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高三物理限时训练(五)出题:沈娇 审题:张青一选择题(14-18单选,19-21多选)14在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，他们也探索出了物理学的许多研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述中不正确的是 A理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、点电 荷、向心加速度等都是理想化模型 B重心、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想 C根据速度定义式v，当t足够小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 D用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如场强E、电容C、磁感应强度B都是采用比值法定义的15如图，放在墙角的木板AB重力忽略不计，B端靠在光滑竖直墙上，A端放在粗糙水平地面上，处于静止状态，一质量为m的物块从B端沿木板匀速下滑，在此过程中关于受力情况的分析错误的是 A木板对物块的作用力不变 B地面对木板A端的支持力大小不变 C墙对木板B端的弹力与地面对木板A端的摩擦力大小相等 D墙对木板B端的弹力大于地面对木板A端的摩擦力16如图所示，用一个沿斜面向上的恒力F将静止在固定斜面底端的物体加速向上推，推到斜面中点时，撤去恒力F，之后物体恰好运动到斜面顶端并返回。已知物体从底端运动到顶端所需时间与从顶端滑到底端所需时间相等，物体回到底端时速度大小为10ms，则 A恒力F与物体所受摩擦力之比为2 ：1 B物体所受重力与物体所受摩擦力之比为3 ：1 C撤去恒力F时物体的速度大小为10ms D物体在沿斜面上升过程与下滑过程中加速度相等17下列所给的图像中不能反映做直线运动物体回到初始位置的是 18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的运行速度小于物体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点运行的加速度大于卫星C的加速度19在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表A、二极管和电压表V1、V2均为理想电表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当R2的滑动触头P向下滑动的过程中A电压表V1的示数增大，电压表V2的示数增大B电压表V1示数的变化量的绝对值与电压表V2示数的变化量的 绝对值相等C电容器上的电压与电流表A示数的比值不变D电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值保持不变20在如右图所示的电路中，放在光滑金属导轨上的 ab导体向右移动，这可能发生在 A闭合S的瞬间 B断开S的瞬间 C闭合S后，减小电阻R时 D闭合S后，增大电阻R时21在倾角为足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动。若经过时间t0，线框ab边到达与 中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是 A当ab边刚越过时，线框加速度的大小为2gsin Bt0时刻线框匀速运动的速度为 Ct0时间内线框中产生的热量为mgLsinD离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动二实验题22.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间。木板的加速度可以用、表示为；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）。改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是。用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是。a可以改变滑动摩擦力的大小b可以更方便地获取多组实验数据c可以比较精确地测出摩擦力的大小d可以获得更大的加速度以提高实验精度23(5分)如图所示，某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量。一金属空心小球用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可看作匀强电场）。另外还可能用到的器材有天平、刻度尺、直流电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干，已知重力加速度为g。该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：（1）先用_测出_（并用字母表示相应的物理量），接着按如图所示进行器材的安装，再用_测出_（并用字母表示相应的物理量），然后使小球带上一定的电荷量；（2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出）；闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，使小球逐渐偏离竖直方向，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度；（3）以电压U为纵坐标，以_为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k；（4）小球的带电量q_。（用第（1）问测出的物理量及k等来表示）三、计算题24（13分）如图所示为某钢铁厂的钢锭传送装置，斜坡长为L20 m，高为h2m，斜坡上紧排着一排滚筒长为l8 m、质量为m1103kg的钢锭ab放在滚筒上，钢锭与滚筒间的动摩擦因数为03，工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动，使钢锭沿斜坡向上移动，滚筒边缘的线速度均为v4 ms假设关闭电动机的瞬时所有滚筒立即停止转动，钢锭对滚筒的总压力近似等于钢锭的重力取当地的重力加速度g10 ms2试求：（1）钢锭从坡底（如上图示位置）由静止开始运动，直到b端到达坡顶所需的最短时间。（2）钢锭从坡底（如上图示位置）由静止开始运动，直到b端到达坡顶的过程中电动机至少要工作多长时间。25(19分)如图甲所示，平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间，金属板长 l=20cm，两板间距d=10cm，两板间的电压UMP=100V。在距金属板M端左下方某位置有一粒子源A，从粒子源竖直向上连续发射速度相同的带电粒子，射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.20T的圆形区域匀强磁场(图中未画出)后，恰好从金属板PQ左端的下边缘水平进入两金属板间，带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN的右边缘飞出。