理科综合训练四（物理部分）

14．下列说法正确的是         

A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象

B．用光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象

C．用标准平面检查工件表面的平整程度是利用光的偏振现象

D．用电子显微镜观察纳米结构是利用电子的德布罗意波的衍射现象

15．如图所示，物体A静止在光滑水平面上，其左端固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v正对着A运动并与压缩弹簧，在B与弹簧接触全过程中，A的加速度最大出现在    

A．A开始运动时            

B．A的速度等于v时

C．系统动能最大时          

D．A、B速度相等时

16．将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，该电源电动势e随时间t变化的规律如图所示，下列说法正确的是   

A．电路中交变电流的频率为0.25Hz 

B．通过电阻的电流为A

C．电阻消耗的电功率为2.5W       

D．电阻两端的电压是5V

17．嫦娥一号探月工程已取得圆满成功。设地球、月球的质量分别为m₁、m₂，半径分别为R₁、R₂，地球的第一宇宙速度为v，与其对应的环绕周期为T，则月球的第一宇宙速度和对应的环绕周期可分别表示为    

A．，       B．，

C．，       D．，

18．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核，并放出一个氦核（He），则下面说法正确的是  

A．X核比Z核多一个质子             

B．X核比Z核少一个中子

C．X核的质量数比Z核质量数大3     

D．Y核与Z核的中子数相同

19．下列说法正确的是  

A．若两分子间距离可取任意值，那么当系统的分子势能最小时，分子间作用力也最小

B．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成

C．热量不可能由低温物体转移到高温物体

D．布朗运动指的是液体分子的无规则运动

20．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是   

A．这列波的波长是14cm

B．这列波的周期是0.125s

C．这列波可能是沿x轴正方向传播的

D．t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴负方向

21．高温超导限流器是一种有效的短路电流限制装置。该装置由超导部件和限流电阻并联组成，如图中虚线框内所示。超导部件的超导临界电流是I_C ，当干路电流I大于I_C时，超导部件将自动从超导态转变为正常态（此状态下可认为是纯电阻），从而限制了干路中的大电流。已知超导部件的正常态电阻值为R₁=3Ω，超导临界电流I_C=1.2A，限流电阻R₂=6Ω，小灯泡L标有“6V，6W”字样，电源的电动势E=8V，内阻r=2Ω。原来小灯泡正常发光。若小灯泡L突然发生短路，则短路前、后通过超导部件的电流依次是    

A．0.67A、1.33A      

B．0.33A、0.67A  

C．1A、0.67A         

D．1A、1.33A

22．（18分）⑴为测定木块与斜面间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如图所示。他使用的器材仅限于固定的斜面、木块、秒表、米尺（当地重力加速度g已知）。①实验中已记录数据是：斜面高h和底边长d，还必需测量的物理量是____________________________          _____。

②计算动摩擦因数的公式是μ=____              __。

⑵测定待测电阻R_x（阻值约为200Ω）的阻值，除了待测电阻外，实验室提供了如下器材：

电池组E（电动势为3V，内阻不计）；

电流表A₁：量程为0~10mA，内阻r₁约50Ω；

电流表A₂：量程为0~500μA，内阻r₂约1000Ω；

滑动变阻器R₁（阻值范围为0~20Ω，额定电流2A）；

电阻箱R₂（阻值范围为0~9999Ω，额定电流1A）

开关S，导线若干。

  为了用伏安法尽可能准确地测量R_x的阻值，请你帮助该同学完成实验中的下述步骤：

①上述器材中缺少电压表，先需将电流表A₂改装成电压表V。请在左图方框中画出将该电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号。

②请在右图方框中画出用伏安法测量R_x阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号。

③实验中，已将电流表A₂改装成量程为2.5V的电压表，并与标准电压表进行了校对。调节滑动变阻器R₁，使两表的示数如下图所示，可读出电流表A₁的示数是I=_______mA，电流表A₂的示数是_______μA，对应的电压测量值是U=_________V。

④根据以上实验数据和R_x=U/I，电阻R_x的测量值是_______Ω。（本空保留2位有效数字）

23．（16分）质量m=2.0×10^-4kg、电荷量q=1.0×10^-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E₁。在t=0时刻，电场强度保持方向不变而大小突然增加到E₂=4.0×10³N/C，到t=0.20s时刻，再保持场强E₂的大小不变而把电场方向突然改为水平向右，并保持下去。不计空气阻力，取g=10m/s²。求：⑴最初电场强度E₁的大小和方向；⑵t=0.20s时刻带电微粒速度v₁的大小和方向；⑶t=0时刻起，带电微粒运动过程到达最高点时刻的动能E_k。

