高三物理综合练习五.doc

高三物理期末综合练习五2014．01
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．
1、图中电感L的直流电阻为RL，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计．当开关S闭合，电路达到稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧（电流表的零刻度在表盘的中央）．则在开关S断开后，两个电流表的指针偏转情况是（ ）
A．G1、G2的指针都立即回到零点
B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，偏后缓慢回到零点
C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点
D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点

2、某位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板
A、B和介质P构成电容器，当可移动介质P向左匀速移出的过程中（ ）
A．电容器的电容变大
B．电容器的电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的电势低
D．流过电阻R的电流方向从M到N

3、如图所示，半圆形容器竖直放置，在其圆心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成θ角，则两小球的初速度之比为（ ）
A．　　　　　　 B．
C． D．

4、如图所示，一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个小球P，开始时，小球处于静止状态．现对小球施加一个水平向右的外力F，使小球向右缓慢偏移，依次经过A点和B点，已知A、B两点分别在如图直线OM和ON上，但图中未标出具体位置，弹簧的伸长量始终处于弹性限度内，下列说法中正确的是（ ）
A．B点比A点高
B．B点比A点低
C．B点与A点高度相同
D．B点可能比A点高，也可能比A点低
5、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S＝200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．线圈中的感应电流方向为顺时针方向
B．电阻R两端的电压随时间均匀增大
C．线圈电阻r消耗的功率为4×10－4W
D．前4s内通过R的电荷量为4×10－4C

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．
负载
…
6、如图所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图。输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线送给用户，两条输电线总电阻用R0表示。当负载增加时，则（ ）
V1 、
V2
A．表压表 、 的读数几乎不变
A2
A1
B．电流表 的读数增大，电流表 的读数减小
A2
V3
C．电压表 的读数增大，电流表 的读数增大
A2
V3
V2
D．电压表 、 的读数之差与电流表 的读数的比值不变

7、如图所示，地球同步卫星P和地球导航卫星Q在同一个平面内绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的有（ ）
A．P的运行周期比Q小
B．P的线速度比Q小
C．P的向心加速度比Q小
D．若要使Q到P的轨道上运行，应该增加它的机械能

8、如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带负电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A．P点的电势高于Q点的电势
B．该点电荷在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C．该点电荷通过P点时的动能比通过Q点时大
D．该点电荷通过P点时的加速度比通过Q点时大
9、如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2分别与质量均为m的小滑块P和小球Q连接．已知直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平面内，杆与水平面的夹角为θ，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，在其下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小滑块的动能先增加后减小
B．小滑块的机械能先增加后减小
C．小球的动能先增加后减小
D．小球的机械能先增加后减小

三、简答题．
10、如图甲，半径不大的圆形纸片固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速
转动。在圆形纸片的旁边竖直安装一个打点计时器，纸片上留下的一段痕迹如图乙
所示。用这个装置可以测量电动机转动的角速度。
①在纸片转动不到一周的过程中，得到了n个清晰而且连续的点，已知打点计时器电源频率为f，要得到角速度ω的测量值，还需直接测量的物理是_______________(用必要的文字和字母表示)；
②角速度ω＝___________________（用已知的物理量和直接测量的物理量的符号表示）；
③为了避免在纸片连续转动的过程中打点出现重叠，在保持电火花计时器与盘面良好接触的同时，缓慢地将电火化计时器沿圆形纸片半径方向向纸片中心移动。则纸片上打下的点的分布曲线就不是一个圆，这样做对测量结果________（填“有”、“没有”或“无法确定”）影响。

11、为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ，设计了如图（a）所示的电路．ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2Ω的保护电阻，滑动片P与电阻丝接触始终良好．
（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图（b）所示，其示数为d=＿＿＿＿＿＿mm．
（2）实验时闭合开关，调节P的位置，记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据，如下表：

x（m）
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
U（V）
1.50
1.72
1.89
2.00
2.10
2.18
I（A）
0.49
0.43
0.38
0.33
0.31
0.28
U/I（Ω）
3.06
4.00
4.97
6.06
6.77
7.79

图（c） 图（d）

①请根据表中数据在图（c）上描点连线作U-I关系图线，根据该图象，可得电源的电动势E=＿＿＿＿＿＿V；内阻r=＿＿＿＿＿＿Ω．

②根据表中数据作出的U/I-x关系图象如图（d）所示，利用该图象，可求得电阻丝的电阻率ρ为＿＿＿＿＿＿Ω·m（保留两位有效数字）．
③图（d）中-x关系图线纵截距的物理意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

12、（选修模块3－4）（12分）
（1）下列说法中正确的是_________．
A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的
B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
C．狭义相对论认为：光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变．
D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差
（2）如图所示，一个半径为R的1/4透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA＝，该球体对蓝光的折射率为．则它从球面射出时的出射角β＝___________；若换用一束紫光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不变”）．

（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T=2s，t＝0时刻的波形如图所示．此刻，波刚好传到x=6m处，求：质点a平衡位置的坐标x＝10m处的质点，经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动？

四、计算题：本题共4小题．
13、光滑水平面上有质量为M、高度为h的光滑斜面体A，斜面上有质量为m的小物体B，都处于静止状态。从某时刻开始释放物体B，在B沿斜面下滑的同时斜面体A沿水平方向向左做匀加速运动。经过时间t，斜面体水平移动s，小物体B刚好滑到底端。
（1）求运动过程中斜面体A所受的合力；
（2）求小物体B到达斜面体A底端时的速度大小。
S
A
B
h

