1、1综合测试(二)考生须知:1.本卷满分 100 分,考试时间 90 分钟;2.本卷计算中,重力加速度 g 均取 10 m/s2。选择题部分一、选择题 (本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组( )A.刻度尺、弹簧测力计、停表 B.刻度尺、测力计、打点计时器C.量筒、天平、停表 D.刻度尺、天平、停表2.小宇同学乘出租车从校门口出发,到火车站接到同学后当即随车回校。出租车票如图所示,则以下说法正确的是( )车号:上车:11:05下车:11:4
2、8里程:16.2 km单价:1.5金额:24.3A.位移为 16.2 km B.路程为 0C.11:48 指的是时间 D.11:05 指的是时刻3.对“电梯向下做匀减速直线运动”理解正确的是( )A.“匀减速”指位移随时间均匀减小B.“匀”指加速度大小不变,方向可以改变C.“减速”可以判断加速度方向向上D.“向下”指加速度的方向4.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中,与事实相符的是( )A.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因B.牛顿发现了万有引力定律,并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量 GC.库仑
3、发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律,并利用扭秤实验测出了静电力常量 kD.法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律,奥斯特确定感应电流方向的定律5.如图所示是网球发球机,某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度,然后向竖直墙面发射网球。假定网球水平射出,某两次射出的网球与墙面碰撞前瞬间的速度与水平方向夹角分别为 30和 60,若不考虑网球在空中受到的阻力,则这两次射出的网球( )A.初速度之比为 3 1B.碰到墙面前空中运动时间之比为 1 3C.碰到墙面前空中运动下降高度之比为 1 3D.与墙面碰撞前瞬间的速度之比为 3 16.2洗衣机脱水时有一件衣物附着在竖直筒壁上,如图所示。下列判断正确的
4、是( )A.衣物受重力、筒壁对它的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态B.衣物受重力、筒壁对它的弹力、摩擦力和向心力四个力作用C.脱水筒转速加快时,衣服上的金属扣受到的向心力大小不变D.脱水筒转速加快时,衣服上的金属扣受到的合力增大7.“天舟一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约 380 km 的圆轨道上飞行,则下列说法错误的是( )A.角速度小于地球自转角速度B.线速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自转周期D.向心加速度小于地面的重力加速度8.图甲为一运动员(可视为质点)进行三米板跳水训练的场景,某
5、次跳水过程的 v-t 图象如图乙所示,t=0 是其向上起跳的瞬间。则该运动员从跳板弹起能上升的高度最接近( )A.0.38 m B.0.80 m C.1.10 m D.3.00 m9.弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具,其构造原理如图所示,橡皮筋两端点 A、B 固定在把手上,橡皮筋处于 ACB 时恰好为原长状态,在 C 处(AB 连线的中垂线上)放一固体弹丸,一手执把,另一手将弹丸拉至 D 点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去,打击目标。现将弹丸竖直向上发射,已知 E 是CD 中点,则( )A.从 D 到 C 过程中,弹丸的机械能守恒B.从 D 到 C 过程中,弹丸机械能先增大后减小C.从 D
6、到 C 过程中,橡皮筋的弹性势能先增大后减小D.从 D 到 E 过程橡皮筋对弹丸做功大于从 E 到 C 过程10.右图是某品牌吊扇的相关参数,假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为 7 kg,则( )3A.吊扇的内阻为 880 B.以额定功率工作时通过吊扇的电流为 0.25 AC.正常工作时吊扇机械功率等于 55 WD.正常工作时吊杆对转盘的拉力大于 70 N11.磁场中同一位置处放置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直。在导线中通入不同的电流,测得安培力 F 和电流 I 的数据,并描绘在 F-I 图象中,其中 a、b 各代表一组 F、I 的数据。则以下图象正确的是( )12.如图所示,扬声
