高中学生学科素质训练
高三物理综合测试题(5)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共150分，考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、本题共10小题：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 个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做“宇宙膨胀说”。这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小，根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现 在相比
A．公转半径R较大 B．公转周期T较小
C．公转速率v较大 D．公转角速度ω较小
2．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量为
e，d夸克带电量为一
e的，e为基元电荷。下列诊断可能正确的是
A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成
3．如图1所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方，当通电直导线中电流I增大时，圆环的面积S和橡皮绳的长度l将
A．S减小，l变长 B．S增大，l变短
C．S增大，l变长 D．S增大，l变短
4．如图2所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰面，虚线为波谷面。已知两列波的振幅均为2cm，波速2m／s，波长8cm，E点是BD和AC连线的交点。下列说法正确的是
A．A、C处两质点是振动加强的点
B．B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是4cm
C．E点处质点是振动加强的点
D．经0．02s，B点处质点通过的路程是4cm
5．如图3所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是
A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的
B． A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的
C． A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的
D． A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的
6．如图4所示，P是水平地面上的一点，A，B、C、D在一条竖直线上，且AB＝BC＝CD。从A，B，C三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的P点，则三个体抛出时速度大小之比为vA：vB：vc和运动时间之比分别为
A．vA：vB：vc＝
：
：
B．vA：vB：vc＝l：：
C．tA：tB：tc=1：2：3
D，tA：tB：tc= : :1
7．如图5所示，是测定自感系数很大的线圈l的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测定完毕后，将电路拆卸时应
A．先断开S1
B．先断开S2
C．先拆除电流表
D．先拆除电阻R
8．图6是远距离输电线路的示意图，若发电机的输出电压不变，，则下列说法中正确的是
A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关
B．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定
C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大
D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
9．如图7(甲)所示，两物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB，与水平面间的动摩擦因数分别是μA
、μB。现用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B，所得两物体的加速度a与F的关系图线分别如图7(乙)所示，则根据a－F图线可得出的正确结论是
A．mA＜mB B．mA＞mB
C．μA＜μB D．μA＞μB
10．如图8所示，有两个半径相同的金属球M和N，N被刚性绝缘座固定在水平地面上，M从N的正上方H高处自由落下与N作弹性对心正碰，相碰后M以碰前的速率反向弹回，不计空气阻力．在下列情况中，M弹起后上升的最大高度大于H的是
A．M和N原来带等量同种电荷 B．M和N原来带等量异种电荷
C．M原来不带电，N原来带电 D．M和N原来带不等量同种电荷
第Ⅱ卷(非选择题共110分)
二、本题共3小题，共20分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。
11．(5分)描绘电场中等势线的实验示意图如图9所示，如果以电极o、b的连线为x轴，以a、b的中垂线为y轴，把一个探针置于y轴，另一个探针从靠近b电极处沿x轴的正方向 移向a电极的过程中，灵敏电流计G指针与中央零刻度夹角的变化情况是
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先变大后变小 D．先变小后变大
12．(7分)如图10所示，为测定玻璃的折射率，可取一块半圆形玻璃砖，实验者面向玻璃砖，在玻璃砖逆时针转动的过程中，调整视线透过玻璃砖观察插针P1、P2的像，直至视线沿着直径恰好看不到P1、P2的像为止，记下此时半圆形玻璃砖的位置．
(1)若给你一只量角器，如何测出玻璃折射率n ?
(2)若给你一只有毫米刻度的直角三角板，如何测出玻璃折射率n ?
