1、山东省实验中学综合测试题山东省实验中学综合测试题 时间：时间：9090 分钟分钟 第第 I I 卷卷 选择题（共选择题（共 4040 分）分） 一、单选题一、单选题（每题只有一个正确选项，共（每题只有一个正确选项，共 8 8 道小题，每题道小题，每题 3 3 分，共分，共 2424 分）分） 1.A、B 两物体沿同一直线运动，运动过程中的 xt 图象如图所示，下列说法正确的是( ) A4s 时 A 物体运动方向发生改变 B06s 内 B 物体的速度逐渐减小 C05s 内两物体的平均速度相同 D06s 内某时刻两物体的速度大小相等 答案 D 2如图所示，质量为 m 的长木板放在水平地面上，站在木
2、板上的人用斜向右下方的力 F 推 箱子， 三者都保持静止 人和箱子的质量也均为 m， 重力加速度为 g.下列说法正确的是( ) A人对长木板的压力大小为 mg B长木板对地面的压力大于 3mg C箱子受到的摩擦力的方向水平向左 D地面对长木板的摩擦力的方向水平向左 答案 C 解析 人用力F向右下方推箱子， 根据牛顿第三定律可知， 箱子对人施加向左上方的作用力， 根据平衡条件，人对长木板的压力大小小于 mg，故 A 错误；若人用斜向右下的力推箱子， 对三个物体的整体受力分析， 受重力和支持力， 故长木板对地面的压力等于 3mg， 故 B 错误； 箱子在人的推力作用下，有向右运动的趋势，因此箱子受
3、到的摩擦力的方向水平向左，故 C 正确；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面 对木板没有静摩擦力，故 D 错误 3.如图所示，质量为 m 的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径某同 学拿着该盒子在竖直平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，已知重力加速度为 g，空气阻力不 计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则( ) A该盒子做圆周运动的向心力一定恒定不变 B该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于 2 R g C盒子在最低点时，小球对盒子的作用力大小等于 mg D盒子在与 O 点等高的右侧位置时，小球对盒子的作用力大小等于 mg 答案 B
4、 解析 向心力的方向始终指向圆心，是变化的，故 A 错误；在最高点，由 mgmR4 2 T2 得，周 期 T2 R g，故 B 正确；盒子在最低点，由 FmgmR 42 T2 和 mgmR4 2 T2 可得，F2mg， 故 C 错误； 盒子在与 O 点等高的右侧位置时， 盒子底部对小球的支持力等于小球的重力 mg， 而盒子侧壁的支持力也等于 mg，两者相互垂直，所以盒子对小球的作用力等于 2mg，根据 牛顿第三定律，小球对盒子的作用力大小等于 2mg，故 D 错误 4如图所示，圆形区域内存在一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B1，P 点 为磁场边界上的一点大量相同的带正电荷粒子以相
5、同的速率从 P 点射入磁场区域，速度方 向沿纸面内的各个方向这些粒子射出磁场区域的位置均处于磁场边界的某一段圆弧上，这 段圆弧的弧长是磁场边界圆周长的1 6.若只将磁感应强度的大小变为 B2，结果相应的弧长变为 磁场边界圆周长的1 3，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，则 B2 B1等于( ) A. 3B. 3 3 C.1 2D2 答案 B 解析 当磁感应强度为 B2时， 从 P 点射入的粒子与磁场边界的最远交点是轨迹上直径与磁场 边界圆的交点，即POM120 ，如图所示： 所以粒子做圆周运动的半径 r2Rsin60 mv qB2， 同理可知， r1Rsin30 mv qB1， 解得： B2
6、B1 3 3 ， 故 B 正确 5.如图甲，有一物体由 O 点以初速度 v0沿水平面向右滑行，物体始终受到一个水平向左的恒 力 F，已知物体与水平面间的动摩擦因数 0.1，其动能 Ek随离开 O 点的距离 s 变化的图线 如图乙所示，g 取 10m/s2，则以下说法正确的是( ) A物体的质量为 m2kg B物体受到水平向左的恒力 F2N C物体与水平面间的摩擦力大小 Ff3N D由于摩擦力做负功，物体的机械能不断减小 答案 A 解析 向右运动，由(Fmg) s0Ek0 即(F0.1m10)5025 向左运动，由(Fmg) sEk 即(F0.1m10)55 得 m2kg，F3N 摩擦力 Ffm
