2012年第六次物理试题及答案

罗山二高物理理综测试题（六）
二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符
合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在电场，电荷之间通过电场传递相互作用力。

如图所示，对于电荷A和电荷B之间的电场，下列说法中正确的是A．电荷B受电场力的作用，自身也产生电场
B．撤去电荷B，电荷A激发的电场就不存在了
C．电场是法拉第假想的，实际上并不存在
D．空间某点的场强等于A、B两电荷在该点激发电场场强的矢量和
15．如图所示，物体放在倾斜木板上，当木板倾角θ为30°和45°时，物体受到的摩擦力大小恰好相等，则物体和木板间的动摩擦因数最接近
A．0．5 B．0．6 C．0．7 D．0．8
16．2011年11月3日，神舟八号与天宫一号在距地面343km的轨道上
成功交会对接。

跟随神舟八号升空的两个形体假人运行状态良好，
按程序发出模拟人的生理信号，为航天员进驻中国空间站提供科学
依据。

如图所示，在圆轨道上运行的空间站里，一名宇航员A“站”
在舱内朝向地球一侧的“地面”B上，则下列说法中正确的是
A．飞船运行的加速度大于地面的重力加速度
B．飞船运行的角速度大于同步卫星的角速度
C．宇航员A与“地面”B之间的弹力大小等于重力
D．宇航员A将一小球无初速度（相对空间舱）释放，该小球将落到“地面”B上17．如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端。

现用一水平恒力F作用在小物块上，使它从静止开始运动，物块和小车之间摩擦力的大小为f，当小车运动的位移为s时，物块刚好滑到小车的最右端。

若小物块可视为质点，则
A．物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零
B．整个过程物块和小车间摩擦生热为f l
C．小车的末动能为fs
D．整个过程物块和小车增加的机械能为F（s+l）
18．如图所示，一玻璃板置于条形磁铁的上方，有一水平放置的轻质线圈abcd，在条形磁铁的N极附近由静止自由下落，下列说法正确的是
A．ab边和cd边同时落到玻璃板上，落在正下方
B．ab边比cd边先落到玻璃板上，落点靠近N极
C．ab边比cd边先落到玻璃板上，落点远离N极
D．ab边比cd边后落到玻璃板上，落点靠近N极
19．如图所示，M、N为水平放置的平行板电容器。

一质量为m的带
电粒子（重力不计）从P点以水平速度v0射入并打在N板的O点，
已知P点位于M、N内部左侧的中央，则以下说法中正确的是
A．该粒子一定带负电
B．若减小R1的阻值，该粒子将打在O点右侧
C．若减小R2的阻值，该粒子在板间的运动时间缩短
D．若增大R1的阻值，该粒子在板间的运动时间不变
20．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为11:l，原线
圈接有u= 311sin100πt（V）的交变电压，副线圈上接有
定值电阻R、线圈L、灯泡L1及理想电压表，以下说法
正确的是
A．副线圈中电流的变化频率为50Hz
B．灯泡L1两端电压为20V
C．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡L1的亮度将变强
D．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表的示数将减小
21．如图所示，斜面AC上等间距的分布有三个点D、E、F，且CD= DE=EF。

现用相同的初速度v，同时从D、E、F点沿水平方向抛出三个小球，分别落到水平地面的d、e、f 三点。

下列关于落地前三个小球的排列及落地点间距的说法中正确的是
A．三球排列在一条抛物线上，落地间距de=ef
B．三球排列在一条竖直线上，落地间距de<ef
C．三球排列在一条与斜面平行的直线上，落地间距de=ef
D．三球排列在一条与斜面平行的直线上，落地间距de>ef
22．（5分）
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。

（1）实验前调整气垫导轨底座使之水平。

（2）实验时将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则宽度d= cm。

（3）实验中如果测得滑块的质量为M，钩码的质量为m，滑块上的遮光条从初始位置到光电门的距离为s，则通过比较系统减小的势能____和系统增加的动能____在实验误差允许的范围内是否相等（用测得的物理量符号表示），就可验证系统的机械能是否守恒。

23．（10分）
现要测量一待测电阻的阻值，所用器材如下：
标准电流表A1（量程250 mA，内阻r1 =5Ω）；
电流表A2（量程300 mA，内阻r2约为5 Ω）；
待测电阻R1（阻值约为100 Ω）；
滑动变阻器R2（最大阻值10 Ω）；
电源E（电动势约为6V，内阻r约为1 Ω）；
单刀单掷开关，导线若干。

（1）要求方法简捷，并能测量多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号。

（2）实验中，需要直接测量的物理量是，用测得的量表示待测电阻R1的阻值R1= 。

24．（13分）
有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后未停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。

其简化模型如图所示，AC为水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。

已知AB长度为L1=4 m，BC长度为L2=1m，瓶子质量为m=l kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数为μ=0.5。

某选手作用在瓶子上的水平推力F=10 N，瓶子沿AC做直线运动（g 取10m/s2），假设瓶子可视为质点，那么该选手要想在游戏中获得成功，试问：推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？
25．（19分）
如图所示，宽度为d的区域上下分别存在垂直纸面、方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场（磁场区域足够大）。

现有一质量为m、电荷量为+q的粒子，在纸面内以速度v从此区域下边缘上的A点射入，其方向与下边缘成30°角。

求：
（l）速度v满足什么条件，粒子能以相同的方向再次回到A点。

（2）满足上述条件的粒子运动的周期。

33．[物理——选修3-3]（15分）
（1）（6分）下列说法中正确的是____。

（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．气体吸收的热量可以等于气体对外做的功
B．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同
C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点
D．饱和汽压随温度的升高而变小
E．当两分子间距离小于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小（2）（9分）太空中的宇航员都穿着一套与外界绝热的航天服，它能为宇航员提供合适的生存环境。

