2020高考物理二轮练习8综合模拟滚动小卷（八）（Word版带解析）

综合模拟滚动小卷(八) (建议用时：45 分钟) 一、单项选择题 1．1896 年，贝克勒尔首先发现了天然放射性现象．如今，原子核的放射性在各个领域有 广泛的应用．下列说法正确的是(　　) A．α、β、γ 三种射线均为高速运动的粒子 B．放射性β衰变的转化方程为 10n→11H＋ 0－1e C．10 个放射性原子核经过 1 个半衰期，有 5 个发生衰变 D．放射性元素的半衰期随压强的增大而减小 2．长为 l 的细线吊着一个小球，静止时处于 P 点，细线竖直，第一次用一个水平力缓慢 拉小球到 Q 点，此时细线与竖直方向的夹角为 θ＝60°，此过程中拉力的最大值为 F1；第二 次用一个水平恒力 F2 拉小球，使小球运动到 Q 点时速度刚好为零，则 F1 F2为(　　) A．3　　　　　　　　　　　　 B. 3 C．1 D. 3 3 3.由中国科学家设计的空间引力波探测工程“天琴计 划”，采用三颗相同的探测卫星(SC1、SC2、SC3)构成一 个边长约为地球半径 27 倍的等边三角形，阵列如图所 示．地球恰好处于三角形中心，探测卫星在以地球为中 心的圆轨道上运行，对一个周期仅有 5.4 分钟的超紧凑双 白矮星(RXJ0806.3＋1527)产生的引力波进行探测．若地球表面附近的卫星运行速率为 v0，则 三颗探测卫星的运行速率最接近(　　) A．0.10v0 B．0.25v0 C．0.5v0 D．0.75v0 4．如图所示，B 为半径为 R 的竖直光滑圆弧的左端点，B 点和圆心 C 连线与竖直方向的 夹角为 α，一个质量为 m 的小球在圆弧轨道左侧的 A 点以水平速度 v0 抛出，恰好沿圆弧在 B 点的切线方向进入圆弧轨道，已知重力加速度为 g，下列说法正确的是(　　)A．AB 连线与水平方向夹角为 α B．小球从 A 运动到 B 的时间 t＝ v0tan α g C．小球运动到 B 点时，重力的瞬时功率 P＝ mgv0 cos θ D．小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，处于失重状态 二、多项选择题 5．如图所示，电阻可忽略的平行金属导轨与水平面成 θ 角，导轨与 固定电阻 R1 和 R2 相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒 ab，质 量为 m，导体棒的电阻与固定电阻 R1 和 R2 的阻值均相等，与导轨之间的 动摩擦因数为 μ，导体棒 ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为 v 时，导 体棒受到的安培力的大小为 F，此时(　　) A．电阻 R1 消耗的热功率为 Fv 3 B．整个装置因摩擦而消耗的热功率为 μmgv C．电阻 R2 消耗的热功率为 Fv 6 D．整个装置消耗的机械功率为 μmgvcos θ＋Fv 6．某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提 供的动力方向与水平方向夹角 α＝60°，使飞行器恰好沿与水平方向成θ＝ 30°角的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行，如图所示．经时间 t 后，将动力的方向沿逆时针旋转 60°同时适当调节其大小．使飞行器依 然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是(　　) A．加速时动力的大小等于 3mg B．加速与减速时的加速度大小之比为 2∶1 C．减速飞行时间 t 后速度减为零 D．加速过程发生的位移与减速到零的过程发生的位移大小之比为 2∶1 三、非选择题 7.用如图所示的装置测滑块与木板间的动摩擦因数．同种材料的 薄木板 A、B、C，表面粗糙程度相同，将较长的木板 B 放置于水平地面 上，左端固定在竖直墙的 O 点，木板 A 倾斜固定在木板 B 上，顶端 靠墙，用一段圆弧状木板 C 将 A、B 平滑连接．将滑块 P 从木板 A 的 顶端由静止释放，P 最终停在木板 B 上某点 Q(图中未画出)处；改变木板 A 在木板 B 上的位 置，木板 A 与水平面的倾角改变，重复实验． (1)要测定滑块 P 与木板间的动摩擦因数，每次实验只需要测量的两个物理量是 ________．