理科綜合訓(xùn)練四（物理部分）

14．下列說法正確的是         

A．用三棱鏡觀察太陽(yáng)光譜是利用光的干涉現(xiàn)象

B．用光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象

C．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查工件表面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

D．用電子顯微鏡觀察納米結(jié)構(gòu)是利用電子的德布羅意波的衍射現(xiàn)象

 

15．如圖所示，物體A靜止在光滑水平面上，其左端固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v正對(duì)著A運(yùn)動(dòng)并與壓縮彈簧，在B與彈簧接觸全過程中，A的加速度最大出現(xiàn)在    

A．A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)            

B．A的速度等于v時(shí)

C．系統(tǒng)動(dòng)能最大時(shí)          

D．A、B速度相等時(shí)

 

16．將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，該電源電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是   

A．電路中交變電流的頻率為0.25Hz 

B．通過電阻的電流為A

C．電阻消耗的電功率為2.5W       

D．電阻兩端的電壓是5V

 

17．嫦娥一號(hào)探月工程已取得圓滿成功。設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2，半徑分別為R1、R2，地球的第一宇宙速度為v，與其對(duì)應(yīng)的環(huán)繞周期為T，則月球的第一宇宙速度和對(duì)應(yīng)的環(huán)繞周期可分別表示為    

A．，       B．，

C．，       D．，

 

18．三個(gè)原子核X、Y、Z，X核放出一個(gè)正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核，并放出一個(gè)氦核（He），則下面說法正確的是  

A．X核比Z核多一個(gè)質(zhì)子             

B．X核比Z核少一個(gè)中子

C．X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3     

D．Y核與Z核的中子數(shù)相同

 

19．下列說法正確的是  

A．若兩分子間距離可取任意值，那么當(dāng)系統(tǒng)的分子勢(shì)能最小時(shí)，分子間作用力也最小

B．第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，因此不可能制成

C．熱量不可能由低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體

D．布朗運(yùn)動(dòng)指的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

 

20．如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s，則下列說法正確的是   

A．這列波的波長(zhǎng)是14cm

B．這列波的周期是0.125s

C．這列波可能是沿x軸正方向傳播的

D．t=0時(shí)，x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向

 

21．高溫超導(dǎo)限流器是一種有效的短路電流限制裝置。該裝置由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖中虛線框內(nèi)所示。超導(dǎo)部件的超導(dǎo)臨界電流是IC ，當(dāng)干路電流I大于IC時(shí)，超導(dǎo)部件將自動(dòng)從超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)（此狀態(tài)下可認(rèn)為是純電阻），從而限制了干路中的大電流。已知超導(dǎo)部件的正常態(tài)電阻值為R1=3Ω，超導(dǎo)臨界電流IC=1.2A，限流電阻R2=6Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V，6W”字樣，電源的電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=2Ω。原來小燈泡正常發(fā)光。若小燈泡L突然發(fā)生短路，則短路前、后通過超導(dǎo)部件的電流依次是    

A．0.67A、1.33A      

B．0.33A、0.67A  

C．1A、0.67A         

D．1A、1.33A

 

 

 

22．（18分）⑴為測(cè)定木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)讓木塊從斜面上端自靜止起做勻加速下滑運(yùn)動(dòng)，如圖所示。他使用的器材僅限于固定的斜面、木塊、秒表、米尺（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭已知）。①實(shí)驗(yàn)中已記錄數(shù)據(jù)是：斜面高h(yuǎn)和底邊長(zhǎng)d，還必需測(cè)量的物理量是____________________________          _____。

②計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)的公式是μ=____              __。

 

⑵測(cè)定待測(cè)電阻Rx（阻值約為200Ω）的阻值，除了待測(cè)電阻外，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：

電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）；

電流表A1：量程為0~10mA，內(nèi)阻r1約50Ω；

電流表A2：量程為0~500μA，內(nèi)阻r2約1000Ω；

滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍為0~20Ω，額定電流2A）；

電阻箱R2（阻值范圍為0~9999Ω，額定電流1A）

開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

  為了用伏安法盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值，請(qǐng)你幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)中的下述步驟：

①上述器材中缺少電壓表，先需將電流表A2改裝成電壓表V。請(qǐng)?jiān)谧髨D方框中畫出將該電流表改裝成電壓表的電路原理圖，并在圖中標(biāo)明所用器材的代號(hào)。

②請(qǐng)?jiān)谟覉D方框中畫出用伏安法測(cè)量Rx阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明各器材的代號(hào)。

 

 

 

 

 

 

③實(shí)驗(yàn)中，已將電流表A2改裝成量程為2.5V的電壓表，并與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行了校對(duì)。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使兩表的示數(shù)如下圖所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是I=_______mA，電流表A2的示數(shù)是_______μA，對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量值是U=_________V。

④根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和Rx=U/I，電阻Rx的測(cè)量值是_______Ω。（本空保留2位有效數(shù)字）

 

 

 

 

 

 

 

