（江蘇專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 模塊綜合檢測檢測.doc

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模塊綜合檢測 (時(shí)間：60分鐘　分值：100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確) 1．2017年12月29日，中國首個(gè)快堆核電示范工程在福建霞浦開工建設(shè)．“快堆”核反應(yīng)進(jìn)程依次為：U→U→Np→Pu，下列說法正確的是(　　) A.U和U是同位素，其原子核內(nèi)中子數(shù)相同 B.U和U發(fā)生了α衰變 C.U變?yōu)閁發(fā)生了β衰變 D．1 g U經(jīng)過一個(gè)半衰期，U原子核數(shù)目變?yōu)樵瓉淼囊话? 答案：D 2.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定著一個(gè)光滑圓環(huán)，中央有孔的小球P和K套在環(huán)上，兩小球由伸直的輕細(xì)繩連接，它們恰好能保持靜止?fàn)顟B(tài)．已知K的質(zhì)量為m，O、K連線水平，P、K連線與水平線夾角為30.重力加速度為g，則(　　) A．細(xì)繩對K球的拉力大小為mg B．細(xì)繩對K球的拉力大小為2mg C．P球的質(zhì)量為m D．P球的質(zhì)量為 m 解析：選B. 本題考查平行四邊形定則及物體的平衡．分析K球受力情況，有FTsin 30＝mg，得FT＝2mg，A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；分析P球受力情況，并作力的平行四邊形，如圖所示．由幾何關(guān)系得mPg ＝FT＝2mg，C、D項(xiàng)錯誤． 3.如圖所示，斜面體A上的物塊P，用平行于斜面體的輕彈簧拴接在擋板B上，在物塊P上施加水平向右的推力F，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是　(　　) A．物塊P與斜面之間一定存在摩擦力 B．輕彈簧一定被拉長 C．地面對斜面體A一定存在摩擦力 D．若增大推力F，則彈簧彈力一定減小 解析：選C.若物塊P受到彈簧的彈力與物塊的重力及推力F、支持力平衡，則不受摩擦力，選項(xiàng)A錯誤；若物塊P受到支持力與物塊的重力及推力F三力平衡，則無彈簧彈力，選項(xiàng)B錯誤；物塊P、斜面A及彈簧相對靜止，可看成一整體，受到的水平面的摩擦力大小等于推力F，選項(xiàng)C正確；增大推力F，因?yàn)椴淮_定彈簧的初始狀態(tài)及物塊P是否受靜摩擦力，增大推力F彈簧彈力減小、不變或者增大都有可能，選項(xiàng)D錯誤． 4．2017年國際雪聯(lián)單板滑雪U形池世錦賽決賽在西班牙內(nèi)華達(dá)山收官，女子決賽中，中國選手蔡雪桐以90.75分高居第一，成功衛(wèi)冕．如圖所示，單板滑雪U形池場地可簡化為固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道場地，雪面不同曲面處的動摩擦因數(shù)不同．因摩擦作用，滑雪運(yùn)動員從半圓形場地的坡頂下滑到坡底的過程中速率不變，則(　　) A．運(yùn)動員下滑的過程中加速度不變 B．運(yùn)動員下滑的過程所受合力恒定不變 C．運(yùn)動員下滑過程中與雪面的動摩擦因數(shù)變小 D．運(yùn)動員滑到最低點(diǎn)時(shí)所受重力的瞬時(shí)功率達(dá)到最大 解析：選C. 本題考查圓周運(yùn)動與受力分析．運(yùn)動員下滑過程中加速度始終指向圓心，方向不斷變化，A項(xiàng)錯誤；由牛頓第二定律可知，合力方向也不斷變化，B項(xiàng)錯誤；運(yùn)動員下滑過程中受力情況如圖所示，滑動摩擦力Ff＝μFN＝mgcos θ，由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動知識，有FN－mgsin θ＝m，聯(lián)立解得mgcos θ＝μ(mgsin θ＋m)，則運(yùn)動員下滑過程中與雪面的動摩擦因數(shù)變小，C項(xiàng)正確；運(yùn)動員滑到最低點(diǎn)時(shí)重力方向與速度方向垂直，此時(shí)重力的瞬時(shí)功率為零，D項(xiàng)錯誤． 5．為探究人在運(yùn)動過程中腳底在接觸地面瞬間受到的沖擊力問題，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用落錘沖擊地面的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即通過一定質(zhì)量的重物從某一高度自由下落沖擊地面來模擬人體落地時(shí)的情況．重物與地面的形變很小，可忽略不計(jì)．g取10 m/s2.表中為一次實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知(　　) 重物(包括傳感器)的質(zhì)量m/kg 8.5 重物下落高度H/cm 45 重物反彈高度h/cm 20 最大沖擊力Fm/N 850 重物與地面接觸時(shí)間t/s 0.1 A.重物受到地面的最大沖擊力時(shí)的加速度大小為100 m/s2　 B．重物與地面接觸前瞬時(shí)的速度大小為2 m/s C．重物離開地面瞬時(shí)的速度大小為3 m/s D．在重物與地面接觸的過程中，重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6倍 解析：選D.