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小综合练(二)
1.(2022·辽宁葫芦岛市一模)挥杆套马是我国蒙古族传统体育项目,烈马从骑手身边奔驰而
过时,骑手持6 m长的套马杆,由静止开始催马追赶,二者的v-t图像如图所示,则(
)
A.0~4 s内骑手靠近烈马
B.6 s时刻骑手刚好追上烈马
C.在0~4 s内烈马的平均速度大于骑手的平均速度
D.0~6 s内骑手的加速度大于8~9 s内烈马的加速度
答案 C
解析 v-t图像图线与坐标轴所围的面积表示位移,骑手与烈马在t=0时并排运动,通过
图线在0~4 s内所围的面积可以看出4 s内烈马位移大于骑手位移,所以4 s末烈马与骑手
间距离在增大,0~6 s内烈马位移还是大于骑手的位移,说明6 s末烈马仍在前方,故A、
B错误;根据=,结合A选项分析可知在0~4 s内烈马的平均速度大于骑手的平均速度,
故C正确;由加速度定义式a==,知8~9 s内烈马加速度a = m/s2=5 m/s2,0~6 s内骑
1
手的加速度a= m/s2= m/s2,故D错误.
2
2.(2022·湖南娄底市模拟)无人驾驶飞机简称“无人机”,是利用无线电遥控设备和自备的
程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作.如图所
示,一架无人机挂着一篮高尔夫球在一定高度沿直线水平匀速飞行,某时刻甲球坠落,无
人机保持原来运动状态运动位移 x后,乙球又坠落.假设地面不平整,不计空气阻力,下
列说法正确的是( )
A.甲、乙两球的落地点一定相距x
B.两球在空中时都在无人机的正下方
C.两球在空中时不在无人机的正下方,但两球与无人机处于一条直线上
D.两球落地的速度大小只由无人机的水平飞行速度决定
答案 B解析 只有地面水平时甲、乙两球的落地点才会相距x,故A错误;由于惯性,甲、乙两
球离开无人机后保持原来的水平速度,两球在空中时都在无人机的正下方,故 B正确,C
错误;两球落地的速度大小由无人机的水平飞行速度及下落高度决定,故D错误.
3.(2022·江苏南通市期末)小明要测量一半径为R的半圆形玻璃砖的折射率,他用一束平行
于直径AB的绿色自然光从C点入射时,折射光线恰好打在B点,已知C点到AB的距离为,
则( )
A.该玻璃砖对绿光的折射率为
B.从C点反射的光线仍然为自然光
C.换用红光仍平行于AB从C点入射,其折射光线可能打在E点
D.改变入射光的颜色,将入射点上移,则折射光线可能通过O点
答案 C
解析 C点到直径AB的距离刚好等于玻璃砖半径的一半,由几何关系可知,∠COA=
30°,则入射角为30°,折射角为15°,折射率为n==,故A错误;自然光被玻璃反射后,
反射光是偏振光,故B错误;换用红光从C点入射,因红光折射率小于绿光,折射角变大,
所以折射光线可能打在E点,故C正确;假设折射光线通过O点,则折射角为0,沿平行
于直径AB方向,从AB的上方照射该玻璃砖,入射角不为0,所以折射光线不可能过O点,
故D错误.
4.(2022·北京市模拟)如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表,已知表头G的满偏
电流为I ,定值电阻R 、R 的阻值均等于表头的内阻.当使用1和2两个端点时,电流表
g 1 2
的量程为I,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为I.下列说法正确的是( )
1 2
A.I=2I
1 g
B.I=3I
2 g
C.若仅使R 阻值变小,则I 和I 均变大
1 1 2
D.若仅使R 阻值变小,则I 和I 均变大
2 1 2
答案 C
解析 设R =R =R =R,根据电路结构可知I =I +=I +=3I ,I =I +=I +=1.5I ,选
1 2 g 1 g g g 2 g g g
项A、B错误;因为I =I +,I =I +,则若仅使R 阻值变小,则I 和I 均变大;若仅使
1 g 2 g 1 1 2
R 阻值变小,则I 减小,I 变大,选项C正确,D错误.
