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1、综合能力训练(二)(时间:60分钟满分:110分)第卷一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列叙述正确的是()A.法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点B.伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性C.牛顿在给出万有引力定律的同时给出了引力常量D.将实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是笛卡尔2.从地面竖直上抛一物体A的同时,在离地面高h处有相同质量的另一物体B开始做自由落体运动,
2、两物体在空中同时到达距地面高h时速率都为v(两物体不会相碰),则下列说法正确的是()A.h=2hB.物体A竖直上抛的初速度大小是物体B落地时速度大小的2倍C.物体A、B在空中运动的时间相等D.两物体落地前各自的机械能都守恒且二者机械能相等3.如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接。下图中v、a、Ff和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程,它们随时间变化的图象正确的是()4.理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的2倍。火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机,做自由落体运动,经时间t落到火
3、星表面。已知引力常量为G,火星的半径为R。若不考虑火星自转的影响,要使探测器脱离火星飞回地球,则探测器从火星表面的起飞速度至少为()A.7.9 km/sB.11.2 km/sC.2hRtD.2hRt5.两个中间有孔的质量为m0的小球A、B用一轻弹簧相连,套在水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在一质量为m的小球C上,如图所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。下列说法正确的是()A.水平横杆对质量为m0的小球的支持力为m0g+mgB.连接质量为m小球的轻弹簧的弹力为mg3C.连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量为33kmgD.套在水平光滑横杆上的
4、轻弹簧的形变量为33kmg6.在同一匀强磁场中,粒子(24He)和质子(11H)都做匀速圆周运动,若它们的轨道半径相等,则粒子和质子()A.运动角速度之比是12B.运动周期之比是11C.运动线速度大小之比是21D.受到的洛伦兹力大小之比是117.下图为某小型水电站的电能输送示意图,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻R=10 ,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41,副线圈与纯电阻用电器组成闭合电路,用电器电阻R0=11 。若T1、T2均为理想变压器,T2的副线圈两端电压表达式为u=2202sin 100t V。下列说法正确的是()A.发电机中的电流变化频率
5、为100 HzB.通过用电器的电流有效值为20 AC.升压变压器的输入功率为4 650 WD.当用电器的电阻R0减小时,发电机的输出功率减小8.正对着且水平放置的两平行金属板连接在如图所示的电路中,板长为l,板间距为d,在距离板的右端 2l 处有一竖直放置的光屏 M。D为理想二极管(即正向电阻为0,反向电阻无穷大),R为滑动变阻器,R0为定值电阻。将滑片P置于滑动变阻器正中间,闭合开关S,让一电荷量为q、质量为m的质点从两板左端连线的中点N以水平速度v0射入板间,质点未碰极板,最后垂直打在 M 屏上。在保持开关S闭合的情况下,下列分析或结论正确的是()A.质点在板间运动的过程中与它从板的右端运
6、动到光屏的过程中速度变化相同B.板间电场强度大小为2mgqC.若仅将滑片P向下滑动一段后,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上D.若仅将两平行板的间距变大一些,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上第卷二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第912题为必考题,每个试题考生都必须作答。第1314题为选考题,考生根据要求作答)(一)必考题(共47分)9.(6分)右图是某同学做探究做功与速度变化的关系的实验装置。他将光电门固定在直轨道上的O点,用同一重物通过细线拉同一小车,每次小车都从不同位置由静止释放,各位置A、B、C、D、E、F、G(图中只
7、标出了O、G)离O点的距离d分别为8 cm、16 cm、24 cm、32 cm、40 cm、48 cm、56 cm。(1)该实验是否必须测量重物的重力:(选填“需要”或“不需要”);该实验是否必须平衡摩擦力:(选填“是”或“否”)。(2)(多选)为了减小实验误差,下列做法正确的是()A.增大遮光条的宽度使其宽度的测量的相对误差尽量小B.同一d值的测量多测几次以减小偶然误差C.重物质量应当远小于小车质量D.调节滑轮高度,使连接小车的细线与轨道平行(3)用游标卡尺测得此装置中的遮光条的宽度d=mm。10.(9分)某同学身边有一电动势未知的电源和电压表A,他想用以下器材组装成欧姆表,并比较准确地测量
8、该电源的电动势和电压表B的内阻。现有下列器材:电压表A,满偏电压3 V,内阻为1 k待测电压表B,量程015 V,内阻为几千欧电源,电动势约15 V,内阻为3滑动变阻器R1,最大阻值为10 k滑动变阻器R2,最大阻值为1 k(1)本实验中应选择滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)。请在下面的方框内画出所改装的欧姆表的内部电路结构图;(2)该同学组装完毕并进行欧姆调零后,将待测电压表接入电路中,两电压表的读数如图所示,甲、乙电表读数分别为V、V;(3)通过本实验测得该电源电动势为V,电压表B的内阻为。(计算结果保留两位有效数字)11.(12分)如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距
