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

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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(    )

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    A.4倍    8.6倍    C.13.5倍    D.18倍

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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4m/s2.此时弹簧秤的示数为    (    )

A.1N    B.4N        C.5N    D.9N

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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”

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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(    )

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   A.V、V       B.0 V、4 V

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   C.V、V      D.0 V、V

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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4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中斜面体始终保持静    止.则在绳子到达竖直位置之前,下列说法正确的是(    )

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    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

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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

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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=220V,ω=100π Hz,则下述结论正确的是

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   A.副线圈中电压表的读数为55 V

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   B.副线圈中输出交流电的周期为

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   C.原线圈中电流表的读数为0.5 A

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   D.原线圈中的输入功率为

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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3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为.下列结论正确的是

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  A. =90°

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  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)

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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

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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.

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(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m1      C.滑块的质量m2

      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                            

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 (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:                                                                   

                                     .

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11.(9分)要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线,设计电路如图,图中定值电阻R为1 kΩ,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5 Ω;电压表(未画出)量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源电动势E为12 V,内阻不计.

⑴实验时有两个滑动变阻器可供选择:

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   a、阻值0到200 Ω,额定电流0.3 A

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   b、阻值0到20 Ω,额定电流0.5 A

      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

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3.00

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6.00

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6.16

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6.28

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6.32

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6.36

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6.38

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6.39

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6.40

I(mA)

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0.00

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0.00

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0.00

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0.06

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0.50

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1.00

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2.00

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3.00

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4.00

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5.50

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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                          

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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)                                                                     

                                                                             

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三、实验题

11。(1)                   

   (2)(a)      (b)

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   (3)

 

 

 

 

 

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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 

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(A)周期为Δt,波长为8L.       (B)周期为Δt,波长为8L

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(C)周期为Δt,波速为12L /Δt    (D)周期为Δt,波速为8L/Δt

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(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    

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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

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(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=150kg, 速度是v1=2.0m/s, 乙船质量m2=250kg, 速度是v2=1.0m/s.甲船上原站着一个质量为m=50kg的人,当两船距离很近而将要发生碰撞时,船上的人用力跳到乙船上,求能避免碰撞的人的最小起跳水平速度(相对地面的).

 

 

 

 

 

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.)

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14.(15分)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切.弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va=5m/s的水平初速度由a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出.小物体与地面ab段间的动摩擦因数=0.3,不计其它机械能损失.已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01kg,g=10m/s2.求:

(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.

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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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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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).

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(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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

D

A

C

A

B

BCD

ACD

AC

AC

10、1)0.495~0.497m/s2 (2分) (2)①  CD(2分) ②天平(1分)

(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

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=0.8m         ④

(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下为正方向

  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

(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  = B0l(v0-v)Δt②

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 = B0l(v0-v)Δt③

故在Δt内金属框所围面积的磁通量变化 ΔΦ = ΔΦMN  +ΔΦPQ

根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小

根据闭合电路欧姆定律有

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

 

 


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