1、中国人民大学附属中学 2018 届高三考前热身练习1. 各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是A. 射线、紫外线、可见光、红外线 B. 射线、红外线、紫外线、可见光C. 紫外线、可见光、红外线、 射线 D. 红外线、可见光、紫外线、 射线【答案】A【解析】在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、 射线、 射线，所以选项 A 正确。【考点定位】电磁波谱【方法技巧】本题需要记得电磁波谱按照波长或频率的排列顺序，按照这个顺序就可以分析出答案。视频2. 如图所示是小明同学画的几种人造地球卫星轨道的示意图，视地球为均匀质量的球体，其中 a 卫星的
2、轨道平面过地轴，b 卫星轨道与地轴夹角为一锐角，c 卫星轨道为与地轴垂直的椭圆。则A. 三个卫星都不可能是地球同步卫星B. 各轨道运行的卫星的速度大小始终不变C. 如果各卫星质量相等，它们的机械能也相等D. c 卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度【答案】A【解析】地球的同步卫星一定在与赤道共面的圆轨道上运行，则三个卫星都不可能是地球同步卫星，选项 A 正确；在 c 轨道上的卫星在椭圆轨道上运行，则卫星的速度大小不断变化，选项 B错误；三个卫星的速度和高度都不能比较，则不能比较机械能的大小，选项 C 错误；第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动卫星的最大速度，则 c 卫星在远地点的速度一定小于第一
3、宇宙速度，选项 D 错误；故选 A.3. 如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列反映体重计示数随时间变化的 F-t 图像可能正确的是A. B. C. D. 【答案】C【解析】对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，ABD 错误；C 正确。故选 C。点睛：本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了。4. 如图所示是某种频率的光常温下从真空向介质入射
4、时几种介质对真空的折射率，由表中数据结合相关知识可以知道A. 这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度B. 这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距大于在空气中观测的条纹间距C. 光密介质的密度一定大于光疏介质密度D. 这种频率的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射【答案】D【解析】由表中数据可知，玻璃的折射率大于水的折射率，根据 可知，光在玻璃中的速度小于在水中的速度，选项 A 错误；这种频率的光在水中的波长小于在空气中的波长，则根据可知，这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距小于在空气中观测的条纹间距，选项 B 错误；光密介质的折射率较大，而不是
5、密度较大，故 C 错误。水晶对这种频率的光的折射率大于水的折射率，根据 可知，水晶的临界角较小，则从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射，选项 D 正确；故选 D.点睛：此题关键是能从表格中获取各种介质的折射率的信息；知道折射率越大，光在介质中的速度越小，临界角越小.5. 在均匀介质中坐标原点 O 处有一波源做简谐运动，其表达式 y 5sin( 2 t) ，它在介质中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到 x=12 m 处，形成的波形图象如图所示，则A. 这一列波的波速等于 12m/sB. M 点在此后第 3 s 末的振动方向沿 y 轴正方向C. 波源开始振动时的运动方向
6、沿 y 轴负方向D. 此后 M 点第一次到达 y=5m 处所需时间是 2 s【答案】B【解析】波的周期 ，波长 =8m，波速 v= =2m/s，选项 A 错误；M 点在此时振动方向向下，则第 3 秒末，即经过了 0.75T，该点的振动方向沿 y 轴正向，故 B 正确；因波传到 x=12m处时，质点向 y 轴正向振动，故波源开始振动时的运动方向沿 y 轴正向，故 C 错误；t=0时刻，质点 M 向下振动，则此后 M 点第一次到达 y=5m 处所需时间是一定大于 T/2，即大于 2s，故 D 错误；故选 B。点睛：考查由表达式来确定角速度与周期，并掌握波长、波速、周期的关系，并能灵活运用，同时并判
7、定某质点经过一段时间时，所处的振动方向，或由所处的位置，来判定所经历的时间。6. 如图，M 为半圆形导线框，圆心为 OM；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线 OMON 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。现使线框 M、N 在 t=0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过 OM 和 ON 的轴，以相同的周期 T 逆时针匀速转动，则A. 两导线框中均会产生正弦交流电B. M 导线框中感应电流的周期等于 N 导线框中周期的二倍C. 两导线框产生的感应电动势的最大值相等D. 两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有
