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河北省正定中学2016届高三上学期理综物理周练试题(12.5)


理科综合物理能力测试(12.5) 选择题 共 21 小题,共 126 分 可能用到的相对原子质量:B-11 C-12 N-14 O-16 Al-27 P-31 Cl-35.5 Fe-56

二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中,第 14~19 题只有一项 符合题目要求,第 20-21 题有多项符合题目要求。 14.设竖直向上为

y 轴正方向,如图曲线为一质点沿 y 轴运动的位置-时 间(y-t)图象,已知图线为一条抛物线,则由图可知( A.t=0 时刻质点速度为 0 B.0~t1 时间内质点向 y 轴负方向运动 C.0~t2 时间内质点的速度一直减小 D.t1~t3 时间内质点相对坐标原点 O 的位移先为正后为负 15.如图所示,质量为 M 的长木板位于光滑水平面上,质量为 m 的物块静止在长木板上,两 者之间的滑动摩擦因数为 ? ,现对物块 m 施加水平向右的恒力 F,若恒力 F 使长木板与物块 出现相对滑动,则恒力 F 的最小值为(重力加速度为 g,物块与长木板之间的最大静摩擦力等 于两者之间的滑动摩擦力) 、 )

A. ? mg

B. ? Mg

C. ? mg (1 ?

m ) M

D. ? mg (1 ?

M ) m

16.一辆汽车在平直的公路上运动,运动过程中先保持某一恒定加速度,后保持恒 定的牵引功率,其牵引力和速度的图像如图所示,若已知汽车的质量 m,牵引力 F1 和速度 v1 及该车所能达到的最大速度 v3 ,运动过程中阻力大小恒定,则根据图像 所给信息,下列说法正确的是( A.汽车运动中的最大功率为 F1v3 ) B.速度为 v 2 时的加速度大小为

F1v1 mv2

C.汽车行驶过程中所受阻力

F1v1 v3

D.恒定加速时,加速度为

F1 m


17.在原来不带电的金属细杆 ab 附近 P 处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后,则(

A.a 端的电势比 b 端的高 B.b 端的电势比 d 点的低 C.a 端的电势不一定比 d 点的低 D.杆内 c 处的场强方向由 a 指向 b 18.在如图所示电路中,闭合电键 S,当滑动变阻器的滑动触头 P 从最高端向 下滑动时 A.电压表读数先变大后变小,电流表读数变大 B.电压表读数先变小后变大,电流表读数变小 C.电压表读数先变大后变小,电流表读数先变小后变大 D.电压表读数先变小后变大,电流表读数先变大后变小 19.如图所示,两匀强磁场方向相同,以虚线 MN 为理想边界,磁感应强度分别为 B1、B2.今有一个质量为 m、电荷量为 e 的电子从 MN 上的 P 点沿垂直于磁场的方向 射入匀强磁场 B1 中,其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线.则以下说法正确的是( A.电子的运行轨迹为 PENCMDP B.电子运行一周回到 P 用时为 T= C.B1=4B2 D.B1=2B2 20.发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道 1,然后在圆轨道 1 的 Q 点经点火使卫 星沿椭圆轨道 2 运行,待卫星到椭圆轨道 2 上距地球最远点 P 处,再次点火,将卫星送入同 步圆轨道 3,如图所示.则卫星在轨道 1、2 和 3 上正常运行时,有: A.卫星在轨道 3 上的速率大于在轨道 1 上的速率 B.卫星在轨道 3 上的角速度小于在轨道 1 上的角速度 C.卫星在轨道 1 上经 Q 点的加速度等于它在轨道 2 上经 Q 点的加速度 D.卫星在轨道 2 上运行时经过 P 点的加速度跟经过 Q 点的加速度相 等 21.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一 物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向 上的拉力 F 作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力 F 与物体位移 x 之间的关系如图乙所示(g=10m/s ), 则下列结论正确
2



的是 (

)

A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态 B.弹簧的劲度系数为 7.5 N/cm C.物体的质量为 2 kg D.物体的加速度大小为 5 m/s
2

第 II 卷(非选择题共 174 分) 注意事项:第 II 卷,需用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案无 效 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22-32 题为必考题, 每个试题考生都必须作答。 第 33 题-第 40 题为选考题, 考生根据要求 作答。) (一)必考题(11 题,共 129 分) 22. (6 分)某同学想利用如图所示的装置测电风扇的转速和叶片边缘的 速度,他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l 的反光材料,当该叶片转到某一位置时,用 光传感器接收反光材料反射的激光束,并在计算机屏幕上显示出矩形波,如右下图所示,屏 幕横向每大格表示的时间为 5.0×10 s。 电风扇的转速为______r/s(结果保留 2 位有效数字); 若△l 为 10cm,则叶片边缘的速度为________m/s。
-2

23. (9 分)为精确测量额定电压为 3V 的某电阻 R 的阻值,某同 学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻. 他将红黑表笔分别插入“+”、 “一”插孔中, 将选择开关置于“×1”档位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角 度较小(如图甲所示) 。试问:

(1)为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“

”位置。

(2)再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“0Ω ”处(如图乙所示) ,那么他 该调节 旋钮直至指针指在“0Ω ”处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置。

(3)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材: A.灵敏电流表 G(量程 200μ A,内阻 300Ω ) B.电流表 A(量程 0.6A,内阻约 0.3Ω ) C.电压表 V1(量程 3.0V,内阻约 3kΩ ) D.电压表 V2(量程 15.0V,内阻约 5kΩ ) E.滑动变阻器 R1(最大阻值为 10Ω ) F.最大阻值为 99.99Ω 的电阻箱 R2 G.电源 E(电动势 4V,内阻可忽略) H.电键、导线若干。 为了尽可能提高测量精确度, 除电源、 电键、 待测电阻 R、 导线以外还应选择的最恰当器材 (只 需填器材前面的字母)有 。

请在下面的方框中画出你设计的电路图。

24.(14 分)如图甲所示,长木板 A 放在光滑的水平面上,质量为 m=1kg 的物块 B 以水平初速度

v0=3m/s 从 A 的一端滑上水平上表面,它们在运动过程中的 v-t 图线如图乙所示.请根据图象
求:

(1)B 在 A 上滑动的相对位移; (2) A、B 组成的系统损失的机械能△E.