本題考查牛頓運(yùn)動定律、動能定理、動量定理等知識點(diǎn)，設(shè)重物受到最大沖擊力時(shí)加速度的大小為a，由牛頓第二定律有a＝，解得a＝90 m/s2，A項(xiàng)錯誤；重物在空中運(yùn)動過程中，由動能定理mgH＝mv2，可得重物與地面接觸前瞬時(shí)的速度大小v1＝＝3 m/s，B項(xiàng)錯誤；重物離開地面瞬時(shí)的速度大小v2＝＝2 m/s，C項(xiàng)錯誤；重物與地面接觸過程中，設(shè)重物受到的平均作用力大小為F，選取豎直向上為正方向，由動量定理有(F－mg)t＝mv2－m(－v1)，解得F＝510 N，由＝＝6，D項(xiàng)正確． 二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分) 6．有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則(　　) A．a(chǎn)的向心加速度小于重力加速度g，c的向心加速度大于d的向心加速度 B．在相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長，a、c轉(zhuǎn)過的弧長對應(yīng)的角度相等 C．c在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是，a在2小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是 D．b的運(yùn)動周期一定小于d的運(yùn)動周期，d的運(yùn)動周期一定小于24小時(shí) 解析：選ABC.此題考查萬有引力定律、衛(wèi)星的運(yùn)動等知識點(diǎn)．c是地球同步衛(wèi)星，相對于地面靜止，a與c的角速度相等，由a向＝ω2R知，a的向心加速度小于c的向心加速度，c的向心加速度大于d的向心加速度，a、c的向心加速度均小于g，A項(xiàng)正確；a、b、c、d四顆衛(wèi)星中，b的線速度最大，所以在相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長，a、c角速度相等，相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長對應(yīng)的角度相等，B項(xiàng)正確；c的周期為24小時(shí)，c在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角θ＝ωt＝4＝，處在地面上的a在2小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是，C項(xiàng)正確；由T＝知，d的周期大于c的周期，大于24小時(shí)，D項(xiàng)錯誤． 7．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，A右端連接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連．開始時(shí)用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．在該過程中下列分析正確的是(　　) A．B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量 B．B物體獲得最大速度時(shí)，其受到細(xì)線的拉力的大小等于B所受重力大小 C．A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量大于細(xì)線拉力對A做的功 D．A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線拉力對A做的功 解析：選BD.對于物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，可知B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量與A動能增加量之和，故A錯誤；對于B物體，只受重力與細(xì)線拉力，達(dá)到最大速度時(shí)，其受到細(xì)線的拉力的大小等于B所受重力大小，故B正確；根據(jù)功能關(guān)系可知，A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線拉力對A做的功，故C錯誤，D正確． 8.如圖所示直角坐標(biāo)系xOy，P(a，－b)為第四象限內(nèi)的一點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)電荷(重力不計(jì))從原點(diǎn)O以初速度v0沿y軸正方向射入．第一次在整個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，該電荷恰好能通過P點(diǎn)；第二次保持y>0區(qū)域磁場不變，而將y<0區(qū)域磁場改為沿x方向勻強(qiáng)電場，該電荷仍通過P點(diǎn)．則(　　) A．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ B．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ C．電荷從O運(yùn)動到P，第二次所用時(shí)間一定短些 D．電荷通過P點(diǎn)時(shí)的速度，第二次與x軸負(fù)方向的夾角一定小些 解析： 選AC.第一次在整個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，該電荷恰能通過P點(diǎn)，粒子做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡如圖所示． 