高三理科综合物理部分能力测试⑸（物理部分）

13．如图所示，一窄束平行光，射向半圆玻璃砖的圆心O。折射后发生了色散，分解为互相分离的两束光a和b。 下列判断正确的是　　

A．a光频率大于b光的频率　　　　

B．a光光子能量小于b光光子能量

C．在真空中a光波长大于b光波长

D．在半圆玻璃砖中，a光传播速度大于b光传播速度

14．一定质量的气体在某个过程中温度保持不变而放出热量。忽略气体分子间的势能，则气体在该过程中　　

A．压强可能不变　　　 B．一定对外做功　　

C．密度一定增大　　　 D．内能一定减小

15．科学家们利用加速器把锌原子加速，并让它在数个星期内不断撞击一张铅箔，从而得到了某种放射性同位素X。该放射性同位素经过一系列衰变（其中含17次α衰变和4次β衰变）成为稳定的铅209。则放射性同位素X核内的中子数和质子数之差是　

A.165　　　　　 B.53　　　　  C.112　　　　  D.49

16．有一个小型发电机，机内的矩形线圈匝数为100匝，电阻为0.5Ω。线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间的变化规律如图所示。由此可知发电机电动势瞬时值表达式为 　　　　　　　　　　　

　　A．e =3.14sinπt（V）

B．e =3.14cosπt（V）

C．e =314sin100πt（V）

D．e =314cos100πt（V）

17．我国计划今年提前发射环月无人宇宙飞船——“嫦娥一号”。已知月球半径为R，若“嫦娥一号”到达距月球表面高为R处时，地面控制中心将其速度调整为v时恰能绕月匀速飞行。将月球视为质量分布均匀的球，则月球表面的重力加速度为　

A．v²/R　　　　　B．2v²/R　　　　　　　　 C．v²/2R　　　　　　　　　　　　 D．4v²/R

18．如图所示，带电平行金属板相互正对水平放置，两板间存在着水平方向的匀强磁场。带电液滴a沿垂直于电场和磁场的方向进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，在它正前方有一个静止在小绝缘支架上不带电的液滴b。带电液滴a与液滴b发生正碰，在极短的时间内复合在一起形成带电液滴c，若不计支架对液滴c沿水平方向的作用力，则液滴离开支架后

A．一定做曲线运动　　　　 

B．可能做直线运动

C．可能做匀速圆周运动　　　

D．电场力对它做正功

19．放在固定斜面上的物体受到一个与斜面平行的外力作用，当这个外力的大小分别是60N和10N时，物体都能保持匀速运动。则在取消上述外力，让该物体沿斜面滑动时，它受到的摩擦力的大小可能是：①35N；②25N；③15N；④5N　　　　　　

A．只有①　　　　B．只有②　　　 C．只有①②　　　 D．只有③④

20．如图所示，两个质量不同的二价正离子a和b以相同的初动能进入正交的匀强电场和匀强磁场区。进入时的速度方向和电场、磁场方向都垂直。不计离子的重力。进入后发现a向上偏转，b向下偏转。下列说法中正确的是　

A．a的荷质比大，偏转过程动能增大

B．a的荷质比小，偏转过程动能减小

C．b的荷质比大，偏转过程动能减小

D．b的荷质比小，偏转过程动能增大

21．（18分）

⑴ 某同学利用闪光照相研究物体的平抛运动，他拍摄了小球沿水平桌面运动并抛出的闪光照片，如右图所示。若图中每一正方形小格的边长均表示1.0cm，照相机相邻两次闪光的时间间隔均为0.050s。根据图中的记录，可计算出小球做平抛运动的初速度大小为　　　 m/s，小球通过e点时竖直方向的分速度大小为　　　 m/s。

⑵下面甲、乙两图中，一个是伏安法测电阻的实物连接图，另一个是用电流表和电压表测定电源电动势和内阻的实物连接图。

　

	表丁

①测定电源电动势和内阻的实物连接图是图___ 。

②上面的表丙和丁是利用上面第⑴小题中的实物图且当滑动变阻器的滑动触头逐渐向右移动时依次测得的实验数据表，其中与甲图对应的表格是____表。

③在伏安法测电阻的实验中电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A，用螺旋测微器测量电阻丝的直径，则下图中电压表的读数为____V，电流表的读数为______A，被测电阻丝的直径的测量值为_____mm。

