物理综合能力测试(六)

1、物理综合测试（六） 2015年高三物理综合能力测试卷 总分150分姓名：_班级：_考号：_一、选择题（共20小题，每小题3分，共60分）1、下列说法，正确的是（       ）A电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小C电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功D电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大2、一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成

2、30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v ，则金属杆在滑行过程中(     )A向上滑行的时间小于向下滑行的时间B在向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量C向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电荷量相等D金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为3、如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，在外力F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计，导线电阻为

3、R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形项部或底部到杆距离都是L/2。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为2L，磁感应强度为B. 现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直。t0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场，外力F所做功为   A.  B C        4、如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒

4、子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知AOC=60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于T/6（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间为           （    ）       AT/3         

5、                 BT/2       C2T/3                        D5T/65、（2012北京海淀期末）某同学设计了一个探

6、究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图6甲所示，其中P为电流传感器，V为电阻很大的电压表。实验时，先将开关S1闭合，单刀双掷开关S2掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数。再迅速将开关S2掷向b，使电容器放电。电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化的图象如图6乙所示。然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数。对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是（    ）

7、0;  A流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相同   B图6乙中的第段（充电阶段）电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量   C电容器充电结束时所带电荷量随电容器充电结束时两极间电压变化的关系图象应为一条过原点的倾斜直线   D电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关6、真空中，两个相距L的固定点电荷E、F所带电荷量分别为QE和QF，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向。电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且NEF>

8、;NFE。则（   ）AE带正电，F带负电，且QEQF B在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点C过N点的等势面与过N点的切线垂直    D负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能7、（2012年3月东北四校一模）如图所示，质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场。P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点，在p点有一质量为m，电量为q的带正电的小球，现给小球一初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻

9、力，重力加速度为g，则有关下列说法正确的是A小球通过P点时对轨道一定有压力B小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率C从P到Q点的过程中，小球的机械能一定增加D若mg> qE，要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度v0应满足的关系是：v0<。8、如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光.MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直.一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场方向射入磁场区域,且分布在与PQ夹角为的范围内,不计粒子间的相互作用.则以下说法正确的是

10、A.在荧光屏上将出现一个圆形亮斑,其半径为 B.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为 (1-cos)C.在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑,其半径为D.在荧光屏上将出现一个条形亮线,其长度为 (1-sin)9、如图所示，一水平传送带以恒定的速度v0匀速运动，通过传送带把静止于其左端A处的工件运送到右端B处。已知A、B之间的距离为L，工件与传送带之间的动摩擦因数为常数，工件经过时间t0从A运动到B处。则下列关于工件的速度随时间变化的关系图像中，可能的是10、在粒子加速领域中A.有开创贡献的物理学家谢家麟获得2011年度国家最高科学技术奖，该奖项被誉为是“中国的诺贝尔奖”。谢家麟在上世纪80年代参勾

11、了北京正负电子环艰对撞机的研究。环型对撞机是研究高能粒子的重耍装S，比荷相等的正、负离子由静止都经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向同时注入对撞机的高其空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面乖直的匀强磁场，磁感应强度人小为B。正、负离子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,然后在碰撞区迎面相撞，不考虑相对论效应，下列说法正确的是A. 所加的匀强磁场的方向应垂直圆环平面向外B. 若加速电压.一定，离子的比荷越大，磁感应强度B越小C. 磁感应强度B定时，比荷相同的离子加速后，质量大的离子动能小D. 对于给定的正、负离子，加速电压U越大，离子在环状空腔磁场中的运动

12、时间越长11、如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为+q的物体处于电场强度随时间变化规律为（、均为大于零的常数，电场水平向左为正方向）的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为，已知。时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是                      &#

13、160;            （    ）A物体克服摩擦力所做的功        B物体与墙壁脱离的时刻为C当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动D物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线12、风洞是对飞机、导弹性能进行检测的一种高科技产物，现代汽车的生产也有运用风洞技术进行检测的，如图所示是小丽所在兴趣小组设计的一个类似于风洞的实验装置，他们在桌面上放有许多大小

