江蘇省白蒲中學高三物理綜合檢測2009.1.5
時間:100分鐘 分值:120分 命題人:田鳳翔
一、單項選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意.
1.在科學發(fā)展史上,不少物理學家作出了重大貢獻.下列陳述中符合歷史事實的是( )
A.在研究電磁現(xiàn)象時,安培引入了“場”的概念
B.亞里士多德認為兩個從同一高度自由落下的物體,重物體與輕物體下落一樣快
C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并第一次在實驗室里測出了萬有引力常量
D.伽利略通過理想斜面實驗,說明物體的運動不需要力來維持
2. 某行星,其半徑是地球半徑的3倍、質量是地球質量的36倍.該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彈簧秤,其外殼質量為m,彈簧及掛鉤質量不計.如圖所示,在彈簧秤的掛鉤上施加方向水平向左、大小為5N的力F1,在外殼吊環(huán)上施加方向水平向右、大小為4N的力F2,彈簧秤將向左加速運動,加速度大小為
A.1N B.4N C.5N D.9N
4.直升機懸停在空中向地面投放裝有救災物資的箱子,如圖所示.設投放初速度為零.箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比,且運動過程中箱子始終保持圖示姿態(tài).在箱子下落過程中,下列說法正確的是 ( )
A、箱子接近地面時,箱內物體受到的支持力比剛投下時大
B、箱子剛從飛機上投下時,箱內物體受到的支持力最大
C、箱內物體對箱子底部始終沒有壓力
D、若下落距離足夠長,箱內物體有可能不受底部支持力而“飄起來”
5.勻強電場中有a、b、c三點.在以它們?yōu)轫旤c的三角形中, ∠a=30°、∠c=90°,電場方向與三角形所在平面平行.已知a、b和c點的電勢分別為V、V和2 V.則該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為( )
A.V、V B.0 V、4 V
C.V、V D.0 V、V
二、多項選擇題:本題共4小題.每小題4分.共計16分,每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分.選對但不全的得2分。錯選或不答的得0分.
6.如圖所示,傾角為300的斜面體置于水平地面上,一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過固定于斜面體頂端的滑輪O(可視為質點).A的質量為m,B的質量為
A.物塊B受到的摩擦力一直沿著斜面向上
B.物塊B受到的摩擦力先減小后增大
C.繩子的張力一直增大
D.地面對斜面體的摩擦力方向一直水平向右
7.如圖所示,A、B為平行金屬板,兩板相距為d,分別與電源兩極相連,兩板的中央各有一小孔M和N.今有一帶電質點自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上),空氣阻力忽略不計,到達N孔時速度恰好為零,然后沿原路返同.若保持兩極板間的電壓不變,則( )
A.把A板向上平移一小段距離,質點自P點自由下落后仍能返回
B.把A板向下平移一小段距離,質點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落
C.把B板向上平移一小段距離,質點自P點自由下落后仍能返回
D.把B板向下平移一小段距離,質點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落
8.如圖,理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4∶1.原線圈接入一電壓為u=U0sinωt的交流電源,副線圈接一個R=27.5 Ω的負載電阻.若U0=220V,ω=100π Hz,則下述結論正確的是
A.副線圈中電壓表的讀數(shù)為55 V
B.副線圈中輸出交流電的周期為
C.原線圈中電流表的讀數(shù)為
D.原線圈中的輸入功率為
9.如圖所示.一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細桿上,質量為
A. =90°
B. =45°
C.b球擺動到最低點的過程中,重力對小球做功的功率先增大后減小
D.b球擺動到最低點的過程中,重力對小球做功的功率一直增大
Ⅱ卷(共89分)
三、實驗題(每小題9分共18分)
10.(9分)物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板
之間的動摩擦因數(shù).實驗裝置如圖,一表面粗糙的木板固
定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點.
(1)上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a= (保留三位有效數(shù)字).
