高中物理综合测试带答案.pdf

物理综合测试题 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 评卷 人 得分 一、选择题 1下列所给的质点位移图象和速度图象中能反映运动质点回到初始位 置的是（ ） 2汽车以额定功率在水平桌面上行驶，空载时的最大速度为，装满货 物后的最大速度是。已知汽车空车的质量是，汽车所受的阻力与车重成 正比，则汽车后来所装货物的质量是（ ） A. B. C. D. 3起重机将物体由静止举高h时，物体的速度为v，下列各种说法中正 确的是(不计空气阻力)( ) A拉力对物体所做的功等于物体动能的增量 B拉力对物体所做的功等于物体动能和势能的增量 C拉力对物体所做的功等于物体势能的增量 D物体克服重力所做的功大于物体势能的增量 4如图所示，质量为M的半圆形轨道凹槽放置在水平地面上，槽内壁光 滑。质量为m的小物体从凹槽的左侧顶端由静止开始下滑到右侧最高点 的过程中，轨道凹槽始终静止，则下列说法错误的是（ ） A轨道凹槽对地面的最小压力为Mg B轨道凹槽对地面的最大压力为(M+3m)g C轨道凹槽对地面的摩擦力先增大后减小 D轨道凹槽对地面的摩擦力方向先向左后向右 5在运动的合成与分解的实验中，红蜡块在长1m的玻璃管中竖直方向 能做匀速直线运动，现在某同学拿着玻璃管沿水平方向做匀加速直线运 动，并每隔一秒画出了蜡块运动所到达的位置如图所示，若取轨迹上的 C(x，y)点作该曲线的切线（图中虚线）交y轴于A点，则A点的坐标为（ ） A(0，0.6 y) B(0，0.5 y) C(0，0.4 y) D不能确定 6如图所示，带电粒子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动， 然后射入电势差为U2的两块平行极板间的匀强电场中，入射方向跟极板 平行，整个装置处在真空中，重力忽略，在满足粒子能射出平行板区的 条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是（ ） AU1变大，U2变大 BU1变大，U2变小 CU1变小，U2变大 DU1变小，U2变小 7静止在地面上的一小物体，在竖直向上的拉力作用下开始运动，在 向上运动的过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0 S1过程的图线是曲线，S1S2过程的图线为平行于横轴的直线关于 物体上升过程(不计空气阻力)的下列说法正确的是( ) A0S1过程中物体所受的拉力是变力，且不断增大 BS1S2过程中物体做匀速直线运动 C0S2过程中物体的动能先增大后减小 D0S2过程中物体的加速度一直增大，最后保持不变且等于重力加速 度 8如图所示我国国家大剧院外部呈椭球型.假设国家大剧院的屋顶为半 球形，一警卫人员为执行任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬 行，他在向上爬的过程中（ ） A屋顶对他的支持力变大 B屋顶对他的支持力变小 C屋顶对他的摩擦力变大 D屋顶对他的摩擦力变小 92012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号 乙”运载火箭，成功发射两颗北斗导航卫星。这是我国首次采用“一箭双 星”方式发射两颗地球中高轨道卫星。北斗卫星导航系统由静止轨道卫 星（同步卫星）和中轨道卫星组成，中轨道卫星平均分布在倾角55的 三个平面上，轨道高度约21500km，静止轨道卫星的高度约为 36000km。下列说法中正确的是 A在静止轨道上，卫星的质量越大其运行周期越小 B静止轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度 D中轨道卫星的线速度可能大于7.9km/s 10在电场中运动时，仅受电场力作用，其由a点运动到b点的轨迹如图 中虚线所示.图中一组平行等距实线可能是电场线，也可能是等势线， 则下列说法中正确的是（ ） A不论图中实线是电场线还是等势线，a点的电势都比b点低 B不论图中实线是电场线还是等势线，a点的场强都比b点小 C如果图中实线是电场线，则电子在a点动能较小 D如果图中实线是等势线，则电子在b点动能较小 11质量为m的通电导体棒ab置于倾角为的导轨上，如图甲所示.已知 导体与导轨间的动摩擦因数为，在图乙所加各种磁场中，导体均静 止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是： （ ） 12如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运 行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点 已知A、B、C绕地心运动的周期相同相对于地心，下列说法中不正确 的是（ ） A物体A和卫星C具有相同大小的加速度 B卫星C的运行速度大于物体A的速度 C可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方 D卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C的运行加速度大小相等 13已知铜的密度为，原子量为64，通过估算可知铜中每个铜原子所占 的体积为（ ） A B C D 14如图所示，m1、m2、m3三物体都处于静止状态，滑轮与绳之间的接 触均光滑，连动滑轮的两绳与水平方向夹角分别为60、30，则m1、 m2、m3的比值为： （ ） A123 B211 C21 D21 15如图甲所示，存在有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分 别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧相距为L 处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方 向垂直. 