理科综合能力物理试题

二、选择题（本题包括8小题。在每小题的四个选项中，有的小题只有一个正确选项，有的小题有多个正确选项，全部选对得6分，选不全的得3分，多选或错选得0分，共48分）

14．前不久，在温哥华冬奥运动会我国冰上运动健儿表现出色，取得了一个又一个骄人的成绩。如图（甲）所示，滑雪运动员由斜坡高速向下滑行，其速度—时间图象如图（乙）所示，则由图象中AB段曲线可知，运动员在此过程中（    ）

    A．做曲线运动    

    B．机械能守恒

    C．所受力的合力不断增大

    D．平均速度

15．从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球的速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会求解t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，你认为t的合理表达式应为（     ）

    A．     B．     C．    D． 

16．2009年被确定为国际天文年，以此纪念伽利略首次用望远镜观测星空400周年。从伽利略的“窥天”创举，到20世纪发射太空望远镜——天文卫星，天文学发生了巨大飞跃。2009年5月14日，欧洲航天局又发射了两颗天文卫星，它们飞往距离地球约160万千米的第二拉格朗日点（图中L2）。L2点处在太阳与地球连线的外侧，在太阳和地球的引力共同作用下，卫星在该点能与地球同步绕太阳运动（视为圆周运动），且时刻保持背对太阳和地球的姿势，不受太阳的干扰而进行天文观测。不考虑其它星球影响，下列关于工作在L2点的天文卫星的说法中正确的是        （    ）

    A．它绕太阳运行的周期比地球绕太阳运行的周期大

    B．它绕太阳运行的角速度比地球绕太阳运行的角速度小

    C．它绕太阳运行的线速度与地球绕太阳运行的线速度相等

    D．它绕太阳运行的向心加速度比地球绕太阳运行的向心加速度大

17．北半球地磁场磁感应强度的竖直分量方向竖直向下。如图所示，在长沙某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法中正确的是（   ）

    A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势高

    B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低

    C．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a

    D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a

18．电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，如果发现电视画面的幅度比正常的偏小，可能引起的原因是（    ）

    A．电子发射能力减弱，电子数减少

    B．加速电场的电压过高，电子速率偏大

    C．偏转线圈电流增大，偏转磁场增强

    D．偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱

19．如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，然后从静止释放，摆球运动过程中，支架始终不动，则从释放至运动到最低点的过程中有（    ）

    A．在释放瞬间，支架对地面压力为（m+M）g

    B．摆动过程中，支架对地面压力一直增大

    C．摆球到达最低点时，支架对地面压力为（2m+M）g

    D．摆动过程中，重力对小球做功的功率一直增大

20．x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2的位置坐标分别为x1、x2。Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出（    ）

A．Q1的电荷量一定小于Q2的电荷量    

    B．Q1和Q2一定是同种电荷，但

    不一定是正电荷

    C．电势最低处P点的电场强度为零

    D．将一负点电荷由xP点的左侧移至右侧，

    电场力先做正功后做负功

21．如图所示，在光滑的水平面上放着两块长度相等，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始都处于静止状态，现分别对两物块施加水平恒力F1、F2，当物块与木板分离后，两木板的速度分别为v1和v2。若已知v1>v2，且物块与木板之间的动摩擦因数相同，需要同时满足的条件是（    ）

A．F1=F2，且M1>M2       B．F1=F2，且M1    C．F1>F2，且M1=M2             D．F1     第II卷（非选择题 共10题  共174分）

22．（6分）某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如下实验：

（1）他的操作步骤是：

①安装好实验装置如图。

②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。

③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线P上。

④先接通打点计时器的电源，后释放小车，打出一条纸带。

（1）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：（g=9.8m/s2）

①第一个点到第N个点的距离为40.00cm.

②打下第N点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为          J，小车动能的增量

为        J。（计算结果保留三位有效数字）

（2）此次实验探究结果的误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是：①                      ②                        。

23．（9分）二极管是一种半导体元件，它的符号为“      ”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大。

（1）某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线。因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零，将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断     端为二极管的正极。（选填“左”、“右”）

（2）厂家提供的伏安特性曲线如右图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：

A．直流电源E：电动势3V，内阻忽略不计

B．滑动变阻器R：0～20Ω

C．电压表V1：量程5V、内阻约50kΩ

D．电压表V2：量程3V、内阻约20kΩ

E．电流表A：量程0.6A、内阻约0.5Ω

F．电流表mA：量程50mA、内阻约5Ω

G．待测二极管D

H．单刀单掷开关S，导线若干

为了提高测量结果的准确度，电压表应选用      ，电流表应选用      。（填序号字母）

（3）为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。

（4）为了保护二极管，正向电流不要超过25mA，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：

24．（14分）如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看作重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。

