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    广东仲元中学2009届高三物理综合模拟（信息热点二）

    90分钟训练

    一、填空、实验题、论述题：本题共3个小题。满分110分。

    1．(3-4模块)

    (1)( 4分，该题有多个正确答案，少选得2分，错选得0分)下列说法中正确的有

    A．一单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关 

    B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场       

    C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的  

    D．医院里用于检测的彩超的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．这一技术应用了多普勒效应

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    (2)(3分) 一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x = 0.96m。波源O点刚开始振动时的振动方向__   ___(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，波的周期为__   ___s。从图中状态为开始时刻，质点P经过__  __s时间第二次达到波峰。

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    (3)(5分)如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，ÐA=30°，ÐC＝90°．三棱镜材料的折射率是 n=。一条与BC面成θ＝30°角的光线射向BC面，经过AC边一次反射从AB边射出。求从AB边射出光线与AB边的夹角。

     

     

     

     

     

     

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    2．（1）（4分）在“探究小车速度随时间变化的关系”的实验中，所用交流电的频率为50Hz。某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4。量得x1=30.0mm，x2=36.0mm，x3=42.0mm，x4=48.0mm，则打点2时小车的瞬时速度为       m/s和小车的加速度为       m/s2 。(实验结果保留三位有效数字)

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    （2）(4分)某同学在“研究小车的加速度与外力关系”的探究实验中，使用了光电门。他将光电门固定在轨道上的某点B，用不同重力的物体拉小车，但每次小车从同一位置A由静止释放，测出对应不同外力时小车上遮光板通过光电门的时间△t，然后经过数据分析，得出F反比于△t2。则他就得出物体的加速度正比于外力的结论。请简要说明该同学这样做的理由。

     

     

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    3（1）（4分）如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为__   ___mＡ；若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电

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    阻的阻值为___  __Ω。如果要用此多用表测量一个约2.0×102Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是__  _（选填“×10”、“×100”或“×1k”）。换挡结束后，实验操作上首先要进行的步骤是__     __。

    （2）（8分）为测定某电源内阻r和一段金属电阻丝单位长度的电阻R0，设计如图所示的电路。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为6V，电流表内阻不计，示数用I表示。滑动片P与电阻丝有良好接触， aP长度用Lx表示，其它连接导线电阻不计。实验时闭合电键，调节P的位置，将Lx和与之对应的I数据记录在下表。

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    Lx（m）

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    0.10

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    0.20

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    0.30

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    0.40

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    0.50

    I（A）

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    1.94

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    1.30

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    1.20

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    1.02

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    0.88

    1/I（A-1）

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    0.52

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    0.77

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    0.83

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    0.98

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    1.14

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    ①画出1/I-Lx图象；

    ②根据所画图线，写出金属丝的电阻与其长度的函数关系式：　        　　　

    ③从图中根据截距和斜率，求出该电源内阻r为____   _____Ω；该金属电阻丝单位长度的电阻R0为____        __Ω/m．

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    4（16）.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。 g=10m/s2，求：

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       （2）判断m2能否沿圆轨道到达M点。

       （3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    5（16）.如图所示，A为位于一定高度处的质量为、带电荷量为的微粒，B为位于水平地面上的质量为M的用特殊材料制成的长方形空心盒子，盒子与地面间的动摩擦因数=0.2，盒内存在着竖直向上的匀强电场，场强大小，盒外存在着竖直向下的匀强电场，场强大小也为E，盒的上表面开有一系列略大于微粒的小孔，孔间距满足一定的关系，使得微粒进出盒子的过程中始终不与盒子接触．当微粒A以1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间，盒子B恰以v1=0.4m/s的速度向右滑行．设盒子足够长，取重力加速度g=10m/s2，不计微粒的重力，微粒恰能顺次从各个小孔进出盒子．试求：

    (1)　从微粒第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中，盒子通过的总路程；

    (2)　微粒A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间；

    (3) 盒子上至少要开多少个小孔，才能保证微粒始终不与盒子接触。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    5（19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。

     

     

     

     

     

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    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；

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    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vm；

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    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？

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    6．（19分）如图所示，水平面上OA部分粗糙，其他部分光滑。轻弹簧一端固定，另一端与质量为M的小滑块连接，开始时滑块静止在O点，弹簧处于原长。一质量为m的子弹以大小为v的速度水平向右射入滑块，并留在滑块中，子弹打击滑块的时间极短，可忽略不计。之后，滑块向右运动并通过A点，返回后恰好停在出发点O处。求：

