白蒲中学高三物理综合模拟测试题

白蒲中学高三物理综合模拟测试题2008.2.24
第Ⅰ卷（选择题 共31分）
一、单项选择题：（本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，
只有一项．．．．是符合题目要求的） 1．对下列规律理解正确的是（ ） A ．“t s v =
”只适用于匀速圆周运动 ，“t
s
v =”只适用于匀速直线运动 B ．“F B IL
=” 不能说明B 与I 、L 有关，B 的方向也不能据电流所受安培力方向确定 C ．“在各个连续相等的时间T 内，△S=S 2—S 1=S 3—S 2=- - -=Sn —Sn-1= aT 2”只适用于初
速度为零的匀加速直线运动
D ．“U =Ed ” 只适用于匀强电场中的计算或推理，AB
AB W U q
=
说明U AB 与q 有关 2．有一帮同学为了测量篮球从教学楼三楼自由落下时地面对篮球的最大弹力，提出了以下
四个方案，你认为可行的是（ ）
A.甲同学认为可以通过测量篮球的质量和落地后弹起的高度，然后根据动能定理可求最大作用力
B.乙同学认为把一张白纸平放到地面，然后把篮球的表面洒上水，让篮球击到白纸上，留下水印，然后把白纸放到体重计上，把球慢慢的向下压，当球和水印重合时，根据体重计的读数可知最大弹力的大小
C.丙同学认为根据牛顿第二定律及篮球落地前以及跳离地面瞬间速度可求最大作用力
D.丁同学认为可以把球直接打到普通指针式体重计上，直接读数即可
3．如图甲所示，两物体A 、B 叠放在光滑水平面上，对物体A 施加一水平力F ，F-t 关系图象如图乙所示．两物体在力F 作用下由静止开始运
动，且始终相对静止，则
A ．两物体做匀变速直线运动
B ．两物体沿直线做往复运动
C ．2s~3s 时间内两物体间的摩擦力逐渐减小
D ．A 对B 的摩擦力方向始终与力F 的方向相同
4．等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a 点沿直线移到b 点，再从b 点沿直线移到c 点．则检验电荷在此全过程中 A ．所受电场力的方向将发生改变
B ．所受电场力的大小恒定
C ．电势能一直减小
D ．电势能先不变后减小 5．如图甲所示，电阻R 的阻值为50Ω，在ab 间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误．．的是 A ．电阻R 的功率为200W
B ．电流表示数为2A
C ．产生该交流电的线圈在磁场中转动的
角速度为3.14rad/s
D ．如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍
二、多项选择：（共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个．．选项．．
是符合题目要求的．全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分） 6．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法．下面四个物理量都是用比值法定义的，其中定义式正确的是 A ．电容C=
U Q B ．磁感应强度B=qV
F C ．电场强度E=2r Q k D ．电阻R=I U 7．下列说法正确的是（ ）
A ．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号
B ．楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声传感器
C ．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
D ．电子秤所使用的测力装置是温度传感器
８．一个直线加速器产生一电子束，其电流不是恒定的，而是由脉冲的粒子束所构成的。

假定每一脉冲电流持续的时间为0.1μs ，平均电流为1.6A ，每秒钟有1000个脉冲，每个电子获得的平均能量为400MeV ，则下列说法中正确的是
A.每个脉冲里有1×1011个电子
B.电子束的平均电流是1.6×10-4A
C.输入加速器的平均功率为6.4×104W
D.每个脉冲的平均功率6.4×108W
9．如图所示，平行金属导轨ab 、cd 与水平面成θ角，间距为L ，导轨与固定电阻R 1和R 2
相连，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面。

有一导体棒MN ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均为R ，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒以速度v 沿导轨匀速下滑，忽略感应电流之间的作用。

则
（ ）
A ．导体棒两端电压为BL
mgR )cos (sin θμθ-
B ．电阻R 1消耗的热功率为)cos (sin 4
1θμθ-mgv C ．t 时间内通过导体棒的电荷量为BL mgt )cos (sin θμθ-
D ．导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于θ
第Ⅱ卷（非选择题 共89分）
三、简答题：本题共 4小题，共 42分．把答案填在答题纸相应的横线上或按题目要求作答．
11（10分）如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。

(1)为了探测黑箱，小明进行了以下几步测量：
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流．
你认为以上测量中不妥的有： (填序号)，理由是： .
(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源(a、b是电源的两极)，小明想测定这个等效电源的电动势和内阻，设计了如图乙所示的测量电路，此电路同时能测出电阻R0的阻值。