23．（16分）質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1。在t=0時(shí)刻，電場(chǎng)強(qiáng)度保持方向不變而大小突然增加到E2=4.0×103N/C，到t=0.20s時(shí)刻，再保持場(chǎng)強(qiáng)E2的大小不變而把電場(chǎng)方向突然改為水平向右，并保持下去。不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：⑴最初電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小和方向；⑵t=0.20s時(shí)刻帶電微粒速度v1的大小和方向；⑶t=0時(shí)刻起，帶電微粒運(yùn)動(dòng)過程到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)刻的動(dòng)能Ek。

 

 

 

 

 

 

24．（18分）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直放置，自然長(zhǎng)度l0=0.50m，下端固定在地面上，上端連接質(zhì)量m1=1.0kg的物體A，靜止時(shí)A距地面的高度h1=0.40m，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=0.50J。在距A正上方高為h2=0.45m處有一個(gè)質(zhì)量m2=1.0kg的物體B，從靜止開始自由下落，與A碰撞并立即以相同的速度運(yùn)動(dòng)（兩物體未粘連）。取g=10m/s2。求：⑴碰撞后瞬間兩物體的共同速度大小v；⑵兩物體一起運(yùn)動(dòng)過程中第一次具有豎直向上最大速度時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l；⑶兩物體第一次分離時(shí)物體B的動(dòng)能EB。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25．（20分）磁懸浮列車是一種高速交通工具，它具有兩個(gè)重要系統(tǒng)：一個(gè)是懸浮系統(tǒng)，另一個(gè)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型如下：左圖是實(shí)驗(yàn)車與軌道示意圖，右圖是固定在實(shí)驗(yàn)車底部的金屬框與軌道間的運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的示意圖。水平地面上有兩根很長(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于水平面的等間距的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（每個(gè)磁場(chǎng)的寬度與金屬框的寬度相同），磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2大小相同，相鄰磁場(chǎng)的方向相反，所有磁場(chǎng)同時(shí)以恒定速度v0沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng)，這時(shí)實(shí)驗(yàn)車底部的金屬框?qū)?huì)受到向右的磁場(chǎng)力，帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)車沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。

 

 

 

 

 

設(shè)金屬框總電阻R=1.6Ω，垂直于導(dǎo)軌的邊長(zhǎng)L=0.20m，實(shí)驗(yàn)車與金屬框的總質(zhì)量m=2.0kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B2=B=1.0T，磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度v0=10m/s�；卮鹣铝袉栴}：

⑴設(shè)t=0時(shí)刻，實(shí)驗(yàn)車的速度為零，求此時(shí)金屬框受到的磁場(chǎng)力的大小和方向；

⑵已知磁懸浮狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力恒為f1=0.20N，求實(shí)驗(yàn)車的最大速率vm；

⑶若將該實(shí)驗(yàn)車A與另外一輛質(zhì)量相等但沒有驅(qū)動(dòng)裝置的磁懸浮實(shí)驗(yàn)車P掛接，設(shè)A與P掛接后共同運(yùn)動(dòng)所受阻力恒為f2=0.50N。A與P掛接并經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間后已達(dá)到了最大速度，這時(shí)撤去驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)，保留磁懸浮狀態(tài)，A與P所受阻力f2保持不變，那么撤去驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)后A和P還能滑行多遠(yuǎn)？

 

 

 

 

14．B  15．D（提示：A、B速度相等時(shí)，A、B距離最近，彈簧壓縮量最大，彈力最大。）  16．C 17．A（提示：每個(gè)星球的第一宇宙速度v和周期T滿足，其中GM=gR2）    18．C  19．A  20．D  21．D（提示：小燈泡正常發(fā)光時(shí)，干路電流為1A，全部通過超導(dǎo)部件；小燈泡突然短路，回路電流瞬間增大到E/r=4A>IC ，超導(dǎo)部件從超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)，回路外電阻為2Ω，總電流為2A，通過超導(dǎo)部件的電流是總電流的2/3，為1.33A。）

22．⑴①木塊自由下滑經(jīng)歷的時(shí)間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，合力向上大小為mg，加速度為g） ⑶1.6×10-3J（提示：t=0.20s后豎直分運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.2s豎直分速度減小為零，微粒到達(dá)最高點(diǎn)；該過程水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為2g，末速度為4m/s）

24．⑴v1=1.5m/s；⑵l=0.30m（提示：兩物體總重力等于彈力時(shí)是振動(dòng)的平衡位置，物體通過該位置時(shí)具有最大速度。）；⑶EB=0.375J（提示：兩物體在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)分離，從碰后瞬間到分離時(shí)刻對(duì)系統(tǒng)用機(jī)械能守恒，系統(tǒng)重力勢(shì)能增加等于彈性勢(shì)能減少與和動(dòng)能減少之和。）

25．⑴1N，向右（提示：注意相當(dāng)于左右兩個(gè)邊都以v0=10m/s向左切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相加，左右兩邊都受到安培力作用，且方向都向右。）⑵8m/s（提示：車運(yùn)動(dòng)起來后，當(dāng)車對(duì)地的速度為v時(shí)，線框切割磁感線的相對(duì)速度變?yōu)?v0- v)，當(dāng)安培力與阻力平衡時(shí)達(dá)到最大速度。）；⑶100m（提示：先求出最大共同速度為5m/s，撤去磁場(chǎng)后對(duì)A和P整體用動(dòng)能定理。）

 

 


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