高中物理理科综合大题练习

理科综合大题练习（一）22、（1）（6分）按现行高中物理课本中的要求做下列五个力学实验时，需要使用天平的实验有__________，需要使用打点计时器的实验有____________，需要使用刻度尺的实验有___________．（只填对应的实验代号）A．研究匀变速直线运动B．验证牛顿第二定律c．验证动量守恒定律D．验证机械能守恒定律E．用单摆测定重力加速度（2）（11分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流与电压）：①在左下框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0～10Ω）、电源、小灯泡、开关、导线若干；②在下图中画出小灯泡的u一，曲线．③将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是2.0Ω的电池两端，小灯泡的实际功率大小是__________（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第②小题的方格图中）23．（16分）如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点．每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．（已知物体在斜面上运动的时间大于0.4s，加速度g取10m/s2）求：t/s0.00.20.4……1.21.4……I/A0.120.200.290.340.380.420.450.470.490.50U/A0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00v/（m·s-1）0.01.02.0……1.10.7……（1）斜面的倾角θ（2）物体与水平面之间的动摩擦因数µ（3）物体在斜面上运动的时间t1（4）t=0．6s时的瞬时速度v24.（19分）如图所示，匀强电场分布在正方形ABCD区域内，M、N分别为AB边和BC边的中点．一个具有初动能Ek0的带电粒子射入电场（沿纸面运动）。如果带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后，恰好从D点离开电场．不计重力．求：（1）带电粒子从D点离开电场时的动能是多大?（2）如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场，它离开电场时的动能又是多大?25．（20分）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg，长度均为L=lm的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表光滑，乙车上表面与滑块之间的动摩擦因素μ=0．3，一根通过细线拴着且被压缩的弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，乙车右端有一弹性挡板（与滑块碰撞时无机械能损失）．此时弹簧的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线．（1）求滑块P刚滑上乙车前P和乙车的瞬时速度（2）试判断滑块最后能否相对乙车静止，为什么?参考答案22．（17分）（1）（6分）BC（2分）ABD（2分）ABCDE（2分）（2）（11分）①电路图如图1所示（3分）②灯泡的U—I曲线为如图2所示（3分）③作出U=E一Ir图线，可得到小灯泡工作电流为0.35A，工作电压为0.8V，（2分）因此小灯泡实际功率为0.28W．（3分）23．（16分）（1）由前三组数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为215/vamst（2分）由1sinmgma解得30（2分）（2）由后两组数据可知物体在水平面上匀减速滑行时加速度大小为225/vamst（2分）由2umgma解得0.2（2分）（3）物体从静止出发到第五个数据经历的时间为1.4s，设物体从静止出发到运动到B点所用的时同为t，设物体在B点的速度为Bv，则有15Bvatt，（2分）2(1.4)2(1.4)0.7BBvatvt（2分）解得物体在斜面上下滑的时间为t=0.5s．（2分）（4）0.6ts时物体在水平面上，其速度可以从第四个数据向前推1.20.60.6tsss，即11.120.62.3/vvatms（2分）24．（19分）（1）设正方形的边长为L，带电粒子质量为m，初速为0v，电量为q，场经强为EqEam（2分）202koEvm（2分）从D点射出时侧移量222001()2224kLqELqELyatmvE（3分）02kELqE（2分）在这一过程中，电场力做功02kLWqEE（3分）因此，带电粒子从D点离开电场时的动能00kkkEWEeE（3分）（2）如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射人电场，120003kkkkEWEqELEE（3分）25（20分）（1）弹簧伸长过程中，P滑块与甲、乙两车构成的系统动量守恒122mvMv（4分）①221211(2)22EmvMv（4分）②解得14/vms21/vms（4分）（2）设P与乙车能相对静止12()mvMvmMv共（3分）22212111()()2222mvMvmMvumgL共（3分）故P未与乙车相对静止（2分）（二）22．（l7分）（1）右图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2。由图可知：小球从A点运动到B点经历的时间_______（填“小于”、“等于”或“大于”）从B点运动到C点经历的时间；照相机的闪光频率为_____Hz；小球抛出时的初速度大小为_______m/s。（2）在“测定金属的电阻率”的实验中，被测金属丝的电阻大约为6Ω。现先用刻度尺测出金属丝的长度l；接着用螺旋测微器测量金属丝直径d，其刻度位置如图甲所示；再用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，计算出它的电阻；最后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。①从图甲中读出金属丝的直径d为________mm。