高中毕业班物理综合测试(一)
物 理 试 题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考号填写在答题卡上,用2B铅笔将答题卡试卷类型A(涂黑)。在答题卡右上角的“试室号”栏填写本科目试室号,在“座位号”列表内填写座位号,并用2B铅笔将相应的信息点涂黑。不按要求填涂的,答卷无效。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号,不能答在试题卷上。
3.非选择题必颈翔。黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答翘降各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第一部分 选择题(共40分)
一、本题共10小 题,1—8小 题是所有考生都必须作答的必做题,A、B两组的9、10小 题是选做题,考生只能选其中的一组作答。每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个正确答案,有的小题有多个正确选项。全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的得0分
(一)必做题
1.某同学找了一个用过的易拉罐,在靠近底部的侧面打了一个小孔。用手指按住小孔的同时往罐里装满水,然后将易拉罐向上抛出,运动过程中罐底始终向下,空气阻力不计
( )
A.在易拉罐上升过程中,小孔中有水射出,水射出比罐静止时慢
B.在易拉罐下降过程中,小孔中有水射出,水射出比罐静止时快
C.在易拉罐上升、下降过程中,小孔中射出水的快慢和罐静止时相同
D.在易拉罐上升、下降过程中,水都不会从小孔中射出
2.设氢原子由n=3的状态向n=2的状态跃迁时放出能量为E、频率为v的光子。氢原子
( )
A.跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子
B.由n=2的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量大于E
C.由n=3的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量等于6.4E
D.由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的频率大于v
3.有这样一种观点:有质量的物体都会在其周围空间产生引力场,而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中,都要受到该引力场的引力(即万有引力)作用,这种情况可以与电场类比,那么,在地球产生的引力场中的重力加速度,可以与电场中下列哪个物理量类比 ( )
A.电势 B.电势能 C.电场强度 D.电场力
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均正常发光,若此时断开S,则断开瞬间 ( )
A.乙灯立即熄灭
B.甲灯过一会儿才会熄灭
C.流过乙灯的电流方向是从c到d
D.流过甲灯的电流方向是从b到a
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A.电容器的电势差会减小
B.电容器的电势差会增大
C.静电计指针的偏转角度会减小
D.静电计指针的偏转角度会增大
6.如图所示,B为线段AC的中点,如果在A处放一个+Q的点电荷,测得B处的场强
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A.EC=8N/C
B.EC=4N/C
C.若要使EC=0,可在B处放一个-Q的点电荷
D.把q=10—9C的点电荷放在C点,则其受电场力的大小为8×10—9N
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A.不能小于55Ω
B.不能大小55Ω
C.不能小于77Ω
D.不能大于77Ω
8.如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿用一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端,两次所用时间相同,第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向。则两个过程 ( )
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B.物体机械能变化量相同
C.F1做的功与F2做的功相同
D.F1做的功比F2做的功多
(二)选做题
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第二部分 非选择题(共110分)
二、本题共8小题,是所有考生都必须作答的必做题。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(9分)理论分析可得出弹簧的弹性势公式(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧长度的变化量)。为验证这一结论,A、B两位同学设计了以下的实验:
①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长d。
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直在套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧。拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H。
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙的实验:交过根弹簧放在水平桌面上,一端固定在竖直的墙上,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小铁球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L。
(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量?请用m、d、g表示所求的物理量 。
(2)如果成立,那么
A同学测出的物理理x与d、H的关系式是:x=
B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是:x=
(3)试分别分析两位同学实验误差的主要来源 。
12.(15分)用多用电表进行一系列实验。
(1)某同学用多用电表测电阻R的阻值:
①如果按图甲所示那样测量,表上显示阻值大小R= 。
②为使多用电表欧姆挡测量该电阻的结果更为准确,完成步骤①后把表笔与电阻断开,然后 ,
再 ,
最后将待测电阻重新接到两表笔之间并读出读数。
③为了安全,所有测量结束后,要将多用表的转换开头打到 。
(2)要用图甲所示的多用表粗测一节1.5V左右的干电池的电动势,请在图乙中画出测量时转换开关(用箭头代表)应转到的位置。
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程3V,内阻约15 kΩ左右)
滑动变阻器R(0—100Ω)
直流电源E(约15V,内阻不计);
开关S和导线若干。
①虚线方框中已画出部分实验元件符号,请将其余部分补充完整,成为本实验的电路图,并在图中标出各器材的英文字母代号。
②简要写出电源开关闭合后的实验步骤、要直接测量的物理量以及它们的英文字母代号: 。
③用已知量和直接测得量表示待测电压表内阻的表达式R= 。
13.(11分)(1)太阳内部不断地发生4个氢核结合成为1个氦核的反应,这个核反应释放
出的能量就是太阳的能源。
①写出这个核反应方程。
②指出该板反应的类型。
(2)设地球绕太阳做匀速圆周运动的周期为T、轨道半径为R,万有引力常量为G。求太阳的质量M。
14.(12分)质量分别为3m和m的两个物体,用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的轻质弹簧,整个系统原来在光滑水平地面上以速度向右匀速运动,如图所示。后来细线断裂,质量为m的物体离开弹簧时的速度变为2。
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15.(14分)如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放/
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
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16.(16分)两根相距为L的足够长的平行金属直角导轨MNP与M′N′P′如图所示那样放置,MN与M′N′在同一水平面内、NP与N′P′沿竖直方向。水平金属细杆ab、cd分别与导轨垂直接触形成闭合回路,cd杆质量为m、与导轨之间的动摩擦因数为,导轨电阻不计,回路总电阻为R。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下以某一速度沿导轨匀速向左运动时,cd杆恰好竖直向下匀速运动。重力加速度为g。求:
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(2)ab杆向左匀速运动的速度多大。
17.(16分)如图所示,在水平地面正上方有范围足够大的匀强磁场和匀强电场(图中未画出电场线)。已知磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向里。一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域恰好作速度为的匀速圆周运动。(重力加速度为g,空气阻力可忽略)。
(1)求此区域内电场强度的大小和方向。
(2)若某时刻微粒运动到场中P点,速度与水平方向成45°,如图所示。则为保证该微粒在此区域能做完整的匀速圆周运动,P点的高度H应满足什么条件?
