江苏省白蒲中学高三物理综合检测2009.1.5
时间:100分钟 分值:120分 命题人:田凤翔
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1.在科学发展史上,不少物理学家作出了重大贡献.下列陈述中符合历史事实的是( )
A.在研究电磁现象时,安培引入了“场”的概念
B.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快
C.牛顿发现了万有引力定律并第一次在实验室里测出了万有引力常量
D.伽利略通过理想斜面实验,说明物体的运动不需要力来维持
2. 某行星,其半径是地球半径的3倍、质量是地球质量的36倍.该行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )
A.4倍 8.6倍 C.13.5倍 D.18倍
3. 一放在光滑水平面上的弹簧秤,其外壳质量为m,弹簧及挂钩质量不计.如图所示,在弹簧秤的挂钩上施加方向水平向左、大小为5N的力F1,在外壳吊环上施加方向水平向右、大小为4N的力F2,弹簧秤将向左加速运动,加速度大小为
A.1N B.4N C.5N D.9N
4.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零.箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是 ( )
A、箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
B、箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C、箱内物体对箱子底部始终没有压力
D、若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
5.匀强电场中有a、b、c三点.在以它们为顶点的三角形中, ∠a=30°、∠c=90°,电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为
V、
V和2 V.则该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为( )
A.
V、
V B.0 V、4
V
C.
V、
V D.0 V、
V
二、多项选择题:本题共4小题.每小题4分.共计16分,每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分.选对但不全的得2分。错选或不答的得0分.
6.如图所示,倾角为300的斜面体置于水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的滑轮O(可视为质点).A的质量为m,B的质量为
A.物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上
B.物块B受到的摩擦力先减小后增大
C.绳子的张力一直增大
D.地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右
7.如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返同.若保持两极板间的电压不变,则( )
A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
8.如图,理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1.原线圈接入一电压为u=U0sinωt的交流电源,副线圈接一个R=27.5 Ω的负载电阻.若U0=220
V,ω=100π Hz,则下述结论正确的是
A.副线圈中电压表的读数为55 V
B.副线圈中输出交流电的周期为![]()
C.原线圈中电流表的读数为
D.原线圈中的输入功率为![]()
9.如图所示.一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为
.下列结论正确的是
A.
=90°
B.
=45°
C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大
Ⅱ卷(共89分)
三、实验题(每小题9分共18分)
10.(9分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板
之间的动摩擦因数.实验装置如图,一表面粗糙的木板固
定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 .(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l B.木板的质量m
D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 。
(3)滑块与木板间的动摩擦因数
=
(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数
(填“偏大”或“偏小” ).写出支持你的看法的一个论据:
.
11.(9分)要描绘某电学元件(最大电流不超过
⑴实验时有两个滑动变阻器可供选择:
a、阻值0到200 Ω,额定电流
b、阻值0到20 Ω,额定电流
本实验应选的滑动变阻器是 (填“a”或“b”)
⑵正确接线后,测得数据如下表
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U(V)
0.00
3.00
6.00
6.16
6.28
6.32
6.36
6.38
6.39
6.40
I(mA)
0.00
0.00
0.00
0.06
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.50
a)根据以上数据,电压表是并联在M与
之间的(填“O”或“P”)
b)根据以上数据,画出该元件的伏安特性
曲线为 .
⑶画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图为(无需数值)
江苏省白蒲中学高三物理综合检测答卷
10。(1)
(2)① ②
(3)
三、实验题
11。(1)
(2)(a) (b)
(3)
四、选考题(共24分)
12.模块3-4试题(12分)
⑴(4分)设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍.则粒子运动时的质量等于其静止质量的 倍,粒子运动速度是光速的 倍.
(2)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间Δt第一次出现如图(b)所示的波形.则该波的
(A)周期为Δt,波长为
Δt,波长为
(C)周期为
Δt,波速为
![]()
(3)大海中航行的轮船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和 ,使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的 .
(4)光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的 现象,要发生这种现象,必须满足的条件是:光从光密介质射向 ,且入射角等于或大于 .
13.模块3-5试题(12分)
(1)光子不仅有能量,还有动量,光照射到某个面上就会产生压力,宇宙飞船可以采用光压作为动力.给飞船安上面积很大的薄膜,正对着太阳光,靠太阳光在薄膜上产生压力推动宇宙飞船前进.第一次安装的是反射率极高的薄膜,第二次安装的是吸收率极高的薄膜,那么( )
A.安装反射率极高的薄膜,飞船的加速度大
B.安装吸收率极高的薄膜,飞船的加速度大
C.两种情况下,由于飞船的质量一样,飞船的加速度大小都一样
D.两种情况下,飞船的加速度不好比较
(2)从塔顶以相同速率抛出A、B、C三小球,A竖直上抛,B平抛,C竖直下抛.另有D球从塔顶起自由下落,四小球质量相同,落到同一水平面上.则 ( )
A.落地时动能相同的小球是A、B、C
B.落地时动量相同的小球是A、B、C
C.从离开塔顶到落地过程中,动能增量相同的小球只有A、B、C
D.从离开塔顶到落地过程中,动量增量相同的小球是B、D
(3)甲乙两只小船在湖面上沿同一直线相向运动,已知甲船质量m1=
五、计算(共47分;解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.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.(15分)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“
=0.3,不计其它机械能损失.已知ab段长L=
(1)小物体从p点抛出后的水平射程.
(2)小物体经过数这“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向.
15.(16分)如图,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y轴正方向,磁场方向垂直于xy平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁场与撤除前的一样.一带正电荷的粒子从P(x=0,y=h)点以一定的速度平行于x轴正向入射.这时若只有磁场,粒子将做半径为R0的圆周运动:若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动.现在,只加电场,当粒子从P点运动到x=R0平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与x轴交于M点.不计重力.求:
⑴粒子到达x=R0平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离;
⑵M点的横坐标xM.
16.(16分)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具.它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为
,平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图1所示.列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为λ,最大值为B0,如图2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移.设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,并忽略一切阻力.列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为v(v<v0).
(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理;
(2)为使列车获得最大驱动力,写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足的关系式:
(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v时驱动力的大小.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
A
C
A
B
BCD
ACD
AC
AC
10、1)0.495~
(3)
(2分)偏大(2分)因纸带与打点记时器间存在摩擦阻力f,则有
即
11、⑴a
⑵a)P
b)如图
⑶
12、(1)