2 1 2
5.(多选)(2022·福建省龙岩第一中学模拟)发展核能将为我国碳达峰、碳中和战略发挥不可替代的作用.甘肃武威的钍基熔盐堆核能系统(TMSR)是第四代核能系统之一,它的试验成
功标志着我国在这方面的研究“处于国际引领地位”.其中钍基核燃料铀,由较难裂变的
钍吸收一个中子后经过若干次β衰变而来,铀的一种典型裂变产物是钡和氪.以下说法正
确的是( )
A.外界温度越高,钍核衰变的速度越快
B.钍核Th经过1次β衰变可变成镤Pa
C.在铀核裂变成钡和氪的核反应中,核子的比结合能减小
D.题中铀核裂变的核反应方程为U+n→Ba+Kr+3n
答案 BD
解析 半衰期的大小与温度、压强以及化学状态无关,A错误;1次β衰变,原子核质量数
不变,质子数增大1,所以钍核Th经过1次β衰变可变成镤Pa,B正确;核反应方程式中
生成物比反应物稳定,生成物的比结合能比反应物的比结合能大,所以在铀核变成钡和氪
的核反应中,核子的比结合能增大,C错误;根据质量数守恒和电荷数守恒可知,题中铀
核裂变的核反应方程为U+n→Ba+Kr+3n,D正确.
6.(多选)(2022·四川省成都外国语学校模拟)如图所示,一轮轴可绕轴O自由转动,其轮半
径R=15 cm、轴半径r=10 cm,用轻质绳缠绕在轮和轴上,分别在绳的下端吊起质量m=
0.5 kg、M=2 kg的物块,将两物块由静止释放并开始计时,已知释放后两物块均做初速度
为零的匀加速直线运动,不计轮轴的质量和一切摩擦,取 g=10 m/s2.在M下降、m上升的
过程中,以下说法正确的是( )
A.M减少的重力势能等于m增加的重力势能
B.M下降2.4 m时的速度大小为6 m/s
C.M所受绳子的拉力大小为8 N
D.轮轴转动的角速度ω与时间t的关系为ω=50t (rad/s)
答案 BD
解析 因为不计轮轴的质量和一切摩擦,所以M、m所组成的系统在运动过程中机械能守
恒,所以在M下降、m上升的过程中,M减少的重力势能等于m增加的重力势能与系统增
加的动能之和,故A错误;由题意知,轮半径R=15 cm、轴半径r=10 cm,根据线速度关
系可知==
M下降、m上升的高度关系为==
根据系统机械能守恒得Mgh =mgh +mv 2+Mv 2,代入数据解得v =6 m/s,故B正确;
M m m M M
对M,根据动能定理有(Mg-F )h =Mv 2,得F =5 N,故C错误;根据牛顿第二定律得
T M M TM 的加速度为 a==7.5 m/s2,所以 ω==,其中 R=15 cm=0.15 m,代入得 ω=50t
(rad/s),故D正确.
7.(2022·安徽省江南十校一模)某校物理实验小组要测一未知电阻R 的阻值,要求尽可能
2
精确测量.
(1)为便于设计电路,该实验小组先用多用电表粗测R 的阻值,选用欧姆表×10倍率测量,
2
发现指针偏转过小,为了较准确地进行测量,应该选择________倍率(选填“×100”或
“×1”),并重新进行欧姆调零,正确操作并读数.若这时刻度盘上的指针位置如图所示,
则测量结果是________ Ω.
(2)实验室提供了如下实验器材:
A.电源E(电动势为12 V,内阻不计);
B.电压表V(量程为15 V,内阻R 约为15 kΩ);
1
C.电流表A(量程为30 mA,内阻r 约为10 Ω);
1 1
D.电流表A(量程为20 mA,内阻r 约为15 Ω);
2 2
E.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω,额定电流为1 A);
1
F.滑动变阻器R(最大阻值为1 kΩ,额定电流为0.5 A);
2
G.开关及导线若干.
(3)为尽可能准确测量R 的阻值,实验小组设计了如图所示的电路,实验过程如下:
x
①正确连接实验电路后,调节滑动变阻器R、R 的滑片至适当位置;
1 2
②断开开关S,闭合开关S,调节滑动变阻器R、R 的滑片,使电流表A 的示数恰好为电
2 1 1 2 2
流表A 示数的三分之二,记录此时电压表V的示数U 和电流表A 的示数I;
1 1 1 1
③保持滑动变阻器R 的滑片位置不变,再闭合开关S ,记录电压表V的示数U 和电流表
2 2 2
A 的示数I;
2 2
④根据以上测量数据可得R=________;该实验也可测得电流表A 的内阻r =______.(用
x 1 1
U、I、U、I 表示)
1 1 2 2
答案 (1)×100 1 100(3)④ -
解析 (1)欧姆表的表盘上越向右侧电阻越小,偏角小说明阻值大,应选用“×100”倍率
的电阻挡,换挡后要重新欧姆调零,示数为11.0×100 Ω=1 100 Ω.
