普通高中毕业班综合测试（一）物理

本试卷分选择题和非选择题两部分，共6 页，满分为150 分。考试时间120 分钟。

第一部分选择题（共40 分）

一、本题共10小题；每小题4 分，共40 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个正确选项，有的小压有多个正确选项．全部选对的得4 分，选不全的得2 分，有选错或不答的得0 分．

1 ．下列关于波的说法正确的是

A ．偏振是横波特有的现象

B ．光导纤维传递信号利用了光的全反射原理

C ．太阳光下的肥皂泡表面呈现出彩色条纹，这是光的衍射现象

D ．凸透镜的弯曲表面向下压在另一块平板玻璃上，让光从上方射入，能看到亮暗相间的同心圆，这是光的干涉现象

2 ．在温度不变的条件下，设法使一定质量的理想气体的压强增大，在这个过程中

A ．气体的密度增加  B ．气体分子的平均动能增大

C．外界对气体做了功 D ．气体从外界吸收了热量

3 ．理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可通过触头Q 调节，在副线圈输出端连接了定值电阻R₀ 和滑动变阻器R ,在原线圈上加一电压为U 的交流电， 如图所示，若

A ．Q位置不变，将P向上滑动，U'变大

B ．Q位置不变，将P 向上滑动，电流表的读数变大

C ．P位置不变、将Q向上滑动，电流表的读数变大

D . P 位置不变，将Q 向上滑动，变压器的输入功率不变

4 ，质量为1kg 的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0 . 2 ，从t＝0 开始以初速度v₀沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用，取向右为正方向，g =10m/s² ，该物体受到的摩擦力f 随时间变化的图像是

5 ．某放射性元素在9 天内衰变了3 / 4 , 这种元素的半衰期为

A . 6 天  B . 4 . 5 天 C . 3 天　D . 1 . 5 天

6 ．氢原子能级如图所示，一群原处于n＝4 能级的氢原子回到n ＝1的状态过程中

A ．放出三种频率不同的光子

B ．放出六种频率不同哟光子

C ．放出的光子的最大能量为其12 . 75ev ，最小能量是0.66eV

D ．放出的光能够使逸出功为13 . 0eV的金属发生光电效应

7 ．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是

A ．布朗运动就是液体分子的热运动·

B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式

C ．用活塞压缩气缸里的气体，对气体做了2 . 0×10⁵ J的功，若气体向外界放出0 .5×10⁵J的热量，则气体内能增加了0 .5×10⁵J

D ，利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的

8 ．如图为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是

A ．启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L 产生瞬时高电压

B ．日光灯正常发光后，镇流器L 使灯管两端电压低于电源电压

C ．日光灯正常发光后启动器是导通的

D ．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源

9 ．平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合电键S ，小球平衡后悬线偏离竖直方向的夹角为θ , 如图所示，若A 板不动，θ增大，这可能是由于

A . S 保持闭合，B 板向左平移了一些

B . S 保持闭合，B 板向上平移了一些（小球仍处于两极板之间）

C . S 断开，B 板向左平移了一些

D . S 断开，B 板向上平移了一些（小球仍处于两极板之间）

10 ．如图所示，a 、b 两点相距24m ，一列简谐波沿a 、b 所在的直线传播．t = 0 时，a 点处于波峰、b 点处于波谷；t = 0 . 5s 时，a 点处于波谷、b 点处于波峰．下列判断正确的是

A ．波一定是由a 向b 传播的

B ．周期可能是0 . 4s

C ．波长可能是16m

D ．波速一定是48m/s

第二部分　非选择题（共110 分）

二．本题共8小题，共110 分．解答题应写出必要的文字说明、方程式和盆要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

11．( 8 分）如图所示，水平桌面上固定着斜面体A ，斜面体的曲面末端与桌面的右边缘平齐，且切线沿水平方向，现要设计一个实验测出小铁块B 自斜面顶端由静止开始下滑到底端的过程中，摩擦力对小铁块做的功W_f ．实验器材可根据实验需要自选．

( l ）写出需要补充的实验器材：_______ .