8、效值也相等【答案】C【解析】半径切割磁感线产生的感应电动势：E BL2，因为线框匀速转动，感应电动势恒定，线框中电流大小恒定，故 A 错误； M、N 两线框匀速转动，M 线框第一个 T 电流方向逆时针，第二个 T 电流顺时针方向；N 线框转动一圈，只有 T 的时间有感应电流，第一个 T 电流逆时针，第二个 T 电流为 0第三个 T 电流顺时针方向，第四个 T 没有电流，依次循环。画出 M、N 线框中电流随时间变化的关系图线如图所示，所以两线框中感应电流的周期相等，故 B 错误；两线框均有一条半径在切割磁感线产生感应电动势，感应电动势的大小为 BL2，故 C 正确；根据电流的热效应，对 M 线框
9、整个一周中均有电流；而 N 线圈只有半个周期时间有电流，且两线圈中产生的电动势都相等，可知两导线框中感应电流的有效值不相等，选项 D错误；故选 C. 点睛：本题考查了法拉第电磁感应定律 EBLv BL2 在转动切割类型中的应用，掌握楞次定律，会判断感应电流的方向。理解有效值的定义，掌握好有效值的定义就可以计算非正弦交变电流的有效值。7. 一切物体的分子都在做永不停息的无规则热运动，但大量分子的运动却有一定的统计规律。氧气分子在 0C 或 100C 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比（以下简称占比）随气体分子速率的变化如图中两条曲线所示。对于图线的分析，下列说法正确的是A. 温度升高，
10、所有分子的动能都增大B. 100C 温度下，速率在 200-300m/s 的那一部分分子占比较 0C 的占比多C. 由于分子之间的频繁碰撞，经过足够长时间，各种温度下的氧气分子都将比现在速率更趋于一样D. 如果同样质量的氧气所占据体积不变，100C 温度下氧气分子在单位时间与单位面积器壁碰撞的次数较 0C 时更多【答案】D【解析】温度升高，分子的平均动能变大，并非所有分子的动能都增大，选项 A 错误；实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，为 100时的情形，由图可知速率在 200-300m/s 的那一部分分子占比较 0C 的占比少，选项 B 错误；因速率较大的分子与速
11、率较小的分子碰撞时只是交换速度，则即使分子之间的频繁碰撞，经过足够长时间，各种速率的分子所占的比例不会发生变化，选项 C 错误； 如果同样质量的氧气所占据体积不变，100C 温度下氧气分子运动的平均速率较大，则在单位时间与单位面积器壁碰撞的次数较 0C 时更多，选项 D 正确；故选 D.8. 降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱。某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声（比如 100Hz1000Hz） ；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器
12、向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有A. 该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消B. 该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声C. 如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好D. 如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声【答案】D【解析】因周围环境产生的噪声频率在 100Hz1000Hz 范围之内，而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声，所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪
13、声不能够完全抵消，即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声，选项 AB 错误；如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大，则该耳机降噪效果一定会更好，选项 C 错误；如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，选项 D 正确；故选 D.9. 可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾角为 37的倾斜冰面上，先以加速度 a=0.5m/s2 从冰面底部由静止开始沿直线向上 “奔跑”，t=8s 时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中
14、姿势保持不变） 。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数 =0.25， sin37=0.60，cos37=0.80，重力加速度 g 取 10m/s2。求：（1）企鹅向上“奔跑” 的位移大小；（2）企鹅在冰面向前滑动的加速度大小；（3）企鹅退滑到出发点时的速度大小。 （结果可用根式表示）【答案】(1) (2) (3) 【解析】【分析】企鹅向上“奔跑” 做匀加速运动，由运动学公式求出企鹅向上“奔跑”的位移大小；根据牛顿第二定律求出企鹅在冰面滑动的加速度大小，结合运动学公式求出企鹅退滑到出发点时的速度大小；解：（1） “奔跑”过程（2）上滑过程：下滑过程（3）上滑位移 ，退滑到出发点的速度 ，解得10.
