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理科綜合訓(xùn)練四（物理部分）

14．下列說法正確的是

A．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象

B．用光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象

C．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查工件表面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

D．用電子顯微鏡觀察納米結(jié)構(gòu)是利用電子的德布羅意波的衍射現(xiàn)象

15．如圖所示，物體A靜止在光滑水平面上，其左端固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v正對著A運(yùn)動并與壓縮彈簧，在B與彈簧接觸全過程中，A的加速度最大出現(xiàn)在

A．A開始運(yùn)動時

B．A的速度等于v時

C．系統(tǒng)動能最大時

D．A、B速度相等時

16．將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上，該電源電動勢e隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是

A．電路中交變電流的頻率為0.25Hz

B．通過電阻的電流為A

C．電阻消耗的電功率為2.5W

D．電阻兩端的電壓是5V

17．嫦娥一號探月工程已取得圓滿成功。設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m₁、m₂，半徑分別為R₁、R₂，地球的第一宇宙速度為v，與其對應(yīng)的環(huán)繞周期為T，則月球的第一宇宙速度和對應(yīng)的環(huán)繞周期可分別表示為

A．， B．，

C．， D．，

18．三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核，并放出一個氦核（He），則下面說法正確的是

A．X核比Z核多一個質(zhì)子

B．X核比Z核少一個中子

C．X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3

D．Y核與Z核的中子數(shù)相同

19．下列說法正確的是

A．若兩分子間距離可取任意值，那么當(dāng)系統(tǒng)的分子勢能最小時，分子間作用力也最小

B．第二類永動機(jī)違背了能量守恒定律，因此不可能制成

C．熱量不可能由低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體

D．布朗運(yùn)動指的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動

20．如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s，則下列說法正確的是

A．這列波的波長是14cm

B．這列波的周期是0.125s

C．這列波可能是沿x軸正方向傳播的

D．t=0時，x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向

21．高溫超導(dǎo)限流器是一種有效的短路電流限制裝置。該裝置由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖中虛線框內(nèi)所示。超導(dǎo)部件的超導(dǎo)臨界電流是I_C ，當(dāng)干路電流I大于I_C時，超導(dǎo)部件將自動從超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)（此狀態(tài)下可認(rèn)為是純電阻），從而限制了干路中的大電流。已知超導(dǎo)部件的正常態(tài)電阻值為R₁=3Ω，超導(dǎo)臨界電流I_C=1.2A，限流電阻R₂=6Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V，6W”字樣，電源的電動勢E=8V，內(nèi)阻r=2Ω。原來小燈泡正常發(fā)光。若小燈泡L突然發(fā)生短路，則短路前、后通過超導(dǎo)部件的電流依次是

A．0.67A、1.33A

B．0.33A、0.67A

C．1A、0.67A

D．1A、1.33A

22．（18分）⑴為測定木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)讓木塊從斜面上端自靜止起做勻加速下滑運(yùn)動，如圖所示。他使用的器材僅限于固定的斜面、木塊、秒表、米尺（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭已知）。①實(shí)驗(yàn)中已記錄數(shù)據(jù)是：斜面高h(yuǎn)和底邊長d，還必需測量的物理量是____________________________ _____。

②計算動摩擦因數(shù)的公式是μ=____ __。

⑵測定待測電阻R_x（阻值約為200Ω）的阻值，除了待測電阻外，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：

電池組E（電動勢為3V，內(nèi)阻不計）；

電流表A₁：量程為0~10mA，內(nèi)阻r₁約50Ω；

電流表A₂：量程為0~500μA，內(nèi)阻r₂約1000Ω；

滑動變阻器R₁（阻值范圍為0~20Ω，額定電流2A）；

電阻箱R₂（阻值范圍為0~9999Ω，額定電流1A）

開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

為了用伏安法盡可能準(zhǔn)確地測量R_x的阻值，請你幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)中的下述步驟：

①上述器材中缺少電壓表，先需將電流表A₂改裝成電壓表V。請?jiān)谧髨D方框中畫出將該電流表改裝成電壓表的電路原理圖，并在圖中標(biāo)明所用器材的代號。

②請?jiān)谟覉D方框中畫出用伏安法測量R_x阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明各器材的代號。

③實(shí)驗(yàn)中，已將電流表A₂改裝成量程為2.5V的電壓表，并與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行了校對。調(diào)節(jié)滑動變阻器R₁，使兩表的示數(shù)如下圖所示，可讀出電流表A₁的示數(shù)是I=_______mA，電流表A₂的示數(shù)是_______μA，對應(yīng)的電壓測量值是U=_________V。

④根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和R_x=U/I，電阻R_x的測量值是_______Ω。（本空保留2位有效數(shù)字）

23．（16分）質(zhì)量m=2.0×10^-4kg、電荷量q=1.0×10^-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E₁。在t=0時刻，電場強(qiáng)度保持方向不變而大小突然增加到E₂=4.0×10³N/C，到t=0.20s時刻，再保持場強(qiáng)E₂的大小不變而把電場方向突然改為水平向右，并保持下去。不計空氣阻力，取g=10m/s²。求：⑴最初電場強(qiáng)度E₁的大小和方向；⑵t=0.20s時刻帶電微粒速度v₁的大小和方向；⑶t=0時刻起，帶電微粒運(yùn)動過程到達(dá)最高點(diǎn)時刻的動能E_k。

