物理综合试题.doc

高三物理测试题
命题：姚磊 审题：王信 2013.3.16
一、选择题：（共48分）
第1题图
O
θ
C
B
A
1．如图所示，一根弹性良好的橡皮绳固定在同一高度的A、B两点，中间悬挂一轻质光滑滑轮，滑轮下端挂一质量为m的重物，平衡时橡皮绳之间的夹角为θ。现把B点水平右移到C点，达到新的平衡（橡皮绳始终在弹性限度内）。则移动后相比移动前，下列说法中正确的是（ ）
A．重物所受的合力变大 B．橡皮绳的弹力变大
C．橡皮绳之间的张角θ变大 D．橡皮绳对滑轮的合力变大
2．一皮带传送装置如图所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带上的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自由长度，则当弹簧从自由长度到第一次达到最长这一过程中，物体的速度和加速度的变化情况是（ 　）。

A．速度增大，加速度增大
B．速度增大，加速度减小
C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小
D．加速度a先减小后反向增大，速度先增大后减小
3．如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点已知容器半径为R，与水平地面之间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是( )
A．轻弹簧对小球的作用力大小为mg
B．弹簧原长为R＋
C．容器相对于水平面有向左的运动趋势
D．容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上

4．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在A、B两点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（ ）
C
A
B
D
A．C、D两点的场强相同，电势不同
B．C、D两点的场强不同，电势相同
C．C、D两点的场强、电势均相同
D．C、D两点的场强、电势均不同

5．我国“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射，有一阶段在离月球表面h高度处的圆形轨道上运行。已知“嫦娥二号”在该轨道上运行的周期为T，月球半径为R，月球表面处的重力加速度为g，引力常量为G。根据以上信息，不可求出（ ）
A．探月卫星的线速度大小 B．月球的平均密度
C．探月卫星的动能大小 D．探月卫星所在处的引力加速度大小
6.在某交流电电路中，有一个正在工作的变压器，它的原线圈匝数n1= 600匝，电源电压为U1= 220V，原线圈串联一个熔断电流为0.2A的保险丝，副线圈n2 = 120匝，为保证保险丝不被烧断，则（ ）
A、负载功率不能超过44W B、副线圈电流最大值不能超过1A
C、副线圈电流有效值不能超过1A D、副线圈电流有效值不能超过0.2A
v
B
7．如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场。在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动，则( )
A．金属框内感应电流方向先顺时针再逆时针
B．金属框内感应电流先增大后减小
C．水平拉力方向与速度同向
D．水平拉力方向与速度方向无关
8．如图所示，质量为m的滑块从高h处的a点，沿斜面轨道ab滑入水平轨道bc.在经过b点时无能量损失，滑块与每个轨道的动摩擦因数都相同.滑块在a、c两点的速度大小均为v，ab与bc长度相等，空气阻力不计.则滑块从a到c的运动过程中（ ）
a
b
h
c
A．滑块的动能始终保持不变
B．滑块从b到c运动的过程克服阻力做的功一定等于mgh/2
C．滑块经b点时的速度大于
V
A
电源
R2
R0
R1
．
．
．
．
．
D．滑块经b点时的速度等于
9．如图所示电路中的电源为恒流源，不管外电路的电阻如何变，它都能够提供持续的定值电流。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是（ ）
A．R0 B．R1
C．R2 D．不能确定
10.如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动。某 一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高 点，这两点高度相同,此时两小球速度大小相同。若两小球质量均为m，忽略 空气阻力的影响，则下列说法正确的是( )
A. 此刻两根线拉力大小相同
B. 运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mg
C. 运动过程中,两根线上拉力的差值最大为1Omg
D .若相对同一零势能面,小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能
11.如图所示，质量为M的物体放在光滑水平地面上，受与水平方向成α角的恒定拉力F作用，从静止开始沿水平地面运动，在时间t内，拉力F对物体所做的功为W。若仅改变上述某一个量，物体还是从静止开始沿水平地面运动，下列可使拉力做的功为2W的是（　 　）。
A．物体质量减小为 B．拉力增大为2F
C．做功时间增长为2t D．α角从60°变为0°