现使线框以速度v匀速穿过磁场区域以初始位置为计时起点，规 定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B垂直纸面向里时为 正，则以下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应电流、和电功率的 四个图象描述不正确的 （ ） 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 16有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻 度用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 mm用螺旋测 微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 mm 图(乙) 0 mm 20 30 25 15 图(甲) 1 2 3 (cm) 5 0 10 评卷 人 得分 三、实验题（题型注释） 17在用DIS实验研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如 图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器 （发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在 轨道一端实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四 次，列表记录四组数据。 位移传感器 （接收器） 小车 位移传感器 （发射器） 重物 轨道 位移传感器 （接收器） 小车 力传感器 位移传感器 （发射器） 重物 轨道 a/ms-22.012.984.026.00 F/N1.002.003.005.00 F/N 3.0 a/ms-2 1.0 2.0 4.0 2.0 6.0 4.0 O 5.0 （1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线； （2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是_ _； （3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器 来测量绳子的拉力大小，如图（b）所示。是否仍要满足小车质量M远 大于重物的质量m（填“必要”，或“不需要”） 18（10分）某研究性学习小组为了制作一个传感器，需要选用某种电 学元件实验中首先要描绘该元件的伏安特性曲线，实验室备有下列器 材： A待测元件（额定电压2V、额定电流200mA） B电流表A1（量程00.3A，内阻约为1） C电流表A2（量程00.6A，内阻约为0.5） D电压表V（量程03V，内阻约为10k） E滑动变阻器R1（阻值范围05，允许最大电流1A） F滑动变阻器R2（阻值范围01k，允许最大电流100mA） G直流电源E（输出电压3V，内阻不计） H开关S，导线若干 I多用电表 （1）为提高实验的准确程度，电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 （以上均填器材代号） （2）请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接 A 1 2 V 直流 电源 （3）检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动 头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转在不断开电路的情况 下，检查电路故障，应该使用多用电表 挡；检查过程中将多用表的 红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角 度的偏转，说明电路故障是 19（5分）在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如 图所示的纸带研究其运动情况.设O点为计数的起始点，在四个连续的计 数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直 线运动，则计数点“A”与起始点O之间的距离s1为 cm，物体的加速度为 m/s2（结果均保留3位有效数字）. 