20202021年高三物理单元同步提升训练综合训练三pdf

2020-2021年高三物理单元同步提升训练：综合训练三一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1.下列描述中正确的是()A.质子与中子结合成氘核的过程中吸收能量B.某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少2个C.23892U(铀核)衰变为22286Rn(氡核)要经过3次α衰变和4次β衰变D.发生光电效应时入射光波长相同，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，这种金属的逸出功越小【解析】中子和质子结合成氘核有质量亏损，释放能量，选项A错误；某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个，选项B错误；23892U(铀核)衰变为22286Rn(氡核)质量数减少16，故要经过4次α衰变，根据电荷数守恒，则应该经过2次β衰变，选项C错误；发生光电效应时入射光波长相同，即光的频率相同，根据hν＝W逸出功＋Ek，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，这种金属的逸出功越小，选项D正确。【答案】D2.（2020年山东卷）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为t。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（）A.5tcB.152tcC.10tcD.15tc【答案】A【解析】【详解】光在玻璃中的传播速度为cvn可知时间差10105tvcc故选A。3.2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。该卫星()A.入轨后可以位于北京正上方B.入轨后的速度大于第一宇宙速度C.发射速度大于第二宇宙速度D.若发射到近地圆轨道所需能量较少【解析】同步卫星只能位于赤道正上方，A错误；由GMmr2＝mv2r可得v＝GMr，可知卫星的轨道半径越大，环绕速度越小，因此入轨后的速度小于第一宇宙速度(近地卫星的速度)，B错误；同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度，C错误；若该卫星发射到近地圆轨道，所需发射速度较小，所需能量较少，D正确。【答案】D4.（2020年全国III卷）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（）A.45°B.55°C.60°D.70°【答案】B【解析】【详解】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示根据几何关系有1802解得55。故选B。5.一列简谐横波某时刻的波形如图(a)所示，从该时刻开始计时，质点A的振动图象如图(b)所示，下列说法不正确的是()A.t＝0.6s时，质点P的位移为2mB.0～0.6s内，质点P运动的路程为6mC.t＝0.6s时，波传播的距离为15mD.若t＝0时，振动刚刚传到A点，则t＝1.6s时，x＝50m处的质点第二次位于波峰【解析】由振动图象可知t＝0时刻质点A沿y轴负方向振动，则波向x轴正向传播，质点P此时沿y轴负方向振动；T＝0.8s，则t＝0.6s时，质点P振动34T到达最高点，则位移为2m，0～6s内质点P的路程为3A＝6m，选项A、B正确；波速v＝λT＝200.8m/s＝25m/s，则t＝0.6s时，波传播的距离为x＝15m，选项C正确；若t＝0时，振动刚刚传到A点，则x＝50m处的质点第二次位于波峰时，波向前传播的距离为60m，所用时间为6025s＝2.4s，故选项D错误。【答案】D6.图中，单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′转动。改变线圈的转速，穿过该线圈的磁通量随时间分别按图4中图线甲、乙的规律变化。已知线圈的电阻为1.0Ω，则()A.图线甲对应线圈在t＝0时产生的感应电动势最大B.图线甲、乙对应的线圈在t＝0.2s时，线圈平面均垂直于磁感线C.图线甲、乙对应的线圈转速之比为5∶4D.图线甲对应的线圈中交变电流的峰值为2.5πA【解析】在t＝0时，Φ甲最大，则产生的感应电动势最小，故选项A错误；因为在t＝0.2s时，Φ甲＝Φ乙＝0，所以线圈平面均平行于磁感线，故选项B错误；由题图4可知图线甲、乙对应的周期之比为4∶5，而线圈的转速n＝1T，所以图线甲、乙对应的线圈转速之比为5∶4，故选项C正确；图线甲对应的线圈中交流电压的峰值Em＝BSω＝Φmω＝0.4×2π0.16V＝5πV，电流的峰值Im＝EmR＝5πA，故选项D错误。【答案】C7.某静电场中，在x轴上的电势随坐标x分布的关系图象如图所示，其中x＝x1处和x＝－x1处图线切线的斜率的绝对值相等。一质量为m、电荷量为＋q的试探电荷从x＝－x1处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴运动，则()A.x轴上x＝x1和x＝－x1两处的电场强度相同B.试探电荷在x＝0处速度大小为2qφ0mC.试探电荷从－x1处运动到x＝0的过程中，电势能减少q(φ0－φ1)D.试探电荷在－x1～0段做匀加速运动，在0～x1段做匀减速运动【解析】根据φ－x图象可知，x＝x1和x＝－x1两处的电场强度大小相等、方向相反，A错误；－x1处的电势为－φ1，由动能定理有q[－φ1－(－φ0)]＝12mv2，可得v＝2q（φ0－φ1）m，B错误；试探电荷从x＝－x1处运动到x＝0处电势能减少ΔEp＝－qφ1－(－qφ0)＝q(φ0－φ1)，C正确；在－x1～x1之间图线的斜率的绝对值是变化的，所以电场强度大小是变化的，故试探电荷在－x1～0段做变加速运动，在0～x1段做变减速运动，D错误。【答案】C8.