高三物理综合能力训练

高三物理综合能力训练(一)一、选择题：(含多选)1.如图所示，x表示原子核，α粒子射向x时被散射而偏转，其偏转轨道可能是图中的(设α粒子入射动能相同).2.可用如下图所示电路测量电源电动势和内电阻.1R、2R、3R是三个阻值均等于2Ω的电阻，当电键S接通时，电压表的示数为1.0V；当S断开时，电压表的示数为0.8V，则电源电动势ε和内电阻r分别为()A.ε=1.5Vr=0.5ΩB.ε=2.0Vr=1.0ΩC.ε=2.0Vr=1.5ΩD.ε=2.0Vr=0.5Ω3.物块M位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态(如下图)，如果将外力F撤去，则物块()A.会沿斜面下滑B.摩擦力方向一定变化C.摩擦力大小变大D.摩擦力大小变小4.如下图所示，一定质量的理想气体从状态a经状态c,到达状态b,由它的变化图像可知()A.热力学温度aT=2bTB.体积bV=2aVC.从状态c到状态b要吸热D.从状态a到状态c要吸热5.已知水的折射率为34，在水面下有一点光源，在水面上可以看到一个圆形光面.若从某时刻开始，看到透光面的圆心位置不变，而半径先不断减小，后来又逐渐增大恢复到原来大小，则可以判断，点光源的位置变化情况是()A.点光源不断竖直上升到某一高度处B.点光源不断竖直下沉到某一高度处C.点光源先竖直上升，后来又逐渐竖直下沉到原来位置D.点光源先竖直下沉，后来又逐渐竖直上升到原来位置6.如下图中甲，线圈A中通有交变电流，图乙是线圈A中的电流随时间的变化图像.在线圈A左侧固定放置一个闭合金属圆环B.设电流由线圈a端流入，从b端流出为正方向，那末从t=0开始计时的第二个半周期内，B环中感应电流i和B环受到安培力F的变化正确的是()A.i大小不变，F先变小后变大B.i先变大后变小，F先变小后变大C.i的方向改变，F的方向不变D.i的方向不变，F的方向改变7.如下图所示，直线OAC为某一直流电源的功率P随电流I变化的图线.抛物线OBC为同一直流电源内部热功率rP随电流I变化的图线.若A、B对应的横坐标为2A，那么线段AB表示的功率及I=2A时对应的外电阻是()A.2W0.5ΩB.4W2ΩC.2W1ΩD.6W2Ω8.如下图所示，一根轻质弹簧竖直固定于水平地面上，一质量为m的小球自弹簧正上方离地面高1H处自由落下，并压缩弹簧，设速度达到最大时的位置离地面高度为1h，最大速度为1v。若让此小球从离地面高2H(2H＞1H)处自由落下，速度达最大时离地面高度为2h，最大速度为2v，由此可知(不计空气阻力)()A.1v＞2vB.1v=2vC.1h=2hD.1h＞2h9.如下图所示，用一连接体一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，设轨道半径为r.图中P、Q两点分别表示小球轨道的最高点和最低点，则以下论述中正确的是()A.若连接体是轻质细绳时，小球到达P点的速度可以为零B.若连接体是轻质细杆时，小球到达P点的速度可以为零C.若连接体是轻质细绳时，小球在P点受到绳的拉力可能为零D.若连接体是轻质细杆时，小球在P点受到细杆的作用力为拉力，在Q点受细杆的作用力为推力10.一宇宙飞船围绕地球做匀速圆周运动，某时刻它与静止在轨道上的一物体相碰后联接在一起，轨道变为一个新的圆周.仍做匀速圆周运动.设飞船在原轨道上运动时的线速度为1v.角速度为1、加速度为1a.动能为1KE；在新轨道上运行时的线速度、角速度、加速度、动能分别为2v、2、2a、2KE，则()A.1v＜2v1＜2B.1v＞2v1＞2C.1a＜2a1KE＜2KED.1a＞2a1KE＞2KE11.一根竖直悬挂着的弹簧，在它的下端施加一竖直向下的力F时，弹簧的长度为13.0cm；如果把这个力F加在弹簧的中点，弹簧长度为12.0cm，设两次伸长都在弹性限度内，那么这只弹簧的自然长度为()A.10.0cmB.10.5cmC.11.0cmD.11.5m12.