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2019高考物理江苏专用优编题型增分练:小综合练(12)含解析

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2019  高考物理江苏专用优编题型增分练:小综合练(12)含
解析

小综合练(十二)

一、单项选择题
1.(2018·徐州市模拟)某人在五楼阳台处竖直向上抛出一只皮球,其速率—时间图象如图

1 所示.下列说法正确的是           (  )


                                     图 1

A.t1 时刻皮球达到最高点

B.t2 时刻皮球回到出发点

C.0~t1 时间内,皮球的加速度一直在增大

D.0~t2  时间内,皮球的位移大小先增大后减小
答案 A

解析 由题图知,0~t1        时间内,皮球的速度一直减小,t1            时刻,皮球的速度为零,到达最

高点,故    A 正确.根据     v-t 图象与   t 轴所围面积表示位移大小,可知,t2             时刻皮球落到出

发点下方,故      B 错误.根据     v-t 图象的斜率大小表示加速度,可知              0~t1 时间内,皮球的加

速度一直在减小,故        C 错误.0~t2 时间内,皮球的位移大小先增大后减小至零,再增大,故
D 错误.

2.(2018·杭州市期末)在如图        2 所示的平行板器件中,匀强电场             E 和匀强磁场     B 互相垂

直.一束初速度为        v 的带电粒子从左侧垂直电场射入后沿图中直线②从右侧射出.粒子重力
不计,下列说法正确的是(  )


                                     图 2

A.若粒子沿轨迹①出射,则粒子的初速度一定大于                     v
B.若粒子沿轨迹①出射,则粒子的动能一定增大
C.若粒子沿轨迹③出射,则粒子可能做匀速圆周运动
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D.若粒子沿轨迹③出射,则粒子的电势能可能增大
答案 D
解析 初速度为       v 的带电粒子从左侧垂直电场射入后沿题图中直线②从右侧射出,则
qvB=qE,若粒子沿轨迹①出射,粒子所受向上的力大于向下的力,但由于粒子电性未知,
所以粒子所受的电场力与洛伦兹力方向不能确定,故                      A、B  错误;若粒子沿轨迹③出射,
粒子受电场力和洛伦兹力,粒子不可能做匀速圆周运动,故                         C 错误;若粒子沿轨迹③出射,
如果粒子带负电,所受电场力向上,洛伦兹力向下,电场力做负功,粒子的电势能增大,
故 D 正确.
二、多项选择题
3.(2018·盐城中学段考)如图        3 所示,在倾角     θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接

的物块   A、B,它们的质量均为         m,弹簧的劲度系数为          k,C 为一垂直斜面的固定挡板.系
统处于静止状态,现开始用一沿斜面方向的力                   F 拉物块   A 使之以加速度      a 向上做匀加速运
动,物块    B 刚要离开    C 时力  F 的大小恰为     2mg.则(  )


                                     图 3
                                     mg
A.物块   B 刚要离开    C 时受到的弹簧弹力为         2
            1
B.加速度    a=2g
                        2m
C.这个过程持续的时间为             k
                     mg
D.这个过程     A 的位移为     k
答案 ACD
解析 物块     B 刚要离开    C 时 B 对 C 的弹力恰好为零,对         B,由平衡条件得,此时弹簧的弹
                   mg

力:F  弹=mgsin    θ= 2 ,故  A 正确;B   刚要离开    C 时,对   A,由牛顿第二定律得:F-mgsin 

θ-F 弹=ma,解得:a=g,故         B 错误;刚开始时,对         A 由平衡条件得:kx1=mgsin       θ,B  刚
                                                                   mg

要离开   C 时,弹簧弹力:F       弹=kx2,整个过程      A 的位移:x=x1+x2,解得:x=         k ,故  D 正
                                          1                        2m
确;物块    A 做初速度为零的匀加速直线运动,x=2at2,解得运动时间                     t=       k ,故  C 正
确.
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三  .选做题
4.A.[选修   3-3]
(1)下列说法中正确的是________.
A.有规则外形的物体是晶体,没有确定几何外形的物体是非晶体
B.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液
体表面具有收缩的趋势

C.晶体熔化过程中要吸收热量,分子的平均动能增大
D.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体的
温度有关

(2)一定质量的理想气体从状态           A 经过状态    B 变化到状态     C.其 V-T  图象如图    4 所示.已知

状态  C 的压强为    p0,B 到  C 过程中放出的热量为         Q,则状态    A 的压强   pA=______,A  到
C 过程中气体的内能变化         ΔU=______.