②在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源E：电动势的4.5V，内阻很小；电流表A1：量程0～0.6A，内阻为0.125Ω；电流表A2：量程0～3.0A，内阻为0.025Ω；电压表V1：量程0～3V，内阻力3kΩ；电压表V2：量程0～15V，内阻为15Ω；滑动变阻器R1：最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为0.2A；滑动变阻器R2：最大阻值20Ω，允许通过的最大电流为1.0A；开关、导线等。图乙要求有较高的测量精度，并能测得多组数据。在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________，应选用的电压表是_______，应该选用的滑动变阻器是_________。③根据所选的器材，在图乙的虚线框中画出实验电路图。④写出用测得的物理量表示的计算电阻率的表达式（用字母表示）：ρ＝_________23．(16分)如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，极板长L＝0.lm，两板间距离d＝0.4cm。有一束由相同粒子组成的带正电粒子流，以某一初速度v0从两板中央平行于极板射入，由于重力的作用，粒子恰能落到下板中点O处。已知粒子质量为m＝2×10-6kg，电荷量q＝1×10-8C，电容器的电容C＝1×10-6F，g取10m/s2，不计空气阻力。（1）求粒子入射速度v0的大小；（2）若在两极板间加上适当的恒定电压，要让以速度v0入射的上述带电粒子，恰好做匀速直线运动从两板间飞出，试确定下极板的带电性质和电荷量。24．（19分）如图甲所示，在倾角θ＝30°的足够长斜面上，有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，风帆平面垂直于斜面和下滑方向，滑块和风帆的总质量m＝2kg，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度的平方成正比，即f＝kv2。滑块从静止开始沿斜面下滑的速度图象如图乙所示，图中曲线OA是滑块的速度图线，图中直线OB是t＝0时刻的速度图线的切线，g取10m/s2。求：（1）动摩擦因数μ；（2）比例系数k。25．（20分）如图所示，EF为绝缘水平面，O点左侧是粗糙的，右侧是光滑的，一轻质绝缘弹簧右端固定在墙壁上，左端与静止在O点、质量为m的不带电小物块A连接，弹簧处于原长状态。质量为2m，电荷量为q的带正电物块B，在水平向右、电场强度为E的匀强电场作用下由C处从静止开始向右运动，B运动到O点时与物块A相碰（没碰撞时间极短，碰撞过程中无电荷量损失，A、B不粘连），碰后它们一起向右运动，当它们运动到D点时撤去电场。已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为0.2Eq，物块B和A均可视为质点，弹簧的形变始终在弹性限度内，且CO＝5L，OD＝L。求：（1）撤去电场后弹簧的最大弹性势能；（2）返回运动的过程中，物块B由O点向左运动直到静止所用的时间。参考答案22．（1）（6分）等于102.5评分标准：每空2分（2）（11分）（1）0.500（2）A1V1R2（3）外接法、限流或分压（4）ILdU42评分标准：（1）小题2分；（2）小题每空1分，共3分；（3）小题3分，其中“外接法”1分，完全正确得3分；（4）小题3分23．（16分）解：（1）粒子在极板间做平抛运动，有水平位移：tvL02①（2分）竖直位移：2212gtd②（2分）由①、②得dgLv202.5m/s（2分）（2）因带电粒子做匀速运动，故粒子所受电场力竖直向上，所以下极板带正电（2分）由平衡条件有qE＝mg③（2分）又E＝U/d④（1分）Q＝CU⑤（2分）由③、④、⑤得Q＝mgCd/q⑥（1分）将数据带入⑥式，解得Q＝8×10-6C（2分）24．（19分）解：（1）滑块和风帆在如图所示的四个力的作用下做加速度减小的加速直线运动，当加速度等于零后，开始做匀速直线运动根据图像信息可知NfmgμN在t＝0时刻，滑块的速度v0＝0，空气阻力f0＝0，滑块的加速度为a0＝3m/s2（3分）由牛顿第二定律有：030cos30sinmamgmg（4分）解得：153230cos30sin0mgmamg（3分）（2）经过足够长的时间时间后，小车做匀速运动根据图像信息可知a＝0，v＝2m/s，f＝kv2＝4k（3分）由平衡条件有030cos30sinfmgmg（3分）代入数据得：)30cos30sin(41mgmgk1.5kg/m（3分）25．（20分）解：（1）物块B从C至O的过程中，在电场力和摩擦力的作用下做匀加速直线运动，设它达到O点时的速度为v0对B：由动能定理有20)2(215)(vmLfEq（2分）将f＝0.2Eq代入上式解得mEqLv20（2分）A、B碰撞过程中，系统动量近似守恒，设碰后的共同速率为v1由动量守恒定律有：10)2(2vmmmv（2分）解得mEqLvv343201（2分）碰后A、B一起向右运动，当速度减为零时，弹簧被压缩至最短，弹簧具有最大弹性势能EPmax，对这一过程，由功能关系有max21)3(21PEvmEqL（2分）解得EqLEP311max（2分）（2）设它们返回到O点时，速率为v2因从弹簧最短处返回到O点的过程中，系统机械能守恒故22max)3(21vmEP（2分）解得mEqLv22312（2分）在返回至O点后，A、B将分离，之后B物块将向左做匀减速直线运动，直到静止对B：由动量定理有220mvft（2分）解得qEmLt22310（2分）VR0000（三）22（1）图一中螺旋测微器读数为mm。图二中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为cm。（2）要测量一电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约1Ω），现有下列器材：电压表V（3V和15V两个量程）、电阻箱（0～999.9Ω）、定值电阻R0=3Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计如下的实验电路。①电路中定值电阻R0的作用是．②请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路。③该同学调节电阻箱阻值R，读出对应电压表读数U，得到二组数据：R1=2.0Ω时U1=2.38V；R2=4.0Ω时U2=2.50V。由这二组数可求得电源电动势为E=V，内阻为r=Ω．④为