A．滑块 P 的质量 m B．木板 A 与水平面的倾角 θ C．木板 A 的顶端与 O 点的竖直高度 h D．Q 点与 O 点间的距离 x (2)计算滑块 P 与木板间的动摩擦因数的公式 μ＝________[用(1)问中所选的物理量表 示]． (3)由于木板 C 是圆弧状，将产生系统误差，会使所测得的动摩擦因数比实际值 ________(填“偏大”或“偏小”)． 8.如图甲所示，足够宽水槽下面有一平面镜，一束单色光以入射 角 i 射入水面，经平面镜反射后的光线恰好沿水平方向射出．已知水 对该单色光的折射率为 n＝2 3 3 . (1)若平面镜与水平方向的夹角为 θ＝30°，求该单色光在水面入射角的正弦值 sin i； (2)使该单色光从水槽左壁水平向右射出，在平面镜上反射后恰好在水面上发生全反射， 如图乙所示，求平面镜与水平方向的夹角 α. 9．如图所示，地面固定一个圆心为 O，竖直放置的光滑半圆轨道 ABC，B 为半圆轨道中 点，半径 R＝0.08 m，∠COB＝90°.木板 DE 质量为 m，长度 L＝10 m，E 与 A 距离 s＝2 m， 木板与地面间的动摩擦因数为 μ1＝0.1，木板与 A 碰撞后立即原速率返回，并由地面控制装置 (图中未画出)保证 E 与 A 只能碰撞一次．E 与 A 等高，以使 E 与 A 重合时板上的物体可以滑 入半圆轨道，当 E 与 A 一旦分离，板上物块将落地而无法进入半圆轨道．一个可看做质点的 物体质量为 2m，物体与木板间动摩擦因数为 μ2＝0.2，物体在合适的位置以合适的初速度 v0 开始向右运动，重力加速度 g＝10 m/s2，结果可保留根号．求： (1)要使物体沿轨道刚能到达 B 点，物体在 A 处的速度 vA 的大小； (2)要使物体能到达 C 点而不脱离轨道，物体初速度 v0 的取值范围．综合模拟滚动小卷(八) 1．解析：选 B.α、β 射线为高速运动的粒子，γ射线为波长很短的光子，选项 A 错误； 放射性β衰变的转化方程为 10n→11H→ 0－1e，选项 B 正确；半衰期是统计物理量，是针对大量原 子核而言的，针对少量原子核没有物理意义，选项 C 错误；半衰期与压强无关，选项 D 错 误． 2．解析：选 A.第一次小球在水平拉力作用下，从 P 点缓慢地移动到 Q 点，则小球处于 平衡状态，根据平衡条件得：F1＝mgtan θ；第二次从 P 点开始运动并恰好能到达 Q 点，则 到达 Q 点时速度为零，在此过程中，根据动能定理得：F2lsin θ＝mgl(1－cos θ)，解得：F2 ＝ 3 3 mg，因此 F1 F2＝3，A 项正确． 3．解析：选 B.由几何关系可知，等边三角形的几何中心到各顶点的距离等于边长的 3 3 ， 所以卫星的轨道半径与地球半径的关系：r＝27× 3 3 R＝9 3R；根据 v＝ GM r 可得 v v0＝ R 9 3R≈ 0.25，则 v≈0.25v0，故选 B. 4．解析：选 B.小球从 A 到 B 做平抛运动，根据几何关系可知小球在 B 点的速度方向与 水平方向的夹角为 α，设 AB 连线与水平方向夹角为θ，根据平抛运动的推论 tan α＝2tan θ，故 A 错误；根据平行四边形定则知，小球通过 B 点时竖直方向上的分速度 vy＝v0tan α＝ gt；则运动的时间 t＝ vy g ＝ v0tan α g ，故 B 正确；小球运动到 B 点时，重力的功率 P＝mgvy＝ mgv0tan α，故 C 错误；小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，此时合力竖直向上且指向圆心， 故小球处于超重状态，故 D 错误． 5．解析：选 CD.设 ab 长度为 L，磁感应强度为 B，电阻均为 R，电路中感应电动势 E＝ BLv，ab 中感应电流为 I＝ E 1 2R＋R ＝ 2BLv 3R 得到，ab 所受安培力 F＝BIL＝BL 2BLv 3R ＝ 2B2L2v 3R ①，电阻 R1 消耗的热功率 P1＝(1 2I ) 2 R＝ B2L2v2 9R ②，由①②式得，P1＝ Fv 6 ，故 A 错误；根据功率公 式，得整个装置因摩擦而消耗的热功率 P2＝μmgcos θ·v＝μmgvcos θ，故 B 错误；电阻 R2 消耗的功率与 R1 相同，为 P1＝ Fv 6 ，故 C 正确；整个装置消耗的机械功率为 P3＝Fv＋P2＝(F＋ μmgcos θ)v，故 D 正确． 