示,一粗細均勻的細管開口向上豎直放置,管

24、內(nèi)有一段高度為2.0 cm的水銀柱,水銀柱下密封了一定量的理想氣體,水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm。若將細管倒置,水銀柱下表面恰好位于管口處,且無水銀滴落,管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強相當(dāng)于76 cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強,環(huán)境溫度為296 K。 ①求細管的長度; ②若在倒置前,緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體,直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止,求此時密封氣體的溫度。 答案:(1)使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜　把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,測出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù),得到一滴溶液中純油酸的體積　單分子層油膜的面積　(2)①41 cm?、?12

25、K 解析:(1)稀釋后,油酸在淺盤的水面上更容易形成一塊單分子層油膜。把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,測出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)n,得到一滴油酸酒精溶液的體積1mLn,之后根據(jù)濃度求出一滴溶液中純油酸的體積。根據(jù)公式d=VS可知,還需要測單分子層油膜的面積S。 (2)①設(shè)細管的長度為l,橫截面的面積為S,水銀柱高度為h;初始時,設(shè)水銀柱上表面到管口的距離為h1,被密封氣體的體積為V,壓強為p;細管倒置時,氣體體積為V1,壓強為p1。由玻意耳定律有 pV=p1V1① 由力的平衡條件有 p=p0+ρgh② p1=p0-ρgh③ 式中,ρ、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小,

26、p0為大氣壓強。由題意有 V=S(l-h1-h)④ V1=S(l-h)⑤ 由①②③④⑤式和題給數(shù)據(jù)得 l=41cm。⑥ ②設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T,由蓋—呂薩克定律有 VT0=V1T⑦ 由④⑤⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得 T=312K。⑧ 14.(15分)【物理——選修3-4】 (1)(5分)聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s,在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s。一平直橋由鋼鐵制成,某同學(xué)用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音,分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00 s,橋的長度為　　　　m,若該聲波在空氣中的波長為λ,則它在鋼鐵中的波長為λ的　　　　倍。?

27、(2)(10分)由透明體做成的三棱柱,橫截面為有一個銳角為30°的直角三角形,如圖所示,AC面鍍膜,經(jīng)透明體射到AC面的光只能反射?，F(xiàn)有一束光從AB面的D點垂直AB面射入透明體,經(jīng)AC面E點反射后從BC面射出透明體,出射光線與BC面成30°角。 ①求該透明體的折射率; ②若光線從BC面的F點垂直BC面射入透明體,經(jīng)AC面E點反射后從AB面射出透明體,試畫出經(jīng)E點后的光路圖,并標明出射光線與AB面所成夾角的角度(不用列式計算)。 答案:(1)365　24517 (2)①3?、谝娊馕? 解析:(1)設(shè)橋長為l,聲音在空氣或鋼鐵中勻速傳播,根據(jù)題意,有l(wèi)v氣-lv鐵=1.00s,得l≈365m。聲音在鋼鐵、空氣中傳播時的周期不變,則波長之比λ鐵λ氣=v鐵Tv氣T=v鐵v氣=24517。 (2)①由幾何關(guān)系得θ1=30°,θ2=60° 由折射定律得n=sinθ2sinθ1=3。 ②如圖所示 14