2016年高三物理綜合能力測試卷一、選擇題（）1、以下說法符合物理學(xué)史實的是（ ）法拉第發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場 B.庫侖最先準(zhǔn)確地測量出了電子的電荷量亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運動狀態(tài)的原因開普勒行星運動定律為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)2、如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，A、B間距為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、長為L且不計電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，與左端固定在0點的輕質(zhì)彈簧連接組成彈簧振子.開始時，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，導(dǎo)體棒MN第一次運動到最右端，這一過程中A、B間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,已知運1動過程中MN始終與AD、BC垂直，則（ ）1初始時刻棒所受的安培力大小為2B2L2V/R當(dāng)棒第一次到達最左端時，彈簧具有的彈性勢能為mv-Q當(dāng)棒第一次到達最右端時，彈簧具有的彈性勢能為mv-2Q當(dāng)棒第二次回到初始位置時，A、B間電阻的熱功率為2B2L2V02/R3、如圖理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比氣:氣=3:1丄「L2為兩只相同的燈泡，R、L、D和C分別為定值電阻、、理想線圈、理想二極管和電容器，其中C=10uF。當(dāng)原線圈兩端接如圖所示的正弦交流電時，下列說法中正確的是（ ）燈泡L1一定比L2暗副線圈兩端的電壓有效值為12V因電容器所在支路處于斷路狀態(tài)，故無電流通過二極管二極管D兩端反向電壓最大值是12V2v4、某污水處理廠為了測量污水的流量（單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面流體的體積）設(shè)計了如下圖所示的截面積為長方形的一段管道，其中空部分長、寬、高分別為a、b、c。其兩端與輸送污水的管道相連（圖中兩側(cè)虛線）。圖中長方形管道上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料?，F(xiàn)在加上垂直與前后兩面磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場，當(dāng)污水穩(wěn)定地流過時，在此管道的上下兩面連一個電阻為R的二電流表，其示數(shù)為I輸送污水的管道相連（圖中兩側(cè)虛線）。圖中長方形管道上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料。現(xiàn)在加上垂直與前后兩面磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場，當(dāng)污水穩(wěn)定地流過時，在此管道的上下兩面連一個電阻為R的二電流表，其示數(shù)為I已知污水的電阻率為P，則其流量為（）C.”呻D.A．B.5、 近年許多電視臺推出戶外有獎沖關(guān)的游戲節(jié)目，如圖（俯視圖）是某臺設(shè)計的沖關(guān)活動中的一個環(huán)節(jié)。要求挑戰(zhàn)者從平臺上跳到以0為轉(zhuǎn)軸的快速旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)盤上，而不落入水中。已知平臺到轉(zhuǎn)盤盤面的豎直高度為1.25m,平臺邊緣到轉(zhuǎn)盤邊緣的水平距離和轉(zhuǎn)盤半徑均為2m，轉(zhuǎn)盤以12.5r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤邊緣間隔均勻地固定有6個相同障礙樁，障礙樁及樁和樁之間的間隔對應(yīng)的圓心角均相等。若某挑戰(zhàn)者在如圖所示時刻從平臺邊緣以水平速度沿AO方向跳離平臺，把人視為質(zhì)點，不計樁的厚度，g取10m/s2，則能穿過間隙跳上轉(zhuǎn)盤的最小起跳速度為（）A．4m/s B．5m/s C．6m/s D．7m/s6、 兩電荷量分別為q1和q2的點電荷固定在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中C為ND段電勢最低的點，則（ ）q、q為等量異種電荷