12. 如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度的B的匀强磁场，MN是一个竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电，电荷量为 q，质量为m，速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是(　 　)
A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上
B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心
C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长
D．只要速度满足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上
二、实验题：
13.一同学在某次实验中测量一物体长度，记录结果为1.245cm，则该同学所使用的测量工具( )
A. 可能为最小刻度为毫米的刻度尺 B.可能为20分度的游标卡尺
C. 可能是10分度的游标卡尺 D.可能为螺旋测微器
14．为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：
A．电流表G，内阻Rg=120，满偏电流Ig=3mA
B．电流表A，内阻约为1，量程为0～0.6A
C．螺旋测微器，刻度尺
D．电阻箱R0（0～9999，0.5A）
R0
E．滑动变阻器R（5，1A）
F．电池组E（6V，0.05）
G．一个开关S和导线若干
某同学进行了以下操作：
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用________档（填“×1”或“×100”），进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图所示.
（2）把电流表G与电阻箱串联改装成量程为6 V的电压表使用，则电阻箱的阻值应调为R0=______.
（3）请用改装好的电压表设计一个测量电阻Rx阻值的实 验，根据提供的器材和实验需要，请将图中电路图补画完整.
（4）电阻率的计算：测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d.电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量的字母符号（各量不允许代入数值）写出计算电阻率的表达式_________.
三、计算题
15.火车站上由于工作人员操作失误致使一节车厢以4 m/s的速度匀速滑出了车站，此时在同一轨道上一列火车正在以72 km/h的速度匀速驶向车站，技术娴熟的火车司机突然发现这种紧急情况后，立即以大小为0.8 m/s2的加速度紧急刹车，之后又立即以此加速度使火车反向加速运动，若车厢与火车相遇恰好不相撞。求：

（1）司机发现车厢向自己驶来开始制动到刚好相遇用的时间。
（2）司机发现车厢向自己驶来开始制动时离车厢的距离。

16. 如图所示，水平传送装置A、B两点间距离L＝7 m，皮带运行的速度v0＝10 m/s。紧靠皮带（不接触）右侧有质量M＝4 kg、上表面与皮带等高的平板小车停在光滑水平面上，车上表面高h＝0.8 m。现有质量m＝2 kg的小物块，无初速地从A点放到皮带上，物块与皮带间的动摩擦因数μ1＝0.35，与平板车间的动摩擦因数μ2＝0.2。已知物块由皮带过渡到平板车时速度不变，物块离开平板车后落在水平面上的C点，落地速度与竖直方向成37°角，B、C间的水平距离s＝11.2 m（g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）。求：

（1）物块在皮带上滑动过程中因摩擦而产生的热量Q。
（2）物块离开平板车时，平板车的速度。

17.如图，坐标系中x>0的区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，坐标系平面内放置一半径为R的圆盘，圆心O1的坐标为(2R,0)，坐标为（0,3R）的p点有一粒子源，可沿x轴正方向 发射出速度不同的电子，已知带电子质量为m，电荷量为e，问：
(1) 若圆盘边缘各处都没有电子打到，则电子初速度应满足什么条件？
(2)若粒子源可以沿xOy平面内各个方向发射出速度不同的电子，要使圆盘边缘一定没有电子打到，电子的初速度应满足什么条件？
（3）无论电子发出的速度如何，圆盘边缘某一区域内不可能有电子打到，求该区域的长度（不考虑电子的重力及电子间相互作用力的影响）

18．如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨间距，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为T，方向垂直斜面向上。将甲乙两电阻阻值相同、质量均为kg的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距也为，其中m。静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆在运动过程中始终做沿导轨向下的匀加速直线运动，加速度大小5m/s2，乙金属杆刚进入磁场时即作匀速运动。（取m/s2）
（1）求金属杆甲的电阻R；
（2）以刚释放时，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系；
l
l
l
θ
θ
a
b
c
d
B
甲
乙

（3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量J，试求此过程中外力F对甲做的功。

19．如图所示，平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，距离为2a。有一簇质量为m、带电量为+q的带电微粒，在xoy平面内，从P点以相同的速率斜向右上方的各个方向射出（即与x轴正方向的夹角θ，0°＜θ＜90°），经过某一个垂直于xoy平面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域后，最终会聚到Q点，这些微粒的运动轨迹关于y轴对称。为使微粒的速率保持不变，需要在微粒的运动空间再施加一个匀强电场。重力加速度为g。求：
（1）匀强电场场强E的大小和方向；
（2）若一个与x轴正方向成30°角射出的微粒在磁场中运动的轨道半径也为a，求微粒从P点运动到Q点的时间t；
（3）若微粒从P点射出时的速率为v，试推导微粒在x＞0的区域中飞出磁场的位置坐标x与y之间的关系式。