24．（18分）如图所示，一轻质弹簧竖直放置，自然长度l₀=0.50m，下端固定在地面上，上端连接质量m₁=1.0kg的物体A，静止时A距地面的高度h₁=0.40m，此时弹簧的弹性势能E_p=0.50J。在距A正上方高为h₂=0.45m处有一个质量m₂=1.0kg的物体B，从静止开始自由下落，与A碰撞并立即以相同的速度运动（两物体未粘连）。取g=10m/s²。求：⑴碰撞后瞬间两物体的共同速度大小v；⑵两物体一起运动过程中第一次具有竖直向上最大速度时弹簧的长度l；⑶两物体第一次分离时物体B的动能E_B。

25．（20分）磁悬浮列车是一种高速交通工具，它具有两个重要系统：一个是悬浮系统，另一个是驱动系统。驱动系统的简化模型如下：左图是实验车与轨道示意图，右图是固定在实验车底部的金属框与轨道间的运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨，导轨间有垂直于水平面的等间距的匀强磁场（每个磁场的宽度与金属框的宽度相同），磁感应强度B₁、B₂大小相同，相邻磁场的方向相反，所有磁场同时以恒定速度v₀沿导轨方向向右运动，这时实验车底部的金属框将会受到向右的磁场力，带动实验车沿导轨运动。

设金属框总电阻R=1.6Ω，垂直于导轨的边长L=0.20m，实验车与金属框的总质量m=2.0kg，磁感应强度B₁=B₂=B=1.0T，磁场运动速度v₀=10m/s。回答下列问题：

⑴设t=0时刻，实验车的速度为零，求此时金属框受到的磁场力的大小和方向；

⑵已知磁悬浮状态下，实验车运动时受到的阻力恒为f₁=0.20N，求实验车的最大速率v_m；

⑶若将该实验车A与另外一辆质量相等但没有驱动装置的磁悬浮实验车P挂接，设A与P挂接后共同运动所受阻力恒为f₂=0.50N。A与P挂接并经过足够长时间后已达到了最大速度，这时撤去驱动磁场，保留磁悬浮状态，A与P所受阻力f₂保持不变，那么撤去驱动磁场后A和P还能滑行多远？

14．B  15．D（提示：A、B速度相等时，A、B距离最近，弹簧压缩量最大，弹力最大。）  16．C 17．A（提示：每个星球的第一宇宙速度v和周期T满足，其中GM=gR²）    18．C  19．A  20．D  21．D（提示：小灯泡正常发光时，干路电流为1A，全部通过超导部件；小灯泡突然短路，回路电流瞬间增大到E/r=4A>I_C ，超导部件从超导态转变为正常态，回路外电阻为2Ω，总电流为2A，通过超导部件的电流是总电流的2/3，为1.33A。）

22．⑴①木块自由下滑经历的时间t；②

⑵①                                   ②

  ③6.4，240，1.20；④1.9×10²

23．⑴E₁=2.0×10³N/C ⑵v₁=2. 0m/s（提示：E₂q=2mg，合力向上大小为mg，加速度为g） ⑶1.6×10^-3J（提示：t=0.20s后竖直分运动为竖直上抛运动，经过0.2s竖直分速度减小为零，微粒到达最高点；该过程水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为2g，末速度为4m/s）

24．⑴v₁=1.5m/s；⑵l=0.30m（提示：两物体总重力等于弹力时是振动的平衡位置，物体通过该位置时具有最大速度。）；⑶E_B=0.375J（提示：两物体在弹簧第一次恢复原长时分离，从碰后瞬间到分离时刻对系统用机械能守恒，系统重力势能增加等于弹性势能减少与和动能减少之和。）

25．⑴1N，向右（提示：注意相当于左右两个边都以v₀=10m/s向左切割磁感线，产生的感应电动势相加，左右两边都受到安培力作用，且方向都向右。）⑵8m/s（提示：车运动起来后，当车对地的速度为v时，线框切割磁感线的相对速度变为(v₀- v)，当安培力与阻力平衡时达到最大速度。）；⑶100m（提示：先求出最大共同速度为5m/s，撤去磁场后对A和P整体用动能定理。）