小明将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了三个电表的一系列示数．记录在下面两个表
格中。

○1在图丙的坐标纸中分别作出R0的U-I图象和电源的U-I图象。

○
2根据作出的图象可以求出定值电阻R 0=__________Ω，电源电动势E=__________V ，内电阻r=__________Ω
○
3若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R 0值_____实际值；测得的电源电动势E 的值_____实际值，内阻r 的测量值_____实际值（横线上选填“大于、等于、小于”）．
12．模块3—4试题(12分）
（1）右图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S 1、S 2为双缝，D 为光屏。

实验中观察到屏上
O 点为中央亮纹的中心，P 1为第一级亮纹的中心。

在其它条件不变的情况下，若将D 屏向右平移一段距离，则
A 、屏上O 点仍然为中央亮条纹
B 、屏上P 1位置仍然可能为亮条纹的中心
C 、屏上P 1位置可能为暗条纹中心
D 、屏上干涉条纹间距将变小
（2）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻(t =0)其波形如图所示，a 、b 、c 、d 是四个质元，振幅为A 。

下列说法中正确的是
A ．该时刻以后的4
1
周期内，质元a 通过的路程为1m
B ．该时刻以后，质元a 比质元b 先到达平衡位置
C ．该时刻以后的4
1
周期内，质元b 通过的路程比质元
c 通过的路程大
D ．该时刻以后的4
1
周期内，质元d 通过的路程等于A
(3) 如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A=300，∠C=900，BC 边长为L ，一个大光屏MN 与BC 平行，到BC 边的距离也是L 。

三
棱镜材料的折射率n 一束平行光平行于AC 方向
射到三棱镜的AB 面上。

求：
①据作图法画出光屏上被照亮的部分，并求出被照亮部分的总宽度；
②光屏移到某一位置时，可消除两个部分之间的阴影区，求该位置到BC 距离？
白蒲中学高三物理综合训练答卷
10．（1） （2） （3） 11．（1）
（2）①
A
C M
N
②
③
12．（1） （2） （3）① ②
13．（12分）模块3－5试题
（1）太阳的能量来自于热核反应，其中一种核反应是四个质子聚变成一个α粒子
同时放出两个正电子和两个没有静止质量的中微子。

已知α粒子的质量为m α，质子的质量为m p ，电子的质量为m e ，c 为光在真空中的传播速度，N 为阿伏伽德罗常数。

在这种核反应中1000g 的氢核聚变所放出的能量为 （ ）
A ．1000（4m p +m α+2m e ）N c 2
B ．1000（m α＋2m e －4m p ）N c 2
C ．250（4m p －m α－2m e ）N c 2
D ．250（m α＋2m e －4m p ）N c 2
（2）一速度为v 的高速α粒子（42He ）与同方向运动的氖核（2010Ne ）发生弹性正碰，
碰后α粒子恰好静止。

求碰撞前后氖核的速度（不计相对论修正）
四、计算论述题（本题共4小题，共47分．把解答写在指定的答题处，要求写出必要的文
字说明、方程式和演算步骤） 14．（10分）如图所示，某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg 的箱子匀速前进，已知
箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，拉力F 1与水平面夹角为θ=45°，g=10m/s 2。

求： （1）绳子的拉力F 1为多少？
（2）该同学若改变拉力的方向，能否用比F 1小的力拉着箱子匀
速
前进？如果能，请求出拉力的最小值。

若不能，请说明理由
A
C
M
N
θ
15．（12分）如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为
0.5kg 的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，
框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg 。

自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F =20N 恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。

绳长0.2m ，不计一切摩擦。

求：（1）此过程中重力对小圆球做功为多少？
（2）外力F 做功为多大？
（3）小圆球在此位置的瞬时速度大小是多少。

（取g =10m/s 2）
16．（12分）如图所示，MN 、PQ 是平行金属板，板长为L ，两板间距离为d ，在PQ 板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。

一个电荷量为q 、质量为m 的带负电粒子以速度v 0从MN 板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ 板左边缘飞进磁场，
然后又恰好从PQ 板的右边缘飞进电场。

不计粒子重力。

试求：
（1）两金属板间所加电压U的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）在图中画出粒子再次进入电场的运动轨迹，并标出粒子再次从电场中飞出的位置与速度方向。

