浙江省富阳市第二中学2014届高考物理综合复习(11)新人教版选修2

富阳二中2014届高三物理综合复习〔十一〕
一、选择题〔此题共17小题。

在每个小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。

〕 14．一底面半径为R
的半圆柱形透明体的折射率为n =截面如下列图，O 表示半圆柱形截面的圆心。

一束极窄的光束从AOB 边上的A 点以60°角入射，真空中的光速为c ，如此光从进入透明体到第一次离开透明体所经历的时间为
A ．R c
B ．nR c
C ．3R c
D ．3nR c
15．光滑水平面上有一物体，受到水平拉力F 作用由静止开始沿直线运动，它的速度v 随时间t 变化的规律是2v kt =〔式中k 为常量〕。

关于物体的运动与拉力F 做功情况，如下说法正确的答案是：A ．物体做匀加速直线运动 B ．物体做加速度增大的加速运动 C ．每经连续相等时间，拉力F 做功大小相等D ．每经连续相等位移，拉力F 做功大小相等 16．如下列图为理想变压器的示意图，其原副线圈的匝数比为3:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接图乙所示的正弦交流电，图甲中R t 为热敏电阻〔其阻值随温度的升高而变小〕，R 为定值电阻。

如下说法正确的答案是 A ．交流电压u
的表达式为()V u t =
B ．假设R t 处的温度升高，如此电流表的示数变小
C ．假设R t 处的温度升高，如此变压器的输入功率变大
D ．变压器原、副线圈中的磁通量随时间的变化率之比为17．如图a 所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。

t =0时，乙球以6m/s 的初速度向静止的甲球运动。

之后，它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动〔整个运动过程中没有接触〕。

它们运动的v -t 图象分别如图b 中甲、乙两曲线所示。

由图线可知
A ．甲、乙两球一定带异种电荷
B ．t 1时刻两球的电势能最小
C ．0～t 2时间内，两球间的电场力先增大后减小
D ．0～t 3时间内，甲球的动能一直增大，乙球的动能一直减小
B
u -图a
v =6m/s
二、选择题〔在每一小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。

〕 18．如下列图，轻质弹簧的一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与质量为m 的物体连接。

开始时用手按住物体使弹簧处于压缩状态，放手后物体向上运动所能达到的最大速度为v 。

重力加速度为g ，如下判断正确的答案是
A ．物体达到最大速度v 时，弹簧处于压缩状态
B ．物体达到最大速度v 时，其加速度为sin g
C ．从释放到达到最大速度v 的过程中，物体受到的合外力一直减小
D ．从释放到达到最大速度v 的过程中，弹簧弹力对物体做功为21
2
mv 19．2013年12月2日凌晨，我国发射了“嫦娥三号〞登月探测器。

“嫦娥三号〞由地月转移轨道到环月轨道飞行的示意图如下列图，P 点为变轨点，如此“嫦娥三号〞 A ．经过P 点的速率，轨道1的一定大于轨道2的 B ．经过P 点的加速度，轨道1的一定大于轨道2的 C ．运行周期，轨道1的一定大于轨道2的 D ．具有的机械能，轨道1的一定大于轨道2的
20．如下列图，在xOy 坐标系中，以〔r ，0〕为圆心、r 为半径的圆形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。

在y >r 的足够大的区域内，存在沿y 轴负方向的匀强电场。

在xOy 平面内，从O 点以一样速率、沿不同方向向第一象限发射质子，且质子在磁场中运动的半径也为r 。

不计质子所受重力与质子间的相互作用力。

如此质子
A ．在电场中运动的路程均相等
B ．最终离开磁场时的速度方向均沿x 轴正方向
C ．在磁场中运动的总时间均相等
D ．从进入磁场到最后离开磁场过程的总路程均相等 22．〔10分〕用发光二极管制成的LED 灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用。