14、不同的塑料球，这些塑料球的密度均为，用水平向左恒定的风作用在球上，使它们做匀加速运动(摩擦不计）。已知风对球的作用力F与球的最大横截面积S成正比，即 F = kS，k为一常量。对塑料球来说，可以认为空间存在一个风力场，在该风力场中风力对球做功与路径无关，则下列说法正确的是A.可以定义风力场强度，E的大小与球的横截面积成反比，方向与风力同向B.可以定义风力场强度，E的大小与球受到的风力F成正比，方向与风力反向C.若以栅栏P为风力势能参考平面，距P为x处的风力势能是D.以栅栏P为风力势能参考平面，水平向右为正方向，塑料小球的半径用r表示，某时刻的速度用v表示，风力场中机械能守恒定律可写为=恒量13

15、、空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示一个质量为m、电荷量为q的带电小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右；运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为，A、B两点之间的高度差为h、水平距离为s，则以下判断中正确的是AA、B两点的电场强度和电势关系为EA<EB、A<BB如果v2>v1，则电场力一定做正功CA、B两点间的电势差为D小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为14、如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场（足够大）方向

16、垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B。把粒子源放在顶点A处，它将沿A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子（粒子重力不计）。若从A射出的粒子  带负电，第一次到达C点所用时间为t1带负电，第一次到达C点所用时间为t2带正电，第一次到达C点所用时间为t3带正电，第一次到达C点所用时间为t4则下列判断正确的是（     ）A.t1= t3< t2= t4    B.t1< t2< t3< t4    C.t1< t2< t4 <

17、t3   D.t1< t3< t2< t4   15、在一个光滑倾斜绝缘板的上方，有垂直板面的等距离的a、b、c三条边界线隔成了I、两区，I区加向外的匀强磁场、区加向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。另有一导体圆环从上方某处开始自由向下滚动，一直加速着穿过该磁场区，已知环的直径等于每一磁场区的宽度，下列分析不正确的是A环中感应电流方向先顺时针又逆时针再顺时针B环直径在a、c两边界时感应电流大小相等，都小于直径在b处时的电流C环直径在c处时运动的加速度小于在a处时的加速度D运动过程中，重力势能的减少等于动能增加量与产生热能的和

18、 16、如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，导轨间距离为L，电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量分别为、的两根金属杆a、b跨搁在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定。开始时a杆以初速度向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为时，b杆向右的速度达到最大值，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨良好接触，则b杆达到最大速度时A.b杆受到弹簧的确弹力为B.b杆受到弹簧的弹力为C.弹簧具有的弹性势能为D.弹簧具有的弹性势能为17、如图所示，在水平地面上固定一倾角为的光滑斜面，一劲度系数为k的轻质

19、弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于原长状态。一质量为m的滑块从距离弹簧上端S0处由静止释放，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。则A滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间B弹簧压缩量为时，滑块速度最大C若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为，则滑块从静止释放到速度大小为 的过程中弹簧的弹力所做的功D滑块运动过程中受到的最大弹力为18、如图所示，相距为l的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上，阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连。滑杆MN质量为m，垂直于导轨并可在导轨上自由滑动，不计导轨、滑杆以及导线的电阻.整个装置放于竖直

20、方向的范围足够大的勾强磁场中，磁感应强度的大小为B.滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与另一质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态.现将物块由静止释放，当物块达到最大速度时，物块的下落高度，用g表示重力加速度，则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中A.物块达到的最大速度是       B通过电阻R的电荷量是C.电阻R放出的热量为      D滑秆MN产生的最大感应电动势为    19、在如图所示的倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁

21、感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时 ab边刚越过GH进入磁场区，此时线框恰好以速度 v1做匀速直线运动；t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的有：(     )At1时，线框具有加速度a=3gsinB线框两次匀速直线运动的速度v1: v2=2:1C从t1到t2过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量。D从t1到t2，有机械能

22、转化为电能。20、电子感应加速器的基本原理如图所示。在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室。图甲为侧视图，图乙为真空室的俯视图。电磁铁中通以交变电流，使两极间的磁场周期性变化，从而在真空室内产生感生电场，将电子从电子枪右端注入真空室，电子在感生电场的作用下被加速，同时在洛伦兹力的作用下，在真空室中沿逆时针方向（图乙中箭头方向）做圆周运动。由于感生电场的周期性变化使电子只能在某段时间内被加速，但由于电子的质量很小，故在极短时间内被加速的电子可在真空室内回旋数10万以至数百万次，并获得很高的能量。若磁场的磁感应强度B（图乙中垂直纸面向外为正）随时间变化的关系如图丙所示，不考虑电子质量