假如在地面上航天服内气压为l atm，气体的体积为2L，温度为T0，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积达到最大为4L。

①试分析：宇航员由地面到太空的过程中，如果不采取任何措施，航天服内气体内能变
化情况如何？为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体制冷还是加热？
②为使航天服在最大体积时内部气压达到0.9 atm，温度为T0，可以通过补充气体实现，
则需向其内部补充温度为To、压强为l atm的气体多少升？
34．[物理——选修3—4]（15分）
（1）（6分）下列说法中正确的是____。

（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．波的图象表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移
B．光的偏振现象说明光是横波
C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场，均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
D．分别用红光和绿光在同一装置上进行双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距大
E．狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，真空中的光速都是相同的
（2）（9分）光纤通信之所以能进行远距离通信，主要是利用了光的全反射原理。

①光纤通信与金属导线传输相比，主要优点是____ 。

②如图所示，AB为一光导纤维的横截面，其折射率为n，某一束光从AB面入射后，
入射角满足一定条件，就能使入射光在光导纤维与空气的界面上不断发生全反射而传到另一端。

求入射角θ应满足的条件。

35．[物理——选修3-5]（15分）
（1）（6分）下列说法中正确的是。

（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素
B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构
C．光电效应实验揭示了光的粒子性
D．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念
E．氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收光子
（2）（9分）如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其左端放一质量为m的小木块A，m<M，A、B间动摩擦因数为μ，现同时给A和B大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向右运动，B开始向左运动，最后A不会滑离B。

求：
①A、B最后的速度大小和方向；
②A在B上相对滑动的时间，
参考答案
14．AD 15．C 16．B 17．BC 18．D 19．A 20．A 21．D
22．（5分）（2）0．52 （2分） （3） mgs （1分）
21()()2d m M t +∆（2分）
23．（10分）
（1）（4分）实验电路如图所示
（2）（6分）两电流表A 1、A 2的读数I 1 、I 2 1121r I I I - 24．（13分）
游戏要想获得成功，瓶滑到C 点速度恰好为0，推力作用时间最长。

设最长作用时间为t 1，有推力作用时瓶的加速度为a 1，t 1时刻瓶的速度为v ，推力 停止后加速度为a 2。

由牛顿第二定律得：1F mg ma μ-= （2分）
2mg ma μ= （2分）
加速运动过程中的位移： 1
12a x 2
v = （2分） 减速运动过程中的位移： 2
12a x 2
v = （2分） 位移关系满足: 2121L L x x +=+ （2分）
11t a =v （1分）
解得 t 1=1 s （2分）
25．（19分）
（1）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r
r
m q 2
v vB = m r q B v = （2分） 若要粒子以同样的速度回到A 点，它的轨迹如图所示。

由几何关系可得 O 30° O ′ S
R 2 E R 1 A 1 A 2
d d r 3tan30
0== （5分） 解得 m
q B d 3=v （2分） （2）由于qB m T 2π=
（2分） 从图可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动时的圆心角为300°
所用时间为 T t 651=
（2分） 所以qB
m t 351π= （2分） 粒子在两磁场间的区域运动的时间为
qB
m d/332sin302==v t （2分） 所以，粒子运动的周期为
)32(5π32)33235π2()2(21+=+=+=qB
m qB m qB m t t T （2分） 33．［物理——选修3－3］（15分）
（1）（6分）ACE （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错 一个扣3分，最低得分为0分）
（2）（9分）
①航天服内气体因膨胀对外做功，W <0；而航天服绝热Q =0，由热力学第 一定律⊿U =W +Q 知，⊿U <0，气体内能减小。

（2分）
气体内能减小，则其温度降低，为保持恒温,需给其加热。

（2分） ②设需补充p 1=1 atm 的气体⊿V 后，压强达到p 2=0．9 atm ，此时体积V 2=4 L ， 取总气体为研究对象，由玻意耳定律得
p 1 （V 1+⊿V ）= p 2 V 2 （3分）
代入数据解得⊿V =1．6 L （2分）
34．［物理——选修3－4］（15分）
（1）（6分）BDE （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错 一个扣3分，最低得分为0分）
（2）（9分）
○
1容量大、衰减小、抗干扰能力强。

（2分） ○
2如图所示，设光线在光导纤维与空气的界面 上发生全反射的临界角为C ，由折射定律得 θ A B M O C
r
C
n sin 1= （2分） 由几何关系得C r ∠-=∠ 90
1111sin 1cos sin 22-=-
=-==n n
n C C r 2 （2分） 由折射定律得， r
n sin sin θ= 1sin sin 2-==n r n θ
1arcsin 2-=n θ （2分）
θ应满足： 1arcsin 2-≤n θ （1分）
35．［物理——选修3－5］（15分）
（1）（6分）CDE （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选 错一个扣3分，最低得分为0分）
（2）（9分）
○1A 不会滑离B 板，说明A 、B 相对静止时，A 、B 具有相同的速度， 设此时速度为v ，以向左为正方向，由动量守恒定律可得
Mv 0－mv 0=（M +m ）v （2分）
解得：v ＝m
M m M +-v 0 （1分） 因M >m ，v >0，方向向左 （2分）
○2设木块在木板上相对滑动的时间为t ，对木块由动量定理得
0v v m m μm g t += （2分）
解得 g
M m μM g m μm m t )(200+=+=v v v （2分）。