(2)回答下列兩個問題:
①為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應測量的有 .(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度l B.木板的質量m
D.托盤和砝碼的總質量m3 E.滑塊運動的時間t
②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是 。
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)= (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實值相比,測量的動摩擦因數(shù) (填“偏大”或“偏小” ).寫出支持你的看法的一個論據(jù):
.
11.(9分)要描繪某電學元件(最大電流不超過
⑴實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇:
a、阻值0到200 Ω,額定電流
b、阻值0到20 Ω,額定電流
本實驗應選的滑動變阻器是 (填“a”或“b”)
⑵正確接線后,測得數(shù)據(jù)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)根據(jù)以上數(shù)據(jù),電壓表是并聯(lián)在M與
之間的(填“O”或“P”)
b)根據(jù)以上數(shù)據(jù),畫出該元件的伏安特性
曲線為 .
⑶畫出待測元件兩端電壓UMO隨MN間電壓UMN變化的示意圖為(無需數(shù)值)
江蘇省白蒲中學高三物理綜合檢測答卷
10。(1)
(2)① ②
(3)
三、實驗題
11。(1)
(2)(a) (b)
(3)
四、選考題(共24分)
12.模塊3-4試題(12分)
⑴(4分)設宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍.則粒子運動時的質量等于其靜止質量的 倍,粒子運動速度是光速的 倍.
(2)在均勻介質中選取平衡位置在同一直線上的9個質點,相鄰兩質點的距離均為L,如圖(a)所示.一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時到達質點1,質點1開始向下運動,經(jīng)過時間Δt第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.則該波的
(A)周期為Δt,波長為
(C)周期為Δt,波速為
(3)大海中航行的輪船,受到大風大浪沖擊時,為了防止傾覆,應當改變航行方向和 ,使風浪沖擊力的頻率遠離輪船搖擺的 .
(4)光纖通信中,光導纖維傳遞光信號的物理原理是利用光的 現(xiàn)象,要發(fā)生這種現(xiàn)象,必須滿足的條件是:光從光密介質射向 ,且入射角等于或大于 .
13.模塊3-5試題(12分)
(1)光子不僅有能量,還有動量,光照射到某個面上就會產生壓力,宇宙飛船可以采用光壓作為動力.給飛船安上面積很大的薄膜,正對著太陽光,靠太陽光在薄膜上產生壓力推動宇宙飛船前進.第一次安裝的是反射率極高的薄膜,第二次安裝的是吸收率極高的薄膜,那么( )
A.安裝反射率極高的薄膜,飛船的加速度大
B.安裝吸收率極高的薄膜,飛船的加速度大
C.兩種情況下,由于飛船的質量一樣,飛船的加速度大小都一樣
D.兩種情況下,飛船的加速度不好比較
(2)從塔頂以相同速率拋出A、B、C三小球,A豎直上拋,B平拋,C豎直下拋.另有D球從塔頂起自由下落,四小球質量相同,落到同一水平面上.則 ( )
A.落地時動能相同的小球是A、B、C
B.落地時動量相同的小球是A、B、C
C.從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,動能增量相同的小球只有A、B、C
D.從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中,動量增量相同的小球是B、D
(3)甲乙兩只小船在湖面上沿同一直線相向運動,已知甲船質量m1=
五、計算(共47分;解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.)
14.(15分)某興趣小組設計了如圖所示的玩具軌道,其中“
(1)小物體從p點拋出后的水平射程.
(2)小物體經(jīng)過數(shù)這“0”的最高點時管道對小物體作用力的大小和方向.
15.(16分)如圖,空間存在勻強電場和勻強磁場,電場方向為y軸正方向,磁場方向垂直于xy平面(紙面)向外,電場和磁場都可以隨意加上或撤除,重新加上的電場或磁場與撤除前的一樣.一帶正電荷的粒子從P(x=0,y=h)點以一定的速度平行于x軸正向入射.這時若只有磁場,粒子將做半徑為R0的圓周運動:若同時存在電場和磁場,粒子恰好做直線運動.現(xiàn)在,只加電場,當粒子從P點運動到x=R0平面(圖中虛線所示)時,立即撤除電場同時加上磁場,粒子繼續(xù)運動,其軌跡與x軸交于M點.不計重力.求:
⑴粒子到達x=R0平面時速度方向與x軸的夾角以及粒子到x軸的距離;
⑵M點的橫坐標xM.