22．（16分）一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为m=12kg的物体A、B，将它们竖直静止在水平面上，如图所示。现将一竖直向上的变力F作用在A上，使A开始向上做匀加速运动，经0.40s物体B刚要离开地面。求：⑴此过程中所加外力F的最大值和最小值。⑵此过程中力F所做的功。（设整个过程弹簧都在弹性限度内，取g = 10m/s²）

　

23．（18分）如图所示，有一个矩形线框，质量为m=0.016kg，长L=0.50m，宽d=0.10m，电阻R=0.10Ω。从离匀强磁场上边缘高h=5.0m处由静止自由下落，进入磁场时线圈恰好能做匀速运动。不计空气阻力，磁场高度H=7.0m，取g=10m/s²。求：⑴匀强磁场的磁感应强度B的大小。⑵线圈由图中位置1运动到位置2的过程中，线圈内产生的焦耳热Q是多少？

24．（20分）如下左图所示，真空中有两水平放置的平行金属板C、D，上面分别开有正对的小孔O₁和O₂，金属板C、D接在正弦交流电源上，两板间的电压u_CD随时间t变化的图线如下右图所示。t=0时刻开始，从D板小孔O₁处连续不断飘入质量为m=3.2×10^-25kg，电荷量为q=1.6×10^-19C的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）。在C板外侧有以MN为上边界CM为左边界的匀强磁场，MN与C金属板平行，相距d=10cm，O₂C的长度L=10cm，匀强磁场磁感应强度的大小为B=0.10T，方向如图所示，粒子的重力及粒子间相互作用力忽略不计。平行金属板C、D之间的距离足够小，粒子在两板间的运动时间可忽略不计。求：⑴带电粒子经小孔O₂进入磁场后，能飞出磁场边界MN的最小速度为多大？⑵从0到0.06s末时间内哪些时间段飘入小孔O₁的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN？⑶磁场边界MN有粒子射出的长度范围有多长。（计算结果保留一位有效数字）⑷在图中用阴影标出有粒子经过的磁场区域。

参考答案及提示

13．A　　14．C　15．B（提示：铅的原子序数是82，先由此推断X的原子核的电荷数是112，质量数是277，因此X核内的质子数是112，中子数是165。）　 16．D　 17．B　　18．A　 19．C（提示：两次匀速运动一定有一次向上，有一次向下；其中外力大小为60N时物体一定是向上滑动的，拉力方向也一定向上；外力大小为10N时，物体一定是向下滑动的，但外力方向可能向上也可能向下。）20．D（提示：由于动能相同，质量大的速度小，因此重力大的洛伦兹力小，合力向下，向下偏转。由于电量相同，因此向下偏转的荷质比小。向下偏转过程重力和电场力都做正功，因此动能增加。）

21．⑴ 1.0；1.5　⑵①甲（提示：用甲图只能得到滑动变阻器和定值电阻的和，无法得到定值电阻的阻值；但用此电路可测电动势和内阻。） ②丁（提示：甲图滑动触头向右移动时，接入电路中的阻值减小，电路增大，路端电压降低。） ③1.78，0.42，0.642

22．⑴285N，45N（提示：开始时弹簧压缩量是0.15m，B刚要离开地面时弹簧伸长量x=0.15m，因此A的位移是0.3m，加速度是3.75m/s²。开始时刻F=ma=45N；B刚要离开地面时F´-mg-kx=ma，得F´=285N。）⑵49.5J（提示：拉力做的功等于系统增加的机械能，始末状态弹性势能相同。）

23．⑴0.40T ⑵0.080J（提示：只有线框进入磁场过程才产生焦耳热，而该过程是匀速的，因此重力势能减小等于焦耳热。）

24．⑴v₀=5×10³m/s （提示：R₀=d对应的是最小速度。）⑵0.035s-0.055s（提示：0.03s前粒子无法进入磁场，0.03s后设电压为u₀时对应的半径为d，则qu₀=mv₀²/2，u₀=25V，根据图像可知与-25V电压对应的时间分别为0.035s和0.055s）⑶0.059m（提示：设粒子在磁场中运动的最大速度为v_m，对应的运动半径为R_m，则qu_m=mv_m²/2，R_m=0.14m，与之对应的侧移是0.0414m，磁场边界MN有粒子射出的长度范围为：Δx=d-x=0.0586m。⑷正确的画出粒子经过的磁场区域。