N、C兩點間場強方向沿x軸負方向N、D兩點間的電場強度大小沿x軸正方向先減小后增大將一正點電荷從N點移到D點，電勢能先增大后減小7、如圖甲在光滑水平面上，有一個粗細均勻的單匝正方形閉合線框abed，邊長為L,質(zhì)量為m，電阻為R。在水平外力的作用下，線框從靜止開始沿垂直磁場邊界方向做勻加速直線運動，穿過磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向與線圈平面垂直，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運動時間t的變化關(guān)系如圖乙。貝y（ ）線框的加速度大小為i運動，穿過磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向與線圈平面垂直，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運動時間t的變化關(guān)系如圖乙。貝y（ ）線框的加速度大小為ii/BLt]線框受到的水平外力的大小'B（i3-i2）/20?t]時間內(nèi)通過線框任一邊橫截面的電荷量為i]t]0?t間內(nèi)水平外力所做的功大于mi2R2/QB2L2）8、 如圖所示，光滑絕緣細管與水平面成30。角，在管的上方P點固定一個點電荷+Q-,P點與細管在同一豎直平面內(nèi)，管的頂端A與P點連線水平。帶電荷量為-q的小球（小球直徑略小于細管內(nèi)徑）從管中A處由靜止開始沿管向下運動，在A處時小球的加速度為n,圖中PBIAC,B是AC的中點，不考慮小球電荷量對+Q形成的電場的影響。則在電場中（）TOC\o"1-5"\h\zA點的電勢高于B點的電勢 九.?B點的電場強度大小是A點的4倍 ：'小球運動到C處的加速度為（g-2a）/2 ..小球從A到C的過程中電勢能先減小后增大 ■：.■■■9、 在光滑水平面上放置兩長度相同、質(zhì)量分別為m1和m2的木板P、Q,在木板的左端各有一大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊a和b,木板和物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對物塊a和b分別施加水平恒力F1和樣，使它們向右運動。當(dāng)物塊與木板分離時，P、Q的速度分別為v2,物塊P、Q相對地面的位移分別為Sfs2。已知兩物塊與木板間的動摩擦因數(shù)相同，則（'）若F=F、m〉m，貝v<v、s<sTOC\o"1-5"\h\z] 2 ] 2 ] 2 ] 2若F=F、m<m，則v〉v、s<s] 2 ] 2 ] 2 ] 2若F〉F、m=m，則v<v、s〉s] 2 ] 2 ] 2 ] 2若F<F、m=m，則v〉v、s〉s] 2 ] 2 ] 2 ] 210、如圖所示，傾角為a的斜劈放置在粗糙水平面，輕質(zhì)細線一端固定在物體a上，細線繞過兩個光滑小滑輪，滑輪1固定在斜劈上、滑輪2下吊一物體b,細線另一端固定在e上,e穿在水平橫桿上，物體a和滑輪1間的細線平行于斜面，系統(tǒng)靜止。物體a受到斜劈的摩擦力大小為f「e受到橫桿的摩擦力大小為f2,若將e向右移動少許，a始終靜止，系統(tǒng)仍靜止，貝X ），f]由沿斜面向下改為沿斜面向上，f2始終沿橫桿向右細線對a和e的拉力都將變大?和f2都將變大斜劈受到地面的摩擦力和橫桿受到物體e的摩擦力都將變11、利用氣墊導(dǎo)軌驗證動能定理，實驗裝置示意圖如圖1所示：（1）實驗步驟：將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平。用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度L,由導(dǎo)軌標(biāo)尺（最小分度1mm）讀出兩光電門中心之間的距離s= cm。（導(dǎo)軌標(biāo)尺數(shù)字分別為20、21、80、81）將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2。

