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1、高三物理综合测试试卷 时间: 100 分钟分值: 120 分 第一卷(选择题共 36 分) 一、单项选择题:本题共9 小题,每小题4 分,共36 分。有的小题只有一个选项符合题意, 有的小题有多个选项符合题意。全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,错选或不答的 得 0 分。将正确选项填涂在答题卡上相应位置。 1在 “ 探究弹性势能的表达式” 的活动中,为计算弹簧弹力所做功,把拉伸弹簧的过程分为很 多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做 的功,物理学中把这种研究方法叫做“ 微元法 ” 。下面几个实例中应用到这一思想方法的是 A由加速度的定义 t v a
2、 ,当t非常小, t v 就可以表示物体在t 时刻的瞬时加速度 B在探究加速度、力和质量三者之间关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系, 再保持力不变研究加速度与质量的关系 C在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似 看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加 D在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用有质量的点来代替物体,即质点 2如图,质量为M 的物体放在光滑水平地面上,在受到与水平方向成角的恒力F 作用下, 从静止开始运动,在时间t 内, F 对物体所做的功为WF。下列仅单独改变某一物 理量(设该物理量改变后物体仍在水平面上运动),可使恒力所做的功增大为
3、2WF 的是 A使物体质量减小为 2 M B使恒力的大小增大为2F C做功时间增长为2t D从 60 变为 0 3如图所示,电源电动势E=8V,内电阻为r=0.5 ,“ 3V ,3W” 的灯泡 L 与电动机M 串联 接在电源上, 灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R0=1.5 。 下列说法正确的是 A通过电动机的电流为1.6A B电动机的效率是62.5% C电动机的输入功率为1.5W D电动机的输出功率为3W 4. 如图,长为L,倾角为 的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为+q,质量为 m 的小球, 以初速度v0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,
4、则 A. 小球在 B 点的电势能一定大于在A 点的电势能 B.A、B 两点的电势差一定为 q mgL C.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最小值一定是 q mgsin L E r M A B C 0 v L M F D.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最大值一定是 q mg 5如图所示,斜面体M 的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上。弹簧的一端 固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m 相连,弹簧的轴线与斜面平行。若 物块在斜面上做简谐运动,斜面体保持静止,则地面对斜面体的摩擦力f 与时间 t 的关系图象应是下图中的哪一个? 6图中 K、L、M 为静电场中的三个相距很近的等势面(K、M
5、之间无电荷) 。一带 电粒子射入此静电场中后,依 abcde 轨迹运动。 已知电势 KLM。 下列说法中正确的是 A粒子带负电B粒子在bc 段做减速运动 C粒子在b 点与 d 点的速率大小相等D粒子在c 点时电势能最小 7在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与 F2的作用,在第 1s内物体保持静 止状态。若力F1、F2随时间的变化如图所示。则物体 A在第 2s 内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大 B在第 3s 内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大 C在第 4s 内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大 D在第 5s 末加速度为零,运动方向与F1方向相同
6、8如图所示,物体A 靠在竖直墙面上,在力F 作用下, A、B 保持静止。物体B 的受力 个数为 A2 B 3 C4 D5 9、如图 423 所示,暗室内,电风扇在频闪光 源照射下运转,光源每秒闪光30 次.如图电扇 叶片有 3 个,相互夹角120 .已知该电扇的转 速不超过500 r/min.现在观察者感觉叶片有6 个, 则电风扇的转速是( )r/min. A300 B200 C100 D60 第二卷(非选择题共 84 分) 三、实验题:本题共 3 小题,共26 分。把答案填在答题纸相应的位置或按要求作答。 F1 F2 O t/s F/N 1 2 3 4 5 6 7 K L M a b c d
