理科综合（刘波）

理科综合试题（物理部分）命题人 刘波二、选择题(本大题共有8个小题,每小题6分.在每个小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的给6分,选对但不全的给3分,错选或不选的得零分)14 .如图所示，光滑水平面上有一辆质量为2m的小车，车上左右两端分别站着甲、乙两个人，他们的质量都是m，开始两人和车一起以速度向右匀速运动。某一时刻，站在车右端的乙先以相对于地面水平向右的速度u跳离小车，然后站在车左端的甲以相对于地面水平向左的速度u跳离小车。两人都离开小车后，小车的速度将是 A. B.2 C.大于小于2 D.大于215 下列说法中正确的是 A物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能B对于同一种气体，温度越高，分子平均动能一定越大C要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热D一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大16 下列说法正确的是 A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应 B利用卢瑟福的粒子散射实验可以估算原子核的大小 C玻尔理论是依据粒子散射实验分析得出的D氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，总能量增大17 . 下列提供了科技发展的四则信息，其中肯定错误的是 A 低温技术已有重大突破，1933年低温已达0.25K, 1995年通过一系列巧妙的方法已达到110-8K 。随着低温技术的发展，科学家一定能把热力学温度降到绝对零度以下。B 随着火箭技术的发展，人类一定能够在地球上任意的位置发射一颗同步卫星。C 一个国际科研小组正在研制某种使所有的物体都可任意缩小放大的仪器，科学家希望在不久的将来能使载人飞机缩小到可用注射器注射到人的血管中，以便医生进入病人人体进行治疗。D 由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30左右，而海洋深处的温度要低得多，在水深6001000m的地方，水温约4，因此人们正在研制一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电，并取得了成功。PONM18英国物理学家托马斯杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象。右图为实验装置简图，M为竖直线光源(长直灯丝钠灯)、N和O均为有狭缝的遮光屏、P为像屏。现有四种不同带有狭缝的遮光屏，实验时的正确选择是 4321AN应选1，O应选2 。BN应选3，O应选4 。CN应选1，O应选4 。DN应选3，O应选2 。AaBPaABS19.如图，平行板电容器经开关S与电池连接，P处固定有一带电量非常小的正点电荷q ，以下操作中，可使q的电势能增大的是AS闭合，将A板上移一小段距离BS闭合，将B板上移一小段距离CS先闭合后断开，然后将A板上移一小段距离DS先闭合后断开，然后将B板下移一小段距离20如图所示在竖直方向上的两个匀强磁场B1和B2中，各放入一个完全一样的水平金属圆盘a和b，它们可绕竖直轴自由转动，用导线将a盘中心与b盘边缘相连，b盘中心与a盘边缘相连，从上向下看，当a 盘顺时针转动时（ ）A、b盘总是逆时针转动 B、若B1 B2同向，b盘顺时针转动C、若B1 B2反向，b盘顺时针转动 D、b盘总是顺时针转动0It0Px0It0PxABCD21如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是22实验题（18分）（1）某实验小组设计了如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。开始时闭合电键，电磁铁将A、B两个小车吸住，断开电键，两个小车同时在细绳拉力作用下在水平桌面上沿同一直线相向运动。实验中始终保持小车质量远大于托盘和砝码的质量，实验装置中各部分摩擦阻力可忽略不计。ycy该小组同学认为，只要测出小车A和B由静止释放到第一次碰撞通过的位移s1、s2，即可得知小车A和B的加速度a1、a2与位移s1、s2的关系。这个关系式可写成（ ）。实验时，该小组同学先保持两小车质量相同且不变，改变左、右托盘内的砝码重力，测量并记录对应拉力下小车A和B通过的位移s1和s2。经过多组数据分析得出了小车运动的加速度与所受拉力的关系。然后他们保持两小车所受的拉力相同且不变，研究小车的加速度与小车质量的关系，此时要改变实验变量是（ ），必须测量并记录的物理量是（ ）（要求对表示物理量的字母做出说明），这些测出并记录的物理量之间的关系式可写成（ ）。 （2）用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻，既可用图中（甲）图所示的电路，也可用（乙）图所示的电路，现使用（甲）图所示的电路，测得多组数据，把它们标在（丙）图的坐标纸上，并作出路端电压U与干路电流I间的关系（U-I）图像如图所示。由（丙）图的图像可知中，电源的电动势E= V，内电阻r= 。考虑到电流表和电压表本身电阻对测量结果的影响，（丙）图的图像并不是真正的路端电压U与干路电流I间的关系图像。请在原图像的坐标纸上定性地画出真正的U-I图像。如果（丙）图是采用（乙）图所示的电路进行测量并作出的图像，所得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较，各是偏大还是偏小？答： 。23（16分）2007年10月24日，我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星，其轨道示意图如图所示.卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10次点火控制。第一次点火，抬高近地点，将近地点抬高到约600km，第二、三、四次点火，让卫星不断变轨加速，经过三次累积，卫星加速到11.0km/s的速度进入地月转移轨道向月球飞去.后6次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车,最终把卫星送入离月面200km高的工作轨道(可视为匀速圆周运动).已知地球质量是月球质量的81倍,R月=1800km ,R地=6400km,卫星质量2350kg ,g取10.0m/s2 . （涉及开方可估算，结果保留一位有效数字）求：(1)卫星在绕地球轨道运行时离地面600km时的加速度.(2)卫星从离开地球轨道进入地月转移轨道最终稳定在离月球表面200km的工作轨道上外力对它做了多少功?（忽略地球自转及月球绕地球公转的影响） 24（18分）自由电子激光器原理如图所示，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两磁铁相互紧靠且极性相反电子在磁场力作用下 “扭动”着前进，每“扭动”一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量损失），两端的反射镜使光子来回反射，最后从透光的一端发射出激光（1）若激光器发射激光的功率为P6.63109W，频率为1016Hz，试求该激光器每秒发出的光子数（普朗克常量h=6.6310-34Js）；NNNNNSSSSS激光反射镜半反射镜（2）若加速电压U=1.8104V，电子质量m=9.010-31kg，电子电量e=1.610-19C，每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度B=9.010-4T，每个磁极左右宽l1=0.30m，垂直纸面方向长l2=1.0m当电子从正中央垂直磁场方向射入时，电子可通过几对磁极？ abRl1甲B25（20分）如图（甲）所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为l10.4m，导轨平面与水平面成q30角，下端通过导线连接阻值R0.6的电阻质量为m0.2kg、阻值r0.2的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁场中，取g10m/s2（1）若金属棒距导轨下端l20.5m，磁场随时间变化的规律如图（乙）所示，为保持金属棒静止，试求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时间变化的关系（2）若所加磁场的磁感应强度大小恒为B，通过额定功率Pm=10W的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力，使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动，经过0.5s电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变金属棒运动的v一t图像如图（丙）所示试求磁感应强度 B的大小和0.5s内电动机牵引力的冲量大小050.5t/sv/ms-1丙t/sB /T乙0.20.40.60.81.000.51.01.5理科综合试题答案（物理部分）14B 15B 16BD 17AC 18A 19D 20C 21AD 22（1）（8分） （2分）两小车质量（2分）。同学答“同时改变两小车质量”或“保持一车质量不变，改变另一车质量”都是正确的。小车A的质量m1，位移s1，小车B的质量m2、位移s2。（2分）对表示物理量的字母不做说明，不得分。（2分）(2)1.5； 1.0 图略，所画图象应在原图象的上方，与原图象的距离是越靠左边距离越小，越靠右边距离越大 都偏小23、（16分）解:(1)卫星在离地600km处对卫星加速度为a，由牛顿第二定律（1分） （2分）又由 （2分） 可得a=8 m/s2（2分）(2)卫星离月面200km速度为v，由牛顿第二定律得（1分）（2分）由 及M月/M=1/81 （2分） 得:V2=2.48106km2/s2（2分）由动能定理,对卫星W=mv2mv02= 2350（248104110002）= -11011J（2分）24(18分)（1）每个激光光子的能量 （2分）设该激光器每秒发射n个光子，则 （2分） 由 联立得 （2分）（2）设电子经电场加速获得的速度为v，由动能定理可得 （2分）电子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R， （3分）电子穿过每对磁极的侧移距离均相同，设每次侧移s，如图所示，由几何关系可得 （4分）通过的磁极个数 （3分）25(20分)（1）金属棒沿斜面方向受力平衡，外力应沿斜面向上，设其大小为F，则 （2分）由图乙可知，t时刻磁感应强度B的大小可表示为 B =2.5t T （1分）t时刻，回路中产生的感应电动势 （1分），此时回路中的感应电流 （2分）由联立得 N （1分）（2）由图丙可知，金属棒运动的最大速度vm5m/s，此时金属棒所受合力为零设金属棒此时所受拉力大小为F1，流过棒中的电流为Im，则F1-mgsinq -BIm l1=0 （2分）Em=Bl1vm Im= Pm=F1vm 由联立得 B=1T （3分）在0.5s时，设金属棒所受拉力大小为F2，加速度大小为a，运动的速度大小为v2，流过金属棒的电流为I2，根据牛顿第二定律F2-mgsinq -BI2l1=ma （2分）E2=Bl1v2 Pm=F2v2 v2at 在0.5s内，由动量定理： （2分） （2分）由联立解得 Ns （1分）