如皋市城南文化补习中心物理综合训练一23.docx
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如皋市城南文化补习中心物理综合训练一23
如皋市城南文化补习中心物理综合训练一2009-2-3
班级姓名得分
一、单项选择题：
（本题共6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意。
）
1．在科学发展史上，不少物理学家作出了重大贡献。
下列陈述中不符合历史事实的是（）
A．伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法
B．牛顿发现了万有引力定律的同时卡文迪许测出了万有引力常量
C．密立根进行了多次实验，比较准确地测定了电子的电量
D．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
2．如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度
运动．设滑块运动到A点的时刻为t=0，距A点的水平距离为x，水平速度为
．由于
不同，从A点到B点的几种可能的运动图像如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是（）
t
t
3．如图所示是一个基本逻辑电路。
声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路。
该电路的功能是在白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮，在晚上，只要有一定的声音，小灯泡就亮。
这种电路现广泛使用于公共楼梯间，该电路虚线框N中使用的是门电路．则下面说法正确的是（）
A．R2为光敏电阻，N为与门电路
B．R2为光敏电阻，N为或门电路
C．R2为光敏电阻，N为非门电路
D．R2为热敏电阻，N为非门电路
4．点电荷Q1、Q2和Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中的实线所示，图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c……表示等势面上的点，下列说法正确的有（）
A．位于g点的点电荷不受电场力作用
B．b点的场强与d点的场强大小一定相等
C．把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点，再从i点移到f点过程中，电场力做的总功大于把该点电荷从a点直接移到f点过程中电场力所做的功
D．把1库仑正电荷从m点移到c点过程中电场力做的功等于7KJ
5．如图甲所示，在变压器的输入端串接上一只整流二极管D，在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压u1=Um1sinωt，设t=0时刻为a“＋”、b“－”，则副线圈输出的电压的波形（设c端电势高于d端电势时的电压为正）是下图中的（）
二、多项选择题：
（本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。
）
6．两个相同的白炽灯泡L1和L2接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联．当a、b间接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同．更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度低于灯L2的亮度．则新电源两极的电压最大值和频率不符合题意的是（）
A．最大值仍为Um，而频率大于f
B．最大值仍为Um，而频率小于f
C．最大值大于Um，而频率仍为f
D．最大值小于Um，而频率仍为f
7．如图所示，水平向右的匀强电场场强为E，垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为B，一带电量为q的液滴质量为m，在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中正确的是（）
A．液滴可能带负电
B．液滴一定做匀速直线运动
C．不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线
D．液滴不可能在垂直电场的方向上运动
8．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让某消防队员从一平台上跌落，自由下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0．5m，最后停止，用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化图线如图所示，根据图线所提供的信息以下判断正确的是（）
A．tI时刻消防员的速度最大
B．t2时刻消防员的速度最大
C．t3时刻消防员的动能最小
D．t4时刻消防员的动能最小
9．如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。
槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。
有一个质量m=0.10g，带电量为q=+1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动。
若小球恰好能通过最高点，则下列说法不正确的
是（）
A．小球在最高点受到洛伦兹力压力和重力的作用
B．小球到达最高点和小球在水平轨道上的机械能不一定相等
C．如果设小球到达最高点的线速度是v，小球在最高点时mg+qvB=
成立；
D．如果重力加速度取10m/s2，则小球的初速度v0=4.6m/s
三、简答题：
（共计25分，把答案填在答题卷上相应的横线上。
）
10．2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。
材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。
若图l为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中RB,R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。
为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。
请按要求完成下列实验。
（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）。
要求误差较小。
提供的器材如下：
A.磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150Ω
B.滑动变阻器R，全电阻约20Ω
C.电流表．量程2.5mA，内阻约30Ω
D.电压表，量程3V，内阻约3kΩ
E.直流电源E，电动势3V，内阻不计
F.开关S，导线若干
（2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=________Ω，
结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=_________T。
（3）试结合图1简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?
（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论?
11．按图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，其中R为电阻箱，R0为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A。
实验室提供的器材如下：
电流表（量程0～0.6～3.0A）
电阻箱（阻值范围0～999.9）
定值电阻若干
电键、导线若干.