        （1）子弹打击滑块结束后的瞬间，滑块和子弹的共同速度大小；

    （2）试简要说明滑块从O到A及从A到O两个过程中速度大小的变化情况，并计算滑块滑行过程中弹簧弹性势能的最大值；

        （3）滑块停在O点后，另一颗质量也为m的子弹以另一速度水平向右射入滑块并停留在滑块中，此后滑块运动过程中仅两次经过O点，求第二颗子弹的入射速度u的大小范围。

     

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    1．(3-4模块) (1)CD  (2)y的负方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)

    (3)解：a.由折射定律：  

    在BC界面：sin60°=sinγ  ①（1分）          γ=300°                          

    ∵sinC=     ②（1分）

    ∴光线在AC界面发生反射再经AB界面折射 （1分）

    sin30°=sinγ/             ③（1分）

    γ/=60°  则射出光线与AB面的夹角　　β=90°-γ/=30°  ④（1分）            

     

    2．（1）v2=0.390m/s(2分) ，a=0.600 m/s2(2分)(说明：取两位有效数字共扣1分)

    （2），----1分   ------1分--------1分

     

    若F反比于△t-2，则加速度正比于外力。

     

    15．（1）30.5-30.9 mＡ；1.5×103 Ω。×10 ，欧姆调零。

    （2）①如图；         (2分)

         ②(A-1)                (2分)

         ③ 0.10-0.14Ω (2分)、9.00-9.60Ω/m(2分)

     

     

    3、（16分）（1）（5分）设物块块由D点以初速做平抛，落到P点时其竖直速度为

                     得

           平抛用时为t，水平位移为s，

           在桌面上过B点后初速

           BD间位移为     则BP水平间距为

       （2）（5分）若物块能沿轨道到达M点，其速度为

          

           轨道对物块的压力为FN，则

    解得   即物块不能到达M点

       （3）（6分）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为，

           释放      释放

           且

           在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，

           则   可得

    4．17. （共14分）解：（1）微粒在盒子内、外运动时，盒子的加速度a’=μMg/M＝μg＝0.2×10 m/s2=2 m/s2

    盒子全过程做匀减速直线运动，所以通过的总路程是：（4分）

    （2）A在盒子内运动时，   方向以向上为正方向

    由以上得　　a＝qE/m=1×10-6×1×103/1×10-5 m/s2=1×102 m/s2 （2分）

    A在盒子外运动时，   则a＝qE/m=1×102 m/s2  方向向下

    A在盒子内运动的时间t1＝2v/ a＝2×1/1×102s＝2×10-2s

    同理A在盒子外运动的时间t2＝2×10-2s

    A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间t= t1＋t2＝4×10-2s    （4分）

    （3）微粒运动一个周期盒子减少的速度为△v= a’ （t1＋ t2）=2×（0.02＋0.02）=0.08m/s

    从小球第一次进入盒子到盒子停下，微粒球运动的周期数为n=v1/△v=0.4/0.08=5

    故要保证小球始终不与盒子相碰，盒子上的小孔数至少为2n+1个，即11个． （4分）

     

     

    5. 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。）

     

     

     

     

    6.解：（1）子弹打击滑块，满足动量守恒定律，设子弹射入滑块后滑块的速度为v1，则

              ①     （4分）

    （2）从O到A滑块做加速度增大的减速运动，从A到O滑块可能做加速度增大的减速运动，或先做加速度减小的加速运动再做加速度增大的减速运动。

    滑块向右到达最右端时，弹簧的弹性势能最大。设在OA段克服摩擦力做的功为Wf，与滑块的动摩擦因数为μ，弹性势能最大值为Ep，根据能量守恒定律：

        ②                       （2分）

    由于滑块恰能返回到O点，返回过程中，根据能量守恒定律：

    （3）设第二颗子弹射入滑块后滑块的速度为v2，由动量守恒定律得：

         （2分）

    如果滑块第一次返回O点时停下，则滑块的运动情况同前，对该过程应用能量守恒定律：

            ⑥

    ①②③④⑤⑥联立解得

    如果滑块第三次返回O点时停下，对该过程由能量守恒：

    ①②③④⑥⑦联立解得

    所以，滑块仅两次经过O点，第二颗子弹入射速度的大小范围在

     

     

     

     

     

     


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