7、 e 0 f t 0 f t 0 f t ABC 0 f t D M m U/V I/A 1.0 2.0 3.0 0 0.1 0.2 0.3 图丙 10 ( 9 分)某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在转盘上,如图甲所 示,磁铁可随转盘转动,另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边,当转盘(及磁铁)转动 时,引起磁感强度测量值周期性地变化,该变化与转盘转动的周期一致。经过操作,该同 学在计算机上得到了如图乙所示的图像。 (1)在图像记录的这段时间内,圆盘转动的快慢情况是。 (2)圆盘匀速转动时的周期是s。 (3)该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈,当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的
8、磁通量 最大时。按照这种猜测() A在 t = 0.1s 时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化 B在 t = 0.15s 时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化 C在 t = 0.1s 时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 D在 t = 0.15s 时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 11 (9 分)如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V 的小灯泡的IU 特性曲线的实验电 路图。 根据电路图甲, 用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接完整 开关 S闭合之前, 图乙中滑动变阻器的滑片应该置于端 (选填 “A” 、 “B” 或“AB中间 ” ) 实验中测得有关数据
9、如下表: -2.0 -3.0 3.0 2.0 1.0 0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 -1.0 B/mT B/mT t/s 图乙 磁感强度传感器 图甲 条形磁铁 根据表中的实验数据,在图丙(图丙见答题纸)中画出小灯泡的IU 特性曲线。 12. (8分) 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: A 待测的干电池(电动势约为1.5 V ,内电阻小于1.0 ) B 电流表G(满偏电流3 mA,内阻 Rg=10) C 电流表A(00.6 A ,内阻 0.1 ) D 滑动变阻器R1(0 20,10 A) E.滑动变阻器R2(0 200 ,l A) F定值电阻
10、R0 (990 ) G开关和导线若干 (1) 某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中 甲的( a)、 (b) 两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作 方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写器材前的字母代号) (2) 图乙为该同学根据(1) 中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1I2图线( I1为 电流表 G的示数, I2为电流表A 的示数),则由图线可以得 被 测电池的电动势E= V,内阻 r= 。 三、计算或论述题:本题共4 小题,共58 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要 的演算步骤, 只写出最后答案
11、的不能得分。有数值计算的题, 答案中必须明确写出数值和单位。 13 ( 12 分)物块A 静止在光滑斜面的底端,斜面倾角 30 ,斜面的长为l=1m,斜面固 定在水平桌面上。用轻绳跨过斜面顶端的轻滑轮与物块A 连接, 滑轮与转轴之间的摩擦不 计,开始绳刚好绷直,如图所示。 若在绳的末端施一竖直向下的恒 力 F=7N 拉绳,物块A 由斜面底端到顶端经历的时间为1s。取重 力加速度g=10m/s 2。 ( 1)物块 A 的质量 mA是多大? ( 2)若物块A 静止在斜面底端时,在绳的末端绕过定滑轮挂一重 为 GB=15N 的物块 B(图中没画出) ,则由静止松手 后物块 A 从斜面底端到顶端的时间
12、为多少? 14 (14 分)在粗糙绝缘的水平面上的同一直线上有 U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 I/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.26 0.27 A F A、B、C三个质量都为m的物体(都可视为质点),其中物体C被固定,其带电量为+Q ,它产 生的电场在竖直面MN的左侧被屏蔽;物体B带电量为 +q,恰好处在被屏蔽区边缘;物体A不 带电。此时A 、B均静止,它们相距 1 l,B与 C相距 2 l。现对位于P点的物体A施加一水平向 右的瞬时冲量,A在向右运动过程中与B碰撞后粘连(碰撞时间极短),并进入电场区前进了 )( 2
13、lll的距离时, 由于物体C排斥作用而折回,再次进入被屏蔽区后恰好也前进了l距离时 静止。已知物体A、B与整个水平面间的动摩擦因数都为,求:最初在P点时对物体A施加 的瞬时冲量的大小。 (竖直面MN不影响物体在两区域间穿行,忽略带电体在MN 左侧被屏蔽区 域受到的一切电场力。 ) 15 (16 分)一个质量为m带电量为 +q的小球以水平初速度v0自离地面h 高度处做平抛运动。 不计空气阻力。重力加速度为g。试回答下列问题: (1)小球自抛出到第一次落地至点P的过程中发生的位移s 大小是多少? (2)若在空间加一个竖直方向的匀强电场,发现小球水平抛出后做匀速直线运动,则匀强电 场强度 E是多大?