评卷 人 得分 四、计算题（题型注释） 20（18分）两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它 们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面质量均为m的金属 细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与水平和竖直导轨之间有 相同的动摩擦因数，导轨电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于 磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中当ab杆在平行于水 平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向 下做匀速运动，设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好，重力加 速度为g，求： （1）ab杆匀速运动的速度v1； （2）ab杆所受拉力F； （3）ab杆以v1匀速运动时，cd杆以v2（v2已知）匀速运动，则在cd杆向 下运动过程中，整个回路中产生的焦耳热 21如图所示，在直角坐标系XOY平面内,在Y0处有与X轴成60角的 匀强电场，场强大小E=103v/m，在Y0处有垂直于纸面向外的匀强磁 场，磁感应强度B=T。现从t=0时刻在坐标为(0,10cm)的P点由静止释放 一比荷为104C/kg的带正电的微粒A，不计微粒的重力。求： （1）微粒进入磁场后在磁场中运动的半径； （2）第二次穿过X轴的时刻； （3）在释放微粒A后又在电场中由静止释放另一个与A完全相同的微粒 B，若要使微粒A在第二次穿过X轴到第三次穿过X轴的时间内与微粒B相 遇，求微粒B释放的时刻和释放的位置。 22如图13所示在平面直角坐标系xOy中，第、II象限存在沿y轴负 方向的匀强电场，场强大小为E，第III、象限存在垂直于坐标平面向 外的匀强磁场，磁感应强度为B一质量为m、电荷量为q的带正电的粒 子从y轴正半轴上距原点O为d的P点以速度v0垂直于y轴射入第象限的 电场，经x轴射入磁场，已知，不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的半径，画出带电粒子运动的轨迹。 （2）从粒子射入电场开始，求粒子经过x轴时间的可能值。 23如图所示，木块质量，它以速度水平地滑上一辆静止的平板小车， 已知小车质量，木块与小车间的动摩擦因数为，木块没有滑离小车，地 面光滑，g取10，求： 木块相对小车静止时小车的速度的大小； 从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时，小车移动的距离. 24为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为 0MeV的质子轰击静止的锂核，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之 和为MeV，已知质子、粒子、锂粒子的质量分别取、，求： 写出该反应方程. 通过计算说明正确.（1u = 1.660610-27） 参考答案 1AD 【解析】在位移图象中，初、末位置的坐标相同表示质点能回到初始位 置，故A对、C错。在速度图象中，正向位移和负向位移的大小相等表示 质点能回到初始位置，故B错、D对。 2A 【解析】 试题分析：,设k为一个阻力系数，已知功率恒定，可得。m是货物质 量，可得，A正确， 考点：考查了机车启动规律 点评：本题的关键是理解当牵引力等于阻力时，速度最大， 3B 【解析】 试题分析：由动能定理,，AC错误；B正确；物体克服重力做了多少功， 就有多少能量转化为重力势能，D错； 考点：考查了功能关系的应用 点评：物体克服重力做了多少功，就有多少能量转化为重力势能 4C 【解析】 试题分析：当m在两侧的顶端时，和M之间的作用力沿水平方向，此时M 对地面的压力最小，为Mg，A正确，当小物体下滑到最低端时，速度为, 此时M对m的支持力为,两式联立可得，所以此时M对地面的压力为 (M+3m)g，B正确，m在从左侧开始运动时，对M的压力斜向左下，所以M 受到的摩擦力向右，当m运动到最低点时，摩擦力为零，当m运动到右侧 时，对M的压力斜向右下，故摩擦力向左，D错误，轨道凹槽对地面的摩 擦力先减小后增大，C错误， 考点：考查了圆周运动 点评：做本题的关键是物体运动过程中的向心力来源 5B 【解析】 试题分析：图像的切线与竖直方向的夹角的正切值，连接OC可得OC直 线与y轴的夹角为，所以，即A点为竖直方向上位移的中点，所以A点的 坐标为(0，0.5 y)，B正确， 考点：本题考查的是对运动的合成与分解的理解， 点评：本题的结果可当成一个结论来使用 6B 【解析】 试题分析：根据题意得，所以，如果使电子的偏转角变小，可以变大 或变小。故选B 考点：考查带电粒子在电场中的加速和偏转 点评：本题难度中等，该题考查了带电粒子在电场中加速和偏转公式的 推导，重在考查学生对于公式的推导能力，从得到的结论可以看出偏转 角与粒子的电量和质量都没有关系，不同的带电粒子飞出时偏转角相 同，运动轨迹相同 7C 【解析】 试题分析：以地面为零势能位置，则在某一位置时的机械能EFs,0 s1过程中，某点的切线的斜率表示此时的拉力，由图可知，物体所受 的拉力是变力，且不断减小，A错误；s1s2过程的图线为平行于横轴 的直线，机械能守恒，B错误，说明此过程中，拉力为零综合考虑得 出，在上升过程先是拉力大于重力，接着是拉力小于重力，最后是拉力 等于零，故动能先增大后减小，加速度先减小后增大，C正确，D错误 考点：考查了对运动图像的理解 点评：本题的关键是能从图像中得出拉力和重力的关系， 8AD 【解析】缓慢爬行可以看成任意位置都处于平衡状态.