( 2 ）简要说明实验中要直接测量的物理量并写出其英文字母符号，

( 3 ）已知重力加速度为g ，写出用第（2 ）问中直接测量的物理量符号所表示的W_f的表达式：

12 . ( 12 分）( 1 ）要用伏安法测量R_x的电阻，已知电压表内阻约几kΩ，电流表内阻约1Ω ，若用图甲电路，R_x的测量值比真实值_______（填“偏大”或“偏小”），若R_x的阻值约为10Ω，应采用＿（选“甲图”或“乙图”）的电路，误差会比较小．

 

( 2 ）无论是用甲图或乙图测量，都不可避免产生由电表内阻引起的测量误差，有两个研究性学习小组分别设计了以下的实脸方案：

l ．第一组利用如图丙的电路进行测量，主要实验步骤如下：

第一步：将电键S₂接2 ，闭合电键S₁ ，调节滑动变阻器R_P和R_W ，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数U₁、I₁ .

① 请你写出接着的第二步，并说明需要记录的数据：_______________.

② 由以上记录的数据计算出被测电阻R_x的表达式为R_x＝____________.

③ 简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差

________________________________.

第二组同学利用和图丁的电路测量，其中R₁是电阻箱，R₂ = 72Ω 、R₃ ＝100Ω．合上S ,当R₁未调至图中所示阻值时，灵敏电流计G 的指针会偏转，将R₁调至如图中所示时，灵敏电流计的指针回到零位

① 在答卷的方框内画出与图丁对应的电路图．

② 读出图中电阻箱的阻值为R₁=＿Ω，算出待测电阻的值Rx=______Ω

13 . ( 12 分）神舟六号载人飞船在绕地球飞行了5 圈后变轨，轨道变为距地面高度为h 的圆形轨道．已知地球半径为R ，地面附近的重力加速度为g ．求飞船在圆轨道上运行的速度和运行的周期．

14 . ( 14 分）如图所示，竖直平面上有一光滑绝缘半圆轨道，处于水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中，轨道两端点A 、C 高度相同，轨道的半径为R ．一个质量为m的带正电的小球从槽右端的A 处无初速沿轨道下滑，滑到最低点B 时对槽底压力为2mg求小球在滑动过程中的最大速度．

两位同学是这样求出小球的最大速度的：

甲同学：B 是轨道的最低点，小球过B 点时速度最大，小球运动过

程机械能守恒，mgR=mv², 解得小球在滑动过程中的最大速度为v=

乙同学：B 是轨道的最低点，小球过B 点时速度最大，小球在B 点受到轨道的支持力为N＝2mg ，由牛顿第二定律有F_N－mg=m，解得球在滑动过程中的最大速度为v=.

请分别指出甲、乙同学的分析是否正确，若有错，将最主要的错误指出来，解出正确的答案，并说明电场的方向．

15 . ( 14 分）U 形金属导轨abcd 原静止放在光滑绝缘的水平桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面，一根与bc 等长的金属棒PQ平行b c放在导轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f, 已知磁感强度B ＝0 . 8T ；导轨质量M ＝2 kg，其中bc 段长0 . 5m 、电阻r= 0．4Ω，其余部分电阻不计；金属棒PQ质量m = 0 . 6kg 、电阻R = 0 . 2Ω 、与导轨间的摩擦因数μ＝0 . 2 ．若向导轨施加方向向左、大小为F ＝2N 的水平拉力，如图所示．

求：导轨的最大加速度、最大电流和最大速度．（设导轨足够长，g 取10m/s² )

16 . ( 15 分）玻璃棱镜ABCD 可以看成是由如图所示的ADE 、ABE 、BCD 三个直角三棱镜组成，一束从AD 面人射的光线在棱镜中的折射光线ab 与AD 面的夹角α＝60°，已知光在真空的速度c＝3×10⁸m / s ，玻璃的折射率n =1 . 5 ．求：