7、g0.1210N2N 由于动能先减小后增大，故机械能也是先减小后增大 6.火星是太阳的类地行星，直径约为地球的 53%，质量为地球的 11%.地球绕太阳运动的半长 轴记作 1 天文单位，火星绕太阳运动的半长轴为 1.52 天文单位“火卫一”是火星的天然卫 星下列说法正确的是( ) A月球绕地球做圆周运动的线速度比地球同步卫星的线速度大 B 在地球表面附近绕行的卫星的向心加速度是在火星表面附近绕行的卫星的向心加速度的 5 倍 C火星绕太阳公转一周约为地球公转时间的两倍 D月球绕地球做圆周运动的半径为 R1，周期为 T1.“火卫一”绕火星做圆周运动的半径为 R2，周期为 T2，则R1 3 T12
8、R23 T22 答案 C 解析 对月球和地球的同步卫星而言，因同步卫星绕地球运动的半径小于月球绕地球运动的 半径，根据 v GM r 可知，月球绕地球做圆周运动的线速度比地球同步卫星的线速度小， 选项 A 错误；根据 aGM R2 可知在地球表面附近绕行的卫星的向心加速度与在火星表面附近 绕行的卫星的向心加速度的关系是：a 地 a火 M地 M火 R火2 R地2 100 11 53 100 22.6 倍，选项 B 错误；根据 开普勒第三定律可知：T 地2 T火2 r地3 r火3 1 1.52 3，解得T火 T地 1.52 32 倍，选项 C 正确；月球绕地球 做圆周运动的中心天体是地球，而“火卫
9、一”绕火星做圆周运动的中心天体是火星，两者中 心天体不同，则R1 3 T12 R23 T22，选项 D 错误 7.如图所示，A、B 两小球用轻杆连接，A 球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动，B 球处于光滑 水平面上，不计球的体积开始时，在外力作用下 A、B 两球均静止且杆竖直现撤去外力， B 开始沿水平面向右运动已知 A、B 两球质量均为 m，杆长为 L，重力加速度为 g，则下列 说法中不正确的是( ) AA 球下滑到地面时，B 球速度为零 BA 球下滑到地面过程中轻杆一直对 B 球做正功 CA 球机械能最小时，B 球对地的压力等于它的重力 D两球和杆组成的系统机械能守恒，A 球着地时的速度为 2
10、gL 答案 B 解析 A 球下滑到地面时，A 球速度竖直，沿杆的速度为零，即 B 球速度为零，故 A 正确； 开始时，B 球静止，B 的速度为零，当 A 落地时，B 的速度也为零，因此在 A 下滑到地面的 整个过程中，B 先做加速运动，后做减速运动，因此，轻杆先对 B 做正功，后做负功，故 B 错误；A 球机械能最小时，B 球动能最大，即加速度等于零，轻杆作用力为零，B 球对地的 压力等于它的重力，C 正确；A 球落地时，B 的速度为零，在整个过程中，系统机械能守恒， 由机械能守恒定律得：mgL1 2mv 2，解得 v 2gL，故 D 正确 8如图所示，是磁流体发电机示意图平行金属板 a、b
11、之间有一个很强的匀强磁场，将一 束等离子体(即高温下电离的气体， 含有大量等量正、 负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场， a、 b 两板间便产生电压 如果把 a、 b 板与用电器相连接， a、 b 板就是等效直流电源的两个电极 若 磁场的磁感应强度为 B，每个离子的电荷量大小为 q、速度为 v，a、b 两板间距为 d，两板间 等离子体的等效电阻为 r，用电器电阻为 R.稳定时，下列判断正确的是( ) A图中 a 板是电源的正极 B电源的电动势为 Bvq C用电器中电流为 Bvq Rr D用电器两端的电压为 R RrBvd 答案 D 解析 由左手定则，正离子受洛伦兹力向下偏转，负离子受洛伦兹力向上
12、偏转，b 板为电源 的正极，A 错误；由平衡条件得 qvBqU d，电源电动势 EUBdv，电流 I E Rr Bdv Rr， 用电器两端的电压 URIR R RrBvd，故 B、C 错误，D 正确 二、多选题二、多选题（每题有多个正确选项，共（每题有多个正确选项，共 4 4 道小题，每题道小题，每题 4 4 分，漏选得分，漏选得 2 2 分，错选不得分，共分，错选不得分，共 1616 分）分） 9.电子在电场中仅受电场力作用运动时，由 a 点运动到 b 点的轨迹如图中虚线所示图中一 组平行等距实线可能是电场线，也可能是等势线下列说法正确的是( ) A若 a 点的电势比 b 点低，图中实线一定
