江苏省姜堰市张甸中学高二物理综合试卷

江苏省姜堰市张甸中学高二物理综合试卷
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．全卷共21小题，满分120分，考试时间100分钟．请把答案填在答题纸上相应的位置。

第Ⅰ卷（选择题 共55分）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，有选错或不答的得0分） 1.关于物理学史的下列说法中不正确．．．
的是（ ） A ．法拉第通过实验研究确认真空中两点电荷之间相互作用力的规律 B ．电荷量e 的数值最早由密立根测得
C ．卡文迪许首先较准确地测出了万有引力常量G 的数值
D ．海王星是先由万有引力定律计算出位置，然后才观测到的
2.一物体在一组共点力F 1、F 2……F n 的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去力F 1，其他力不变，则该物体（ ） A ．必定沿F 1 的方向做直线运动 B ．必定沿F 1 的反方向做匀减速直线运动 C ．可能做曲线运动
D ．可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动，但不可能做曲线运动 3.关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是（ ） A ．它是描述向心力变化快慢的物理量 B ．它是描述角速度变化快慢的物理量 C ．它是描述线速度大小变化快慢的物理量 D ．它是描述线速度方向变化快慢的物理量
4.如图电路，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑动片P 向b 端移动时，电压表和电流表的示数变化情况是（ ）
A ．电压表和电流表示数都增大
B ．电压表和电流表示数都减小
C ．电压表示数增大，电流表示数减小
D ．电压表示数减小，电流表示数增大
5.如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图．使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上．撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力为F 1，涂料滚对墙壁的压力为F 2，以下说法正确的是 （ ） （A ）F 1增大 ， F 2减小 （B ）F 1减小， F 2 增大
2
（C ）F 1、、F 2均增大 （D ）F 1、、F 2均减小
6.做匀加速直线运动的物体，依次通过A 、B 、C 三点，位移sAB=sBC ，已知物体在AB 段的平均速度大小为3m/s ，在BC 段的平均速度大小为6m/s ，那么物体在B 点的瞬时速度大小为（ ） A ．4m/s B ．4.5m/s C ．5m/s D ．5.5m/s
7. 用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图（1）所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T ，则T 随ω2变化的图象是图（2）中的（ ）
8. 2008年5月12日四川省发生强烈地震，造成大量的人员伤亡。

为了搜救被埋人员，搜救队使用图示红外线探测器。

R T 为人体红外线感受电阻，当有人体的红外线辐射到该电阻时其阻值减小。

R 1为可变电阻，调节它可使无人体的红外线辐射时蜂鸣器不发出声，而当红外线辐射强度达到某一值时蜂鸣器报警。

则在图中虚线框内应接入的元件是( ) A ．“与”门 B ．“或”门
C ．“非”门
D ．直导线
9. 如图所示，质量m =1kg 、长L =0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用F =5N 的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F 做的功至少为（g 取10m/s 2）( )
A ．1J
B ．1.6J
C ．2J
D ．4J
图（1） 图（2）
5V 0V
10. 如图所示，长为l 的轻杆，一端固定一个小球；另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖
直平面内做圆周运动，小球过最高点的速度为v ，下列叙述中不正确．．．的是( ) A ．v 的值可以小于gl
B ．当v 由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大
C ．当v 由gl 值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大
D ．当v 由gl 值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小
二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分，在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上答案符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）
11.已知如图所示,带电小球A 、B 的电荷量分别为QA 、QB ，OA=OB ，都用长为L 的丝线悬挂于O 点。