14、如图所示，在绝缘光滑的水平面上，有一个质量为m、边长为L的正方形线框，用一垂直于
ab 边的恒定外力将正方形线框以速率v1匀速拉进磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，当正方形
线框全部进入磁场后立即将外力撤去，线框最终能完全离开磁场，若测得cd边刚要离开磁场时速
率为v2，已知磁场方向竖直向下，宽度为5L，正方形线框每条边的电阻均为R，求：
（1）恒定外力的大小；
（2）线框ab边刚进磁场到刚要出磁场时所用时间t和cd边刚要离开磁场时的电势差Ucd；
（3）整个过程中产生的焦耳热Q．

15、如图所示，一直立的轻质薄空心圆管长为L，上下端口处各安放有一个质量均为m的圆柱形物块A、B，A、B紧贴管的内壁，厚度不计．A、B与管内壁间的最大静摩擦力分别是f1＝mg、f2＝kmg(k>1)，且滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等．管下方存在这样一个区域：当物块A进入该区域时受到一个竖直向上的恒力F，而B在该区域运动时不受它的作用，PQ、MN是该区域上下水平边界，高度差为H(H<L)．现让管的下端从距离上边界PQ高H处由静止释放．
(1) 若F＝mg，求A到达上边界PQ时的速度vA和B到达下边界MN时的速度vB；
(2) 为使A、B间无相对运动，求F应满足的条件；
(3) 若F＝3 mg，求物块A到达下边界MN时A、B间距离．

16、如图甲所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD，线框的边长为m、总电阻为。在直角坐标系中，有界匀强磁场区域的下边界与轴重合，上边界满足曲线方程（m），场强大小。线框在沿轴正方向的拉力作用下，以速度水平向右做匀速直线运动，恰好拉出磁场。
（1）求线框中AD两端的最大电压；
（2）在图乙中画出运动过程上线框i-t图象；
x/m
y/m
B（O）
A
C
D
0.3
甲

F
（3）求线框在穿越整个磁场的过程中，拉力所做的功。
t/s
i/A
O
乙

高三物理综合练习五参考解答
10、（1）在该时间内转过的角度θ．所以要用量角器测量角度．
θf
(n−1)
（2）ω=（3）没有

11、（1）0.400（0.398~0.402）（2分）
（2）①如右图（2分），3.00（2.98~3.02）（1分），1.0（1Ω、1.00Ω也对）（1分）；
②1.2×10-6或1.3×10-6；（2分）
③电流表的内阻（为2.0Ω）。（2分）

12．（选修模块3－4）
（1）CD（4分）
（2）60°，偏左（每空2分）
（3）由图可知波长为：λ=4m
波速为：=2m/s（1分）
波从x=6m传到x＝10m处需要的时间为：=2s（1分）
x＝10m的质点还需要=1s第一次经过平衡位置向y轴负方向运动。（1分）
所以，一共需要的时间为：t=t1+=3s（1分）
13．解析
（1）对A，在匀加速运动过程中

由牛顿第二定律得

（2）对AB组成的系统，机械能守恒，由机械能守恒定律得

解得：
14．

15. 解：(1) 整体从开始下落到上边界PQ过程中，由机械能守恒定律有
2mgH＝(2m)v(2分)
解得vA＝(1分)
整体从开始下落到完全离开MN边界的过程中，由动能定理有
2mg(2H＋L)－FH＝(2m)v(2分)
解得vB ＝(1分)
(2) 设A、B与管不发生相对滑动时共同加速度为a，A与管的静摩擦力为fA，则有
对整体：2mg－F＝2ma(1分)
对A: mg＋fA－F＝ma(1分)
并且fA≤f1(1分)
解得F≤2mg(2分)
(3) 当F＝3mg，可知A相对圆管向上滑动，设A的加速度为a1，则
mg＋f1－F＝ ma1(1分)
解得a1＝－g(1分)
与前阶段自由落体H位移比较，A向下减速运动位移H时，速度刚好减到零，此过程运动的时间t＝(1分)
由于管的质量不计，在此过程中，A对管的摩擦力与B对管的摩擦力方向相反、大小均为mg，B受到管的摩擦力小于kmg，则B与圆管相对静止，受到重力、A对管的摩擦力二力平衡，以速度vA做匀速直线运动，物块A到达下边界MN时A、B间距离
ΔL＝L－(vAt－H) (1分)
解得ΔL＝L－H(1分)

16．解（1）当导线框运动到磁场中心线时，有两种情况，一是BC边，二是AD边，当AD边运动到磁场中心时，AD边上的电压最大。
x/m
y/m
O
0.3
F
A
C
D
B
x/m
y/m
O
0.3
F
A
C
D
B

t/s
i/A
O

（2）BC边切割磁场的时间为
此后，经t2时间，线框中无感应电流

AD边切割时间t3=t1=0.03s
在整个切割过程中，i-t图像如图所示.

思考：如何估算磁场区域的面积？
由图像可知，每个小方格表示电量q=0.0005C
在图像中，图像与t轴所围区域共有小方格153个（150~155个均算正确）
故t1时间内通过线框某一截面的电量=0.0765C
又
=0.038m2

（3）在t1和t3时间内，通过线框的电流按正弦规律变化
(A)
(J)
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