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理科综合试题(物理部分)
第Ⅰ卷(选择题共28分)
16.如图所示,倾角为θ的光滑斜面放在水平面上,斜面上用固定的竖直板挡住一个质量为m的光滑小球,当整个装置沿水平面以速度v匀速向左运动时,以下说法中正确的是:
A.斜面对小球的弹力大小为mgcosθ
B.竖直板对小球的弹力大小为mgtanθ
C.斜面和竖直板对小球的作用力的合力水平向左
D重力对小球不做功,斜面对小球的弹力不做功,竖直板对小球的弹力做负功
17.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,其装置示意图如图甲所示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m,电梯静止时电流表示数为2I0,若电流表的示数分别如图乙所示,则电梯运行的v-t图可能是图丙中的(取电梯向上运动的方向为正方向)
18.我国于2018年1月17日凌晨在西昌成功发射第三颗北斗导航卫星,此前,我国已成功发射了两颗北斗导航卫星,这次发射的北斗导航卫星(COMPASS-G2)是一颗地球同步卫星。
如图所示,假若第三颗北斗导航卫星先沿椭圆轨道1飞行,后在远地点P处点火加速,由椭圆轨道1变成地球同步圆轨道2。
下列说法正确的是:
A.第三颗北斗导航卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/s
B.第三颗北斗导航卫星在轨道2运行时不受重力作用
C.第三颗北斗导航卫星在轨道2运行时的向心加速度比在赤道上相对
地球静止的物体的向心加速度小
D.第三颗北斗导航卫星在轨道1上的P点和轨道2上的P点的加速
度大小相等
19.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1,L1、L2、L3为三只规格均为“9V6W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端接入如图乙所示的交变电压,则以下说法中不正确的是:
A.电流表的示数为2A
B.电压表的示数为27V
C.副线圈两端接入耐压值为9V的电容器恰能正常工作
D.变压器副线圈中交变电流的频率为50Hz
20.如图所示,真空中有A、B两个等量异种点电荷,O、M、N是AB连线的垂线上的三个点,且AO>OB。
一带正电的试探电荷仅受电场力作用,运动轨迹如图中实线所示,设M、N两点的场强大小分别为EM、EN,电势分别为M、N。
下列判断中正确的是:
A.点电荷B一定带正电
B.EM小于EN
C.M大于N
D.此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能
21.如图所示,一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。
质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某高度h后又返回到底端。
若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计。
则下列说法正确的是:
A.金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多
B.金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于mv02
C.金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能不一定相等
D.金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量
22.2018年是中华人民共和国成立60周年,某学校物理兴趣小组用
空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型。
两个“0”
字型的半径均为R。
让一质量为m、直径略小于管径的光滑小球
从入口A处射入,依次经过图中的B、C、D三点,最后从E点飞
出。
已知BC是“0”字型的一条直径,D点是该造型最左侧的一
点,当地的重力加速度为g,不计一切阻力,则小球在整个运动过程中:
A.在B、C、D三点中,距A点位移最大的是B点,路程最大的是D点
B.若小球在C点对管壁的作用力恰好为零,则在B点小球对管壁的压力大小为6mg
C.在B、C、D三点中,瞬时速率最大的是D点,最小的是C点
D.小球从E点飞出后将做匀变速运动
第Ⅱ卷(非选择题共61分)
【必做部分】
23.(12分)
(1)某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验装置如图所示,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时橡皮筋对小车做的功记为W。
当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。
小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
若在实验中木板是水平放置的,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是:
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车还未到达两个铁钉的连线处
(2)某同学用“伏安法”测量一个额定功率为1W、阻值约为5Ω的电阻Rx。
实验室中现有如下实验器材:
A.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω)
B.电流表A2(量程0~3A,内阻约为0.18Ω)
C.电压表V1(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
D.电压表V2(量程0~15V,内阻约为15kΩ)
E.滑动变阻器R1(0~500Ω)
F.滑动变阻器R2(0~10Ω)
G.蓄电池E(电动势约为12V,内阻不计)
H.开关、导线若干
为了较准确的测量Rx的阻值,要求电压从零开始调节,多测几组数据,画出U-I图象,从而求出Rx的阻值。
①电流表应选、电压表应选、滑动变阻器应选(填器材前的字母序号)。
②在方框内画出该实验的电路图。
24.(15分)如图所示,一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑的水平地面上,平板车的上表面距离地面高h=0.8m,其右侧足够远处有一障碍物A,一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v0=8m/s的初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右的、大小为5N的恒力F。
当滑块运动到平板车的最右端时,二者恰好相对静止,此时撤去恒力F。
当平板车碰到障碍物A时立即停止运动,滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。
已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=118°。
取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
求:
(1)平板车的长度;
(2)障碍物A与圆弧左端B的水平距离;
(3)滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小。
25.(18分)在如图所示的直角坐标中,x轴的上方存在与x轴正方向成45°角斜向右下方的匀强电场,场强的大小为E=×118V/m。
x轴的下方有垂直于xOy面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=2×10-2T。
把一个比荷为=2×118C/㎏的正点电荷从坐标为(0,1)的A点处由静止释放。
电荷所受的重力忽略不计。
求:
(1)电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间;
(2)电荷在磁场中做圆周运动的半径(保留两位有效
数字);
(3)当电荷第二次到达x轴上时,电场立即反向,而场强大小不变,试确定电荷到达y轴时的位置坐标。
【选做部分】
36.(8分)【物理3-3】
(1)对一定质量的理想气体,下列说法正确的是:
A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.气体温度越高,气体分子的热运动就越剧烈
C.气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的
D.当气体膨胀时,气体分子的势能减小,因而气体的内能一定
减少
(2)如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,
再由状态B变化到状态C。
已知状态A的温度为300K。
①求气体在状态B的温度;
②气体由状态B变化到状态C的过程中是吸热还是放热?