(3)④根据题意断开开关S ,闭合开关S 时,电流表A 的示数恰好为电流表A 示数的,则
2 1 2 1
此时流过R 的电流是电流表A 示数的,所以流过R 的电流是流过电流表A 电流的,闭合
x 1 x 2
开关S ,电流表A 的示数为I ,流过R 的电流为,R 两端的电压为U ,则R=,R 和电
2 2 2 x x 2 x x
流表A 以及R 的总电阻为=,电流表A 的内阻r=-.
2 2 1 1
8.(2022·甘肃省第一次诊断)某同学设计的气压升降机如图所示,在竖直圆柱形汽缸内用活
塞封闭了一定质量的气体,汽缸内壁光滑,活塞与内壁接触紧密无气体泄漏,活塞横截面
积为S,活塞及其上方装置总重力大小为G,活塞停在内壁的小支架上(图中未画出),与缸
底的距离为H,气体的温度为T 时,压强等于大气压强p ,已知p =.现给电热丝通电,经
0 0 0
过一段时间,活塞缓慢上升了.上述过程中,气体可视为理想气体,若整个过程中封闭气体
内能的变化为ΔU,求:
(1)气体的最高温度T;
(2)整个过程中气体吸收的热量Q.
答案 (1)2.25T (2)ΔU+pSH
0 0
解析 (1)初态p=p T=T V=SH
1 0 1 0 1
末态:对活塞分析,根据共点力平衡可得p=p+=p,V=(H+)
2 0 0 2
根据理想气体状态方程得=,解得T=2.25T
2 0
(2)全过程外界对气体做的功
W=-pS·=-pSH
2 0
由热力学第一定律ΔU=Q+W
解得Q=ΔU+pSH.
0
9.(2022·浙江百强校联考)如图所示,装置由光滑的四分之一圆弧轨道AB、水平传送带BC
组成,圆弧轨道和传送带在B点平滑连接.一质量为m=0.2 kg的滑块在圆弧轨道上距离B
点高度为h的某处由静止释放,经过传送带,最后落地.已知滑块与传送带的动摩擦因数
为μ=0.1,传送带BC长L=2.5 m,圆弧轨道半径为R=1 m,传送带一直顺时针转动,速
度大小为v=3 m/s,C端距地面的高度H=1.8 m.(传送带的轮子半径很小,滑块可视为质
点,其余阻力不计,g取10 m/s2)(1)若滑块全程匀速通过传送带,求滑块经过圆弧底端对轨道的压力大小.
(2)操作中发现,当滑块从距离B点高度为h 和h 之间(h5.5 m,x=L+1.8 (m)
解析 (1)若小滑块全程匀速通过传送带,则滑块经过B点的速度恰好为v=3 m/s,则F
支
-mg=m,解得F =3.8 N
支
由牛顿第三定律有F =F
压 支
故F =3.8 N
压
(2)经分析可知,滑块经过B点的速度介于v 与v 之间时,经过传送带的加速或减速(极限
1 2
为全程加速和全程减速),都可以以v=3 m/s的速度离开C点而落到地上同一点.有v2-v2
1
=2μgL
v2-v2=-2μgL
2
解得v=2 m/s,v= m/s
1 2
根据动能定理有mgh =mv2
1 1
mgh =mv2
2 2
解得h=0.2 m,h=0.7 m
1 2
(3)滑块始终从A点释放,到达B点的速度为v ,根据动能定理有mgR=mv 2
B B
解得v = m/s
B
经过分析,当传送带长度小于等于L 时,滑块全程减速,否则先减速后以v=3 m/s匀速,
1
则v2-v 2=-2μgL ,解得L=5.5 m
B 1 1
故当L≤L 时v =
1 C
当L>L 时v ′=3 m/s
1 C
由平抛运动规律可知H=gt2
解得t= s
所以,当L≤5.5 m时,滑块落地点至B点的水平距离为x=L+v t=L+ (m)
C
当L>5.5 m时,滑块落地点至B点的水平距离为x=L+v ′t=L+1.8 (m).
C