(2)BC (3)速度 频率 (4)全反射 光疏介质 临界角
13、(1)A (2)AD (3)
14【解析】(1)设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得
①
②
s=vt ③
联立①②③式,代入数据解得s=
(2)设在数字“
⑤ 联立①⑤式,代入数据解得F=0.3N ⑥ 方向竖直向下
15【解析】⑴做直线运动有:
做圆周运动有:
只有电场时,粒子做类平抛,有:

解得:
粒子速度大小为:
速度方向与x轴夹角为:
粒子与x轴的距离为:
⑵撤电场加上磁场后,有:
解得:
粒子运动轨迹如图所示,圆心C位于与速度v方向垂直的直线上,该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4,有几何关系得C点坐标为:

过C作x轴的垂线,在ΔCDM中:

解得:
M点横坐标为:
16【解析】
(1)由于列车速度与磁场平移速度方向相同,导致穿过金属框的磁通量发生变化,由于电磁感应,金属框中会产生感应电流,该电流受到安培力即为驱动力。
(2)为使列车获得最大驱动力,MM、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方,这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大,导致线框中电流最强,也会使得金属框长边中电流收到的安培力最大,因此,d应为
的奇数倍,即
①
(3)由于满足(2)问条件,则MM、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B0且方向总相反,经短暂的时间Δt,磁场沿Ox方向平移的距离为v0Δt,同时,金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt。
因为v0>v,所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积S=(v0-v)lΔt
在此Δt时间内,MN边左侧穿过S的磁通量移进金属框而引起框内磁通量变化
ΔΦMN = B
同理,该Δt时间内,PQ边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化
ΔΦPQ
= B
故在Δt内金属框所围面积的磁通量变化 ΔΦ = ΔΦMN +ΔΦPQ④
根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小
⑤
根据闭合电路欧姆定律有
⑥
根据安培力公式,MN边所受的安培力FMN = B0Il
PQ边所受的安培力FPQ = B0Il
根据左手定则,MM、PQ边所受的安培力方向相同,此时列车驱动力的大小
F = FMN + FPQ = 2 B0Il⑦
联立解得
⑧
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