13、是等势线 B不论图中实线是电场线还是等势线，电子在 a 点的电势能都比 b 点小 C若电子在 a 点动能较小，则图中实线是电场线 D如果图中实线是等势线，则电子在 b 点电势能较大 答案 CD 解析 若图中实线是电场线，根据粒子运动轨迹可以判断，电子所受电场力水平向右，则电 场线向左，a 点电势比 b 点低，所以若 a 点的电势比 b 点低，图中实线可能是电场线，A 错 误若图中实线是电场线，根据 A 选项的分析，电场线向左，a 的电势小于 b 的电势，根据 电势能 Ep(e)，电子在电势低的位置电势能大，所以电子在 a 点的电势能大于 b 点电势 能，B 错误若电子在 a 点动能小，说明由
14、a 到 b 加速，如果图中实线是电场线，结合 A 选 项的分析，方向向左，电子受力向右，加速，a 点动能小，C 正确如果图中实线是等势线， 则电场线与等势线垂直，根据电子运动轨迹可以判断电子受力竖直向下，所以由 a 到 b 电场 力做负功，b 点动能小，电势能大，D 正确 10如图所示，R 是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小理想变压器原、副线 圈的匝数比为 101，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上 交变电压，其瞬时值表达式为 u1220 2sin100t (V)，则( ) A电压表的示数为 22 2V B副线圈中交流电的频率为 50Hz C在天逐渐变黑的过
15、程中，电流表 A2的示数变小 D在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变大 答案 BC 解析 原线圈的电压的最大值为 220 2V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的 电压的最大值为 22 2V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为 U22 2 2 V22V，故 A 错误； 副线圈中交流电的频率为 f 2 100 2 Hz50Hz， 选项 B 正确； 在天变黑的过程中， 光照变弱， R 阻值增大， 电路的总电阻增大， 由于电压是由变压器决定的， 输出的电压不变， 所以电流变小，电流表 A2的示数变小，故 C 正确；由于变压器的输入和输出的功率是相等 的，副线圈的电流减小，电压不变
16、，所以由 PUI 可知，输出的功率要减小，故输入的功率 也要减小，故 D 错误 11图甲为一列简谐横波在 t0 时刻的波形图，P、Q 为介质中的两个质点，图乙为质点 P 的振动图象，则( ) At0.2s 时，质点 Q 沿 y 轴负方向运动 B00.3s 内，质点 Q 运动的路程为 0.3m Ct0.5s 时，质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度 Dt0.7s 时，质点 Q 距平衡位置的距离小于质点 P 距平衡位置的距离 答案 CD 解析 波长 2m，周期 T0.4s由题图乙可知 P 在 t0 时开始向 y 轴正方向运动，即波 在向 x 轴负方向传播， Q 点在 t0 时向 y 轴负方向运
17、动， t0.2s 时， 正在向 y 轴正方向运动， A 错误；00.3s 内，质点 Q 完成3 4T 振动，由于 Q 不是处于最大位移或平衡位置处，所以 Q 通过的路程 s3 440.1m0.3m，B 错误；t0.5s 时 P 点位于波峰位置，加速度最大，C 选项正确；t0.7s 时 P 点位于波谷位置，距平衡位置距离最大，D 选项正确 12 氢原子光谱如图甲所示， 图中给出了谱线对应的波长， 玻尔的氢原子能级图如图乙所示， 已知普朗克常量 h6.6310 34J s， 可见光的频率范围约为 4.210147.81014Hz， 则( ) AH谱线对应光子的能量小于 H谱线对应光子的能量 B图甲
18、所示 H、H、H、H四种光均属于可见光范畴 CH对应光子的能量约为 10.2eV DH谱线对应的跃迁是从 n3 能级到 n2 能级 答案 ABD 解析 由题图甲可知， H谱线对应光子的波长大于 H谱线对应光子的波长， 结合 Ehc 可知， H谱线对应光子的能量小于 H谱线对应光子的能量，故 A 正确；依据可见光的频率范围可 知，甲图所示的四种光均属于可见光范畴，故 B 正确；H谱线对应光子的能量 E1hc 1 6.6310 343.0108 486.310 9J4.0910 19J2.556eV，故 C 错误；H 谱线对应光子的能量为 E2 hc 2 6.6310 343.0108 656.3