有一正方形线框，匀速穿过磁场方向垂直于线框平面的有界匀强磁场，如图所示，已知有界磁场的宽度是线框边长的2倍，在此过程中，设穿过线框平面的磁通量为φ，通过线框导线中的电流强度为i,通过线框导线横截面的电量为q,加在线框上与线框运动方向一致的作用力F.则下面四幅图中，能正确表示φ、i、q、F随时间t变化情况的是()二、填空题13.一储液圆形容器，底面直径与容器高度相等.当容器内无液体时，从容器外某点P处恰能看到容器底面边缘上某点Q，如下图所示，当容器内液体的深度等于容器高度的一半时，在P点仍沿PQ方向看去，可看到底面上的J点，测得Q与J两点间的距离QJ等于容器高度的41.于是可知，这种液体的折射率n=.一束可见光在这种液体中传播的速度v=m/s.(计算结果可用根式表示).14.一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面。此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)，从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是s。(计算时可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点，g取102/sm，结果保留二位有效数字)15.如下图所示，在匀强电场中某一平面内有a、b、c三点.已知a、b、c三点的电势值分别为8.0V、4.0V、-4.0V，请在图上画出电势值为4.0V的等势线，再画一条电场线表示匀强电场的方向.16.下图是表示两列频率相同的相干水波.在t=0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷.已知两列波的振幅均为2cm,且在图示范围内振幅不变，波速为2m/s,波长为0.4m.P点是a、c连线与b、d连线的交点，由干涉图样可知，a点是振动点，c点是振动点，P点是振动点，当t1=0.05s时，P点离开平衡位置的位移大小为cm.三、把答案填在题中横线上或按题目要求作图17.如下图中所示的游标卡尺，主尺的最小刻度是1mm，游标上有20个等分刻度，这20个等分刻度总长是mm，这把卡尺的准确度是；图中所示的卡尺的读数是cm.18.在“碰撞中的动量守恒”的实验中：(1)若两个半径相同的小球A和B的质量之比Am:Bm=3:8,则入射小球应选.(2)实验中可能引起实验误差的是.A.斜面轨道上有摩擦B.轨道末端切线不水平C.碰撞时两球心不在同一高度D.落地点位置不是平均位置(3)若入射小球的质量为1m,被碰小球质量为2m,小球的半径均为r,各落点位置如右图所示，其中O为轨道末端所装重锤线的投影，并测得OM=a、OP=b、ON=c.则碰撞中动量守恒的表达式可写成.19.现有一只内阻不计的恒压电源.但电压未知，一只已知阻值为R的电阻，一只阻值未知的电阻xR，一只内阻可忽略不计的电流表，其量程符合要求，以及电键、导线等.用来测量xR接在恒压电源上时消耗的电功率xp，画出测量电路图并写出简要步骤，以及xp的表达式.四、解答题20.在水平地面上以0V=20m/s的速度竖直向上发射一炮弹，其质量M=10kg。当炮弹上升至最高点时，突然分裂为A、B两块，各沿水平方向弹出。测得A、B落地点间的距离S=100m，落地时两者的速度相互垂直，问A、B的质量各为多少?(忽略空气阻力，g取102/sm)21.太空中有A、B两天体，已知天体质量BM=2AM，在万有引力作用下从静止开始相向运动，某时刻两天体相距为L时，A的加速度为a,则经一段时间后，B的加速度也为a,速度为v,则(1)此时刻两天体相距多远?(2)B从静止到速度为v的过程中，引力对两天体所做的功为多少?22.如下图，在xOy平面上、下方，分别有磁感强度为1B、2B的匀强磁场，已知2B=31B，磁场方向均沿z轴正方向.今有一质量为m、带电量为q的带正电荷粒子，自图中O点出发，在xOy平面内，沿与x轴成30°方向，以初速度0v射入磁场.求(1)粒子从O点射出到第一次通过x轴的过程中所经历的时间，并确定粒子第一次通过x轴的点的坐标；(2)粒子从O点射出到第六次通过x轴这段时间内粒子沿x轴方向的平均速度是多少?