简要说明
理由。
37.(8分)【物理3-4】
(1)一列正弦机械波在某一时刻的波形曲线如图所示,已
知该波沿x轴正方向传播,其周期T=0.2s,则下列说法正
确的是:
A.该机械波为纵波
B.当观察者向波源靠近时,波源自身的频率不变
C.该机械波的波速为20m/s
D.图中P点此刻的振动方向平行于y轴向上
(2)如图所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,∠A=30°,
∠C=90°。
三棱镜材料的折射率是n=。
一条与BC面成
θ=30°角的光线斜射向BC面,经AC面第一次反射后从AB面射
出。
求:
①光在三棱镜中的传播速度;
②光经AC面第一次反射后,反射光线与AC面的夹角。
38.(8分)【物理3-5】
(1)太阳内部有多种热核反应,其中的一个反应方程是:
21H+31H→42He+x.若已知21H的质量为m1,31H的质量为m2,42He的质量为m3,x的质量为m4,则下列说法中正确的是:
A.x是中子
B.21H和31H在常温下就能够发生聚变
C.这个反应释放的核能为ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2
D.我国大亚湾核电站就是利用轻核的聚变释放的能量来发电的
(2)质量为mB=2kg的平板车B上表面水平,开始时静止在光滑水平面上,在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物体A,一颗质量为m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后,速度变为v=100m/s,已知A,B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止。
求:
①物体A的最大速度vA;
②平板车B的最大速度vB。
物理部分答案
一、选择题(每题4分,共28分)
16.B17.AD18.D19.BC20.AC21.ABD22.BD
【必做部分】
23.
(1)BD(2分)
(2)①A(2分)、C(2分)、F(2分)
②如图所示(4分,电路图有一处接错者不得分)
24.解:
(1)对滑块,由牛顿第二定律得:
a1==μg=5m/s2…………………………………………………………………(1分)
对平板车,由牛顿第二定律得:
a2==3m/s2…………………………………………………………………(1分)
设经过时间t1滑块与平板车相对静止,共同速度为v
则:
v=v0-a1t1=a2t1.……………………………………………………………………(1分)
解得:
v=3m/s………………………………………………………………………(1分)
滑块与平板车在时间t1内通过的位移分别为:
x1=t1………………………………………………………………………(1分)
x2=t1……………………………………………………………………………………(1分)
则平板车的长度为:
L=x1-x2=t1=4m………………………………………………………………………(1分)
(2)设滑块从平板车上滑出后做平抛运动的时间为t2,则:
h=gt22…………………………………………………………………………………(1分)
xAB=vt2……………………………………………………………………………………(1分)
解得:
xAB=1.2m…………………………………………………………………………(1分)
(3)对小物块,从离开平板车到C点过程中由动能定理(或机械能守恒定律)得:
mgh+mgR(1-cos)=mvc2-mv2………………………………………………(2分)
在C点由牛顿第二定律得:
FN-mg=m………………………………………………………………………………(1分)
解得:
FN=86N………………………………………………………………………………(1分)
由牛顿第三定律可知对轨道的压力大小为FN′=86N…………………………………(1分)
25.解:
(1)如图,电荷从A点匀加速运动运动到x轴的C点的过程:
位移S=AC=m……………………………………………………………………(1分)
加速度a==2×1012m/s2…………………………………………
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