14、 (3)若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场,发现小球第一次落地点仍然是P。试问磁 感应强度B是多大? 16 ( 16 分)如图 (甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t 变化的电压u,两板 间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板 右侧有一边界为MN 的区域足够大的匀强磁场,MN 与两板中线OO 垂直,磁感应强度 B=5 10 3 T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO 连续射入电场中, 已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷 q/m=108C/kg,重力忽略不计, 在每个粒子通过电场 区域的极短时间内,电场
15、可视作是恒定不变的。 (1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。 (2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN 上的入射点和出磁场时在 MN 上的出射点间的距离为定值。 (3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运 动的最长时间和 最短时间。 u/V t/s -200 200 O 0.2 0.4 0.6 0.8 图(乙) M N O v0 O 图甲 答题纸 班级 _ 姓名 _ 题号 答案 二、实验和填空: 10 ( 1); (2); (3)_。 11 (1)如图乙; (2); ( 3)如图丙 . 12. 13 A F U/V I/A 1.0 2.0
16、3.0 0 0.1 0.2 0.3 图丙 14解: 1. 解: 1.解: u/V t/s -200 200 O 0.2 0.4 0.6 0.8 图 ( 乙) M N O v0 O 图甲 参考答案 一、选择题 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案C A D C C BC BD C A 300 因为电扇叶片有三个,相互夹角为120,现在观察者感觉叶片有6 个,说明在闪光时 间里,电扇转过的角度为60+n120,其中 n 为非负整数,由于光源每秒闪光30 次, 所以电扇每秒转过的角度为1800+n3600,转速为( 5+10n) r/s,但该电扇的转速不超 过 500 r/min,所以 n=
17、0,转速为 5 r/s,即 300 r /min. 二、实验和填空 10 ( 1)先快慢不变,后越来越慢(3 分) ; ( 2)0.2(3 分) ; (3)A C (3 分) 。 11 . 如图乙( 3 分). A (3 分). 如图丙( 3 分) I/A 0.2 0.3 12. (8分 ) (1 )b D或 R1 (2) (1.48士 0.02) 0.77(0.750.80) 四、论述和演算题 13 ( 12 分)解: (1)对物块A 受力分析如图 由牛顿第二定律 sin30 AA Fm gm a- 由运动学公式 21 2 lat- F=7N, l=1m,t=1s代入两式, 解得 mA=1k
18、g- (2)物块 B 的质量为mB=1.5kg,设绳中拉力为T,物块 A 的加速度大小为a , 对物块 B: BB GTm a- 对物块 A:sin30 AA Tmm a- 两式联列,解得 2 4m/sa- 设物块 A 从底端到顶端所用时间为t, 由运动学公式 2 1 2 la t, 解得0.7st(或 2 s 2 )- 14 ( 14 分)设对A的瞬时冲量为I ,A的初速度为 0 v,由动量定理有: 0 0 mvI F FN mAg a T FN mAg a / mBg T a / 设 A与 B碰前速度为 1v ,由动能定理有: 2 0 2 11 2 1 2 1 mvmvmgl 设 A、B碰
19、撞后的共同速度为 2 v,由动量守恒定律,有: 21 2mvmv A、B进入电场区再折回被屏蔽区,电场力做功为零 研究 A与 B碰后到停止运动的整过程,由动能定理有: 2 2 2 2 1 032vmlmg 由式得:)12(2 1 llgmI 评分标准:式各3 分,各2 分. 15 (16 分)解: ( 1)tvx 0 ( 1 分) 2 2 1 gth得 g hv hxhs 2 0222 2 (2)mg=qE q mg E (3)由 222 )(hRxR 得) 2 ( 2 12 2 0 h g hv h R R v mBqv 2 0 0 )2( 2 2 2 2 0 0 22 0 00 ghvq
20、mgv ghhv gh q mv qR mv B 16 ( 16 分)解: (1)设两板间电压为U1时,带电粒子刚好从极板边缘射出电场,则有 2 0 1 2 )( 2 1 2 1 2v L dm qU at d (2 分) ;代入数据,解得:U1=100V (1 分) 在电压低于100V 时,带电粒子才能从两板间射出,电压高于 100V 时,带电粒子打在极板上, 不能从两板间射出。粒子刚好从极板边缘射出电场时,速度最大,设最大速度为v1,则有: 22 1 2 1 1 2 0 2 1 U qmvmv (2 分) ;解得: 5 1 102vm/s=1.41410 5m/s(1 分) (2)设粒子进
21、入磁场时速度方向与OO的夹角为 ,则速度大 小 c o s 0v v ( 12 分),粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径 cos 0 qB mv qB mv R (2 分) ,粒子从磁场中飞出的位置与进入磁 场 的位置之间的距离 qB mv Rs 02 cos2 (2 分) ,代入数据,解得 s=0.4m(1 分) ,s与 无关,即射出电场的任何一个带电粒子进 入 磁场的入射点与出射点间距离恒为定值。 (3)粒子飞出电场进入磁场,在磁场中按逆 时针方向做匀速圆周运动。粒子飞出电场时的 速 度 方 向 与OO 的 最 大 夹 角 为, 2 2 cos 1 0 v v , =45 。当粒子从下板边缘 飞出电场再进入磁场时,在磁场中运动时间最 长, qB mT t 2 3 4 3 max =3 10 -6s=9.42 10 -6s( 2 分) ;当粒子从上板边缘飞出电场再进入磁场时,在磁场中运动时间最短, qB mT t 24 min = 10 -6s=3.14 10 -6s(2分)
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