静止时A 、B 相距为d ，为使平衡时A 、B 间距离减小为d/2，可采用的方法是（ ）
A ．将小球A 、
B 的质量都增加到原来的两倍 B ．将小球B 的质量增加为原来的8倍
C ．将小球A 、B 的电荷都减少为原来的一半
D ．将小球A 、B 的电荷都减少为原来的一半，
同时将小球B 的质量增加为原来的2倍
12.如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8m 处自由滑下，当下滑到距离坡底s 1处时，动能和势能相等（以坡底为参考平面）；到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡（不计经过坡底时的机械能损失），当上滑到距离坡底s 2处时，运动员的动能和势能又相等，上滑的最大距离为4m ．关于这个过程，下列说法中正确的是( ) A ．摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化 B ．重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化
C.s 1＜4m ，s 2＞2m D ．s 1＞4m ，s 2＜2m
13.质量为m 的物块始终固定在倾角为θ的斜面上，如图，下列说法中正确的是：（ ）
A ．若斜面水平向右匀速移动距离S ，斜面对物块没有做功
B ．若斜面竖直向上匀速移动距离S ，斜面对物块做功mgS
C ．若斜面水平向左以加速度a 移动距离S ，斜面对物块做功maS
D ．若斜面竖直向下以加速度a 移动距离S ，斜面对物块做功m(g+a)S
14.三颗人造地球卫星A 、B 、C 绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知M A =M B >M C ，则对于三个卫星，正确的是 ( ) A ．运行线速度关系为v A <V B <V C B ．运行周期关系为 T A =T B <T C C ．向心力大小关系为 F A > F B >F C
D ．运行半径与周期关系为 2323
23C
C B B
A A T R T R T R ==
15.如图所示，三条虚线表示某电场中的三个等势面，其电势分别为φ1=10V ，φ2=20V ，φ3=30V ，一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A 点运动到B 点，则 （ ） A ．粒子带负电
B ．粒子在A 点的速度大于在B 点的速度
C ．粒子在A 点的加速度大于在B 点的加速度
D ．粒子在A 点的电势能大于在B 点的电势能
第Ⅱ卷（非选择题 共65分）
三、本题共2小题，共18分，把答案填在答题纸相应的横线上或按题目要求作答． 16．（8分）如图为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行。

思考该探究方案并回答下列问题。

⑴实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是 ▲ A ．防止小车不能被橡皮筋拉动
B ．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C ．便于小车获得较大的弹射速度
D ．防止纸带上打点不清晰
⑵实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化。

甲同学：把多条相同的橡皮筋并在一起，并把小车拉到相同位置释放； 乙同学：通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化。

你认为 ▲ （填“甲”或“乙”）同学的方法可行，原因是：
▲ 。

⑶本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系。

若所作的W －v 的
小车
打点计时器
纸带
橡皮筋
v
图象如图所示，则下一步应作 ▲ （填“W －v 2”或“W
）的关系图象。

17．（10分）把铜片和铁片相隔约几毫米插入苹果中，制成一个水果电池。

为测定该水果电池
的电动势（约为1.0V ）和内阻（约为1000Ω），实验室提供了以下器材： A ．滑动变阻器（阻值范围0~50Ω） B ．滑动变阻器（阻值范围0~1500Ω） C ．电压表（能满足各种量程需要） D ．电流表（量程0.6A ） E ．电流表（量程1.5mA ）
⑴实验采用图甲所示电路，其中滑动变阻器应选 ▲ ，电流表应选 ▲ （填器材代号）； ⑵图甲电路测得水果电池的内阻与真实值相比 ▲ （填“偏大”、“偏小”或“不变”）； ⑶为进一步探究影响水果电池电阻的因素，某同学保持铜片与铁片插入的间距不变，而改变铜片与铁片的插入深度，描绘出的U －I 图象如图乙，其中a 线表示铜片与铁片插入深度较小时的U －I 图象。

由此可得，铜片和铁片间的深度越大，水果电池的内阻越 ▲ （填“大”、“小”）。

四、本题共4小题，共47分．解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．
18. （10分）如图所示，在粗糙水平桌面上放有A 、B 两个物体，A 、B 间用一根轻质硬杆C 相连，已知物体A 的质量是m 1＝5kg ，B 的质量是m 2＝3kg 。

A 与桌面的动摩擦因数是
μ1=0.2，B 与桌面间的动摩擦因数是μ2=0.5。

现在A 上施加水平向右的拉力F ，使它们以v =10m/s 的速度沿水平面向右匀速运动。

已知g 取10m/s 2，求： （1）水平向右的拉力F 的大小及轻杆C 上的弹力大小；
（2）若在某时刻突然撤去拉力F ，则A 、B 在水平面上滑动的距离是多大？
图甲
I
图乙
19. （10分） 如图所示，一个3
4
圆弧形光滑细圆管轨道ABC ，放置在竖直平面内，轨道半径
为R ，在A 点与水平地面AD 相接，地面与圆心O 等高， MN 是放在水平地面上长为3R 、厚度不计的垫子，左端M 正好位于A 点．将一个质量为m 、直径略小于圆管直径的小球从A 处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力．
（1）若小球从C 点射出后恰好能打到垫子的M 端，则小球经过C 点时对管的作用力大小和方向如何？
（2）欲使小球能通过C 点落到垫子上，小球离A 点的最大高度是多少？
20. （12分）如图所示为宇宙中一恒星系的示意图，A 为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O
运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A 行星运动的轨道半径为R 0，周期为T 0。