7、器中有一线圈处于磁场中,当音频电流信号通过线圈时,线圈带动纸盆振动,发出声音。剖面图乙中显示磁体和线圈的关系,俯视图丙表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面),磁场方向如图中箭头所示,则下面说法不正确的是( )A.环形磁体产生的磁感线是不闭合的B.图丙中,线圈上各点的磁感应强度不同C.当电流方向改变时,线圈所受安培力方向一定改变D.图丙中当电流沿逆时针方向时,对应图乙中线圈所受安培力向下13.电荷量不等的两点电荷固定在 x 轴上坐标为-3L 和 3L 的两点,其中坐标为 3L 处电荷带正电,电荷量为 Q。两点电荷连线上各点电势 随 x 变化的关系如图所示,其中 x=L 处电势最低,电场强度
8、为 0,x 轴上 M、N 两点的坐标分别为-2L 和 2L,则下列判断正确的是( )A.两点电荷一定为异种电荷B.原点 O 处电场强度大小为32C.负检验电荷在原点 O 处受到向右的电场力D.负检验电荷由 M 点运动到 N 点的过程,电势能先减小后增大二、选择题 (本题共 3 小题,每小题 2 分,共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得 2 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分)14.下列说法正确的是( )A.卢瑟福在对 粒子散射实验进行分析的基础上提出了原子的核式结构模型B.在 He O+X 核反应中,X 是质子,该反应过程是 衰变 147+4
9、2 178C.一群处于基态的氢原子吸收光子跃迁到 n=3 激发态后,可能发射 3 种频率的光子D.若放射性物质所处环境的温度升高,其半衰期将变小15.用同一光电管研究 a、b 两种单色光产生的光电效应,得到光电流 I 与光电管两极间所加电压 U的关系如图。则这两种光( )4A.照射该光电管时 a 光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a 光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉,a 光的相邻条纹间距大D.通过同一玻璃三棱镜时,a 光的偏折程度大16.甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播,如图所示为 t=0 时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图,甲波的频率为 2
10、Hz,沿 x 轴正方向传播,乙波沿 x 轴负方向传播,则( )A.两列波叠加后,x=2 m 处为振动加强点B.乙波的传播速度为 4 m/sC.两列波叠加后,x=0 处的质点振幅为 10 cmD.t=0.25 s 时,x=0 处的质点处于平衡位置,且向上运动非选择题部分三、非选择题(本题共 7 小题,共 55 分)17.(5 分)利用如图装置做验证机械能守恒定律实验。(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的( )A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量和势能变化量C.速度变化量和高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材
11、中,还必须使用的两种器材是( )A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、h B、h C。已知当地重力加速度为 g,打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m。从打 O 点到打 B 点的过程中,重物的重力势能变化量 E p= ,动能变化量 E k= 。 (4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是( )A.利用公式 v=gt 计算重物速度B.利用公式 v= 计算重物速度2C.存在空气阻力和摩擦力阻力D.没有采用多次试验
12、取平均值的方法518.(5 分)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为 3 V、内阻约为 3 k 的电压表和量程为0.6 A、内阻约为 0.1 的电流表。采用分压电路接线,图 1 是实物的部分连线图,待测电阻为图2 中的 R1,其阻值约为 5 。(1)测 R1阻值的最优连接方式为导线 连接 (填“a”或“b”)、导线 连接 (填“c”或“d”)。 (2)正确接线测得实验数据如表,可求得 R1的阻值为 。 U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53(3)已知图 2 中 R2与 R1是材料相同、厚度相等、表
13、面为正方形的两导体,R 2的边长是 R1的 ,若测110R2的阻值,则最优的连线应选 (填选项)。 A. 连接 a, 连接 cB. 连接 a, 连接 dC. 连接 b, 连接 cD. 连接 b, 连接 d19.(10 分)为了测试智能汽车自动防撞系统的性能。质量为 1 500 kg 的智能汽车以 10 m/s 的速度在水平面匀速直线前进,通过激光雷达和传感器检测到正前方 22 m 处有静止障碍物时,系统立即自动控制汽车,使之做加速度大小为 1 m/s2的匀减速直线运动,并向驾驶员发出警告。驾驶员在此次测试中仍未进行任何操作,汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”,即在切断动力系统的同时提供
