2020高考物理二轮练习3综合模拟滚动小卷（三）（Word版带解析）

综合模拟滚动小卷(三) (建议用时：45 分钟) 一、单项选择题 1．目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地 含有放射性元素，比如有些含有铀钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会 发生放射性衰变，放出α、β、γ 射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病， 根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(　　) A．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的 B．β 射线是原子核外电子电离形成的质子流，它具有很强的穿透能力 C．已知氡的半衰期为 3.8 天，若取 1 g 氡放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰 好平衡，则 3.8 天后，需取走 0.5 g 砝码天平才能再次平衡 D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 4 2.半径为 R 的半圆柱形介质截面如图所示，O 为圆心，AB 为 直径，Q 是半圆上的一点，从 Q 点平行于 AB 射入半圆柱介质的光 线刚好从 B 点射出，已知∠QBO＝30°，现有一条光线从距离 O 点 3 2 R 处垂直于 AB 边射入半圆柱形介质，已知光在真空中的传播 速度为 c，则该半圆柱形介质的折射率为(　　) A．2　　　　　　　　　　　　 B. 3 C. 2 D. 2 2 3．2018 年 12 月 8 日我国嫦娥四号探测器成功发射，实现人类首次在月球背面无人软着 陆．通过多次调速让探月卫星从近地环绕轨道经地月转移轨道进入近月环绕轨道．已知地球 与月球的质量之比及半径之比分别为 a、b，则下列关于近地卫星与近月卫星做匀速圆周运动 的判断正确的是(　　) A．加速度之比约为 b a B．周期之比约为 b3 a C．线速度之比约为 b a D．从近地轨道进入到地月转移轨道，卫星必须减速 4．如图所示，半径为 r 的金属圆环放在垂直纸面向外的匀强磁场中， 环面与磁感应强度方向垂直，磁场的磁感应强度为 B0，保持圆环不动，将 磁场的磁感应强度随时间均匀增大，经过时间 t，磁场的磁感应强度增大到B1，此时圆环中产生的焦耳热为 Q；保持磁场的磁感应强度 B1 不变，将圆环绕对称轴(图中虚线) 匀速转动，经时间 2t 圆环转过 90°，圆环中电流大小按正弦规律变化，圆环中产生的焦耳热 也为 Q，则磁感应强度 B0 和 B1 的比值为(　　) A. 4－π 4 　　B. 5－π 5 　　C. 4 2－π 4 2 　　D. 5 2－π 5 2 二、多项选择题 5．A、B 两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动，它们的位移 时间图象如图所示，其中①是顶点过原点的抛物线的一部分，②是通过(0， 3)的一条直线，两图象相交于坐标为(3，9)的 P 点，则下列说法不正确是 (　　) A．质点 A 做初速度为零，加速度为 2 m/s2 的匀加速直线运动 B．质点 B 以 3 m/s 的速度做匀速直线运动 C．在前 3 s 内，质点 A 比 B 向前多前进了 6 m D．在前 3 s 内，某时刻 A、B 速度相等 6．如图所示，M、N 是组成电容器的两块水平放置的平行金属极板，M 中间有一小孔．M、N 分别接到电压恒定的电源上(图中未画出)．小孔正上 方的 A 点与极板 M 相距 h.与极板 N 相距 3h.某时刻一质量为 m、电荷量为 q 的微粒从 A 点由静止下落，到达极板 N 时速度刚好为零(不计空气阻力)，重力加速度为 g.则 (　　) A．带电微粒在 M、N 两极板间往复运动 B．两极板间电场强度大小为 3mg 2q C．若将 M 向下平移 h 3，微粒仍从 A 点由静止下落，进入电场后速度为零的位置与 N 的距 离为 5 4h D．若将 N 向上平移 h 3微粒仍从 A 由静止下落，进入电场后速度为零的位置与 M 的距离为 5 4h 三、非选择题 7．某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒．频闪仪 每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置． (1)操作时比较合理的做法是________． A．先打开频闪仪再释放钢球 B．先释放钢球再打开频闪仪 (2)频闪仪闪光频率为 f，拍到整个下落过程中的频闪照片如图所示，结合实验场景估算 f可能值为________． A．0.1 Hz　　　　　　　　 B．1 Hz C．10 Hz D．100 Hz (3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点 O 的距离分别为 s1、s2、s3、s4、s5、s6、 s7、s8 及钢球直径，重力加速度为 g.用游标卡尺测出钢球实际直径 D，如图所示，则 D＝ ________cm.已知实际直径与照片上钢球直径之比为 k. (4)选用以上各物理量符号，验证从 O 到 A 过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5＝ __________． 8.某物理社团受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度 计．如图，导热性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ内径相同，长度均为 L，内部 分别有轻质薄活塞 A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，汽缸Ⅰ 左端开口．外界大气压强为 p0，汽缸Ⅰ内通过 A 封有压强为 p0 的气体，汽缸Ⅱ内通过 B 封有压 强为 2p0 的气体，一细管连通两汽缸，初始状态 A、B 均位于汽缸最左端．该装置放入水下后， 通过 A 向右移动的距离可测定水的深度．已知 p0 相当于 10 m 高的水产生的压强，不计水温变 化，被封闭气体视为理想气体，求： (1)当 A 向右移动 L 4时，水的深度 h； (2)该深度计能测量的最大水深 hm.9．如图所示，质量均为 m＝4 kg 的两个小物块 A、B(均可视为质点)放置在水平地面上， 竖直平面内半径 R＝0.4 m 的光滑半圆形轨道与水平地面相切于 C，弹簧左端固定．移动物块 A 压缩弹簧到某一位置(弹簧在弹性限度内)，由静止释放物块 A，物块 A 离开弹簧后与物块 B 碰 撞并粘在一起以共同速度 v＝5 m/s 向右运动，运动过程中经过一段长为 s，动摩擦因数 μ＝0.2 的水平面后，冲上圆轨道，除 s 段外的其他水平面摩擦力不计．求：(g 取 10 m/s2) (1)若 s＝1 m，两物块刚过 C 点时对轨道的压力大小； (2)刚释放物块 A 时，弹簧的弹性势能； (3)若两物块能冲上圆形轨道，且不脱离圆形轨道，s 应满足什么条件．综合模拟滚动小卷(三) 1．解析：选 A.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的， 故 A 正确；β射线是电子流，并不是质子流，它的穿透能力强于α射线，弱于γ射线，穿透 能力中等，故 B 错误；氡的半衰期为 3.8 天，经 3.8 天后，有 0.5 克衰变成新核，新的原子核 仍然留在天平左盘中，故取走的砝码应小于 0.5 克，天平才能再次平衡，故 C 错误；发生α衰 变时，电荷数减少 2(即质子数减少 2)，质量数减少 4，则中子数减少 2，故 D 错误． 2．解析：选 B.作出光路图：由几何关系可知，从 Q 点射入的 光线的入射角为 i＝60° 由折射定律有：n＝ sin i sin r＝ 3，B 正确． 3．解析：选 B.根据 a＝ GM r2可知， a 地 a 月＝ M 地 R M 月 R＝ a b2，选项 A 错误；由 T＝2π r3 GM可得， T 地 T 月 ＝ RM 月 RM 地＝ b3 a ，选项 B 正确；根据 v＝ GM r 可得 v 地 v 月＝ M 地 R月 M 月 R地＝ a b，选项 C 错误；从近地轨道 进入到地月转移轨道，卫星必须要多次加速变轨，选项 D 错误． 4．解析：选 A.保持圆环不动时，产生的感应电动势恒定，为 E1＝ （B1－B0）πr2 t ，则 Q ＝ E Rt＝ （B1－B0）2π2r4 tR ①；线圈转动时，产生的感应电动势最大值：E2m＝B1ωS＝B1 π 2 2t·πr2 ＝ π2r2B1 4t ，有效值 E2＝ π2r2B1 4 2t ，产生的热量 Q＝ E R×2t＝ π4r4B 16tR ②，联立①②式可得： B0 B1＝ 4－π 4 ，故选 A. 5．