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18.(17分)如图所示,在光滑水平地面上静放着质量mA=2kg的滑块A(可看成质点)和
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(1)拉力F所做的功。
(2)薄板B在水平地面上运动的最终速度。
参考答案
一、选择题(每小题选全给4分,选对但不全给2分,有错选或不选的得0分)
1.D 2.BC 3.C 4.AB 5.AC 6.B 7.A 8.AB
选做A组
9.B 10.BD
选做B组
9.B 10.BD
二、非选择题
11.(9分)(1)确定弹簧的劲度系数k …………1分
…………1分
(2) …………2分
…………1分
(3)A同学实验时,不易精确确定小球上升的最大高度,
而且小球上升时有可能与塑料管内壁接触,产生摩擦从而带来实验误差。
…………1分(多答不扣分)
B同学实验时,小铁球与桌面之间的摩擦会给实验带来误差。
…………1分(多答不扣分)
12.(15分)
(1)①1kΩ …………3分(无单位或单位错0分)
②将转换开关打到“Ω×100”挡;将两表笔短接,调节Ω调零旋钮,使指针满偏(或指向Ω零点) …………2分
(答不全0分,写成“×100”挡不扣分)
③“OFF”(或填“交流500V”挡) …………1分
(2)如图1 …………2分
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②调节R使V1、V2的指针偏转尽可能大,但不超过量程,…………1分
读出V1的读数U1、V2的读数U2 …………1分
③ …………2分
13.(11分)(1)①4H→He+2e …………2分
②该核反应属于核聚变 …………2分
(2)设太阳的质量为M,地球的质量为m。地球受太阳的万有引力
…………1分
地球做匀速圆周运动所需的向心力为:…………1分
地球运动的向心力是由万有引力提供的,所以…………1分
又: …………2分
解得: …………2分
14.(12分)设3m的物体离开弹簧时的速度为,根据动量守恒定律,有
…………3分
得: …………1分
根据动能定理,弹簧对两个物体做的功分别为:
…………3分
…………3分
弹簧做的总功: …………2分
说明:用功能关系求解,正确的同样给分。
15.(14分)(1)小球从ABC轨道下滑,机械能守恒,设到达C点时的速度大小为。则:
…………① …………2分
小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足:
…………② …………2分
①、②联立并代入数据得: …………2分
(2)若,小球过C点后做平抛运动,设球经C点时的速度大小为,则击中E点时:竖直方向:………… ③ …………2分
水平方向:…………④ …………2分
由机械能守恒有:…………⑤ …………2分
联立③、④、⑤并代入数据得 …………2分
16.(16分)(1)cd杆向下匀速运动时,设cd与道轨的摩擦力为,安培力为
…………① …………2分
又…………② …………2分
…………③ …………2分
由①②③得:…………④ …………2分
通过cd杆的电流方向为d到c
(2)设ab杆匀速运动速度为,则:…… ⑤…………2分
根据闭合电路的欧姆定律:……⑥ …………2分
由④⑤⑥得: …………2分
17.(16分)(1)带电微粒在做匀速圆周运动,说明电场力与重力平衡,因此:
…………1分
解得: …………1分
方向竖直向下 …………2分
(2)粒子作匀速圆周运动,轨道半径为R,如图所示
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得: …………22分
…………2分
…………2分
(3)设该微粒到达地面时的速度大小为u,撤去电场后,只有重力对带电粒子做功,由动能定理:
…………2分
解得: …………2分
18.(17分)(1)设力F作用时A、B相对静止地一起运动,
则它们的共同加速度…………1分
而B对A最大静摩擦力使A产生的加速度
…………1分
,故开始时A、B间发生相对运动
对于B:根据牛顿第二运动定律有 …………1分
则B的加速度
…………1分
若B板足够长,t=2s时A、B对地位移:
…………1分
…………1分
则A、B间相对位移△S=SB-SA=8m-4m=4m<L=6m…………1分
说明t=2s时,撤去外力F时A未到达B的末端,
所以拉力做的功为:W=F·SB=20×8J=160J …………1分
(2)力F撤消瞬间,滑块A的速度 ……1分
板B的速度 …………1分
在t=2s后,滑块A作初速度为=4m/s、=2m/s2的匀加速直线运动;板B作初速度为、的匀减速直线运动
判断A、B能否以共同速度运动:
t=2s时A离B的末端,设A不会从B的末端滑出,且到达末端时与A有共同速度,从t=2s到达共同速度期间A、B间相对位移为S则:
…………1分
…………1分
代入数字解得:,所以A、B不可能有共同速度,A会从B的末端滑出
…………1分
评分说明:还有别的判断方法,如下示例,可参照给分
设A经时间t到达B的末端且达到共同速度,则
代入数据得:所以A会从B的末端滑出.
求:设A滑离B时的速度为、B的速度为,
有:…………1分
…………1分
代入数据,解得舍去…………2分
评分说明:还有别的求的方法,如下示例,可参照给分
解得:(舍去)