9、为l,导轨平面与水平面的夹角=30,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为l的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻也为R。现闭合开关S ,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率。重力加速度为g,求:(1)金属棒能达到的最大速度vm;(2)灯泡的额定功率PL;(3)若金属棒上滑距离为x时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑2x的过程中,金属棒上产生的电热Q1。12.(20分
10、)如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4 kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2 kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10 N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6 s,二者的速度达到vt=2 m/s,求:(1)A开始运动时加速度a的大小;(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;(3)A的上表面长度l。(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)13.(15分
11、)【物理选修3-3】(1)(5分)关于一定量的理想气体,下列叙述正确的是。(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.气体吸收的热量不可以完全转化为功B.气体体积增大时,其内能一定减少C.气体从外界吸收热量,其内能可能减少D.外界对气体做功,气体内能可能减少E.改变气体的体积,其内能可能不变(2)(10分)如图所示,一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内,气柱长度为h。现继续向管内缓慢地添加部分水银,水银添加完时,气柱长度变为h。再取相同质量的水银缓慢地添加在管内。外界大气压强保持不变。求第二次水银添加完时气柱的长度;若第二次水
12、银添加完时气体温度为T0,现使气体温度缓慢升高,求气柱长度恢复到原来长度h时气体的温度。14.(15分)【物理选修3-4】(1)(5分)声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s。一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s,桥的长度为m,若该声波在空气中的波长为,则它在钢铁中的波长为的倍。(2)(10分)由透明体做成的三棱柱,横截面为有一个锐角为30的直角三角形,如图所示,AC面镀膜,经透明体射到AC面的光只能反射。现有一束光从AB面的D点垂直AB面射入透明体,经AC面E点反射后从BC面射出透明
13、体,出射光线与BC面成30角。求该透明体的折射率;若光线从BC面的F点垂直BC面射入透明体,经AC面E点反射后从AB面射出透明体,试画出经E点后的光路图,并标明出射光线与AB面所成夹角的角度(不用列式计算)。答案：1.A解析 最先提出电荷周围存在电场观点的是法拉第,故选项A正确;牛顿用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性,故选项B错误;测量引力常量的是卡文迪许,故选项C错误;将实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是伽利略,故选项D错误。2.D解析 A、B运动的时间相同,加速度都等于g,所以速度的变化量大小也相同,都等于v,对A:v=
14、v-v0=-v,上升高度hA=h,对B:v=v-0=v,下落高度hB=h-h,由x=vt,可知hA=3hB,可得h=4h3,A的初速度v0=2v,根据对称性知,B落地的速度也是2v,故选项A错误,选项B错误;A上升的时间与B下落的时间相同,设为t,故A在空中运动的时间为2t,所以选项C错误;两物体落地前,只有重力做功,所以各自的机械能都守恒,AB在地面处的速度大小相等,所以两者机械能相等,故选项D正确。3.C解析 根据物体的受力情况,可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动,到达水平面上之后,做匀减速运动,所以物体运动的v-t图象应该是倾斜的直线,不能是曲线,故选项A错误;由于物体的运动先是
15、匀加速运动,后是匀减速运动,在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的,所以物体的a-t图象应该是两段水平的直线,不能是倾斜的直线,故选项B错误;在整个运动的过程中,物体受到的都是滑动摩擦力,所以摩擦力的大小是不变的,并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小,所以滑动摩擦力在斜面上的比在水平面上的小,故选项C正确;物体做的是匀加速直线运动,物体的位移为x=12at2,所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线,不会是正比例的倾斜的直线,故选项D错误。4.D解析 根据h=12gt2可得,火星表面的重力加速度为g=2ht2,火星的第一宇宙速度v1=gR,要使探测器脱离火星飞回地球,则需要以火星第二宇宙速度起飞,即v2=2gR=2hRt,所以选项A、B、C错误;D正确。5.C解析 对C分析,C球受到重力和两个弹簧的拉力,处于静止