并画出粒子运动轨迹示意图.23.如下图，一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上，距缸底l0处固定一个中心开孔的隔板a,在小孔处装有一个只能向下开启的单向阀门b.即只有当上部压强大于下部压强时，阀门开启.c为一质量与摩擦均不计的活塞.开始时隔板以下的封闭气体压强为20p(0p表示大气压).隔板以上由活塞c封闭，气体压强为0p.活塞c与隔板距离为20l.现缓慢地将铁砂加在活塞c上，已知铁砂质量为0m时，可产生向下的压强为0p，并设气体温度保持不变，活塞、缸壁和隔板厚度均可不计.求：(1)当堆放铁砂质量为20m时，活塞c距缸底高度是多少?(2)当堆放铁砂质量为40m时，缸内各部分气体压强是多少?24.如下图中甲所示，A、B是一对平行放置的金属板.中心各有一小孔P、Q，PQ连线垂直金属板，两板间距为d.从P点处连续不断地有质量为m，带电量为+q的粒子(重力可忽略不计)沿PQ方向放出，初速度可忽略.在A、B间某时刻t=0开始加有如图乙所示交变电压，其电压大小为u，周期为T.带电粒子在AB间运动过程中，粒子相互作用力可忽略不计.(1)如果只有每个周期的0～4T时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出，则上述物理量之间应满足怎样的关系.(2)如果各物理量满足第(1)问的关系，求每个周期内从小孔Q中有粒子射出的时间与周期T的比值.参考答案：一、1.A2.B3.BD4.ABD5.C6.AD7.A8.C9.BC10.AC11.C12.AD二、13.2110；610×71014.t≈1.7或1.8s15.提示：连接A、C，三等分线段ac,使ad=de=ec，则Ua=8.0V，du=4.0V,eu=0,cu=-4.0V;过b、d两点作直线，便是电势为4.0V的等势线；作mn⊥bd，则mn便是电场中一条电场线E.(如图)16.减弱、减弱、加强、零三、17.19;0.05mm;10.105;18.B球；B、C、D；1mb=1ma+2m(c-2r)19.电路如图所示，分别用电流表测出通过已知电阻R的电流1I和通过未知阻值的电阻xR的电流2I.则xR消耗的电功率RxP=1I·2I·R.20.设A、B的质量分别为1m、2m，它们在分开时的速度分别为xv1、xv2，都在水平方向，由动量守恒定律得1mxv1-1mxv2=0,①1m+2m=M,②A、B落地时，沿竖直方向的速度分别为yv1、yv2，则yv1=yv2=0v，③落地时A、B的速度及其在水平方向和竖直方向上的分量如图，则tga=yv1/xv1=tgβ=xv2/yv2,④或xv1·xv2=20v，⑤落地点间的距离s=xv1·gv0+xv2·gv0=(xv1+xv2)gv0,⑥由⑤⑥得0v21xv-sgxv1+30v=0,⑦代入数值得2021xv-1000xv1+8000=0，解得xv1=;/10,/40smsm;/40/102smsmvx代入①②得21mm=12vvx=41或4，得m1=2kg,m2=8kg或m2=2kg,m1=8kg21.提示：(1)设此时刻两天体的距离为x.根据万有引力定律和牛顿第二定律有G2LMMBA=AMaG2xMMBA=BMa又BM=2AM联解这三式可得x=22L.(2)设从静止到B的速度为v时，A的速度为u,根据动量守恒定律有BMv-AMu=0,又知BM=2AM联立解得u=2v根据动能定律，引力对两天体所做的功为W=212vMB+212uMA=32vMA22.提示：(1)粒子在两个磁场中均做匀速圆周运动，其速率不变，半径不同，设磁感强度为B1的磁场内轨道半径为R1，在B2磁场内的轨道半径为R2，粒子第一次通过x轴的点为P.根据qB1v=m120Rv得R1=10qBmv由几何知识得OP=R1,所以P点的坐标是(10qBmv,0,0)粒子经历的时间t1=61T=13qBm(2)作出如图所示的粒子运动的轨迹曲线，则有R2=20qBmv=31R带电粒子第六次通过x轴的点是Q.从图可知，OQ=3(R1-R2)=3(10qBmv-103qBmv)