高三物理综合练习

北 京 四 中

编稿老师：李建宁　　　　审稿老师：李建宁　　　　责　　编：郭金娟

高三物理综合练习　　　　
　　　　　　　　　　　　 2005.4.
第一卷　 选择题
（共10题，每题5分，共50分）

　　一、在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。全部选对的得4分，选错或不答的得0分。
　　1．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物块速度V与时、间t的关系如图所示。取重力加速度g=10m／s²。由这两个图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为：（　 ）

　　

　　A．m=0.5kg，μ=0.4　
　　B．m=1.5kg，μ=
　　C．m=0.5kg，μ=0.2　
　　D．m=lkg，μ=0.2
　　
　　2．如图所示，小物体与一根水平轻弹簧相连，放在水平面上，弹簧的另一端固定在P点，已知小物体的质量m=2.0kg,它与水平面间的动摩擦因数0.4，弹簧的劲度系数k=200N／m。用力F拉小物体，使它从弹簧处于自然状态的O点向右移动10cm，小物体处于静止，这时弹簧的弹性势能Ep=1J。撤去外力后：（　 ）

　　A．小物体向左滑动的距离可以达到12.5cm
　　B．小物体向左滑动的距离一定小于12.5cm
　　C．小物体回到O点时，物体的动能最大
　　D．小物体达到最左位置时，小物体的动能为0，弹簧的弹性势能也为0
　　
　　3．对于分子动理论和物体内能理解，下列说法正确的是：（　 ）
　　A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
　　B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换
　　C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
　　D．扩散现象说明分子间存在斥力

　　4．一颗地球同步卫星，距地面高度为h，地球半径为R，地球自转的角速度为ω，地面重力加速度为g．关于该卫星沿圆轨道绕地球运行的速率下述错误的是：（　 ）
　　A．(R+h)ω　
　　B． 　
　　C． 　
　　D．

　　5．如图所示，水平地面上有P、Q两点，A点和B点分别在P点和Q点的正上方，距离地面高度分别为h₁和h₂。某时刻从A点以速度V₁水平抛出一个小球，经过时间t后，又从B点以速度V₂水平抛出另一球，结果两球同时落在P、Q连线上的O点，则有：（　 ）

　　A． 　　　　　　
　　B．PO：OQ=V₁h₁²：V₂h₂²
　　C． 　　
　　D．PO：OQ=V₁h₁：V₂h₂
　　
　　6．一个原来静止的238U原子核，发生α衰变，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个所示：（　 ）(图中半径大小没有按比例画)

　　7．如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，c为ab中点。已知a、b两点电势分别为ψ_a=2V，ψ_b=8V，则下列叙述正确的是：（　 ）

　　A．该电场在c处的电势一定是5V
　　B．a点处场强Ea一定小于b点处的场强E_b
　　C．正电荷从a点运动到b点的过程中其电势能一定增大
　　D．正电荷只受电场力的作用从a点运动到b点的过程中动量一定增大
　　
　　8．如图所示，两平行金属板竖直放置，带有等量异种电荷，电荷量为Q，两板的距离为d。一个带电的微粒位于两金属板上端的中点处，无初速释放，最后落在某一金属板上。下面的说法中正确的是：（　 ）

　　A．微粒的运动轨迹是抛物线
　　B．如果保持其他条件不变，只使两板间距离d减小，则微粒在电场中运动的加速度将变大
　　C．如果保持其他条件不变，只使两板间距离d减小，则微粒在电场内的运动时间将变小
　　D．如果保持其他条件不变，只使两板所带的电荷量Q变小，微粒仍打到某一板上，则微粒在电场内的运动时间将变小
　　
　　9．如图所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面(纸面)向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合。令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流方向为正)随时间t变化图线I-t图可能是下图中的哪一个：（　 ）

　　10．如图所示，L₁和L₂为两平行的虚线，L₁上方和L₂下方都是垂直纸面向里的磁场强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L₂上。带电粒子从A点以初速V斜向上与L₂成30°角射出，经过偏转后，过B点时正好速度方向也斜向上。不计重力，下列说法中正确的是：（　 ）

　　A．带电粒子经B点时速度一定和在A点时速度相同；
　　B．若带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变)，它将不能经过B点；
　　C．若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L₂成60°角向上，它就不一定经过B点；
　　D．此粒子一定是正电荷

第二卷　 非选择题
(共6题，70分)

　　二、填空、实验题：
　　11．(6分)如图所示，量程为10mA、内阻为9.0Ω的毫安表与一阻值为1.0Ω的定值电阻R并联后接入电路中，电源电动势E=1.5V，电源内阻r=1.0Ω。调整滑动变阻器R₀的阻值使毫安表的示数为6 mA，这时干路中的电流I=__________mA，电源内阻消耗的功率P=__________W。

　　12．(6分)热核反应中一种反应是1个氘核和1个氚核(H)聚变为1个氦核(He)，请完成这个核反应方程式： + ________ + 能量。若氘核的质量为2.0141u，氚核的质量为3.0161u，中子的质量为1.0087u，氦核的质量为4.0026u，其中u是原子质量单位，已知1u相当于931MeV的能量，则上述核反应过程中释放的能量为_________MeV(保留3位有效数字)。