從數(shù)字計數(shù)器上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用△-和△t2的時間。TOC\o"1-5"\h\z用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m。 2(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達式：滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為vi= 和v2= 。當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分另U為Eki= 和Ek2= ?；瑝K從光電門1運動到光電門2的過程中，外力對系統(tǒng)做的總功W= (3)如果W二 ，貝y可認為驗證了動能定理。12、 有一電壓表V，量程為3V,內(nèi)阻約為3000Q，現(xiàn)要準(zhǔn)確測量該電壓表的內(nèi)阻，提供的實驗器材有：電源E：電動勢約15V,內(nèi)阻不計； 電流表A1：量程1A,內(nèi)阻r1=2Q,;電壓表V2：量程2V,內(nèi)阻r2=2000Q; 定值電阻叫:阻值20Q(可作為保護電阻)定值電阻R2：阻值1Q(可作為保護電阻)滑動變阻器k：最大阻值10Q,額定電流1A;開關(guān)一個，導(dǎo)線若干?(1)提供的實驗器材中,應(yīng)選用的電表_、定值電阻是—請你設(shè)計一個測量電壓表V』勺實驗電路圖，畫在答題卡上對應(yīng)的虛線框內(nèi)；(要求：滑動變阻器要便于調(diào)節(jié))若所選電表的讀數(shù)為a,待測電壓表V］的讀數(shù)為U］,寫出電壓表V］內(nèi)阻的計算表達式R= .V1 13、 AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，高度為h,末端B處的切線方向水平.一個質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放，滑到B端后飛出，落到地面上的C點，軌跡如圖中虛線BC所示.已知它落地時相對于B點的水平位移OC=l.現(xiàn)在軌道下方緊貼B點安裝一水平傳送帶，傳送帶的右端與B的距離為1/2.當(dāng)傳送帶靜止時，讓P再次從A點由靜止釋放，它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出，仍然落在地面的C點.當(dāng)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動從而帶動傳送帶以速度v勻速向右運動時(其他條件不變)，P的落地點為D.(不計空氣阻力)(1)求P滑至B點時的速度大?。磺驪與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)m；求出0、D間的距離s隨速度v變化的函數(shù)關(guān)系式。14、如圖在xoy平面內(nèi)有平行于x軸的兩個足夠大的熒光屏M、N，它們的位置分別滿足y=L和y=0,兩屏之間為真空區(qū)域。在坐標(biāo)原點O有一放射源不斷沿y軸正方向向真空區(qū)域內(nèi)發(fā)射帶電粒子，已知帶電粒子有兩種。為探索兩種粒子的具體情況，可在真空區(qū)域內(nèi)控制一個勻強電場和一個勻強磁場，電場的場強為E,方向與x軸平行，磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于xoy平面。試驗結(jié)果如下：如果讓電場和磁場同時存在，發(fā)現(xiàn)粒子束完全沒有偏轉(zhuǎn)，僅在M屏上有一個亮點，其位置在S(0,L)；如果只讓磁場存在，發(fā)現(xiàn)僅在N屏上出現(xiàn)了兩個亮點，位置分別為P(-2l,0)、Q(L/2,0),由此將兩種粒子叫做P粒子和Q粒子。已知粒子間的相互作用和粒子重力可以忽略不計，試求(坐標(biāo)結(jié)果只能用L表達)：如果只讓磁場存在，但將磁場的磁感應(yīng)強度減為B1=B/2，請計算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點的位置坐標(biāo)；(2)如果只讓電場存在，請計算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點的位置坐標(biāo)；(3)如果只讓磁場存在，當(dāng)將磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)锽2=kB時，兩種粒子在磁場中運動的時間相等，求k的數(shù)值。