25.(18 分)如图所示的 xoy 坐标系中,在第Ⅰ象限内存在沿 y 轴负向的匀强电场,第 IV 象 限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子,从 y 轴上的 P 点垂直进入匀强电场,经过 x 轴上的 Q 点以速度 ? 可进入磁场,方向与 x 轴正向成 30°。若 粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场,已知 OQ =3L,粒子的重力不计,电场强度 E 和磁感 应强度 B 大小均未知。求

(1)OP 的距离 (2)磁感应强度 B 的大小 (3)若在 O 点右侧 2L 处放置一平行于 y 轴的挡板,粒子能击中挡板并被吸收,求粒子从 P 点进入电场到击中挡板的时间

(二)选考题:共 45 分

33.(15 分) 34.(15 分) 35.(15 分) 35. (1) (5 分)在光电效应实验中,某同学用同一种金属材料在不同实验条件下得到了三条 光电流与电压之间的关系曲线甲、乙、丙,如图所示。则由图线可判断出( )

A.甲光光子能量大于乙光光子能量 B.甲光折射率大于丙光折射率 C.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 D.若通过同一装置发生单缝衍射,乙光中央亮条纹的宽度大于丙光中央亮条纹的宽度 (2)(10 分)如图所示,光滑水平面上有三个滑块 A、B、C,质量分别为 mA ? 2m , mB ? m ,

mC ? 3m ,A、B 用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(与滑块不栓接). 开始时 A、B 以共同速
度 v0 向右运动, C 静止. 某时刻细绳突然断开, A、 B 被弹开, 然后 B 又与 C 发生碰撞并粘在一起, 最终三滑块速度恰好相同. 求:

v0

A
2m

B m

C 3m

(i)B、C 碰撞前的瞬间 B 的速度; (ii)整个运动过程中,弹簧释放的弹性势能与系统损失的机械能之比.

物理答案:14. C 15. C 16. C 17. B 18. A 19. D 20. BC 21. CD 22. 7.1(3 分),10(3 分) 23.(1) ×10 ; (2)欧姆调零; (3)A C E F;电路如图;

24. 【答案】 (1)s 相对=1.5m(2) 3 J 【解析】 试题分析:(1)B 在 A 上滑动的相对位移即为图中三角形面积 s 相对=1.5m (2)由图象的物理意义可知: (2 分)

?f /m?2 ? M ? 2kg ? ? f / M ?1
则由能量守恒可得:

(2 分)

?E机 ?

1 2 1 mv0 ? ( M ? m)v 2 ? 3J (2 分) 2 2

25. 【答案】 (1) 【解析】

64 3 ? 50? L 3L mv (2) (3) 3v 2 2qL

?

?

试题分析: (1)粒子在 Q 点进入磁场时

vx ? v cos30?

v y ? v sin 30?
粒子从 P 点运动到 Q 点时间 t ?

3L vx

OP 间距离 y ?

vy 2

t?

3L 2

(2)粒子恰好能回到电场,即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与 y 轴相切,设半径为 R

R ? R sin 30? ? 3L

qvB ?

m v2 R

可得

B?

mv 2qL

(3)粒子在电场和磁场中做周期性运动,轨迹如图

一个周期运动过程中,在 x 轴上发生的距离为

?L ? 3L ? 3L ? 2 R sin 30? ? 4 L
P 点到挡板的距离为 22L,所以粒子能完成 5 个周期的运动,然后在电场中沿 x 轴运动 2L 时 击中挡板。 5 个周期的运动中,在电场中的时间为

t1 ? 5 ?

3L ? 2 20 3L ? vx v

磁场中运动的时间

t2 ? 5 ?

5?m 50?L ? qB 3q

剩余 2L 中的运动时间

t3 ?

2 L 4 3L ? vx 3v
3 ? 50? L 3v

总时间 35. D

t总 ? t1 ? t2 ? t3 ?

? 64

?

【答案】(i) vB ? 2v0 ,(ii) 【解析】

EP 1 ? ?E损 2

试题分析: (i)从绳剪断到 AB 与弹簧分开的过程,对 AB 的系统动量守恒,以向右为正方向, 由动量守恒定律得: (2m ? m)v0 ? 2mvA ? mvB ①

对 BC 碰撞过程满足动量守恒定律得: mvB ? (m ? 3m)vC ② 且 vA ? vC ③ 联立解得: vA ? vC ? 0.5v0 , vB ? 2v0 (ii)从绳剪断到 AB 与弹簧分开的过程,对 AB 和弹簧满足能量守恒,则有:

1 1 1 2 2 2 (2m ? m)v0 ? EP ? (2m)v A ? mvB 2 2 2 3 2 解得: EP ? mv0 4



全过程系统损失的机械能等于 BC 碰撞前后损失的动能,则有:?E损 ? 解得: ?E损 ? 所以比值

1 2 1 2 mvB ? (m ? 3m)vC 2 2

3 2 mv0 2

EP 1 ? ?E损 2


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