( l ）这束入射光线的入射角多大？（用反三角函数表示）

( 2 ）光在棱镜中的传播速度多大？

( 3 ）该束光线第一次从CD 面出射时的折射角以及此出射光线的偏向角（射出棱镜的光线与射入棱镜的光线之间的夹角）多大？（解题过程要画出解题所需的完整光路图）

17 . ( 17 分）未来人类要通过可控热核反应取得能源，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内．约束的办法有多种，其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料，称为“托卡马克”装置．如图所示为这种装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界的匀强磁场（b 区域）围着磁感应强度为零的圆形a 区域，a 区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束．

设环形磁场的内半径R₁＝0.50m，外半径R₁＝1.0m ，若磁场的磁感应强度B = l . 0T ．被约吏的离子比荷=4×10⁷C/kg

( l ）完成核反应方程：．

( 2 ）若a 区域中沿半径OA方向射入磁场的离子不能穿越磁场，粒子的速度不能超过多大？

( 3 ）若要使从a 区域沿任何方向射入磁场的速率为2×10⁷m/s的离子都不能越出磁场的外边界，则b 区域磁场的磁感应强度B'至少要有多大？

18 , ( 18 分）光滑水平地面上停放着一辆质量m=2kg 的平板车，质量M=4kg 可视为质点的小滑块静放在车左端，滑块与平板车之间的动摩擦因数μ＝0 . 3 ，如图所示．一水平向右的推力F＝24N 作用在滑块M 上0 . 5 s撤去，平板车继续向右运动一段时间后与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且车以原速率反弹，滑块与平板之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，平板车足够长，以至滑块不会从平板车右端滑落，g取10m/s² ．求：

( l ）平板车第一次与墙壁碰撞后能向左运动的最大距离s多大？此时滑块的速度多大？

( 2 ）平板车第二次与墙壁碰撞前的瞬间速度v₂多大？

( 3 ）为使滑块不会从平板车右端滑落，平板车l至少要有多长？

普通高中毕业班综合侧试（一）

物理试题参考答案

题号	l	2	3	4	5	6	7	8	9	l0
答案	ABD	CA	C	A	B	BC	CD	AB	AD	C

11. （共8 分）( l ）天平、直尺、重锤线、白纸和复写纸

( 2 ）曲面顶端离桌面高度H ，桌面离地高度h , 桌面右边缘到铁块落地点的水平距离s，小铁块质量m。

（3）W_f=mgH－

12 .（l ）偏小　 甲图

( 2 ) Ⅰ．① 将电键S₁接1　记录这时电压表和电流表的示数U₂、I₂

② =(R_A+R_P)+R_x　 =(R_A+R_P) ，两式相减，消去(R_A+R_P)，得出Rx，避免了电流表引起的测量误差

Ⅱ．① 电路图如图② 36 , 200

13 , ( 12 分）设地球质量为M ，飞船质量为m ，圆轨道的半径为；

根据万有引力定律和牛顿第二定律G=m

在地面附近G=mg　 r=R+h

解得：v=R　由T=

求得：T=

14 ( 14 分）甲同学的分析是错误的,乙同学分析也是错误的, 正确解如下：

小球在滑动过程中的最大速度的位置不在最低点B。正确解如下：

小球在B点时：F_N－mg= m

F_N=2mg　 v²=gR

从A到B，设电场力做功W_E，由动能定理W_E+mgR=mv²

得W_E=－mgR

电场力做负功，带电小球受电场力方向向右F_E==mg

电场强度方向向右

从A 到B 之间一定有位置D 是小球运动速度方向瞬时合力为零处，也是小球速度最大处。

设OD 连线与竖真方向夹角θ，F_Ecosθ=Gsinθ

mv_m²=mgRcosθ－F_E(R－Rsinθ)

vm=

15 . （共14 分）导轨受到PQ棒水平向右的摩擦力f=μmg

根据牛顿第二定律并整理得F－μmg－F_安=Ma

刚拉动导轨时，I=0 ，安培力为零，导轨有最大加速度

a==0.4m/s²

随着导轨速度增大，感应电流增大，加速度减小，当a=0 时，速度最大

速度最大值为v_m. ，电流最大为I_m，此时导轨受到向右的安培力F_B=I_mLB

F－μmg－I_mLB =0　 Im==2A

I = EI ( R + r )