17．（13分）如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+Q A和+Q B的电荷量，质量分别为m A和m B．两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩，整个装置处于方向水平向左的匀强电场中，电场强度为E．开始时A、B静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B一直在水平面上运动且不会碰到滑轮．试求
(1) 开始A、B静止时，挡板P对物块A的作用力大小；
(2) 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，当物块C下落到最大距离时物块A
对挡板P的压力刚好为零，试求物块C下落的最大距离；
(3) 若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？
10．（1）将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车缓慢匀速下滑（3分） （2）橡皮筋拉伸的长度（2分）
（3）质量一定的物体获得的速度的平方与外力做功成正比（3分）
11、（1）○1、○3(2分)；○1中不能用电阻挡直接测含源电路的电阻，○3中可能会造成短路。

（2）○1图略（每图2分）；○22.0（1.9—2.1），1.50（1.48—1.52），1.0（0.8—1.2）（每
空1分）；○
3大于；小于；小于；（每空1分） 12．模块3—4试题(12分）
（1） AC ；（3分） （2） CD ；（3分）
(3) ⑴作出光路图如右图所示．平行光进入三棱镜后以CD 为分界
分成两个部分，BD 部分光线直接经BC 折射，在光屏上照亮NN ′；AD 部分的光线进入三棱镜后由光的折射定律知α=600，光线在AC 面发生全反射后再经BC 折射而出， 在光屏上照亮MM ′，所以被
照亮部分的总宽度为2L ；（3分）
⑵将屏移到图中EF 处，由几何关系和光的折射定律可知EF=2L 、∠β=300、对应折射角为600，故屏距BC 边3L /6．（3分） 13．(1) C (4分)
(2)设碰撞前后氖核速度分别为v 0、v Ne ，由动量守恒与机械能守恒定律得：αNe 0Ne Ne m v m v m v += （2分）
222αNe 0Ne Ne 111222m v m v m v += （2分）且： αNe 15
m m = （2分） 解得： Ne α0Ne 225
m m v v v m -== （1分）Ne αNe Ne 35m m v v v m +== （1分） 14．（10分）（1）F 1cos45°=μ(mg －F 1sin45°)；F 1 = μmg
cos45°+μsin45°
= 1002N （4分）；
（2）设拉力与水平方向夹角为θ，则F cos θ=μ(mg －F sin θ)；F =
μmg
cos θ+μsin θ
；
D
N ′
M ′
α
β
E F
当θ=arctan μ时，F 有最小值，其值为F min = μmg 1+μ
2
= 60 5 N 。

（6分）
15.(12分)（1）小球重力所做功为 J mgl W G 13.0)2
3
1(2.0105.0)cos 1(-=-
⨯⨯⨯-=--=θ （3分） （2）外力F 做功J Fl W F 22
12.020sin =⨯⨯==θ （3分）
（3）将小球和框架槽看作一个系统，则有系统动能定理：222
12
121v m v m W W x G F +=-，其中
x v m 、1为小球的质量和小球此时的速度，v m 、2为框架槽的质量和此时的速度。

由运动的分解得：030cos x v v = （2分）
代入上述方程：202
)30cos (2.02
15.02113.02x x v v ⨯⨯+⨯=-最后得：s m v x /39.2= （2分）
16．（12分）解：
（1）粒子在电场中运动时间为t ，有：t v L 0=；2
2
1at d =
；m Eq
a =
；d U E =；解得：2
2202qL d mv U =（4分） （2）at v y =，0
tan v v y =
θ，θ
cos 0
v v =
， θsin 2L R =，R v m qvB 2=，解得：2
04qL d mv B =
（4分） （3）画图正确给4分。

17．解析：（13分）（1）对系统AB ： A B (Q +Q )N E = （2分） (2)开始时弹簧形变量为1x ，由平衡条件：k EQ x EQ kx B B
=
=11可得 ①（2分）
设当A 刚离开档板时弹簧的形变量为2x ：由：2A kx EQ =可得2A EQ x k
= ②（2分） 故C 下降的最大距离为：21x x h += ③…（1分） 由①～③式可解得)(A B Q Q k
E h += ④（1分）
（3）由能量守恒定律可知：C 下落h 过程中，C 重力势能的的减少量等于B 的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和 当C 的质量为M 时：B Mgh Q E h E =⋅+∆弹 ⑤…（2分） 当C 的质量为2M 时，设A 刚离开挡板时B 的速度为V
2)2(2
1
2V m M E Eh Q Mgh B B ++∆+=弹 ⑥ …（2分）
由④～⑥式可解得A 刚离开P 时B 的速度为：)
2()
(2B B A m M k Q Q MgE V ++=
⑦…（1分）。