19、10 9J3.0310 19J1.89eV，可知 H 谱线对应的跃迁是从 n3 能 级到 n2 能级，故 D 正确 第第 IIII 卷卷 非选择题（共非选择题（共 6060 分）分） 三三、实验题、实验题（本题包括（本题包括 1313、1414 两个小题，共计两个小题，共计 1414 分）分） 13(6 分)(1)“探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图甲所示下列说法正确的是 _ A斜槽必须是光滑的，且末端切线调成水平 B每次释放小球必须从斜槽同一位置由静止释放 C将球的位置记录在坐标纸上后，取下坐标纸，用直尺将所有点连成折线 D小球运动时不应与竖直面上的坐标纸相接触 (2)在“探究求合力的方
20、法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两 根细绳，细绳的另一端都有绳套，如图乙所示 下列实验操作正确的是_ A用一个弹簧测力计与用两个弹簧测力计拉橡皮条时，只要满足橡皮条的长度相等 B拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C实验中，两根细绳必须等长 D实验中，只需记下弹簧测力计的读数 实验中，弹簧测力计的示数如图丙所示，则图中弹簧测力计的读数为_N. 某次实验中，若两个弹簧测力计的读数均为 4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则 _(选填“能”或“不能”)用一个量程为 5N 的弹簧测力计测量出它们的合力， 理由是 _ 答案 (1)BD（2 分）
21、(2)B（1 分） 2.5（1 分） 不能（1 分） 两弹簧测力计拉力的合力超出弹簧测力计的量程（1 分） 14 (8 分)小明同学利用如图甲所示电路测量多用电表欧姆挡内部电池的电动势和电阻 使用 的器材有：多用电表，电压表(量程 3V、内阻为 3k)，滑动变阻器(最大阻值 2k)，导线若 干请完善以下步骤： (1)将多用电表的选择开关调到“100”挡，再将红、黑表笔短接，_(填“机械”或 “欧姆”)调零； (2)将图甲中多用电表的红表笔接 a 端，黑表笔接 b 端，那么电压表的右端为_接线柱 (选填“”或“”)； (3)欧姆表内部电路可等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，
22、如图乙 所示，记电池的电动势为 E，欧姆表“100”挡内部电路的总内阻为 r，调节滑动变阻器， 测得欧姆表的读数R和电压表读数U， 某次测量电压表的示数如图丙所示， 读数为_V， 根据实验数据画出的1 UR 图线如图丁所示，求得电动势 E_V，内部电路的总电 阻 r_k. 答案 (1)欧姆（1 分） (2)（1 分） (3)0.95(0.930.97)（2 分） 1.46(1.441.48)（2 分） 1.5(1.41.6)（2 分） 四、四、计算题计算题 （本题包括本题包括 4 4 个小题，共个小题，共 4646 分分 15(8 分)如图，气缸左右两侧气体由包有绝热材料的活塞隔开，活塞与气缸
23、光滑接触。初始 时两侧气体均处于平衡态，体积分别为V1= V和V2= 2V，温度分别为T1= 2T和T2=5T。先 保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后取走绝热材料 使活塞导热，两侧气体最后达到平衡。求： 两侧气体体积相同时，左侧气体的温度T3的大小； 最后达到平衡时两侧气体体积之比。 设初始时压强为， 左侧气体满足： 右侧气体满足： 解得： （4 分） 活塞导热达到平衡， 左侧气体满足： 右侧气体满足： 平衡时，则有： 解得： （4 分） 16.（8 分）如图为一玻璃砖的截面图，ABCD 为长方形，BCE 为圆.AB=2R，BC=R，一束 单色光从 AD 界面上的
24、 F 点（未画出）入射，在 CD 界面上的 G 点（未画出）发生一次全 反射后，从 BE 界面上的 H 点射出，折射角 =60 ，折射光平行于 DE 且与反射光垂直， 真空中的光速为 c。 （i）画出光路图并求出折射率 n； （ii）光从射入玻璃砖到第一次射出的时间t。 （i）光路图如图所示： 由几何关系得：， ， 解得： （3 分） （ii）由几何关系得： 在等腰GHC 中： 在直角FDG 中： （5 分） 17(14 分)如图甲所示，两光滑导轨由水平、倾斜两部分平滑连接，相互平行放置，两导轨 相距 L1m，倾斜导轨与水平面成 30 角倾斜导轨所处的某一矩形区域 BBCC 内有 一垂直斜面向