由幾何知識可知： (a－R)2＋b2＝R2， 解得R＝，由qvB＝， 解得B＝，故A正確，B錯誤；第二次保持y＞0區(qū)域磁場不變，而將y＜0區(qū)域磁場改為沿x軸方向的勻強(qiáng)電場．該電荷仍通過P點(diǎn)，粒子在第一象限做勻速圓周運(yùn)動．在第四象限做類平拋運(yùn)動，運(yùn)動時(shí)間t2＝T＋；第一次做勻速圓周運(yùn)動時(shí)間t1＝T＋，大于b，所以t1＞t2，C正確；電荷第一次通過P點(diǎn)時(shí)，速度與x軸負(fù)方向的夾角為α，則tan α＝＝，第二次速度與x軸負(fù)方向的夾角為θ，則tan θ＝＝，所以tan θ＞tan α，D錯誤． 三、非選擇題(本題共4小題，共52分．按題目要求作答，計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 9．(8分)某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)．在一端裝有定滑輪的長木板上固定A、B兩個(gè)光電門，與光電門相連的計(jì)時(shí)器能顯示滑塊上的遮光片通過光電門時(shí)的遮光時(shí)間，滑塊通過繞過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與測力計(jì)掛鉤相連，測力計(jì)另一端吊著沙桶，測力計(jì)能顯示滑塊所受的拉力，滑塊對長木板的壓力與滑塊的重力大小相等，已知遮光片寬度為d，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間. (1)為了滿足實(shí)驗(yàn)的要求，下列說法正確的是______． A．長木板應(yīng)放在水平桌面上 B．長木板沒有定滑輪的一端應(yīng)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力 C．沙桶及測力計(jì)的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量 D．定滑輪與滑塊之間的細(xì)繩應(yīng)與長木板平行 (2)甲同學(xué)測出A、B兩光電門之間的距離為L，滑塊通過A、B兩光電門的時(shí)間分別為t1、t2，滑塊的加速度大小a＝________________(用字母L、d、t1、t2表示)． (3)多次改變沙桶里沙的質(zhì)量，重復(fù)步驟(2)，根據(jù)測得的多組F和a，作出a－F圖象如圖乙所示，由圖象可知，滑塊的質(zhì)量為____________，滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為________． 解析：(1)為保證滑塊做勻加速運(yùn)動，繩子的拉力必須恒定，應(yīng)調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木板平行，故A、D正確；本實(shí)驗(yàn)要測量動摩擦因數(shù)，不需要平衡摩擦力，故B錯誤；由于本實(shí)驗(yàn)中有測力計(jì)，故不要求沙桶及測力計(jì)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，故C錯誤． (2)滑塊通過A、B兩光電門的速度分別為：vA＝，vB＝，由勻變速直線運(yùn)動的速度—位移公式可知，2aL＝v－v，解得：a＝＝＝. (3)滑塊受到的摩擦力為：f＝μmg 由牛頓第二定律可得：F－μmg＝ma 解得力F與加速度a的函數(shù)關(guān)系式為：a＝－μg， 由圖象所給信息可得圖象斜率為：k＝＝，所以 m＝， 由圖象所給信息可得圖象截距為：b＝－μg＝－a0，所以μ＝.　 答案：(1)AD　(2) (3)　 10．(9分)某研究小組想用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線． A．電壓表V1 (量程6 V、內(nèi)阻約5 000 Ω) B．電壓表V2 (量程3 V、內(nèi)阻約3 000 Ω) C．電流表A(量程3 A、內(nèi)阻約0.5 Ω) D．滑動變阻器R(最大阻值10 Ω、額定電流4 A) E．小燈泡(2 A、5 W) F．電池組(電動勢E、內(nèi)阻r) G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)電路如甲圖所示時(shí)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，經(jīng)多次測量，得到多組對應(yīng)的電流表、電壓表示數(shù)，并在U－I坐標(biāo)系中描繪出兩條圖線，如乙圖所示，則 (1)電池組的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)在U－I坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交，此時(shí)滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為________Ω. (3)將三個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)后再接到該電路上，則每個(gè)燈泡的實(shí)際功率為________W. 解析：(1)電源的U－I圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源電動勢等于圖線的總截距，即E＝4.5 V，電源內(nèi)阻r＝＝ Ω＝1.0 Ω.　 (2)由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)，即燈泡電壓UL＝2.5 V，此時(shí)電路電流I＝2.0 A，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：E＝Ir＋UL＋I(xiàn)R滑，即4.5 V＝2.01 V＋2.5 V＋2.0R滑，解得R滑＝0. (3)設(shè)流過每個(gè)燈泡的電流為I，三個(gè)燈泡并聯(lián)接在電源上，在閉電路中，路端電壓：U＝E－3Ir＝4.5 V－31I＝4.5 V－3I，即U＝4.5 V－3I，在圖乙所示坐標(biāo)系中作出圖象如圖所示： 由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓約為1 V，流過每個(gè)燈泡的電流為1.2 A，每個(gè)燈泡實(shí)際功：P＝UI＝11.2 W＝1.2 W. 答案：(1)4.5　1.0 Ω　(2)0　(3) 1.2 11．(15分) 如圖所示，在光滑的冰面上放置一個(gè)曲面滑槽，其上表面為四分之一圓周的圓弧，圓弧的半徑足夠大且光滑，圓弧與水平地面相切．一個(gè)坐在冰車上的小孩手扶一小球靜止在冰面上，某時(shí)刻小孩將小球以v0的速度向曲面推出．已知小球的質(zhì)量為m，曲面滑槽的質(zhì)量為2m，重力加速度為g. (1)求小球在曲面上能上升的最大高度； (2)若小孩將小球推出后還能再接到小球，則小孩和冰車的總質(zhì)量M應(yīng)滿足什么條件？ 解析：(1)小球在曲面上運(yùn)動到最大高度時(shí)兩者共速，設(shè)速度為v，小球與曲面的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒，有： mv0＝(m＋2m)v mv＝(m＋2m)v2＋mgh 解得：h＝. (2)小孩推球的過程中動量守恒，即0＝mv0－MvM 對于球和曲面，在相互作用到最后分開的過程中，動量守恒且機(jī)械能守恒，則有： mv0＝mv1＋2mv2 mv＝mv＋2mv 解得：v1＝－v0 若小孩將球推出后還能再接到球，則有 v0>vM 得：M>3m. 答案：見解析 12．(20分)研究太空宇宙射線的粒子組成時(shí)，要在探測衛(wèi)星上安裝“太空粒子探測器”和質(zhì)譜儀．“太空粒子探測器”由加速裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和收集裝置三部分組成，其原理可簡化為圖甲所示．輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個(gè)同心圓，圓心為O，外圓的半徑為R1，電勢為φ1，內(nèi)圓的半徑R2＝，電勢為φ2.內(nèi)圓內(nèi)有方向垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場，收集薄板MN與內(nèi)圓的一條直徑重合，收集薄板兩端M、N與內(nèi)圓間存在狹縫．假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們能均勻地吸附到外圓面上，并被加速電場從靜止開始加速，粒子進(jìn)入磁場后，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在收集薄板MN上并被吸收(收集薄板兩面均能吸收粒子，兩端不吸收粒子)，不考慮粒子間的相互作用． (1)求粒子剛到達(dá)內(nèi)圓時(shí)速度的大小； (2)以收集薄板MN所在的直線為橫軸建立如圖甲所示的平面直角坐標(biāo)系．分析外圓哪些位置的粒子將在電場和磁場中做周期性運(yùn)動，求出這些粒子運(yùn)動的一個(gè)周期內(nèi)在磁場中運(yùn)動的時(shí)間； (3)現(xiàn)“太空粒子探測器”收集到質(zhì)量分別為2m和m、電荷量均為＋q的甲、乙兩種粒子，粒子從靜止開始經(jīng)乙圖所示的電壓為U0的加速電場加速后通過狹縫PQ垂直磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場，最后打在照片底片上，不考慮粒子間的相互作用，若加速電壓在(U0－ΔU)到(U0＋ΔU)之間波動，要使甲、乙兩種粒子在底片上沒有重疊，求狹縫PQ的寬度L滿足的條件． 解析：(1)帶電粒子在輻射狀電場中加速時(shí)，由動能定理可知： q(φ1－φ2)＝mv2－0 則粒子剛到達(dá)內(nèi)圓時(shí)速度的大小v＝. (2)粒子進(jìn)入磁場后，在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，有：qvB1＝m 解得：r＝ ＝R2 所以由幾何關(guān)系可知，從收集板左端貼著收集板上表面進(jìn)入磁場的粒子在磁場中運(yùn)動圓周后，射出磁場，進(jìn)入電場，在電場中先減速后反向加速，再返回磁場，如此反復(fù)做周期性的運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡如圖所示．設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為T，有：T＝＝ 粒子進(jìn)入電場的四個(gè)位置坐標(biāo)分別為(0，R1)，(R1，0)，(0，－R1)，(－R1，0)．　 (3)設(shè)甲種粒子在磁場B2中的運(yùn)動半徑為r1，則其在電場中加速時(shí)，有： qU0＝2mv 且qvB2＝2m 解得：r1＝ 最小半徑r1min＝ 設(shè)乙種粒子在磁場B2中的運(yùn)動半徑為r2，同理可得最大半徑r2max＝ 由題意得：2r1min－2r2max>L， 即 － >L 解得：L< [2－]． 答案：見解析