13．(8分)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使测量结果总存在误差，而按图11所示电路进行测量，由电压表、电流表内阻造成的误差可以消除。
(1)请你简要写出下面还未完成的主要操作步骤，并用字母表达出相应的测量值。
①闭合开关S1，开关S2接2，调节R和Rˊ，，使电压表读数接近满量程，读出电流表和电压表读数I2、V2。
②保持Rˊ不变_______________。
(2)写出待测电阻RX的表达式：RX＝_______________。
三、本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。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。
14．(11分)如图12所示，足够大的方格纸PQ水平放置，每个方格纸边长l，．在其正下方水平放置一个宽度为L的平面镜MN，在方格纸上有两个小孔A和B，AB宽度为d，d恰为某人两眼间的距离，此人通过A、B孔从平面镜里观察方格纸，两孔的中点O和平面镜中点O'在同一竖直线上．请：
(1)画出光路图，并指出人眼能看到方格纸的最大宽度．
(2)计算人眼最多能看到同一直线上多少方格? (设人眼能看到的全是完整方格)
15．(12分)图13为伦琴射线管的示意图，K为阴极钨丝，发射的电子的初速度为零，A为对阴极(阳极)，当AK之间加直流电压U=30kV时，电子被加速打在对阴极A上，使之发出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量，试求：
(1)电子到达对阴极的速度是多大?
(2)由对阴极发出的伧琴射线的最短波长是多大?
(3)若AK间的电流为10mA，那么每秒钟从对阴极最多能辐射出多少个伦琴射线光子?，
(电子电量e=1．6×10-19C，质量m=9．1×iO—31kg，普朗克恒量h=6．63×10—34J•s)
16．(12分) 如图14所示，一个光滑圆筒立于水平桌面上，圆筒的直径为L一条长为L的细绳一端固定在圆筒中心线上的O点，另一端拴一质量为m的小球．小球以速率v绕中心 线OO'，在水平面内做匀速圆周运动（小球和绳在图中都没有画出，但不会碰到筒底)．求
（1）当v=
时，求绳对物体的力
（2）当v=
时，求绳对物体的拉力
17．(13分)．如图15所示，abcd是一个正方形的盒子。在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为E，一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v0，经电场作用后恰好从e处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B(图中末画出)，粒子仍恰好从e孔射出(带电粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计)
(1)所加的磁场的方向如何?
(2)电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?
18．(13分)某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的。—平 行板电容器的两个极板竖直放置在光滑的水平平台上，极板面积为S，极板间距离为d， 电容器的电容公式为C＝aS／d(a为常数)。极板1固定不动，与周围绝缘，极板2接地，且可在水平平台滑动，并始终与极板1保持平行。两个完全相同，自然长度为L、劲度系数为K的弹簧一端与极板2垂直相连，另一端固定，右图为该装置的俯视图。先把电容器充电至电压U后立即与电源断开，再在极板2右侧的整个表面施以均匀的向左的待测压强P，使两极板间的距离发生微小变化(如图16所示)。测得此时电容器的电压改变量为△U，设作用在电容器极板2上的静电力不会引起弹簧的可测量到的形变，求待测压强P。
19．(14分)如图17(甲)所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽度为l＝0．50m。一根质量为m＝0．50kg的均匀金属导体棒ab横跨在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形。该轨道平面处在磁感强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为fm＝1．0N，ab棒的电阻R＝0．10Ω，其他各部分电阻均不计。开始时，磁感强度B0＝0．50T。
(1)若从某时刻(t＝0)开始，调节磁感强度的大小使其以
＝0．20T／s的变化率均匀增加。求经过多长时间ab棒开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?
(2)若保持磁感强度B0的大小不变，从t＝0时刻开始，给棒施加一个水平向右的拉力， 使它以a＝4．0m／s2的加速度做匀加速运动。推导出此拉力T的大小随时间变化的函数表达式。并在图17(乙)所示的坐标图上作出拉力T随时间t变化的T－t图线。
20．(15分)在用铀235作燃料的反应堆中，铀235核吸收一个动能约为0．025eV的慢中子后，可发生裂变反应，放出能量和2～3个快中子，而快中子不利于铀235的裂变。为了能使裂变反应继续下去，需要将快中子减速，有一种减速的方法是用石墨(碳12)作减速剂，设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，没有机械能损失。
(1)求快中子与碳原子发生一次碰撞后的速度v与原来的速度v0的比值。
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