14、12 000 N 的总阻力使汽车做匀减速直线运动,最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。求:(1)汽车在“紧急制动”过程的加速度大小;(2)触发“紧急制动”时汽车的速度大小和其到障碍物的距离;(3)汽车在上述 22 m 的运动全过程中的平均速度的大小。620.(11 分)如图甲所示为一景区游乐滑道,游客坐在坐垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手、脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度。滑道简化图如图乙所示,滑道由 AB、BC、CD 三段组成,各段之间平滑连接。AB 段和 CD 段与水平面夹角为 1,竖直距离均为 h0,BC 段与水平面夹角为 2,竖直距离为h0。一质量为 m 的游客从 A 点由静止开始下滑
15、,到达底端 D 点时的安全速度不得大于 ,已知20sin 1=、sin 2=,坐垫与滑道底面间摩擦及空气阻力均不计,若未使用坐垫,游客与滑道底面间的摩擦力大小 Ff恒为重力的 ,运动过程中游客始终不离开滑道,问:110(1)游客使用坐垫自由下滑(即与侧壁间无摩擦),则游客在 BC 段增加的动能 E k多大?(2)若游客未使用坐垫且与侧壁间无摩擦下滑,则游客到达 D 点时是否安全?(3)若游客使用坐垫下滑,求克服侧壁摩擦力做功的最小值。21.(4 分)(1)如图所示,用图中所示的器材进行研究电磁感应现象。A 是直径较小的线圈,B 是直径较大的线圈,学生电源能输出交变电流和直流电。 将 A 线圈放
16、在 B 线圈中,若想检验在开关 S 闭合的瞬间,线圈 B 中是否有电流产生,则上图中的电路需要进一步连线,请你补充完整。 在 中将线连接好之后,检查无误。闭合开关 S 经过一段时间之后,灵敏电流计 G 的指针 (填“发生偏转”或“不发生偏转”)。 (2)如图甲所示,在利用三棱镜测量玻璃折射率的实验中,两位同学正确完成相关操作后,在纸上标出大头针 P3、P 4的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图乙、丙所示。在图中能够仅通过测量 ED、FG 的长度便可正确计算出折射率的是图 (选填“乙”或“丙”),所测玻璃折射率的表达式 n= (
17、用代表线段长度的字母 ED、FG 表示)。 722.(10 分)在如图所示的 xOy 平面内,A、C 两小孔距原点的距离均为 L,每隔一定的时间源源不断地分别从 A孔射入正电子,C 孔射入负电子,初速度均为 v0,方向垂直 x 轴,正、负电子的质量均为 m,电荷量均为 e(忽略电子之间的相互作用)。在 y 轴的左侧区域加一水平向右的匀强电场,在 y 轴的右侧区域加一垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),要使正、负电子在 y 轴上的 P(0,L)处相碰。求:(1)电场强度 E 的大小;磁感应强度 B 的大小及方向。(2)P 点相碰的正、负电子的动能之比和射入小孔的时间差 t。23.(10 分)“电磁
18、炮”如图甲所示,其原理结构可简化为如图乙所示的模型:两根无限长、光滑的平行金属导轨 MN、PQ 固定在水平面内,相距为 l。“电磁炮”弹体为质量为 m 的导体棒 ab,垂直于MN、PQ 放在轨道上,与轨道接触良好,弹体在轨道间的电阻 R。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为 B。“电磁炮”电源的电压能自行调节,用以保证“电磁炮”匀加速发射,其中可控电源的内阻 r。不计空气阻力,导轨的电阻不计。(1)要使炮弹向右发射,判断通过弹体电流的方向;(2)弹体从静止加速到 v 过程中,通过弹体的电流为 I,求该系统消耗的总能量。(3)把此装置左端电源换成电容为 C 的电容器,导轨倾斜与水平
19、面成 放置(如丙图所示),弹体由静止释放,某时刻速度为 v1,求此过程安培力的冲量;(4)在(3)问条件下,弹体的速度从 v1变化到 v2的过程中,电容器吸收的能量 E。8综合测试(二)1.D 2.D 3.C 4.A 5.C 6.D 7.A 8.A 9.D 10.B11.C 磁场中同一位置处放置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直。该位置的磁感应强度不变,导线受到安培力 F 和电流 I 的大小成正比。12.A 磁体的磁感线应该是封闭的回路,所以选项 A 错误;图丙中线圈的磁感应强度的方向不同,大小相等,所以磁场强度不同,选项 B 正确;假设图丙中有逆时针方向电流,根据左手定则,图乙线圈所受安培
20、力向下,D 正确;当电流方向改变时,根据左手定则,线圈所受安培力方向肯定改变,选项 C 正确。13.B 由 -x 图象特点可知两点电荷均为正电荷,A 错误;x=L 处电势最低,电场强度为 0,=0,得 Q=4Q,故原点处的电场强度大小为 ,方向向右,负检验电荷(4)2(2)2 4(3)2(3)2=32在原点 O 处受到的电场力向左,B 正确,C 错误;由 M 点到 N 点电势先减小后增大,所以负检验电荷由M 点运动到 N 点的过程,电势能先增大后减小,D 错误。14.AC 卢瑟福在对 粒子散射实验进行分析的基础上提出了原子的核式结构模型,选项 A 正确;B选项中 X 是质子,但不是 衰变,选项