解析：选 BC.质点 A 的图象是抛物线，说明质点 A 做匀变速直线运动，将(0，0)、(3 s，9 m)代入公式，x＝v0t＋ 1 2at2，解得：v0＝0，a＝2 m/s2，即质点 A 做初速度为零加速度为 2 m/s2 的匀加速直线运动，故 A 正确；质点 B 做匀速直线运动，速度为：vB＝ Δx Δt＝ 9－3 3 m/s＝ 2 m/s，故 B 错误；在前 3 s 内，质点 A 前进位移为 9 m，质点 B 前进位移为 6 m，所以质点 A 比 B 向前多前进 3 m，故 C 错误；根据 x－t 图象的斜率等于速度，知在 3 s 前某时刻质点 A、 B 速度相等，故 D 正确． 6．解析：选 BD.由于粒子在电场中和在电场外受到的力都是恒力，可知粒子将在 A 点和下极板之间往复运动，选项 A 错误；由动能定理：mg·3h＝Eq·2h，解得 E＝ 3mg 2q ，选项 B 正确； 若将 M 向下平移 h 3，则板间场强变为 E1＝ U 5 3h ＝ 3U 5h＝ 6 5E，则当粒子速度为零时，由动能定理： mg·(3h－Δh)＝E 1q·(5h 3 －Δh)，可知方程无解，选项 C 错误；若将 N 向上平移 h 3，则板间场 强变为 E2＝ U 5 3h ＝ 3U 5h＝ 6 5E，设当粒子速度为零时的位置与 M 极板相距Δh′，由动能定理：mg·(h ＋Δh′)＝E2q·Δh′，解得Δh′＝ 5 4h，选项 D 正确． 7．解析：(1)为了记录完整的过程，应该先打开闪频仪再释放钢球，A 正确． (2)天花板到地板的高度约为 3 m，小球做自由落体运动，从图中可知经过 8 次闪光到达地 面，故有 1 2g×(8T)2＝3 m，解得 T≈0.1 s，即 f＝ 1 T＝10 Hz，C 正确． (3)游标卡尺的读数为 D＝45 mm＋5×0.1 mm＝45.5 mm＝4.55 cm. (4)到 A 点的速度为 vA＝ s6－s4 2T ＝ （s6－s4）f 2 ，根据比例关系可知，到 A 点的实际速度为 v ＝ k（s6－s4）f 2 ，因为小球下落实际高度为 H s5＝ D d＝k，代入 mgH＝ 1 2mv2 可得 2gs5＝ 1 4kf2(s6－s4)2. 答案：(1)A　(2)C　(3)4.55 (4) 1 4kf2(s6－s4)2 8．解析：(1)当 A 向右移动 L 4时，设 B 不移动 对汽缸Ⅰ内气体，由玻意耳定律得：p0SL＝p1 3 4SL 解得：p1＝ 4 3p0 而此时 B 中气体的压强为 2p0>p1， 故 B 不动 由 p1＝p0＋ph 解得：水的深度 ph＝p1－p0＝ 1 3p0， 故 h≈3.33 m. (2)该装置放入水下后，由于水的压力 A 向右移动，汽缸Ⅰ内气体压强逐渐增大，当压强 增大到大于 2p0 后 B 开始向右移动，当 A 恰好移动到缸底时所测深度最大，此时原汽缸Ⅰ内气 体全部进入汽缸Ⅱ内，设 B 向右移动 x 距离，两部分气体压强为 p2，活塞横截面积为 S 对原 Ⅰ 内气体，由玻意耳定律得：p0SL＝p2Sx对原Ⅱ内气体，由玻意耳定律得：2p0SL＝p2S(L－x) 又 p2＝p0＋phm 联立解得 phm＝2p0，故 hm＝20 m. 答案：(1)3.33 m　(2)20 m 9．解析：(1)设物块经过 C 点时速度为 vC，物块受到轨道支持力为 FNC 由功能关系得： 1 2×2mv2－2μmgs＝ 1 2×2mv2C 又 FNC－2mg＝2m v R 代入解得：FNC＝500 N 由牛顿第三定律知，物块对轨道压力大小也为 500 N. (2)设 A 与 B 碰撞前 A 的速度为 v0，以向右为正方向，由动量守恒得：mv0＝2mv，解得 v0 ＝10 m/s 则：Ep＝Ek＝ 1 2mv20＝200 J. (3)物块不脱离轨道有两种情况 ①能过轨道最高点，设物块经过半圆形轨道最高点最小速度为 v1，则 2mg＝ 2mv R 得：v1＝ gR＝2 m/s 物块从碰撞后到经过最高点过程中，由功能关系有 1 2×2mv2－2μmgs－4mgR≥ 1 2×2mv21 代入解得 s 满足条件：s≤1.25 m. ②物块上滑最大高度不超过1 4圆弧 设物块刚好到达 1 4圆弧处速度为 v2＝0 物块从碰撞后到最高点，由功能关系有： 1 2×2mv2－2μmgs≤2mgR 同时依题意，物块能滑出粗糙水平面，由功能关系： 1 2×2mv2>2μmgs 代入解得 s 满足条件：4.25 m≤s