已知带电粒子的比荷q/m=2.0106C/kg，粒子重力不计，计算结果保留两位有效数字。求：（1）带电粒子射人电场时的速度大小；（2）圆形匀强磁场区域的最小半径；（3）若两金属板间改加如图乙所示的电压，在哪些时刻进入两金属板间的带电粒子不碰到极板而能够飞出两板间。33【物理选修33】（15分）（1）下列说法正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）。 A相同质量0的水的分子势能比0的冰的分子势能大 B颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体 C自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因D气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关 E气体在等压膨胀过程中温度一定不变。（2）图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面积均为s的容器组成。左侧容器足够高，上端敞开，右侧容器上端由导热材料封闭，两容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强为P0，温度为T0273k，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为01P0。系统平衡时，各气柱的高度如图所示。现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后氢气柱高度为08h，氮气和氢气均可视为理想气体。求：第二次平衡时氮气的体积。水的温度。34【物理_选修34】（15分）（1）下列说法正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）。A“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比光波容易发生衍射B做简谐运动的物体所受回复力一定是物体所受的合外力C用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用多普勒效应现象D做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率一定等于驱动力的频率E用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象A（2）（9分）一劲度系数k400 N/m的轻弹簧直立在地面上，弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子内装有物体B，B的上、下表面恰与盒子接触，如图所示.已知A和B的质量mAmB1 kg，g10 m/s2，不计阻力，先将A向上抬高使弹簧伸长5 cm 后从静止释放，A和B一起做上下方向的简谐运动.试求：(1)A的振幅.(2)A、B处于最高点和最低点时A对B的作用力.35【物理选修35】（15分）（1）下列说法正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）。如图甲所示的使用光电管的原理图当频率为v的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过调节滑动变阻器的滑片P使通过电流表的电流为0，此时电压表的读数为UC，可得到UC v 图象如图乙所示，普朗克常量为h，电子电荷量为e，根据图像判断正确的是A该金属的极限频率vC = 5.01014HzB图线的斜率为h/e C图线的斜率与金属的种类有关D当入射光的频率v =1.01015Hz时，光电子的最大初动能为2evE.若将图中电源反接，任意频率光照射阴极K，电流表都有示数。（2）荷兰科学家惠更斯在研究物体的碰撞问题时作出了突出的贡献. 惠更斯所做的碰撞实验可简化为：三个质量分别为m1、m2、m3的小球，半径相同，并排悬挂在长度均为L的三根平行绳子上，彼此相互接触. 现把质量为m1的小球拉开，上升到H高处释放，如图所示，已知各球碰撞时，同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律，且碰撞时间极短，H远小于L，不法空气阻力. 若三个球的质量不同，要使球1与球2、球2与球3相碰之后，三个球具有同样的动量，则m1m2m3应为多少？它们上升的高度分别为多少？物理参考答案14.A 15.D 16.C 17.B 18.C 19.AD 20.AC 21.BC22.23. （1）天平、小球的质量、刻度尺、M、N板之间的距离d；（2）如图所示；（3）tan；（4）mgd/k。24. 试题分析：(1)钢锭开始受到的滑动摩擦力为Ff=mg由牛顿第二定律有 （1分）钢锭做匀加速运动的时间 位移 (2分)要使b端到达坡顶所需要的时间最短，需要电动机一直工作，钢锭先做匀加速直线运动，当它的速度等于滚筒边缘的线速度后，做匀速直线运动钢锭做匀速直线运动的位移做匀速直线运动的时间所需最短时间. (2分)(2)要使电动机工作的时间最短，钢锭的最后一段运动要关闭电动机，钢锭匀减速上升，b端到达坡顶时速度刚好为零匀减速上升时解得 (2分)匀减速运动时间 (1分)匀减速运动位移 (1分)匀速运动的位移 (2分)电动机至少要工作的时间. （2分）25.解：（1）设带电粒子从PQ左边缘进入电场的速度为v，由MN板右边缘飞出的时间为t，带电粒子在电场中运动的加速度为a，则， ， ， 则解得：v=2.0104m/srMNPQAoR（2）粒子进入电场时，速度方向改变了解90，可见粒子在磁场中转了四分之一圆周。设圆形匀强磁场区域的最小半径为r，粒子运动的轨道半径为R，则qvB=， m由图中几何关系可知r= =0.035m圆形磁场区域的最小半径r=0.035m（3）带电粒子以v=2.0104m/s进入两金属板间，穿过电场需要的时间为图2PQMNdt=l/v=1.010-5s，正好是交变电压的半个周期。在两极板上加上如图所示的交变电压后，设带电粒子的加速度为，则m/s2时刻进入电场的粒子穿过电场时的偏转量为：d=10cm，粒子将打在MN板上。同理，t=2.0、4.0、 6.02.0n（n=0、1、2、3）时刻进入电场的粒子都将打在MN板上。图3PQMNdy1设带电粒子在t1时刻进入两极板间，恰好从MN板右边缘飞出，带电粒子进入电场后向下加速的时间为Dt1，则减速阶段的时间也是Dt1，如图2所示，由对称性可知 ，Dt1=0.5010-5s所以，t1=t-=(1.0-0.5) 10-5s=0.510-5s设带电粒子在t2时刻进入两极板间，恰好从PQ板右边缘飞出。它在竖直方向的运动是先加速向下，经过Dt2时间后电场反向，粒子在竖直方向运动改为减速向下，又经过时间Dt2，竖直分速度减为零，然后加速向上直到从Q点飞出电场。粒子这一运动过程的轨迹示意图如图3所示，带电粒子进入电场后向下加速的时间为Dt2，y1=Dt2=(1105st2= t-Dt2=1.0-（110-5s=10-5s=0.7110-5s考虑到交变电流的周期性，带电粒子不碰到极板而能够飞出两板间的时刻t为（0.5+2n)10-5s t(0.71+2n) 10-5s（n=0，1，2，3）33.(1)ACD（6分） (2) 解：考虑氢气的等温过程该过程的初态压强为体积为末态体积为设末态的压强为p，