16.(16分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具.它的驅動系統(tǒng)簡化為如下模型,固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框,電阻為R,金屬框置于xOy平面內,長邊MN長為,平行于y軸,寬為d的NP邊平行于x軸,如圖1所示.列車軌道沿Ox方向,軌道區(qū)域內存在垂直于金屬框平面的磁場,磁感應強度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布,其空間周期為λ,最大值為B0,如圖2所示,金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同,整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移.設在短暫時間內,MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略,并忽略一切阻力.列車在驅動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛,某時刻速度為v(v<v0).
(1)簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理;
(2)為使列車獲得最大驅動力,寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置及λ與d之間應滿足的關系式:
(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時驅動力的大。
題號
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)因紙帶與打點記時器間存在摩擦阻力f,則有即
11、⑴a
⑵a)P
b)如圖
⑶
12、(1)
(2)BC (3)速度 頻率 (4)全反射 光疏介質 臨界角
13、(1)A (2)AD (3)
14【解析】(1)設小物體運動到p點時的速度大小為v,對小物體由a運動到p過程應用動能定理得 ①
② s=vt ③
聯(lián)立①②③式,代入數(shù)據(jù)解得s=
(2)設在數(shù)字“
⑤ 聯(lián)立①⑤式,代入數(shù)據(jù)解得F=0.3N ⑥ 方向豎直向下
15【解析】⑴做直線運動有: 做圓周運動有:
只有電場時,粒子做類平拋,有:
解得:
粒子速度大小為:
速度方向與x軸夾角為:
粒子與x軸的距離為:
⑵撤電場加上磁場后,有: 解得:
粒子運動軌跡如圖所示,圓心C位于與速度v方向垂直的直線上,該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4,有幾何關系得C點坐標為:
過C作x軸的垂線,在ΔCDM中:
解得:
M點橫坐標為:
16【解析】
(1)由于列車速度與磁場平移速度方向相同,導致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化,由于電磁感應,金屬框中會產生感應電流,該電流受到安培力即為驅動力。
(2)為使列車獲得最大驅動力,MM、PQ應位于磁場中磁感應強度同為最大值且反向的地方,這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大,導致線框中電流最強,也會使得金屬框長邊中電流收到的安培力最大,因此,d應為的奇數(shù)倍,即
①
(3)由于滿足(2)問條件,則MM、PQ邊所在處的磁感應強度大小均為B0且方向總相反,經(jīng)短暫的時間Δt,磁場沿Ox方向平移的距離為v0Δt,同時,金屬框沿Ox方向移動的距離為vΔt。
因為v0>v,所以在Δt時間內MN邊掃過磁場的面積S=(v0-v)lΔt
在此Δt時間內,MN邊左側穿過S的磁通量移進金屬框而引起框內磁通量變化
ΔΦMN = B
同理,該Δt時間內,PQ邊左側移出金屬框的磁通引起框內磁通量變化
ΔΦPQ
= B
故在Δt內金屬框所圍面積的磁通量變化 ΔΦ = ΔΦMN +ΔΦPQ④
根據(jù)法拉第電磁感應定律,金屬框中的感應電動勢大小⑤
根據(jù)閉合電路歐姆定律有⑥
根據(jù)安培力公式,MN邊所受的安培力FMN = B0Il
PQ邊所受的安培力FPQ = B0Il
根據(jù)左手定則,MM、PQ邊所受的安培力方向相同,此時列車驅動力的大小
F = FMN + FPQ = 2 B0Il⑦
聯(lián)立解得⑧
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