21、 B 错误;当一群氢原子处于 n=3 激发态后,能够辐射 n=3 到n=2,或者 n=3 到 n=1,或者 n=2 到 n=1,三种不同频率的光子,选项 C 正确;放射性物质的半衰期是由原子核决定,不受外界环境因素影响,所以选项 D 错误。15.BC 要明确各种单色光的折射率和波长、频率之间的关系:折射率越大则频率越大,波长越小。对于本题解题的关键是通过图象判定 a、b 两种单色光谁的频率大,反向截止电压大的则初动能大,初动能大的则频率高,故 b 光频率高于 a 光的频率。16.AB 由题图可知,两列波的波长相等均为 2 m,且在同一介质中波速相等,所以振动频率相等,均为 2 Hz,即两列波为
22、相干波源。根据 v= f 可知波速为 4 m/s。根据同测法,此刻 x=2 处的质点向上振动,经过 0.5 s 左侧机械波使得 x=2 m 处质点起振,T=0.5 s,即一个周期后右侧机械波该处质点也是向上振动,由于是相干波源,所以该处为振动加强,选项 A、B 均对;两列波在 x=0 处叠加,该处为振动加强,所以振幅应该为 30 cm,选项 C 错;经过 0.25 s 即 0.5T,x=0 处的质点向下振动,选项D 错。17.答案 (1)A (2)AB (3)mghB m 2 (4)C12 -2解析 (1)根据机械能守恒定律可得 mgh=mv2,故需要比较动能变化量与势能变化量,A 正确。(2
23、)电磁打点计时器使用的是交流电源,故 A 正确;因为在计算重力势能变化量时,需要用到纸带上两点之间的距离,所以还需要刻度尺,故 B 正确;根据 mgh= mv2可得等式两边的质量抵消,故不12需要天平,C 错。(3)重力势能改变量为 Ep=mghB,由于下落过程中是匀变速直线运动,所以根据中间时刻规律可得B 点的速度为 vB= ,所以 E k= m 2。-2 12m2=12 -2(4)实验过程中存在空气阻力,纸带运动过程中存在摩擦力,C 正确。18.答案 (1)a d (2)4.5(4.44.7 均可) (3)B19.答案 (1)8 m/s 2 (2)8 m/s 4 m (3)7.33 m/s
24、解析 (1)由牛顿第二定律得“紧急制动”过程的加速度 a2=Ff=12 000 N,m=1 500 kg 代入得 a2=8 m/s2(2)设触发“紧急制动”时汽车速度大小 v,其到障碍物的距离为 x2,x2=222已知“紧急制动”前的加速度 a1=1 m/s2,位移为 x1=02-2219x1+x1=x已知总位移 x=22 m,v0=10 m/s由以上各式得 v=8 m/s,x2=4 m(3)“紧急制动”前的时间 t1= =2 s0-1“紧急制动”后的时间 t2= =1 s2总时间 t=t1+t2=3 sm/s=7.33 m/s=22320.答案 (1) mgh 0 (2)不安全 (3) mg
25、h0解析 (1)重力在 BC 段做的功即为增加的动能 E k可得 E k=WG= mgh0。12(2)在 AD 段,由动能定理,得mg h0+ h0+h0 -12Ffh0=12 12m2vD= 2.6020到达 D 点时不安全。(3)到达 D 点的速度为 时对应的功最小。在 AD 段,由动能定理,得20mg h0+ h0+h0 -W=12 12m2W= mgh0。3221.答案 (1) 如图所示 不发生偏转 (2)丙 22.答案 (1) ,方向垂直于纸面向外 (2)5 1 202 0 (-2)20解析 (1)对 A 处进入的正电子,由类平抛运动规律得 L=v0tA,L= ,解得 E=12a2=
26、22 202对 C 处进入的负电子,由牛顿第二定律得 ev0B=02解得 B= ,方向垂直于纸面向外。0(2)设 P 点相碰的正、负电子的动能分别为 EkA、E kC。对 A 处进入的正电子,由动能定理得EeL=EkA- ,所以 EkA= ,故022 5022 =51从 C 处进入的负电子运动的时间为 tC=9036020=20来源:学.科.网10从 A 处进入的正电子运动的时间 tA=0t=t C-tA,得 t= 。200=(-2)2023.答案 (1)由 a 到 b (2) mv2+ (3)CB2l2v1(+)(4) )CB2l212(2212解析 (1)由左手定则,通过弹体的电流的方向为
27、“由 a 到 b”。(2)安培力公式 F=IBl根据 F=ma,v=at 知发射弹体用时 t=发射弹体过程产生的焦耳热 Q=I2(R+r)t=(+)弹体的动能 Ek= mv212系统消耗的总能量 E=Ek+Q= mv2+12 (+)(3)q=q-q=CBl(v-v)=CBlv所以充电电流为 i= =CBla;=a 是杆在时刻 t 的加速度,mgsin -CB2l2a=ma因此 a= ,a 与时间无关 ,可见弹体匀加速直线运动。+22根据动量定理:mgtsin -I=mv1且 v1=at则 I=CB2l2v1(4)根据动能定理:mgxsin -E= m( ),其中 x 为沿斜面方向前进的位移12 2212弹体做匀变速直线运动,所以从 v1到 v2满足:2ax= 2212因此 E= )CB2l2。12(2212