23、的变化，则下列说法中正确的是A电子在真空室中做匀速圆周运动B电子在运动时的加速度始终指向圆心C在丙图所示的第一个周期中，电子只能在0内按图乙中逆时针方向做圆周运动且被加速D在丙图所示的第一个周期中，电子在0和T内均能按图乙中逆时针方向做圆周运动且被加速  题号12345678910答案题号11121314151617181920答案三、实验,探究题（15分）21、（7分）某物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门1更靠近小球释放点）、小球释放器（可使小球无初速度释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小

24、球从光电门1运动至光电门2所用的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。（1）使用游标卡尺测量小球的直径如图所示，则小球直径为    cm。（2）改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=    。（3）根据实验数据作出图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为g=          。22、（8分）几位同学通

25、过实验研究水果电池的电动势和内电阻。他们了解到水果电池的内电阻可能比较大，因此设计了一个如图1所示的电路进行测量。图中电压表和电流表的量程分别为1V和0.6mA。     他们制作了一个苹果电池组进行研究。请将图2中的实物按图1所示电路图连接成实验所用的电路。   利用图1所示电路，调节滑动变阻器的位置，测量出相应的电流I和电压U，并将电流I和相应的电压U用“”标注在如图4所示的坐标纸上。其中一组电流和电压读数如图3所示，电压表的读数为_ V，电流表的读数为_ mA。 请将图3所示的电流表、电压表的读数也用“”标注在图4的坐标纸上，并画出这个苹

26、果电池组的UI图线。     根据图4的UI图线可求得该电池组的电动势E_V（保留三位有效数字），内电阻r_（保留三位有效数字）。    关于该实验的误差，下列说法正确的是_。A由于电压表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏大B由于电压表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏小C由于电流表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏大D由于电流表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏小四、综合题（共5小题）23、(13分) 如图为一水平传送带装置的示意图。紧绷的传送带AB 始终保持 v0=5m/s的恒定速率运行，AB

27、间的距离L为8m。将一质量m1kg的小物块轻轻放在传送带上距A点2m处的P点，小物块随传送带运动到B点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带间的动摩擦因数0.5，重力加速度g10 m/s2。求：(1)该圆轨道的半径r(2)要使小物块能第一次滑上圆形轨道到达M点，M点为圆轨道右半侧上的点，该点高出B点0.25 m，且小物块在圆形轨道上不脱离轨道，求小物块放上传送带时距离A点的位置范围。24、 （14分）10个同样长度的木块放在水平地面上，每个木块的质量m=0.5kg、长度L=0.6m，它们与地面之间的动摩擦因数，在左方第一个木块上放一质量M=1kg的小铅块（视为质点），它与

28、木块间的动摩擦因数。现给铅块一向右的初速度，使其在木块上滑行。g取10m/s2,求：（1）开始带动木块运动时铅块的速度；   （2）铅块与木块间因摩擦产生的总热量；（3）铅块运动的总时间。25、（14分）在平面直角坐标系内有P1（）、P2（）、P3（）、P4（），其平面内x12.5m的区域有平行XOY平面的匀强电场，12.5mx12.5m+d的区域内有垂直于该平面的匀强磁场，且P1 、P2、P3的电势分别为-2000V、1000V、-1000V，磁感应强度为B=0.01T。如果有一个重力可以忽略的带电粒子从坐标原点以大小为106m/s、方向与-Y轴夹角为30°的速

29、度射入第四象限，经过t=10-5s时速度恰好平行X轴，方向与X轴同向。粒子运动过程中仅受电场或磁场作用。（1）求P4点的电势；（2）求带电粒子的性质及比荷； （3）匀强磁场的宽度d至少多大时，该粒子才能返回电场？粒子从什么坐标位置返回电场？26、（17分）如图所示的直角坐标系中，在直线x=2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A（2l0，l0）到C（2l0，0）区域内，连续分布着电量为q、质量为m的粒子从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场若从A点射入

30、的粒子，恰好从y轴上的A（0，l0）沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图不计粒子的重力及它们间的相互作用求匀强电场的电场强度E；求在AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴正方向运动？若以直线x=2l0上的某点为圆心的圆形区域内，分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使沿x轴正方向射出电场的粒子，经磁场偏转后，都能通过直线x=2l0与圆形磁场边界的一个交点处，而便于被收集，则磁场区域的最小半径是多大？相应的磁感应强度B是多大？ 27、（17分）如图所示，质量为m的导体棒垂直放在光滑、足够长的的U形导轨底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成角。整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁

31、场中。现给导体棒沿导轨向上的初速度，经时间，导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已做匀速运动，速度大小为。已知导体棒的电阻为R，其余电阻不计，重力加速度为g,忽略电路中感应电流之间的相互作用。求：（1）导体棒从开始到返回底端的过程中回路中产生的电能E。（2）导体棒在底端开始运动时的加速度的大小a。（3）导体棒上升的最大高度H。参考答案一、选择题1、B 2、ABC3、B 4、答案：B解析：首先要判断出粒子是做逆时针圆周运动。由于所有粒子的速度大小都相同，故弧长越小，粒子在磁场中运动时间就越短；从S作OC的垂线SD，可知粒子轨迹过D点时在磁场中运动时间最短，根据最短时间为T/6，结合几何知识

32、可得粒子圆周运动半径等于（如图）；由于粒子是沿逆时针方向运动，故沿SA方向射出的粒子在磁场中运动的时间最长，根据几何知识易知此粒子在磁场中运动轨迹恰为半圆，故粒子在磁场中运动的最长时间为T/2，选项B正确。5、BC6、答案：C解析：E带正电，F带负电，且QE<QF，选项A错误；电场线是曲线，在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷不会沿电场线运动到N点，选项B错误；由电场线与等势面垂直可知，过N点的等势面与过N点的切线垂直，选项C正确；负检验电荷在M点的电势能小于在N点的电势能，选项D错误。 7、答案：CD   解析：当电场力大于重力的情况下，小球通过P点时对轨道

33、可能小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度v0应满足的关系是：v0<。 8、【解析】 带电粒子射入磁场区域,将受到洛伦兹力作用而向左偏转,其到达荧光屏的最远位置距小孔P为圆周运动的直径,由于qvB=,则R=;而最右边射入磁场的带电粒子容易求得到达荧光屏的位置距小孔P为cos ,故荧光屏上将出现的条形亮线长度为 (1-cos).【答案】B9、CD 10、B  11、AB 12、 13、 14、B 15、B 16、AC 17、AC 18、ABD 19、AD 20、C二、实验,探究题21、 (1)  1.170  （3分）  &

34、#160; (2) h=vt (3分)   (3)2K  (3分)22、 如答图1所示2分  0.781分，0.261分 如答图2所示2分 1.141.183分，1.42×1031.53×1033分 C2分 三、综合题23、解：（1）小物块在传送带上匀加速运动的加速度 小物块与传送带共速时，所用的时间运动的位移L2=6m（2分）故小物块与传送带达到相同速度后以的速度匀速运动到B，然后冲上光滑圆弧轨道恰好到达N点，故有：（1分）由机械能守恒定律得（2分）      &

35、#160;     解得r=0.5m（1分）（2）设在距A点x1处将小物块轻放在传送带上，恰能到达圆心右侧的M点，由能量守恒得：mg(Lx1)mgh        代入数据解得x17.5 m（2分）设在距A点x2处将小物块轻放在传送带上，恰能到达右侧圆心高度，由能量守恒得：mg(Lx2)mgR    代入数据解得x27 m（2分）则：能到达圆心右侧的M点，物块放在传送带上距A点的距离范围7mx7 .5m；（1分）同理，只要过最高点N同样也能过圆心右侧的M点

36、，由(1)可知x35.5 m（1分）则： 0x5 .5m。（1分）故小物块放在传送带上放在传送带上距A点的距离范围为：7mx7 .5m和0x5 .5m（1分）24、解：（1）设铅块可以带动n个木块移动，以这几个木块为研究对象，铅块施加的摩擦力应大于地面施加的摩擦力，即          （1分）解得    取，此时铅块已滑过8个木块            &

37、#160;     （1分）根据动能定理         （2分）代入数据得，刚滑上木块9时铅块的速度     （1分）（2）对铅块M: 2.5m/s2                    （1分） 对木块9+10：  

38、0;      （1分）令，则它们获得共同速度所需时间            （1分）铅块位移，木块位移                     （2分）铅块相对木块位移 （小于L）    

39、       （1分）铅块与木块间因摩擦产生的总热量J         （2分）（3）由（2）问知，共同速度                       （1分）铅块、木块一起做匀减速运动的时间    

40、;                （1分）铅块在前8个木块上运动时间                  （1分）铅块运动的总时间                          （1分）25、解：（1）据题意P1 P2平行P3P4，且这四点不在同一等势面上，设P1 P2与电场方向的夹角为，这两点间的电势差为（12），则          同理    故： &#