物理綜合測(cè)試三(附答案)

一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1、4、7、8多選。其余單選。1.在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是A.伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B.卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量C．牛頓最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．笛卡爾對(duì)牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)2.地球和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都可以看作是圓形的。已知木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的5.2倍，則木星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度之比約為A.0.19B.0.44C.2.3D.5.23.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測(cè)通過動(dòng)脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差。在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零。在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)的距離為3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160μV，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為A.1.3m/s，a正、b負(fù)B.2.7m/s，a正、b負(fù)C．1.3m/s，a負(fù)、b正D.2.7m/s，a負(fù)、b正4.質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則A．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D.在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為5.空間有一均勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，M、N、P為電場(chǎng)xyzM·N·P中的三個(gè)點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)xyzM·N·PA.B.C.D.6.如圖所示，一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心。環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，M端通過滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。桿OM以勻角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0時(shí)恰好在圖示位置。規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎瑘A環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì)，則桿從t=0開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電流隨變化的圖象是7.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦?，F(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為A.物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)B.物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C.木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)D.木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零8.水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則A.F先減小后增大B.F一直增大C.F的功率減小D.F的功率不變9.實(shí)驗(yàn)題Ⅰ（4分）某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量一圓柱體的長(zhǎng)度，用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑，示數(shù)如圖。由圖可讀出=cm,=Ⅱ.(11分)青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能。用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化，作為簡(jiǎn)化模型，可以近似認(rèn)為，照射光較強(qiáng)（如白天）時(shí)電阻幾乎為0：照射光較弱（如黑天）時(shí)電阻接近于無窮大。利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，黑天打開。電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接。當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于50mA時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開；電流小于50mA時(shí)，3、4接通。勵(lì)磁線圈中允許通過的最大電流為100mA。利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路，畫出電路原理圖。光敏電阻,符號(hào)R1，燈泡L，額定功率40W，額定電壓36V，符號(hào)R1保護(hù)電阻,符號(hào)，R2，電磁開關(guān)，符號(hào)，蓄電池E，電壓36V，內(nèi)阻很?。婚_關(guān)S，導(dǎo)線若干。R2回答下列問題：=1\*GB3①如果勵(lì)磁線圈的電阻為200，勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為V，保護(hù)電阻的阻值范圍為。=2\*GB3②在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場(chǎng)合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí)，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油ā榇?，電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明。答：。=3\*GB3③任意舉出一個(gè)其它的電磁鐵應(yīng)用的例子。答：。10．（14分）冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目，比賽場(chǎng)地示意如圖。比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O.為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小。設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.008，用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至=0.004.在某次比賽中，運(yùn)動(dòng)員使冰壺C在投擲線中點(diǎn)處以2m/s的速度沿虛線滑出。為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)圓心O點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)為多少？（g取10m/s2）11．(18分)如圖所示，在第一象限有一均強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與y軸平行；在x軸下方有一均強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與紙面垂直。一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場(chǎng)，在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開磁場(chǎng)。粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸交于M點(diǎn)。已知OP=,。不計(jì)重力。求（1）M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離；（2）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間。12.選考題A[物理——選修2-2]（15分）（1）（5分）常見的傳動(dòng)方式有、、和齒輪傳動(dòng)等。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)輪與的轉(zhuǎn)速之比，傳動(dòng)比等于與的齒數(shù)之比。（2）（10分）液壓千斤頂是利用密閉容器內(nèi)的液體能夠把液體所受到的壓強(qiáng)行各個(gè)方向傳遞的原理制成的。圖為一小型千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。大活塞的直徑D1=20cm，小活塞B的直徑D2=5cm，手柄的長(zhǎng)度OC=50cm，小活塞與手柄的連接點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸O的距離OD=10cm。現(xiàn)用此千斤頂使質(zhì)量m=4×103kg的重物升高了h=10cm。g取10m/s2，求（i）若此千斤頂?shù)男蕿?0%，在這一過程中人做的功為多少？（ii）若此千斤頂?shù)男蕿?00%，當(dāng)重物上升時(shí)，人對(duì)手柄的作用力F至少要多大？B.[物理——選修3-3]（15分）（1）（5分）帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a，然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b或進(jìn)過過程ac到狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為Pb、和PC,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）A.Pb>Pc，Qab>QacB.Pb>Pc，Qab<QacC.Pb<Pc，Qab>QacD.Pb<Pc，Qab<Qac(2)(10分)圖中系統(tǒng)由左右連個(gè)側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)猓珺上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)p0，溫度為T0=273K，連個(gè)活塞因自身重量對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1p0。