20202021年高三物理单元同步提升训练综合训练一pdf

2020-2021年高三物理单元同步提升训练：综合训练一一、选择题（每题3分，共计24分）1.下列说法正确的是（）A.大量处于n＝5能级的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能辐射20种不同频率的电磁波B.爱因斯坦提出质能方程E＝mc2，其中E是物体以光速c运动时的动能C.23490Th→23491Pa+01e是钍核（23490Th）的β衰变方程，衰变过程会伴随着γ射线产生D.高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，其核反应方程为4141712781HeNO+n【答案】C【解析】A.根据25C＝10可知，一群处于n＝5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射10种不同频率的电磁波。故A不符合题意；B.根据质能方程的意义可知，在质能方程E＝mc2中，其中E是质量为m的物体对应的能量值，不是以光速c运动时的动能。故B不符合题意；C.根据质量数守恒、电荷数守恒以及核反应的特点可知，23490Th→23491Pa+01e是钍核（23490Th）的β衰变方程，衰变过程会伴随着γ射线产生。故C符合题意；D.高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，其核反应方程为4141712781HeNO+H．故D不符合题意。2.下列叙述正确的是（）A.同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的强度呈线性关系B.一块纯净的放射性矿石，经过两个半衰期，它的总质量仅剩下原来的四分之一C.原子核的结合能越大，其核子就结合得越牢固，原子核就越稳定D.卢瑟福通过分析α粒子散射实验发现，原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量【答案】D【解析】A.光电子的最大初动能与照射光的强度无关，故A错误；B.放射性矿石经过两个半衰期，该放射性物质总质量只剩下原来的四分之一，但还生成了其它的物质，总质量大于原来的四分之一，故B错误；C.原子核的比结合能越大，（不是结合能），其核子就结合得越牢固，原子核就越稳定，故C错误；D.卢瑟福通过分析α粒子散射实验发现原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，故D正确。3.如图所示，纸面内有一环形线圈，线圈中通入顺时针方向的环形电流，在线圈内部放入一小段通电导线，导线与线圈共面，且通过导线的电流方向如图所示。下列关于这一小段通电导线所受的安培力的方向正确的是（）A.垂直导线向右B.垂直导线向左C.垂直导线向外D.垂直导线向内【答案】B【解析】根据安培定则可知，环形电流产生的磁场的方向垂直于纸面向外，根据左手定则可知，电流受到的安培力的方向垂直于导线向左。故B正确，ACD错误。4.（2020年江苏卷）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度1B和2B大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（）A.同时增大1B减小2BB.同时减小1B增大2BC.同时以相同的变化率增大1B和2BD.同时以相同的变化率减小1B和2B【答案】B【解析】【详解】AB．产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误，B正确。CD．同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率较小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，CD错误。故选B。5.（2020年全国III卷）“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（）A.RKgQPB.RPKgQC.RQgKPD.RPgQK【答案】D【解析】【详解】假设在地球表面和月球表面上分别放置质量为m和0m的两个物体，则在地球和月球表面处，分别有2MmGmgR，002MmQGmgRP解得2PggQ设嫦娥四号卫星的质量为1m，根据万有引力提供向心力得1212MmvQGmRRKKPP解得RPgvQK故选D。6.一物块以某一初速度从倾角30的固定斜面底端上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端，已知物块下滑时间是上滑时间的3倍，取3＝1.73，则物块与斜面间的动摩擦因数为（）A.0.1B.0.29C.0.46D.0.58【答案】C【解析】向上运动的末速度等于0，其逆过程为初速度为0的匀加速直线运动，设加速度的大小为a1，则：21112xat，设向下运动的加速度的大小为a2，则向下运动的过程中：22212xat，由于知物块下滑的时间是上滑时间的3倍，即t2＝3t1。联立可得：a1＝9a2，对物块进行受力分析，可知向上运动的过程中：1mamgsinmgcos，向下运动的过程中：2mamgsinmgcos，联立得：4tan5＝0.46，故C正确，ABD错误。7.如图所示，一根轻绳的一端固定在天花板上的O点，另一端悬挂一个质量为m的小球，小球半径忽略不计。开始时轻绳保持竖直，现用一光滑细杆的右端P点与轻绳接触，保持细杆水平向右缓慢推动轻绳，使P点移动了一小段距离，则在此过程中（）A.轻绳OP段的拉力越来越大B.轻绳OP段的拉力先变大后变小C.轻绳对杆的作用力保持不变D.轻绳对杆的作用力越来越大【答案】D【解析】AB.以小球为研究对象，绳子拉力始终等于小球的重力，轻绳OP段的拉力保持不变，故AB不符合题意；CD.两段绳子的拉力大小不变，夹角逐渐减小，根据平行四边形法则可知，两个分力不变，夹角减小时合力增大，可知轻绳对杆的作用力越来大，故C不符合题意、D符合题意。8.如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给一个电阻R供电，如果将原、副线圈增加相同匝数，其它条件不变，则A.电阻R的功率变大B.电阻R的功率变小C.