发光二极管具有单向导电性，正向电阻较小，反向电阻很大。

某同学想借用“测绘小灯泡的伏安特性曲线〞的方法来研究发光二极管的伏安特性。

第18题图
第19题图
O
mA
-
+ V
- +
+
-
丙
①实验先判断发光二极管的正负极，该同学使用多用电表欧姆挡的“×1k 〞挡来测量二极管的电阻，红、黑表笔分别与二极管两脚〔“长脚〞和“短脚〞〕接触，发现指针几乎不动。

调换接触脚后，指针偏转情况如图甲所示，由图可读出此时二极管的阻值为
Ω。

② 根据“测绘小灯泡的伏安特性曲线〞的实验电路，他设计了如图乙所示的电路测量发光二极管的正向伏安特性。

如此发光二极管的“长脚〞应与图乙中的〔选填“a 〞或“b 〞〕端连接。

③ 按图乙的电路图将图丙中的实物连线补充完整。

④ 该同学测得发光二极管的正向伏安特性曲线如图丁所示，实验时发现，当电压表示数
U =0.95V 时，发光二极管开始发光。

那么请你判断图甲状态下发光二极管〔选填“发光〞
或“不发光〞〕，并说明理由。

R
发光二极管
P
乙 V
mA
a
S b
2 .0 2 . 5 0.5 1.5 1.0 U /V
I/mA
短脚 长脚 红表笔
黑表笔
发光二极管
甲
24．〔20分〕如图甲所示，用固定的电动机水平拉着质量
m =2kg 的小物块和质量M =1kg 的平板以一样的速度一起向
右匀速运动，物块位于平板左侧，可视为质点。

在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止运动。

电动机功率保持P =3W 不变。

从某时刻t =0起，测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示，t =6s 后可视为匀速运动，t =10s 时物块离开木板。

重力加速度g =10m/s 2
，求：〔1〕平板与地面间的动摩擦因数μ为多大？ 〔2〕物
块在1s 末和3s 末受到的摩擦力各为多大？ 〔3〕平板长度L 为多少？
25．〔22分〕如下列图，有一与地面平行的、沿水平方向的有界匀强磁场，磁场区域高度为h ，有一宽度为 b 〔b <h 〕、电阻为R 、质量为m 的矩形金属线框〔导线粗细均匀〕，紧贴磁场区域的上边界从静止起竖直下落，结果线框下边刚出磁场下边界时，线框就做匀速运动。

线框穿出磁场过程产生的热量是穿入磁场过程产生热量的2倍。

重力加速度为g ，求：〔1〕线框匀速穿出磁场时的速度大小； 〔2〕线框穿出磁场过程中，线框中感应电流大小； 〔3〕线框下落速度2
gb
v
时，线框的加速度大小； 〔4〕换用一样材料的导线较粗的线框，其它条件均不变，试描述线框穿出磁场过程的运动情况，并比拟粗、细两个线框穿越整个磁场过程产生热量的大小关系。

甲
0乙
第24题图
× × × × × × × × × × × × × × × ×
× ×
× × × × × × ×
第25题图
宁波市2014年高三模拟考试卷 理科综合能力测试卷参考答案与评分标准
第I 卷：20小题共120分
一、选择题：选对给6分，选错、不选给0分 14．D 15．B16．C
17．C
二、选择题：选对给6分，选对但不全给3分，有选错的给0分 18．AC19．ACD20．AC
第II 卷：12题共180分
22．① 7.8〔±0.1〕k 或7800〔±100〕； ②b ； ③ 如图丙； ④ 发光；由伏安特性曲线知，-
阻值为7.8k Ω时对应的工作电压约为1.20V ，超过二极管的发光电压，故二极管发光。

〔参考方法：在图丁中作一条过原点的直线，直线的斜率为7.8，直线与伏安特性曲线的交点的纵坐标值即为甲状态下二极管二端的电压〕 〔每格2分，图2分〕zxxk 24．〔20分〕
〔1〕由图可知，前2s 内物块和平板一起做匀速运动，对整体分析，在水平方向上受到水平向右的拉力和地面给平板的滑动摩擦力，此二力的合力为零。