系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣體柱的高度如圖所示。現(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?，再次平衡時(shí)A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w。求（i）第二次平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積；（ii）水的溫度。C．［物理——選修3-4］（15分） （1）（5分）某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為fo，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f。若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說法正確的是_______（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分） A．當(dāng)f<f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小 B．當(dāng)f>f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大 C．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f0 D．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f（2）（10分）一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30o，斜邊AB＝a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45o的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡射出的點(diǎn)的位置（不考慮光線沿原來路返回的情況）。D．［物理——選修3-5］（15分） （1）（5分）關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是_______（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分） A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大 B．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng) C．從金屬表面出來的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多（2）（10分）兩質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h。物塊從靜止滑下，然后雙滑上劈B。求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度。參考答案：1.答案BD?！窘馕觥啃行沁\(yùn)動(dòng)定律是開普勒發(fā)現(xiàn)的A錯(cuò)誤；B正確；伽利略最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，C錯(cuò)誤；D正確。2.答案B?！窘馕觥刻祗w的運(yùn)動(dòng)滿足萬有引力充當(dāng)向心力即可知，可見木星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度之比，B正確。3.答案A。【解析】依據(jù)左手定則，正離子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用向上偏，負(fù)離子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用向下偏，因此電極a、b的正負(fù)為a正、b負(fù)；當(dāng)穩(wěn)定時(shí)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零，則，可得，A正確。4.答案BD?！窘馕觥?-2t0內(nèi)物體的加速度為，2t0時(shí)刻的速度為，在3t0時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則時(shí)刻的瞬時(shí)功率為，A錯(cuò)誤；B正確；在到這段時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)能定理可得，則這段時(shí)間內(nèi)的平均功率，D正確。5.答案D。EMN【解析】將立體圖畫成平面圖，如圖所示，可見P點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向?yàn)镸N的四等分線，故P點(diǎn)的電勢(shì)為EMN6.答案C【解析】依據(jù)左手定則，可知在0-內(nèi)，電流方向M到O，在在電阻R內(nèi)則是由b到a，為負(fù)值，且大小為為一定值，內(nèi)沒有感應(yīng)電流，內(nèi)電流的方向相反，即沿正方向，內(nèi)沒有感應(yīng)電流，因此C正確。7.答案BC.【解析】對(duì)于物塊由于運(yùn)動(dòng)過過程中與木板存在相對(duì)滑動(dòng)，且始終相對(duì)木板向左運(yùn)動(dòng)，因此木板對(duì)物塊的摩擦力向右，所以物塊相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增大，直至相對(duì)靜止而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B正確；對(duì)于木板由作用力與反作用力可知受到物塊給它的向左的摩擦力作用，則木板的速度不斷減小，知道二者相對(duì)靜止，而做直線運(yùn)動(dòng)，C正確；由于水平面光滑，所以不會(huì)停止，D錯(cuò)誤。8.答案AC?！窘馕觥坑捎谀鞠涞乃俣缺３植蛔儯虼四鞠涫冀K處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，則由平衡條件得：，兩式聯(lián)立解得，可見F有最小值，所以F先減小后增大，A正確；B錯(cuò)誤；F的功率，可見在從0逐漸增大到90°的過程中tan逐漸增大，則功率P逐漸減小，C正確，D錯(cuò)誤。9實(shí)驗(yàn)題。Ⅰ.答案2.25，6.860【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)。Ⅱ.答案：（1）電路原理如圖所示。（4分）（2）①20（2分）160~520（2分）②把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí)，3、4之間接通：不吸合時(shí)，3、4之間斷開。③電磁起重機(jī)【解析】（1）要使光敏電阻能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行控制，且有光照時(shí)路燈熄滅，光敏電阻應(yīng)與1，2串聯(lián)，3，4與路燈串聯(lián)；則電路圖如圖所示。（2）①由U=IR得勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為U=ImR=0.1×200V=20V；依據(jù)允許通過勵(lì)磁線圈的電流最大值和最小值計(jì)算得，，因此保護(hù)電阻的阻值范圍為160~320；②把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí)，3、4之間接通：不吸合時(shí)，3、4之間斷開。③電磁起重機(jī)10.【解析】設(shè)冰壺在未被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為，所受摩擦力的大小為：在被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為，所受摩擦力的大小為。則有+=S①式中S為投擲線到圓心O的距離。②③設(shè)冰壺的初速度為，由功能關(guān)系，得④聯(lián)立以上各式，解得⑤代入數(shù)據(jù)得⑥11.【解析】（1）帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在軸負(fù)方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度的大小為；在軸正方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為，粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間為，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與軸正方向的夾角為，則①②③其中。又有④聯(lián)立②③④式，得因?yàn)辄c(diǎn)在圓周上，，所以MQ為直徑。從圖中的幾何關(guān)系可知。⑥⑦（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為,從Q到M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,則有⑧⑨帶電粒子自P點(diǎn)出發(fā)到M點(diǎn)所用的時(shí)間為為⑩聯(lián)立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入數(shù)據(jù)得⑾A.【解析】（1）鏈傳動(dòng)帶傳動(dòng)液壓傳動(dòng)從動(dòng)輪從動(dòng)輪主動(dòng)輪（2）（10分）（i）將重物托起h需要做的功①設(shè)人對(duì)手柄做的功為，則千斤頂?shù)男蕿棰诖霐?shù)據(jù)可得③(ii)設(shè)大活塞的面積為,小活塞的面積為，作用在小活塞上的壓力為,當(dāng)于斤頂?shù)男蕿?00%時(shí)，有④⑤當(dāng)和F都與杠桿垂直時(shí)，手對(duì)杠桿的壓力最小。利用杠桿原理，有⑥由④⑤⑥式得F=500N⑦B.【解析】34.[物理——選修3-3]（15分）（1）C（15分）（2）（10分）（i）考慮氫氣的等溫過程。該過程的初態(tài)壓強(qiáng)為，體積為hS，末態(tài)體積為0.8hS。設(shè)末態(tài)的壓強(qiáng)為P，由玻意耳定律得①活塞A從最高點(diǎn)被推回第一次平衡時(shí)位置的過程是等溫過程。該過程的初態(tài)壓強(qiáng)為1.1，體積為V；末態(tài)的壓強(qiáng)為，體積為，則②③由玻意耳定律得④(ii)活塞A從最初位置升到最高點(diǎn)的過程為等壓過程。該過程的初態(tài)