①在下面提供的四个定值电阻中，保护电阻R0应选用（填写阻值相应的字母）。
A．5B．10C．20D．100
②根据电路图，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路。
③实验时，改变电阻箱R的值，记录下电流表A的示数I，得到若干组R、I的数据。
根据实验数据绘出如图3所示的R—
图线，由此得出电池组的电动势E＝V，内电阻r＝Ω。
按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比，内电阻的测量值与真实值相比。
（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
12．模块3—4试题（12分）
（1）（本题4分）判断下列说法,正确的是（）
A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
D．一单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关
E．医院里用于检测的彩超的原理是：
向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速,这一技术应用了多普勒效应
F．机械波的能量由振幅决定，而电磁波的能量由频率决定
（2）（本题4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为．
（3）（本题4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：
①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；
②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．
13．（选修3-5模块选做题，本题共12分）
（1）（本题4分）判断下列说法,正确的是（）
A．普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说
B．康普顿效应说明光子有动量，即光具有有粒子性
C．若原子从n=6能级向n=1能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则原子从n=6能级向n=2能级跃迁时将可能使该金属发生光电效应
D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构
E．发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
F．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
（2）（本题4分）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．
E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．
本实验中还应测量的物理量是_____________________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________．
（3）（本题4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（
H）转化成一个氦核（
He）和两个正电子（
e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．
①写出该热核反应方程；
②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?
（结果保留四位有效数字）
四、计算题：
（共计40分，解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
14．（12分）开普勒1609-1619年发表了著名的开普勒行星运动三定律，其中第三定律的内容是：
所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。
万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它于1687年发表在牛顿的《自然哲学的数学原理》中。
（1）请根据开普勒行星运动定律等推导万有引力定律（设行星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动）；
（2）万有引力定律的正确性可以通过“月--地检验”来证明：
如果重力与星体间的引力是同种性质的力，都与距离的二次方成反比关系，那么，由于月心到地心的距离是地球半径的60倍，月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是重力加速度的三千六百分之一。
试根据上述思路并通过计算证明：
重力和星体间的引力是同一性质的力（已知地球半径为
m，月球绕地球运动的周期为28天，地球表面的重力加速度为9.8
）。
15．（14分）如图
所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨的间距
m，电阻
，导轨上放一质量
Kg的金属杆，导轨和金属杆的电阻不计，整个装置处于磁感应强度
T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一拉力沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，绘出回路中电流的平方随时间
变化的I2—t图像如图
所示，求5s内：
（1）金属杆的最大动能；
（2）电流的有效值；（3）拉力做的功。
16．（14分）地球周围存在磁场，由太空射来的带电粒子在此磁场中的运动称为磁漂移，以下是描述的一种假设的磁漂移运动，在某真空区域有一带正电的粒子（重力不计）在x=0，y=0处沿y方向以速度v0运动，空间存在垂直纸面的匀强磁场，在y＞0的区域中，磁感应强度为B1，在y＜0的区域中，磁感应强度为B2，且B1与B2的方向相同，B1＜B2，粒子在磁场区域内沿x方向作磁漂移运动，如图所示．问：
（1）磁感应强度B1与B2的方向如何？
（2）把粒子出发点x=0处作为第0次通过x轴，求至第2次过x轴的过程中，在x轴方向的平均速度v与v0之比。
（3）若把粒子出发点x=0处作为第0次通过x轴，求至第n次过x轴的过程中，在x轴方向的平均速度v与v0之比。
（n为奇数）
参考答案
单选题：
1
2
3
4
5
B
C
A
D
B
多选题：
6
7
8
9
ACD
ABD
BD
ABC
简答题：
10．
答案：
（1）如右图所示
（2）15000.90
（3）在0～02T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）;在0.4～1.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）
（4）磁场反向磁敏电阻的阻值不变
11．①A
②连接如右图
③3.0V，1.0，
12．模块3—4试题（10分）
12．
（1）AEF
（2）l1、l3；l1/l3………………………………………………………（每空2分）
（3）①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin（2πt）cm
……………………………………………………………………………………（2分）
②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=—5cm．
…………………………………………………………………………………（2分）
13．模块3—5试题（10分）
13．
（1）ABF
（2）B的右端至D板的距离L2……………………………………………………（2分）
………………………………………………………………（2分）
（3）①4
H→
He+2
e…………………………………………………………（2分）
②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u…（2分）
ΔE=Δmc2=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV…………………………（2分）
计算题：
14．必修268页
15．解：
（1）由
，
，
，得
，所以当
最大时，即
s时，
动能最大
（2）由于
图像是直线，得
，根据图中斜线所画的面积，
由有效值的概念得，
所以
（3）由功能关系得拉力做的功为
16．（14分）解：
（1）磁感应强度B1与B2的方向垂直纸面向外．（2分）
（2）设带电粒子的电荷量为q，质量为m，在B1和B2中运动轨道半径分别为r1和r2，周期分别为T1和T2，由
和
得
①（1分）
②（1分）
③（1分）
④（1分）
粒子第2次过x轴，沿x轴的位移x=2（r1－r2）⑤（1分）
运动的时间
⑥（1分）
平均速度
⑦（1分）
则由①②③④⑤⑥⑦式得：
（1分）
（3）粒子第n次过x轴的位移x=
⑧（1分）
经过的时间
⑨（1分）
联立⑦⑧⑨式解得：
⑩（2分）
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