I_m =BLv . /( R + r )　 v_m=I_m(R+r)/BL=3m/s

16 . ( 15 分）解（l ）设光在AD 面的入射角、折射角分别为i、r

 r=30°　根据n=

得sini=nsinr=0.75,　 i=arcsin0.75

( 2 ）根据n=　得v=2×10⁸m/s

( 3 ）光路如图所示ab 光线在AB面的人射角为45°

设玻璃的临界角为c ．则sinC==0.67

sin45°>0.67，因此光线ab 在AB 面会发生全反射

光线在CD面的入射角r'=r=30°

根据n=，光线在CD 面的出射光线与法线的夹角

i '＝i=sin0 . 75

图中B为所求的偏向角，从图中几何关系可知ΔNFM和ΔNGH有两个角相等，所以第三个角一定相等，所以∠FMN=∠FGH=90°

δ＝90°

17 . （共17 分）( 1 )

 ( 2 ）速度越大轨迹圆半径越大，要使沿OM方向运动的离子不能穿越磁场，则其在环形磁场内的运动轨迹圆中最大者与磁场外边界圆相切（本段文字也可用图形表达）

设轨迹圆的半径为r₁ ，则r₁²+R₁²=(R₂－r₁)²

代入数字解得r₁=0.375m

设沿该圆运动的离子速度为v₁，v₁=

代人数字得，v₁=1.5×10⁷m/s

 ( 3 ）设离子以v₂ 的速度沿与内边界圆相切的方向射入磁场且轨道与磁场外圆相切时，则以该速度沿各个方向射入磁场区的离子都不能穿出磁场边界（也可用图形表达）

设轨迹圆的半径为r₂，则r2==0.25m

设磁场的磁感强度为B ' ，由B '=代人数字得B'=2.0T

18 ．解：（共18 分）（1）滑块与平板车之间的最大静摩擦力fm=μMg，设滑块与车不发生相对滑动而一起加速运动的最大加速度为am，以车为研究对象，则a_m===6m/s²

以滑块和车整体为研究对象，作用在滑块上使滑块与车一起静止地加速的水平推力的最大值设为Fm，则F_m=(M+m)a_m＝36N

已知水平推力F=24N<36N，所以在F作用下M、m能相对静止地一起向右加速。

设第一次碰墙前M、m的速度为v₁,v₁==2m/s

第一次碰墙后到第二次碰前车和滑块组成的系统动量守恒

车向左运动速度减为0时，由于m<M，滑块仍在向右运动，设此时滑块的速度为v₁'，车离墙距离s

Mv₁－mv₁=Mv₁'

v₁'＝=1m/s

以车为研究对象，根据动能定理－μMgs＝－mv₁²

s==0.33m

 ( 2 ）第一次碰撞后车运动到速度为零时，滑块仍有向右的速度，滑动摩擦力使车以相同的加速度重新向右加速，如果车的加速过程持续到与墙第二次相碰，则加速过程位移也为s，可算出第二次碰鲡瞬向的速度大小也为2m/s，系统的总动量将大于第一次碰墙后的动量，这显然是不可能的，可见在第二次碰墙前车已停止加速，即第二次碰墙前一些时间车和滑块已相对静止．（有关于第二次碰墙瞬间前两者已相对静止的文字分析的给1 分）

设车与墙第二次碰撞前瞬间速度为v₂ ，则Mv₁－mv₁=(M+m)v₂

v₂=v₁=0.67m/s

 ( 3 ）车每次与墙碰撞后一段时间内，滑块都会相对车有一段向右的滑动，由于两者相互摩擦，系统的部分机械能转化为内能，车与墙多次碰撞后，最后全部机械能都转化为内能，车停在墙边，滑块相对车的总位移设为l，则有

μMgl＝(M+m)v₁²

代入数据解得l=1m