24．（18分）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直放置，自然長度l₀=0.50m，下端固定在地面上，上端連接質(zhì)量m₁=1.0kg的物體A，靜止時A距地面的高度h₁=0.40m，此時彈簧的彈性勢能E_p=0.50J。在距A正上方高為h₂=0.45m處有一個質(zhì)量m₂=1.0kg的物體B，從靜止開始自由下落，與A碰撞并立即以相同的速度運(yùn)動（兩物體未粘連）。取g=10m/s²。求：⑴碰撞后瞬間兩物體的共同速度大小v；⑵兩物體一起運(yùn)動過程中第一次具有豎直向上最大速度時彈簧的長度l；⑶兩物體第一次分離時物體B的動能E_B。

25．（20分）磁懸浮列車是一種高速交通工具，它具有兩個重要系統(tǒng)：一個是懸浮系統(tǒng)，另一個是驅(qū)動系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)的簡化模型如下：左圖是實(shí)驗(yàn)車與軌道示意圖，右圖是固定在實(shí)驗(yàn)車底部的金屬框與軌道間的運(yùn)動磁場的示意圖。水平地面上有兩根很長的平行直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于水平面的等間距的勻強(qiáng)磁場（每個磁場的寬度與金屬框的寬度相同），磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁、B₂大小相同，相鄰磁場的方向相反，所有磁場同時以恒定速度v₀沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動，這時實(shí)驗(yàn)車底部的金屬框?qū)艿较蛴业拇艌隽Γ瑤訉?shí)驗(yàn)車沿導(dǎo)軌運(yùn)動。

設(shè)金屬框總電阻R=1.6Ω，垂直于導(dǎo)軌的邊長L=0.20m，實(shí)驗(yàn)車與金屬框的總質(zhì)量m=2.0kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁=B₂=B=1.0T，磁場運(yùn)動速度v₀=10m/s。回答下列問題：

⑴設(shè)t=0時刻，實(shí)驗(yàn)車的速度為零，求此時金屬框受到的磁場力的大小和方向；

⑵已知磁懸浮狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)車運(yùn)動時受到的阻力恒為f₁=0.20N，求實(shí)驗(yàn)車的最大速率v_m；

⑶若將該實(shí)驗(yàn)車A與另外一輛質(zhì)量相等但沒有驅(qū)動裝置的磁懸浮實(shí)驗(yàn)車P掛接，設(shè)A與P掛接后共同運(yùn)動所受阻力恒為f₂=0.50N。A與P掛接并經(jīng)過足夠長時間后已達(dá)到了最大速度，這時撤去驅(qū)動磁場，保留磁懸浮狀態(tài)，A與P所受阻力f₂保持不變，那么撤去驅(qū)動磁場后A和P還能滑行多遠(yuǎn)？

14．B 15．D（提示：A、B速度相等時，A、B距離最近，彈簧壓縮量最大，彈力最大。） 16．C 17．A（提示：每個星球的第一宇宙速度v和周期T滿足，其中GM=gR²） 18．C 19．A 20．D 21．D（提示：小燈泡正常發(fā)光時，干路電流為1A，全部通過超導(dǎo)部件；小燈泡突然短路，回路電流瞬間增大到E/r=4A>I_C，超導(dǎo)部件從超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)，回路外電阻為2Ω，總電流為2A，通過超導(dǎo)部件的電流是總電流的2/3，為1.33A。）

22．⑴①木塊自由下滑經(jīng)歷的時間t；②

⑵① ②

③6.4，240，1.20；④1.9×10²

23．⑴E₁=2.0×10³N/C ⑵v₁=2. 0m/s（提示：E₂q=2mg，合力向上大小為mg，加速度為g） ⑶1.6×10^-3J（提示：t=0.20s后豎直分運(yùn)動為豎直上拋運(yùn)動，經(jīng)過0.2s豎直分速度減小為零，微粒到達(dá)最高點(diǎn)；該過程水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度為2g，末速度為4m/s）

24．⑴v₁=1.5m/s；⑵l=0.30m（提示：兩物體總重力等于彈力時是振動的平衡位置，物體通過該位置時具有最大速度。）；⑶E_B=0.375J（提示：兩物體在彈簧第一次恢復(fù)原長時分離，從碰后瞬間到分離時刻對系統(tǒng)用機(jī)械能守恒，系統(tǒng)重力勢能增加等于彈性勢能減少與和動能減少之和。）

25．⑴1N，向右（提示：注意相當(dāng)于左右兩個邊都以v₀=10m/s向左切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相加，左右兩邊都受到安培力作用，且方向都向右。）⑵8m/s（提示：車運(yùn)動起來后，當(dāng)車對地的速度為v時，線框切割磁感線的相對速度變?yōu)?v₀- v)，當(dāng)安培力與阻力平衡時達(dá)到最大速度。）；⑶100m（提示：先求出最大共同速度為5m/s，撤去磁場后對A和P整體用動能定理。）

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