（1）中央恒星O 的质量是多大？
（2）长期观测发现，A 行星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离，且周期性的每隔t 0时
间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知的行星B （假设其运行轨道与A 在同一平面内，且与A 的绕行方向相同），它对A 行星的万有引力引起A 轨道的偏离。

根据上述现象和假设，你能对未知行星B 的运动得到哪些定量的预测？
21.（15分）如图，EF 与GH 间为一无场区。

无场区左侧A 、B 为相距为d 、板长为L 的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A 为正极板。

无场区右侧为一点电荷形成的电场，点电荷的位置O 也为圆弧形细圆管CD 的圆心，圆弧半径为R ，圆心角为120°，O 、C 在两板间的中心线上，D 位于GH 上。

一个质量为m 、电量为q 的带正电粒子以初速度v 0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并作与管壁无碰撞的匀速圆周运动。

（不计粒子的重力、管的粗细）求： ⑴粒子出匀强电场的偏转角；
⑵O 处点电荷的带电量； ⑶两金属板所加的电压。

答案
1. A
2. C
3.D
4.B
5.D
6.B
7.C
8.C
9.B 10.D 11.BD 12.BC 13.ABC 14.CD 15. A C D
16．⑴B （2分） ⑵甲（2分）， 甲同学方法便于确定各次弹力做功倍数关系（或者填“乙同学方法无法确定各次弹力做功数量关系”也正确，其它说法只要合理同样给分）（2分） ⑶W －v 2（2分）
17．⑴B （2分），E （2分） ⑵偏大（3分） ⑶小（3分） 18. （1）15N ，（2）16m
19. 解：（1）小球离开C 点做平抛运动，落到M 点时水平位移为R ，竖直下落高度为R ，根据运动学公式可得： 2
2
1gt R =
运动时间g
R
t 2= （2分） 从C 点射出的速度为
2
1gR
t
R v ==
（1分） 设小球以v 1经过C 点受到管子对它的作用力为N ，由向心力公式可得 R v m N mg 2
1=- （1分）
221mg
R v m mg N =
-=， （1分） 由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为1
2
mg ，方向竖直向下． （1分）
（2）根据机械能守恒定律，小球下降的高度越高，在C 点小球获得的速度越大．要使小球落到垫子上，小球水平方向的运动位移应为R ～4R ，由于小球每次平抛运动的时间相同，速度越大，水平方向运动的距离越大，故应使小球运动的最大位移为4R ，打到N 点． 设能够落到N 点的水平速度为v 2，根据平抛运动求得： gR t
R
v 842==
（2分）
设小球下降的最大高度为H ，根据机械能守恒定律可知， 2
22
1)(mv R H mg =
- （2分） R R g
v H 5222
=+= （2分）
20. 解：设中央恒星质量为M ，A 行星质量为m ，则由万有引力定律和牛顿第二定律得
20
2
0204T mR R Mm G π= ① 解得 2
3
24GT R M π= ② （2）由题意可知，A 、B 相距最近时，B 对A 的影响最大，且每隔t 0时间相距最近。

设B 行星周期为T B ，则有：
10
00=-B
T t T t ③ 解得：0
00
0T t t T T B -= ④
设B 行星的质量为m B ，运动的轨道半径为R B ，则有
22
24B
B B B B T R m R Mm G π= ⑤
由①④⑤得：320
00
0)(T t t R R B -⋅= ⑥
21. （15分）
⑴粒子运动轨迹如图，设出匀强电场时速度反向 延长线交中心线于K 点，由几何关系得： ∠DKO =∠DOC －∠KDO …………2分
因圆弧圆心角∠DOC = 120°，∠KDO = 90°…………………2分 所以∠DKO = 30°，即为粒子出匀强电场的偏转角为30°…1分
⑵设O 处点电荷的带电量为Q ，粒子进入细管的速度为v 合，由偏转角为30°可得：
cos30v v =合
……2分 粒子进入圆管后受到点电荷Q 的库仑力作匀速圆周运动， 有：2
2v Qq
k m R R =合……2分 即：2
043mv R Q kq
=…………1分
⑶设板间所加电压为U ，出匀强电场时的竖直方向速度为v y ，由偏转角为30°可得：
tan 30y v v =0
…………1分
在匀强电场中粒子作类平抛运动，
y v at =……1分 0L
t v =……1分 qU a md =……1分
得：2
03d U qL
=……1分。