6．解析：选 AB.起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成 30°角斜向上， 设动力为 F，合力为 Fb，如图甲所示， 在△OFFb 中，由正弦定理得：F＝ 3mg，Fb＝mg，故 A 正确；由牛顿第二定律得飞行器 的加速度为：a1＝g，推力方向逆时针旋转 60°，合力的方向与水平方向成 30°角斜向下，推 力 F′跟合力 F′b 垂直，如图乙所示，此时合力大小为：F′b＝mgsin 30°；动力大小：F′＝ 3 2 mg；飞行器的加速度大小为：a2＝ mgsin 30° m ＝0.5g；加速与减速时的加速度大小之比为 a1∶ a2＝2∶1，故 B 正确；t 时刻的速率：v＝a1t＝gt，到最高点的时间为：t′＝ v a2＝ gt 0.5g＝2t，故 C 错误；加速与减速过程发生的位移大小之比为 v2 2a1∶ v2 2a2＝1∶2，故 D 错误． 7．解析：(1)设滑块 P 释放时到 B 板的高度为 h 和在 B 板停止的位置到 O 点的距离为 x， A、B 夹角为 θ，根据功能关系，可知 mgh＝μmgcos θ h sin θ＋μmg(x－ h tan θ)，得 μ＝ h x， 所以只需要测量滑块 P 释放时到 B 板的高度 h 和在 B 板停止的位置到 O 点的距离 x，故选 C、 D. (2)根据第(1)问得 μ＝ h x. (3)因为木板 C 为圆弧状，由弹力和重力的合力提供向心力，正压力变大，故摩擦力增大， 使得动摩擦因数比实际值偏大． 答案：(1)CD　(2) h x　(3)偏大 8．解析：(1)光线在水面发生折射，根据折射定律可知，n＝ sin i sin r. 根据几何关系可知，r＋2θ＝90°. 联立解得，sin i＝ 3 3 .(2)光在水面上发生全反射，则 sin C＝ 1 n. 根据几何关系可知，C＋2α＝90°. 联立解得平面镜与水平方向的夹角 α＝15°. 答案：(1) 3 3 　(2)15° 9．解析：(1)对物体，从 A 到 B 的过程，由动能定理可得： －mgR＝ 1 2mv2B－ 1 2mv2A 刚好到达 B 点，vB＝0 解得：vA＝ 2 10 5 m/s. (2)设物体在 A 点的速度为 v1，从 A 到 C 的过程，由动能定理可得： －mg2R＝ 1 2mv2C－ 1 2mv21 要使物体能到达 C 点不脱离轨道，在 C 点有：mg＝m v R 联立以上方程解得：v1＝2 m/s 根据分析，可分以下两种情形求解： 情形①　当物体相对木板从左端的 D 点滑到 E 时，木板恰好运动了 s＝2 m，使 E 与 A 相 遇，而且物体的速度大于 v1，物体对应的 v0 有最大值． 设木板的加速度为 a1，物体的加速度为 a2， 对木板有：μ22mg－μ13mg＝ma1 可得：a1＝1 m/s2 对物体有：μ22mg＝2ma2 可得：a2＝2 m/s2 设木板运动到与 A 相碰所用的时间为 t1，则木板和物体的位移关系为：L＝(v0t1－ 1 2a2t21)－ 1 2a1t21 解得：t1＝2 s，v0＝8 m/s 此时物体到 A 点的速度为：v＝v0－a2t1＝4 m/s＞v1 故 v0＝8 m/s 是最大值． 情形②　当物体与木板达到共同速度时恰好滑到 E 点，以后一起运动直到 E 与 A 相遇， 而且物体的速度等于 v1，物体对应的 v0 有最小值．设物体与木板一起运动的加速度为 a3，则 有：μ13mg＝3ma3 解得：a3＝1 m/s2设物体与木板达到共同的速度 v′所用的时间为 t2，木板在 t2 时间内的位移为 s2，两者一起 运动的位移为 s3，则： v′＝v0－a2t2＝a1t2 又木板的总位移：s＝s2＋s3＝ 1 2a1t22＋ v′2－v 2a3 解得：t2＝2 s，v0＝6 m/s 故初速度的取值范围为：6 m/s≤v0≤8 m/s. 答案：(1) 2 10 5 m/s　(2)6 m/s≤v0≤8 m/s