25、上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B11T，B、C 间距离为 L12m倾斜导轨 上端通过单刀双掷开关 S 连接 R0.8 的电阻和电容 C1F 的未充电的电容器现将开关 S 掷向 1，接通电阻 R，然后从倾斜导轨上离水平面高 h1.45m 处垂直于导轨静止释放金属棒 ab，金属棒的质量 m0.4kg，电阻 r0.2，金属棒下滑时与导轨保持良好接触，在到达斜 面底端 CC前已做匀速运动金属棒由倾斜导轨滑向水平导轨时无机械能损失，导轨的电 阻不计当金属棒经过 CC时，开关 S 掷向 2，接通电容器 C，同时矩形区域 BBCC 的 磁感应强度 B1随时间变化如图乙所示 水平导轨所处的某一矩形区域 CC
26、DD 内无磁场， C、D 间距离为 L28mDD右侧的水平轨道足够长且两水平轨道内有竖直向上的匀强磁 场，磁感应强度大小为 B22T，g10m/s2，求： (1)金属棒刚进入矩形磁场区域 BBCC 时两端的电压； (2)金属棒通过矩形磁场区域 BBCC 的过程中，电阻 R 产生的热量； (3)若金属棒在矩形区域 CCDD 内运动，到达 DD前电流为零，则金属棒进入 DD右 侧磁场区域运动达到稳定后，电容器最终所带的电荷量 答案 见解析 解析 (1)金属棒进磁场前机械能守恒： mg(hL1sin)1 2mv1 2 得：v13m/s 刚进磁场时：E1B1Lv13V 得 U R RrE12.4V（4
27、 分） (2)金属棒到达底端 CC已匀速： mgsinB1B1Lv2 Rr L 得 v22m/s 金属棒通过矩形磁场区域 BBCC 的过程中： mgh1 2mv2 2Q 得 Q5J 电阻 R 产生的热量 QR R RrQ4J（4 分） (3)B1随时间变化 4s 内： UC1LL1B1 t 0.5V 金属棒在无磁场区域内匀速： tL2 v24s 进磁场 B2时 B1刚好不变，电容器继续充电， 当电容器充电稳定时： UC2B2Lv3， 此过程中电容器中变化的电荷量 QCUC2CUC1 设此过程中的平均电流为 I ，时间为 t，根据动量定理有： B2L I tmv3mv2 其中 I tQ 得：v3
28、 9 22m/s 电容器最终所带的电荷量：Q终CUC2 9 11C（6 分） 18（16 分）.如图所示，长为l=1 m、质量为M=1 kg的长木板放在光滑的平台上，质量为m=0.5 kg的物块放在长木板上表面的左端，在平台右侧边緣固定一定滑轮，绕过定滑轮的细线一 端系在物块上,连接物块的细线保持水平，用大小为F=1.2 N的拉力向下拉细线，使物块向 右做加速运动，巳知物块与长木板间的动摩擦因数为 0. 2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，重力加速度g取 10 m/s2，长木板右端离定滑轮距离足够大,平台离地面足够高，求: （1）在拉力F作用下，物块与长木板之间的摩擦力大小; （2）若不用拉力
29、，而在细线上悬挂一个重为G=5 N的重物，释放重物，则物块滑离长木板 时，长木板运动的距离为多少? （3）若（2）问中物块运动到长木板正中间时，细线断开，试判断此后物块能否滑离长木 板? 【详解】【详解】 （1）假设在拉力）假设在拉力 F 作用作用下下两物体间保持相对静止两物体间保持相对静止,两物体共同的加速度为两物体共同的加速度为 对长木板对长木板 f=Ma=0.8N 而两物体间的最大静摩擦力为而两物体间的最大静摩擦力为 可见可见 ffm ,假设成立假设成立 即物体与长木板之间的摩擦力大小为即物体与长木板之间的摩擦力大小为 0.8N （4 分）分） （2）释放悬挂重物后）释放悬挂重物后,设物块的加速度为设物块的加速度为 al，根据牛顿第二定律有，根据牛顿第二定律有 解得 长木板运动的加速度为 设物块滑离的时间为 t1，根据运动学公式有 解得 此过程长木板运动的位移 （6 分） （3）在（2）中当物块运动到长木板正中间时，设物块运动的时间为 t2，根据运动学公式有 解得 此时物块的速度 长木板的速度 此时细线断开.设此后物块不会滑离长木板，物块与长木板的共同速度为 v，根据动量守恒定 律有 解得 设此后物块在长木板上滑行的距离为 x,根据功能关系有 解得 x=0.5m 即物块刚好不滑离长木板。 （6 分）