15、如圖甲表面絕緣、傾角e=30°的斜面固定在水平地面上，斜面的頂端固定有彈性擋板，擋板垂直于斜面，并與斜面底邊平行。斜面所在空間有一寬度D=0.40m的勻強磁場區(qū)域，其邊界與斜面底邊平行，磁場方向垂直斜面向上，磁場上邊界到擋板的距離s=0.55m。一個質(zhì)量m=0.10kg、總電阻R=0.25W的單匝矩形閉合金屬框abed,放在斜面的底端，其中ab邊與斜面底邊重合，ab邊長L=0.50m。從t=0時刻開始，線框在垂直ed邊沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，從靜止開始運動，當(dāng)線框的ab邊離開磁場區(qū)域時撤去拉力，線框繼續(xù)向上運動，并與擋板發(fā)生碰撞，碰撞過程的時間可忽略不計，且沒有機械能損失。線框向上運動過程中速度與時間的關(guān)系如圖乙所示。已知線框在整個運動過程中始終未脫離斜面，且保持ab邊與斜面底邊平行，線框與斜面之間的動摩擦因數(shù)m=V3/3，重力加速度g取10m/s2。（1）求線框受到的拉力F的大??； （2）求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（3）已知線框向下運動通過磁場區(qū)域過程中的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v-B2L2x/（mR）（式中v為線框向下運動ab邊剛進入磁場時的速度大小，x為線框ab邊進00入磁場后對磁場上邊界的位移大?。?，求線框在斜面上運動的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。35.（1）下列說法正確的是（ ）232Th經(jīng)過6次a衰變和4次B衰變后成為穩(wěn)定的原子核208Pb在核反應(yīng)堆中，為使快中子減速，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，常用的慢化劑有石墨、重水和普通水當(dāng)用藍色光照射某金屬表面時有電子逸出，則改用紅光照射也一定會有電子逸出核力是弱相互作用力，在原子核尺度內(nèi)核力比庫侖力大得多，其作用范圍在1.5Xl0-!0m原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為入］的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為入2的光子，已知入1>A2o那么原子從a能級入1A/（入1-入2）狀態(tài)躍遷到到c能級狀態(tài)時將要吸收波長的光子（2）如圖甲，光滑的水平面上有三個滑塊a、b、c；a、b的質(zhì)量均等于1kg；b、c被一根輕質(zhì)彈簧連接在一起，處于靜止?fàn)顟B(tài)；在t=0時，滑塊a突然以水平向右的速度與b正碰,并瞬間粘合成一個物體（記為d）；此后運動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，d的速度隨時間做周期性變化，如圖乙。貝V：⑴求滑塊a的初速度大小以及a、b正碰中損失的機械能△E；⑵求滑塊c的質(zhì)量；⑶當(dāng)滑塊c的速度變?yōu)関瞬間，突然向左猛擊一下它，使之突x變?yōu)?v，求此后彈簧彈性勢能最大值Ep的表達式，并討論vX X取何值時，Ep的最大值Epm。答案1.D2.c3.B4.D5.B6.c7.D8.BD9.AD10.BD11.12、13、(1)s=60.00cm(2)①11.12、13、(1)s=60.00cm(2)①v二L/Atv=L/At②E=1/2(m+M)(L/At)21122k11E=1/2(m+M)(L/At)2③系統(tǒng)勢能的減少△E=mgs2pRv=Ur/U.122也=7^k2①V2Ri⑶解析：(1)(2)當(dāng)沒有傳送帶時，物體離開B點后作平拋運動，運動時間為t,傳送帶靜止時，物體從傳送帶右端水平拋出，在空中運動的時間也為t,水平位移為1/2,因此物體從傳送帶右端拋出的速度V］=V0/2由牛頓第二定律得|Jmg=ma由運動學(xué)公式得v2-v02=-2aL/2解得物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為|J=3h/2L當(dāng)傳送帶向右運動時，若傳送帶的速度vVv］，即vVv/2時，物體在傳送帶上一直做勻減速運動，離開傳送帶的速度仍為vl,落地的水平位移為L/2，即S=L。當(dāng)傳送帶的速度v>v/2時，物體將會在傳送帶上做一段勻變速運動。如果尚未到達傳送帶右端，速度即與傳送帶速度相同，此后物體將做勻速運動，而后以速度卩離開傳送帶。v的最大值巾為物體在傳送帶上一直加速而達到的速度，即由牛頓第二定律得pmg二ma，由運動學(xué)公式得 ，由此解得傳送帶，因此得0、D之間的距離為當(dāng)VJ,物體將以速度學(xué)公式得 ，由此解得傳送帶，因此得0、D之間的距離為當(dāng)VJ,物體將以速度。