                                     图 4
(3)在标准状况下,体积为         V 的水蒸气可视为理想气体.已知水蒸气的密度为                    ρ,阿伏加德

罗常数为    NA,水的摩尔质量为        M,水分子的直径为         d.估算体积为     V 的水蒸气完全变为液态
水时,液态水的体积.(将液体分子看成球体,忽略液体分子间的空隙)
               p0             ρVNAπd3

答案 (1)BD (2)   2  p0V0-Q (3)    6M
                                       ρV

解析 (3)体积为     V 的水蒸气中水分子个数为         N=  M ·NA,液化成水后液态水的体积为:
ρV   1     ρVNAπd3

        3
M ·NA·6πd =  6M    .
B.[选修   3-4]
(1)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它是我国雷达研究创新的里
程碑.米波雷达发射无线电波的波长在                1~10    m 范围内,则对该无线电波的判断正确的有
________.
A.必须依靠介质传播
B.频率比厘米波的频率低
C.比可见光更容易产生衍射现象
D.遇到厘米波有可能产生干涉现象
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(2)如图 5 甲所示,一列简谐横波沿           x 轴正方向传播,t=0.2       s 时刚好传播到     x1=4  m 处.波
源在坐标原点,其振动图象如图乙所示,则这列波的波速为________ m/s.从图甲所示时刻起,

再经________ s,x2=42 m  处的质点     P 第一次处于波峰.


                                     图 5

(3)“雪碧”的广告词中“晶晶亮,透心凉”描述了光在水中发生全反射的现象,一个边长
为 L 的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水,假设在玻璃杯正中间处有一个小气泡,一束从杯子
左下角入射的光在小气泡处恰好发生全反射并从玻璃杯的右下角射出,如图                               6 所示.已知
θ=45°,光速为     c,杯子厚度不计.求:


                                     图 6
①汽水的折射率       n;
②该束光在汽水中传播的时间            t.
                               2L
答案 (1)BC (2)20 2 (3)①      2 ②  c
解析 (1)无线电波是电磁波,电磁波的传播不需要介质,A                       错误;由    c=λf 知,波长越长频
率越低,B    正确;波长越长越容易产生衍射现象,无线电波的波长远大于可见光的波长,
C 正确;米波和厘米波的波长不同,频率也不同,所以不能产生干涉现象,D                               错误.

(2)由题图甲知该波的波长          λ=8  m,由题图乙知,该波的周期              T=0.4  s,则波速为:v=
λ
T=20   m/s,当甲图中波峰传到         P 点时,质点     P 第一次处于波峰,所传播的距离为:s=42 
m-2 m=40 m
              s  40
所用时间为:t=v=20 s=2 s
(3)①入射光在小气泡处恰好发生全反射,入射角等于临界角,
则知临界角     C=θ=45°
                  1
由临界角公式      sin C=n得折射率为:n=       2
                                c   2
②该束光在汽水中传播的速度为:v=n=                 2 c
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                              2L  2L
该束光在汽水中传播的时间为:t=               v = c .
四、计算题
5.(2018·江苏一模)如图      7 甲所示,粒子源靠近竖直极板            M、N  的  M 板,N  板右边有一对长

为 2L、间距为    L 的水平极板     P、Q,水平极板右方区域存在着方向垂直于纸面向里、磁感应

         1 2mU0
强度为   B=L    q  的匀强磁场.竖直极板          M、N  中间开有小孔,两小孔连线的延长线为水

平极板   P、Q  的中线,与磁场左边界的交点为              O.竖直极板    M、N  之间的电压为      U0,水平极

板 P、Q  之间的电压     UPQ 随时间   t 变化的图象如图乙所示.粒子源连续均匀释放初速度不计、
质量为   m、带电荷量为+q        的粒子,这些粒子经加速电场获得速度后进入水平极板                       P、Q  之
间.已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期,粒子重力不计.求:


                                     图 7

(1)带电粒子进入偏转电场时的速度大小               v0;

(2)如果粒子源释放的粒子中有           50%能进入右方磁场,则         P、Q  两极板间电压的最大值          Um 为
多大?

(3)为了使进入磁场的粒子都能从磁场左边界射出,磁场的最小宽度                          d 有多大?并求出这些
粒子从磁场左边界射出的范围.

         2qU0           5+1
          m
答案 (1)        (2)U0 (3)  2  L 1.5L~2L
                                          1

                                              2
解析 (1)电场力做的功等于粒子增加的动能                qU0=2mv0
         2qU0
          m
解得  v0=
(2)粒子源释放的粒子中有         50%能进入右方磁场,则第一个周期内粒子进入                   P、Q  间时,一
       T            T
定在  0~2的时间内,且2时刻进入的粒子刚好能从                   Q 板右边沿射出,设此时两极板间电
压为  U,则

水平方向有:2L=v0t
           L  1 qU
竖直方向有:2=2·mLt2
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         U0
解得:U=     2

Um=2U=U0
(3)设粒子从   C 点进入磁场,速度大小为           v,与磁场边界的夹角为          α,粒子在磁场中运动的半
径为  R,则


v0=vsin α
                    v2
粒子在磁场中有       qvB=m  R
     1 2mU0        2qU0
         q          m
将 B=L       ,v0=       代入得
    L
R=sin α
d=R+Rcos α
    L    L
d=sin α+tan α
当 α 最小时,粒子运动轨迹的最右端离磁场左边界最远,此时,tan                          α=2(粒子从    Q 板右端
离开电场)

              5+1
代入数据得     d=   2  L
由几何关系知:CD=2Rsin α
CD=2L
即粒子无论从哪儿进入磁场,射出时均相对入射点上移                       2L,所以粒子射出磁场的位置在
O 点上方   1.5L~2L 范围内.
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