    （1）若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少要有多高？

    （2）若小球静止释放处离C点的高度h小于（1）中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求此h的值。（取g=10m/s2

25．（18分）如图所示，两电阻不计的足够长

光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距

为l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界

匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于

斜面向上。如图所示，将甲、乙两阻值相同，

质量均为m的相同金属杆放置在导轨上，甲

金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距 l。从

静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加

一个沿着导轨的外力，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且

加速度大小a=gsinθ，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动。

（1）求每根金属杆的电阻R为多少？

（2）设刚释放金属杆时开始计时，写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F

随时间t的变化关系式，并说明F的方向。

（3）若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场，乙金属杆生热量Q，试求此过程中

外力F对甲做的功。

33．〔物理选修3—4〕（15分）

（1）（5分）如图（甲）是沿x轴正方向传播的一列横波在t=0的一部分波形，此时P点的位移为y0。则此后P点的振动图象是如图（乙）中的      （填入选项前的字母，有填错的不得分）

（2）（10分）如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ。，求：

（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为多少？

（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围如何？

34．〔物理选修3—5〕（15分）

    （1）（5分）下列说法中正确的是       （填入选项前的字母，有填错的不得分）

    A．光电效应实验证实了光具有粒子性

    B．太阳辐射能量主要来自太阳内部的裂变反应

    C．按照玻尔理论，电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是ν，则其发光频率也是ν

    D．质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，释放的能量是(m1+m2-m3)c2

    （2）（10分）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2 kg的A、B两物体都以v0=6m/s速度向右运动，弹簧处于原长。质量为4 kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，求：

    ①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度；

      ②在以后的运动过程中，物体A是否会有速度等于零的时刻？试通过定量分析，说明你的理由。

23．（9分）（1）右（2分）；（2）D，F（2分）

   （3）如右图（3分）

   （4）（2分）可能的答案：a、在二极管支路串入一阻值合适的限流电阻起保护作用；b、闭合开关前滑动触头停在最左端，向右移动滑动触头时应缓慢进行，同时仔细观察电流表示数变化，以防止电流超过25mA。（只要回答合理均可）

24．（14分）解析：（1）设小球到达C点时的速度大小为v。根据机械能守恒定律有（3分）

小球能在竖直平面内做圆周运动，在圆周最高点必须满足           （3分）

联立以上两式并代入数据解得：     （1分）

（2）若h＜H，小球过C点后做平抛运动，设球经C点时的速度大小为vx，则有

              （2分）

               （2分）

根据机械能守恒定律有

                 （2分）

联立以上三式并代入数据解得：h=0.1m    （1分）

25．（18分）解析：（1）因为甲、乙加速度相同，所以，当乙进入磁场时，甲刚出磁场

乙进入磁场时的速度    （1分）

     根据平衡条件有

                    （2分）

解得：            （1分）

（2）甲在磁场中运动时，外力F始终等于安培力

                            （1分）

                     （1分）

解得：，方向沿导轨向下。（2分）

（3）乙进入磁场前，甲、乙发出相同热量，设为Q1，则有

                                   （2分）

               又 F=F安                                 （1分）

故外力F对甲做的功WF =Fl=2Q1                        （1分）

甲出磁场以后，外力F为零。

乙在磁场中，甲、乙发出相同热量，设为Q2，则有

                                （2分）

   又                       （1分）

           Q=Q1+Q2                                            （1分）

解得： WF =2Q - mglsinθ                    （2分）

33．〔15分〕（1）B

（2）解析：（1）要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α。根据几何关系有

              （2分）

根据折射定律有

                               （2分）

解得：角θ的最小值       （1分）

（2）如图，要此光束在AD面上发生全反射，则要求射至AD面上的入射角β应满足

                    （2分）

又                        （1分）

解得：         （2分）

34．（15分）（1）AD    （2）解析：①设B、C碰撞后的瞬间速度为v1，根据动量守恒定律有

       mBv0=（mB+mC）v1  （2分）    解得：v1=2m/s    （1分）

    ②物体A会有速度等于零的时刻。（1分）说明理由如下：

    设当A的速度为零时，B、C整体的速度为vBC，根据动量守恒定律有

       mAv0+mBv0=（mB+mC）vBC                              （2分）

    解得：vBC=4m/s                               （1分）

    此时的弹性势能=  （2分）

即当A的速度为零时，B、C整体的速度为4m/s，此时弹簧正好处于原长。（1分）下载本文