（2020年全国II卷）如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。21EE等于（）A.20B.18C.9.0D.3.0【答案】B【解析】【详解】有题意可知当在a点动能为E1时，有21112Emv=根据平抛运动规律有2112hgt11hvt当在a点时动能为E2时，有22212Emv=根据平抛运动规律有221122hgt=223hvt=联立以上各式可解得2118EE=故选B。二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共24分)9.（2020年江苏卷）电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有（）A.杀菌用的紫外灯B.拍胸片的X光机C.治疗咽喉炎的超声波雾化器D.检查血流情况的“彩超”机【答案】AB【解析】【详解】A．紫外灯的频率高，能量强，所以用于杀菌，属于电磁波的应用，A正确；B．X光的穿透能力较强，所以用于拍胸片，属于电磁波的应用，B正确；C．超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关，C错误；D．彩超属于超声波的应用，与电磁波无关，D错误。故选AB。10.如图所示，两足够长的光滑水平导轨组成水平轨道，左侧轨道间距为0.4m，右侧轨道间距为0.2m。轨道所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为0.2T。质量均为0.01kg的金属棒M、N垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒M、N均保持静止，现使金属棒M以5m/s的初速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒一直在宽导轨上运动，N棒一直在窄导轨上运动。已知两金属棒接入电路的总电阻为0.2Ω，轨道电阻不计，g取10m/s2，下列说法正确的是()A.M棒减速运动时，回路内产生顺时针方向的电流(俯视)B.M、N棒最后都以2.5m/s的速度向右匀速运动C.从开始到最终两金属棒做匀速运动，回路中产生的焦耳热为6.25×10－2JD.在整个运动过程中，金属棒M、N在水平轨道间扫过的面积之差为0.5m2【解析】金属棒M向右做减速运动时，穿过M、N与导轨组成的闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律可得回路内产生顺时针方向的电流(俯视)，A正确；两棒最后匀速运动时，电路中无电流，即BL1v1＝BL2v2，解得v2＝2v1，选取水平向右为正方向，对单棒可以用动量定理，对N有FN安t＝mv2，对M有－FM安t＝mv1－mv0，又知道M所在轨道宽度是N所在轨道宽度的2倍，故FM安＝2FN安，联立解得v1＝1m/s，v2＝2m/s，B错误；系统动能的减少量等于产生的焦耳热，则Q＝12mv20－12mv21－12mv22，解得Q＝0.1J，C错误；在N加速的过程中，由动量定理得BI－L2Δt＝mv2－0，电路中的平均电流I－＝ER，根据法拉第电磁感应定律有E＝ΔΦΔt，其中磁通量的变化量ΔΦ＝BΔS，联立以上各式得ΔS＝0.5m2，D正确。【答案】AD11.（2020年全国I卷）一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。则（）A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J【答案】AB【解析】【详解】A．下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等与增加的动能，所以机械能不守恒，A正确；B．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能mgh＝30J可得质量m＝1kg下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功μmg·cosθ·s＝20J求得μ＝0.5B正确；C．由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma求得a＝2m/s2C错误；D．物块下滑2.0m时，重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，D选项错误。故选AB。12.（2020年全国II卷）水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为A.48kgB.53kgC.58kgD.63kg【答案】BC【解析】【详解】设运动员和物块的质量分别为m、0m规定运动员运动的方向为正方向，运动员开始时静止，第一次将物块推出后，运动员和物块的速度大小分别为1v、0v，则根据动量守恒定律1000mvmv解得010mvvm物块与弹性挡板撞击后，运动方向与运动员同向，当运动员再次推出物块100200mvmvmvmv解得0203mvvm第3次推出后200300mvmvmvmv解得0305mvvm依次类推，第8次推出后，运动员的速度08015mvvm根据题意可知08015m/smvvm解得60kgm第7次运动员的速度一定小于5m/s，则07013m/smvvm解得52kgm综上所述，运动员的质量满足kg60kgmAD错误，BC正确。故选BC。三、实验题(本题共3小题，每空2分，共22分)13.某同学使用由带透光狭缝的钢条和光电计时器组成的装置测量重力加速度的大小，如图甲所示。在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光电计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关)处，由静止释放，先后测得两段挡光时间t1和t2。(1)用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图乙所示