15、1932 年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为两个 D 形盒，分别为 D1、D2。D 形盒装在真空容器里，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与 D 形盒底面垂直。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。D 形盒的半径为 R，磁场的磁感应强度为 B。设质子从粒子源 A 处进入加速电场的初速度不计。质子质量为 m、电荷量为+q。加速器接入一定频率的高频交变电源，加速电
16、压为 U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。求：（1）质子第一次经过狭缝被加速后进入 D2 盒时的速度大小 v1 和进入 D2 盒后运动的轨道半径 r1；（2）质子被加速后获得的最大动能 Ek 和交变电压的频率 f；（3）若两 D 形盒狭缝之间距离为 d，且 dR。计算质子在电场中运动的总时间 t1 与在磁场中运动总时间 t2，并由此说明质子穿过电场时间可以忽略不计的原因。【答案】(1) ， (2) ， (3) ，； 【解析】（1）设质子第 1 此经过狭缝被加速后的速度为 v1： 解得 解得： （2）当粒子在磁场中运动半径非常接近 D 型盒的半径 A 时，粒子的动能最大，设速度为vm，则解
17、得 回旋加速器正常工作时高频交变电压的频率等于粒子回旋的频率，则设粒子在磁场中运动的周期为 T,则： 则 （3）设质子从静止开始加速到粒子离开加速了 n 圈，粒子在出口处的速度为 v，根据动能定理可得： 可得 粒子在夹缝中加速时，有： ，第 n 次通过夹缝所用的时间满足： 将粒子每次通过夹缝所用时间累加，则有 而粒子在磁场中运动的时间为（每圈周期相同） 可解得 ，因为 dR，则 t1t211. 真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示，光照前两板都不带电，以光照射 A 板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。电子逸出时其速度是向各个方向的，作为一种简化模型，我们假设所有逸出的电子都
18、垂直于 A 板向 B 板运动，且电子离开 A 板时的动能在 0 到 Ekm 之间概率均匀，即动能在任意 Ek 到 Ek+Ek 之间的电子数都相等。已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N0，忽略电子的重力及它们之间的相互作用，保持光照条件不变，a 和 b 为接线柱。电子逸出时的最大动能为 Ekm，元电荷为 e（1）图示装置可看作直流电源，试判断该电源的正负极并求其电动势 E。（2）当 ab 间接有用电器时，AB 板间电压为某一小于电动势的值 Uab，此时初速度较小的电子将不能到达 B 板，求此时能够到达 B 板的电子数 N 与 N0 的比值，以及此时电路中电流强度 I 与短路电流 I0 的比
19、值。（3）在对外供电时，并不是所有的电源其路端电压与电源电动势之间都满足 U=E-Ir，其中 r 为一与外电路无关的量，但可以证明在上述简化模型中这一关系成立。试证明之，并求出相应的 r。【答案】(1) A 板为正极 B 板为负极 ， (2) ， (3) 【解析】（1）电子从 A 板发出在 B 板积聚，A 板为正极板，B 板为负极板；电源电动势等于电源两端开路是的路端电压，此时动能最大的电子也不能到达 B 板，即有 Ee=Ekm 可得 E=Ekm/e，方向经电源内部 B 指向 A;（2）当 AB 板间接有用电器电压 Uab 时，设能到达 B 板的电子最小动能为 Ek1，即有，又因为电子离开 A 板时具有各种动能的概率均匀，设单位时间内到达 B 板的电子数为 N,既有 此时电路中的电流：I=Ne短路时所有电子均能到达 B 板，此时电路中电流为短路电流 I0=N0e所以此时电路中电流强度 I 与短路电流 I0 的比值：(3)由（2）可见：当电源处于工作状态时，电路中的电流强度 I 与电源两端的电压 U 之间满足一般关系为 即 ，其中 与外电路无关，即所求 ，把电动势 E和短路电流 I0 的表达式带入，解得： 其中 可见 r 只与光照条件、材料和其它物理常量有关，与外电路无关.