拉力大小为： 11
T P
F v =
〔2分〕 滑动摩擦力大小为： ()f F M m g μ=+ 〔1分〕 由平衡条件可得：
()1
P
M m g v μ=+ 〔1分〕 mA +
V - +
+
- 丙
可得： 0.2μ= 〔2分〕
〔2〕物块在1s 末时与平板一起做匀速运动，合力为零。

物块受到水平向右的拉力与水平向左的静摩擦力，因此静摩擦力大小为： 111
6N f T P
F F v ==
= 〔3分〕 物块在2s 末之后与平板发生相对运动，之后物块与平板间的摩擦力为滑动摩擦力且大小保持不变。

物块在6s 后可视为匀速运动，此时物块受到的合力为零，即拉力与滑动摩擦力大小相等方向相反，即：
222
10N f T P
F F v ==
= 〔3分〕 物块在3s 末时受到的滑动摩擦力大小与6s 后受到的摩擦力大小相等，为10N 。

〔2分〕 〔3〕依题意，物块在2s 末之后一直到10s 时，物块从平板的一端运动到另一端，对物块由动能定理得：
22
2211122
f P t F L mv mv ∆-=- 〔4分〕
代入解得： 22212
1122 2.42m f P t mv mv L F ⎛
⎫∆-+ ⎪
⎝
⎭==〔2分〕
25．〔22分〕zxxk
〔1〕由题意，线框匀速穿出磁场区域，设穿出时产生的热量为Q 2，由动能定理得：
20mgb Q -=
2Q mgb = 〔1分〕
设线框穿入时产生的热量为Q 1，由题意有：1211
22
Q Q mgb ==
设线框穿出磁场时的速度大小为v m ，对线框由静止到刚要离开磁场区域过程，由动能定理可得：
2
112
m
mgh Q mv -= 〔2分〕
解得： m v = 〔2分〕 〔2〕设磁场的磁感应强度为B ，线框切割磁感线的长度为l 。

线框匀速穿出时，由平衡条件可得： IBl mg = 〔1分〕
又由： m E Blv IR == 〔1分〕 即： m
Blv mg I Bl R
=
=
将m v 代入上式得：()2
Bl =〔1分〕 代入上式得：()12
3
4
22mg m g I h b Bl R
⎛⎫
=
=- ⎪
⎝⎭
〔2分〕
〔3〕设线框恰好完全进入磁场时的速度为v 1，对线框由恰好完全进入磁场到刚要穿出磁场过程研究，线框只受重力作用，由动能定理可得：
()22
11122
m mg h b mv mv -=-
可得：1v =v =时，线框还未完全进入磁场。

〔2分〕 对线框由牛顿第二定律得：
22B l v mg ma R
-= 〔1分〕
代入得： 1a g ⎛=- ⎝ 〔2分〕
〔4〕换用一样材料的导线较粗的线框时，唯一不同的是两线框导线横截面积s 的不同，假设能说明线框的速度与s 无关，便可知道线框的运动情况跟原来的完全一样。

当线框进入磁场后速度为v 时，对线框研究，由牛顿第二定律得：
22B l v
mg ma R
-=
加速度： 22B l v
a g mR
=- 〔1分〕
设导线的电阻率为ρ，密度为ρ'，线框总长度为L ，如此有： 2222B l v
B l v
a g g L L L Ls s
ρρρρ=-=-'⋅'⋅ 〔1分〕
可见，此时加速度a 与导线横截面积s 无关，由此类推，便可知速度v 与导线横截面
积s 无关。

故粗线框穿出磁场过程也是匀速运动，速度大小也为m v =。

〔2分〕
设全过程线框产生的热量为Q ，取线框从静止开始到完全离开磁场过程研究，由动能定理得：
()2
102
m mg h b Q mv +-=-
可得：
()()221122m m Q m g h b v Ls g h b v ρ⎛⎫⎛
⎫'=+-=⋅+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭ 〔2分〕
由上式可得：线框穿越整个磁场过程产生的热量与导线横截面积s 有关且成正比，而上式的其他物理量均与线框粗细无关，因此粗线框产生的热量大于细线框产生的热量。

〔1分〕。