原、副线圈两段电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变【答案】A【解析】试题分析：因变压器为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；而当同时增大相同匝数时，匝数之比一定变小；再根据变压器原理进行分析即可．因为是降压变压器，所以121nn，假分数分子分母同时加相同的数得到的新分数将变小，根据1122UnUn，可得原副线圈两端的电压比减小，原线圈两端的电压不变，故副线圈两端的电压增大，故副线圈中的电流增大，根据2PIR可得电阻的功率增大，A正确BC错误；根据1221InIn可得通过原、副线圈电流的比值变大，D错误；二、多选题（每题5分，共计20分）9.如图所示，关于x轴对称的三条等势线为正点电荷形成的电场中的等差（Uab＝Ubc）等势线，等势线与x轴的交点分别为a、b、c，下列说法正确的是（）A.a、b、c三点中a点的电势最高B.a、b、c三点中c点的电场强度最大C.b点的电场强度方向与x轴垂直D.把一电子从a点移到b点，电子的电势能减小【答案】BD【解析】AB.该处是正点电荷的电场，由正点电荷的电场线的特点：电场线从正电荷出发，为辐射状，等势面为以点电荷为圆心的同心圆，所以可以判断出正电荷位于c的右侧，结合点电荷的电场的特点可知，c处的电场强度最大，电势最高，故B正确，A错误；C.由于电场线方向与等势面方向垂直，所以b点电场强度的方向沿x轴的方向。故C错误；D.把一电子从a点移到b点，电势升高，电子带负电，所以电子的电势能减小。故D正确。10.（2020年北京卷）图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（）A.At应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B.At应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C.Bt应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系D.Bt应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系【答案】B【解析】【详解】由甲图可知，At点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故At应标在电流较大的刻度上；而Bt点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故Bt应标在电流较小的刻度上；由图甲得0RRkt其中0R为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得gEIRRr联立解得0RRgrEtkIk可知t与I是非线性关系，故B正确，ACD错误。故选B。11.如图所示，在∠MON以外区域存在着范围足够大的匀强磁场，∠MON＝60°，磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B．在OM边上取一点P，使得OP长度为a质量为m、电荷量为q的带负电粒子（重力不计）以速度v0＝2qBam从PO的中点垂直于该边界射入磁场，从此刻开始计时，在以后的运动过程中，以下说法中正确的是（）A.粒子会经过P点B.粒子会经过O点C.粒子在磁场区域飞行的总时间为103mqBD.粒子在磁场区域飞行的总时间为2mqB【答案】AC【解析】由题知，速度v0＝2qBam，根据洛伦兹力提供向心力可得：qv0B＝20mvR解得轨迹半径：R＝012mvaqB粒子运动轨迹如图所示：A.根据几何关系可得O为粒子做圆周运动的圆心，粒子经过C点时速度方向向上，解得粒子经过OM边界时距离O点的距离d＝sin30R＝a即粒子经过P点，故A正确；B.根据以上分析可知，粒子不可能经过O点，故B错误；CD.粒子经过P点后继续在磁场中做圆周运动，根据几何关系可得粒子再次经过OM边界离开磁场后不再进入磁场，根据几何关系可得粒子在磁场中运动的角度为2300360则运动的时间t＝600103603mTqB故C正确，D错误。12.（2020年山东卷）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4s末bc边刚好进入磁场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为I，ab边所受安培力的大小为Fab，二者与时间t的关系图像，可能正确的是（）A.B.C.D.【答案】BC【解析】【详解】AB．因为4s末bc边刚好进入磁场，可知线框的速度每秒运动一个方格，故在0~1s内只有ae边切割磁场，设方格边长为L，根据12EBLv=11EIR可知电流恒定；2s末时线框在第二象限长度最长，此时有23EBLv22EIR可知2132II=2~4s线框有一部分进入第一象限，电流减小，在4s末同理可得3112II=综上分析可知A错误，B正确；CD．根据ababFBIL可知在0~1s内ab边所受的安培力线性增加；1s末安培力为1abFBIL在2s末可得安培力为1322abFBIL¢=创所以有3ababFF¢=；由图像可知C正确，D错误。故选BC。三、实验题（每题10分，共计20分）13.（2020年江苏卷）疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是_____。(2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。（填写各步骤前的序号）①把刻度尺竖直固定在墙上②捏住小球，从刻度尺旁静止释放③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置④打开手机摄像功能，开始摄像(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为16s，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为_____2m/s。(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，_____（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方法测出重力加速度。【答案】(1).小钢球(2).①③④②(3).9.61（9.5~9.7）(4).仍能【解析】【详解】(1