　　13．(10分)一个用电器，标有“10V2W”，为测定它在不同电压下的实际功率及额定电压下的实际功率，需测定不同工作状态下通过用电器的电压和电流。现有的器材如下：
　　A．直流电源　 　12V(内阻可不计)
　　B．直流电流表　 0—0.6A—3A(内阻0.1Ω以下)
　　C．直流电流表　 0—300mA(内阻约5Ω)
　　D．直流电压表　 0—15V(内阻约15KΩ)
　　E．滑动变阻器　 10Ω 2A
　　P．滑动变阻器　 1kΩ 0.5A
　　除以上器材外，还有必需的导线与开关。

　　(1)实验中电流表应选用_________(用序号字母表示)，滑动变阻器应选用__________。

　　(2)画出实验电路图(使实验误差尽量减小)。

　　三、计算题：
　　14．(12分)如图所示，粘有小泥块的小球用长L的细绳系于悬点O，小球静止时距水平地面的高度为h，现将小球向左拉偏一角度θ，使其从静止开始运动。当小球运动到最低点时，泥块恰好从小球上脱落。已知小球质量为M，泥块质量为m，且小球和泥块均可视为质点。求：
　　(1)小球运动到最低点泥块刚要脱落时，小球和泥块运动的速度大小；
　　(2)泥块从脱落至落地在空中飞行的水平距离s；
　　(3)泥块脱离小球后的瞬间小球受到绳的拉力为多大?

　　15．(12分)如图所示为示波管的原理图，电子枪中炽热的金属丝可以发射电子，初速度很小，可视为零。电子枪的加速电压为U₀，紧挨着是偏转电极YY'、XX'，设偏转电极的极板长均为L₁，板间距离均为d，偏转电极XX'的右端到荧光屏的距离为L₀，电子电量为e，质量为m(不计偏转电极YY'和XX'二者之间的间距)。在YY'、XX'偏转电极上不加电压时，电子恰能打在荧光屏上坐标的原点。
　　(1)若只在YY'偏转电极上加电压U_YY'=U₁(U₁>0)，则电子到达荧光屏上的速度为多大?
　　(2)在第(1)问中，若再在XX'偏转电板上加电压U_XX'=U₂(U₂>0)，试在荧光屏上标出亮点的大致位置，并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值。

　　16．(12分)一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内。一个质量为邢、电荷量为q的带电粒子，山原点O开始运动，初速度为v，方向沿x正方向。后来，粒子经过，y上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示。不计重力影响。求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。

　　17．(12分)两根固定在水平面上的光滑的平行金属导轨MN和PO，一端接有阻值为R的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆，金属杆的电阻为r，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计。金属杆在垂直杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时，电阻R上消耗的电功率是P，从某一时刻开始撤去水平力F后：
　　(1)通过电阻R的电流方向是：
　　(2)金属杆的速度、加速度加何变化?简述原因。
　　(3)电阻R上产生的焦耳热是多少?
　　(4)当电阻R上消耗的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向。

　　参考答案：
　　一、选择题：
　　1．A　　2．B　　3．A　　4．D　　5．C　　6．D　　7．C　　8．C　　9．D　　10．A

　　二、填空题实验题
　　11．60，3.6×10^-3

　　12．(1) 　
　　　　(2)17.6

　　13．(1)C、E　
　　　　(2)控制电路：分压电路；测量电路：安培表外接；图略

　　三、计算题：
　　14．(1) 　
　　　　(2) 　
　　　　(3)Mg(3-2cosθ)

　　15．(1)
　　　　(2) ,图略。

　　16．粒子在磁场中受洛仑兹力作用，作匀速圆周运动，设其半径为r， ………①
　　　　据此并由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必再y轴上，且P点在磁场区之外。过P沿速度方向作延长线，它与x轴相交于Q点。作圆弧过O点与x轴相切，切点A即粒子离开磁场区的地点。这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示。

　　　　由图中几何关系得：　L=3r　 ………②
　　　　由①、②求得：　　………③
　　　　图中OA的长度即圆形磁场区的半径R，由图中几何关系可得：

　　17．(1)从M→P
　　　　(2)速度变小，加速度变小。由于撤去水平力F，在水平方向金属杆只受安培力作用，安培力的方向与速度方向相反，所以金属杆的速度变小；由此感应电动势变小，感应电流变小，导致安培力变小，由牛顿第二定律，所以金属杆的加速度变小。……4分
　　　　(3)金属杆匀速运动，所受安培力与外力F平衡，设导轨间距为L，有：F=F_A=BIL
　　　　　 电阻消耗的功率P，由：P=I²R得：
　　　　　 此时电路中消耗的总功率： 　
　　　　　 金属杆的速度：
　　　　　 撤去力F后，整个电路中产生的热量为：
　　　　　 由于电流I相同，焦耳热与电阻成正比，故有：
　　　　　 所以，撤去力F后，电阻R上产生的焦耳热为：
　　　　(4)撤去水平力F后，当电阻R上消耗的电功率为时，
　　　　　 由：P=I²R
　　　　　 此时电流：
　　　　　 由：F=BIL　 所以此时安培力：
　　　　　 由：F=ma　　所以此时金属杆的加速度： 　 方向：水平向左