对图示位置进行 受力分析建立平衡方程，向上爬时减小，所以f减小、N增大，AD对. 9B 【解析】本题考查卫星的运动规律，根据万有引力定律可知运行周期与 质量无关，A错误；静止轨道卫星的高度大于中轨道卫星的高度，故其 线速度小于中轨道卫星的线速度，B正确；由于同步卫星的运行周期为 24h，中轨道卫星的运行周期小于24h，C错误；中轨道卫星的线速度可 能小于7.9km/s，D错误； 10CD 【解析】由运动轨迹可知若实线是电场线的话所受电场力水平向右，若 实线是等势线的话所受电场力竖直向下.再结合粒子是电子，可知场强 方向要不水平向左(b点电势高)，要不场强方向竖直向上(a点电势高).且 为匀强电场场强处处相同.AB错.若实线是电场线电场力做正功，动能增 加(电子在a点动能较小)，若实线是等势线电场力做负功动能减小(电子 在b点动能较小)，CD对. 11AB 【解析】要使静摩擦力为零，如果N=0，必有f=0.图乙B选项中安培力的 方向竖直向上与重力的方向相反可能使N=0，B是正确的；如果N0，则 导体除受静摩擦力f以外的其他力的合力只要为零，那么f=0.在图乙选项 中，导体所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力合力可能为零，则 导体所受静摩擦力可能为零.图乙的CD选项中，从导体所受到的重力 G、支持力N及安培力F安三力的方向分析，合力不可能为零，所以导体 所受静摩擦力不可能为零.故正确的选项应为AB. 12A 【解析】A、C两者周期相同，转动角速度相同，由可知A错；由可 知，B正确；因为物体A随地球自转，而B物体转动周期与A相同，当B 物体经过地心与A连线与椭圆轨道的交点时，就会看到B在A的正上方， C对；由可知，D正确.综上答案应选A. 13B 【解析】铜的摩尔体积 每个原子认为一个挨一个排列，每个铜原子所占的体积约为 故正确选项为B. 14C 【解析】动滑轮的受力情况如图： 由三角形的边角关系得：；。 故有：，选C。 15B 【解析】在第一段时间内，磁通量等于零，感应电动势为零，感应电流 为零，电功率为零. 在第二段时间内，. 在第三段时间内， ，. 在第四段时间内， ，.此题选B. 16（10分）(1) 10.50 1.731 （1.7301.733均给分） 【解析】本题考查的是游标卡尺和螺旋测微器的读数问题。游标卡尺读 数：以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，再读出游标上第n条 刻度线与尺身刻度线对齐，读出尺寸L=毫米整数部分+n*分度值。 螺旋测微器的读数：在主尺（固定刻度）上读取毫米整数（注意0.5毫 米的短线是否露出），在副尺(可动刻度）上读取与主尺横线对齐的格 数n，在第三标尺上读取与副尺刻度对齐的千分位数值。（无第三标尺 的千分位估读）L=主尺毫米整数+n*可动刻度分度值+千分位数值； 17（1）如图；（2）倾角过大或平衡摩擦力过度；（3）不需要 【解析】本题考查的是对研究小车加速度与外力的关系实验的了解问 题，根据实验数据可以作出图线；根据曲线上翘，计算出的小车质量逐 渐增大，说明倾角过大或平衡摩擦力过度；如果实验时，在小车和重物 之间接一个不计质量的微型力传感器来测量绳子的拉力大小，绳子拉力 的变化很精确测出，则不需要满足小车质量M远大于重物的质量m； 18（10分）（1）A1 ; R1 （2）如图所示 第22题答图 V A 1 2 直流 电源 （3）直流电压 ，电流表断路 【解析】本题考查的是电路相关的实验题。待测元件电流为200mA，所 以提高实验的准确程度，电流表应选用A1，滑动变阻器应选用R1，连接 电路图如答案所示。调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针 始终不发生偏转，有可能干路发生了断路，在不断开电路的情况下，检 查电路故障，应该使用多用电表直流电压挡；检查过程中将多用表的 红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角 度的偏转，则说明有可能测的是电源的电压，于是说明电路故障是电流 表断路。 194.00；2.00(5分，第一个空3分，第二个空2分，有效数字位数错误 的每空扣1分) 【解析】因为物体做匀加速直线运动，所以相同时间内的位移之差为恒 量，即： 其中，代入上式得到：；又，代入，可以得到：. 20(1) (2) (3) 【解析】(1)ab杆向右运动时，ab杆中产生的感应电动势方向为ab， 大小为 (1分)cd杆中的感应电流方向为dc，cd杆受到的安培力方向水平 向右 安培力大小为 (1分) cd杆向下匀速运动，有(1分) 解、两式，ab杆匀速运动的速度为= (2分) (2)ab杆所受拉力F+mg) (4分) (3)设cd杆以速度向下运动过程中，ab杆匀速运动了距离，因为， 所以 (2分) 整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功 = (2分) 21（1）（2） （3）在时刻由静止释放B 【解析】（1）释放A微粒后在电场中沿电场方向做匀加速直线运动 由：EqL= 得：v=2103m/s 由： 得： (2)由几何关系可知：A在磁场中运动的圆心坐标为（0，cm）