當(dāng)聽"巾，即離開時，物體從傳送帶右端飛出時的速度為卩，O、D之間的距離為S=2S=2+V/=2(I+~F綜合以上的結(jié)果，得出、D之間的距離s隨速度卩變化的函數(shù)關(guān)系式為:](1+上(v<<［邸) ，兩種粒子都受力平衡，都滿足所以兩種粒子速度相同都為y=E/B當(dāng)僅存在磁場時，帶電粒子做勻速圓周運動，洛](1+上(v<<［邸) ，兩種粒子都受力平衡，都滿足所以兩種粒子速度相同都為y=E/B當(dāng)僅存在磁場時，帶電粒子做勻速圓周運動，洛qvB=mv2/r得r=mv/Bq,s(v)二<14、.Eq=Bqv,侖茲力了充！當(dāng)磁場強度為B時，P粒子的軌道半徑r=L,Q粒子軌道半徑為r=L/412當(dāng)磁場為B1減半時，兩粒子做圓周運動的半徑都加倍，此時r1‘=2l,r2z=L/2此時P粒子將打在M屏上，由幾何關(guān)系可求出落點橫坐標(biāo)解仃弓當(dāng)磁場B和電場Q同時存在時，，兩種粒子都L― -西=-(2-巧)1所以P粒子亮點位置(一(，一歷)'，L)而Q粒子仍打在N屏上，易得亮點位置(l,0)⑵對P、Q分別有 ，於當(dāng)僅存在電場時，P粒子將向右偏，y方向分運動為勻速直線運動vt=lx方向分運動為受電場力下的勻加速直線運動，有a1=Eq1/m1,x1=1/2a112得x1=EqfL2/(2m1v2)可得x1=L/2同理可以求得Q粒子在-x方向的偏轉(zhuǎn)位移為X2=2L故P、Q兩粒子打在屏上的位置坐標(biāo)分別為(L/2,L)、(-2L,L)

(3)不論磁場為多少，P、Q兩粒子的軌道半徑Rl：R2=4：1不變。要想兩粒子運動時間相等，即運動弧長相等，兩粒子運動的圓弧圓心角之比為01：02=1：4 「如右圖粒子打在M屏上時，其運動軌跡圓弧圓心角0(銳角)與半徑R滿足l=Rsin0，不可能滿足Rl：R2=4：1和01：02=1：4。所以兩粒子都打在M屏上不可能滿足要求;兩粒子都打在N屏上，圓心角都為n也不能滿足要求所以結(jié)果必然為P粒子打在M屏而Q粒子打在N屏，所以02=n，而01=n/4。 °由幾何關(guān)系易得此時R1=V2L，結(jié)合可求得此時B2=V2B/2，k=V2/215(1)由v-t圖象可知，在0?0.4s時間內(nèi)線框做勻加速直線運動，進入磁場時的速度為V]=2.0m/s,在此過程中的加速度a=5.0m/s2有F-mgsinq-mmgcosq=ma解得F=1.5N由v-t圖象可知，線框進入磁場區(qū)域后以速度v1做勻速直線運動，通過線框的電流I=E/R=BLv1/R,線框所受安培力FJ=BIL安對于線框勻速運動的過程，由力的平衡條件有F=mgsinq+”mgcosq+B^v/R解得B=0.50T由v-t圖象可知，線框進入磁場區(qū)域后做勻速直線運動，并以速度v1勻速穿出磁場，說明線框的寬度等于磁場的寬度D=0.40m線框ab邊離開磁場后做勻減速直線運動，到達檔板時的位移為s-D=0.15m設(shè)線框與擋板碰撞前的速度為v2，由動能定理，有-mg(s-D)sinq-“mg(s-D)cosq=1/2m^2-1/2mv2v=卜；_ 迪&+ =1.0m/s線框碰檔板后速度大小仍為v2,線框下滑過程中，由于重力沿斜面方向的分力與滑動摩擦力大小相等，即mgsinO二"mgcosO=0.50N，因此線框與擋板碰撞后向下做勻速運動，ab邊剛進入磁場時的速度為v=1.0m/s；進入磁場后因為又受到安培力作用而減速，做加速度逐漸2變小的減速運動，設(shè)線框全部離開磁場區(qū)域時的速度為v3由v=v-B2L2x/(mR)得v二v-2B2L2D/(mR)=T.0m/s,0 3 2因v3<0，說明線框在離開磁場前速度已經(jīng)減為零，這時安培力消失，線框受力平衡，所以線框?qū)㈧o止在磁場中某位置線框向上運動通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱Q]=l2Rt=2B2L2DV]/R=0.40J線框向下運動進入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q2=1/2mv22=0.05J所以Q=QjQ2=0.45J35、(1)ABE(2)解析：(l)a、b粘合后瞬間的速度大小勿=1眈％A、b正碰，動量守恒：％吃二％匕1滑塊'的初速度吃=2匕1=2聊A、b正碰中損失的機械能心超='傀話-丄阻話1=V⑵由圖乙，彈簧第一次恢復(fù)形變瞬間，曲的速度為=d.c和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒：%匕1=叫％+叫％+叫咗=|杭用+叫電代入數(shù)據(jù)，解得滑塊°的質(zhì)量m