1、物理综合卷二一、选择题1.物理兴趣小组希望验证如下猜想：从斜面上滑下的小车，装载物体的质量越大，到达斜面底部的速度就越大。如图所示是两种不同规格的小车（车轮颜色不同） ，装有不同数量的木块（每个木块的质量相同） ，从不同高度释放的九种情形。你认为他们应该选用哪三种情况进行比较验证( )A. 1、2、3 B. 4、5、6 C. 7、8、9 D. 2、5、8【答案】C【解析】【详解】实验中要验证从斜面滑下的小车，装载物体的质量越大和到达斜面底部的速度这两个量之间的关系，根据控制变量法的思路，所以应选高度相同、车轮相同的情况下进行比较，来改变装载物体的质量的多少，从而判断装载物体的质量越大和到达斜面
2、底部的速度这两个量之间的关系，故选择 、三种情况分析；故选 C。【点睛】用控制变量法探究物理问题时，一定要控制其它因素不变，才能得到正确的结论2.如图所示，光滑大圆环固定在竖直平面内，圆心为 O 点。轻弹簧的一端固定在最高位置P 点，另一端拴连一个套在大环上的小球，小球在环上的 Q 点位置处于静止状态，Q 点位于圆心 O 点所在水平面的上方，则 ( )A. 弹簧可能处于压缩状态B. 大圆环对小球的弹力方向可能指向 O 点C. 大圆环对小球的弹力大小可能小于小球的重力，也可能大于小球的重力D. 弹簧对小球的弹力大小可能小于小球的重力，也可能大于小球的重力【答案】D【解析】【详解】A、B、小球受三
3、个力处于静止状态，任意两个力的合力必然与第三个力等大反向，弹簧对小球的弹力只能沿 QP 指向 P 点，弹簧处于拉伸状态；大圆环对小球的弹力应沿着的半径方向由 O 指向 Q；故 A、B 均错误。C、D、依据力三角形和几何三角形相似，对应边成比例，大圆环对小球的弹力大小一定等于小球的重力，弹簧对小球的弹力大小可能小于（等于或大于）小球的重力；故 C 错误， D正确。故选 D。【点睛】本题考查了共点力平衡的基本运用，知道物体受三个力处于平衡，任意两个力的合力与第三个力等值反向3.如图所示，M、N 两点分别放置两个等量异种电荷， P 为 MN 连线的中点，T 为连线上靠近 N 的一点，S 为连线的中垂
4、线上处于 P 点上方的一点。把一个电子分别放在 P、S、T 三点进行比较，则( )A. 电子在 S 点受力最小，在 T 点电势能最大B. 电子在 P 点受力最小，在 T 点电势能最大C. 电子从 T 点移到 S 点，电场力做负功，动能减小D. 电子从 P 点移到 S 点，电场力做正功，动能增大【答案】A【解析】【详解】A、B、由等量异号点电荷电场线及等势面空间分布图， P、S、T 三点进行比较，S、P 两点电势相等，大于 T 点电势； T 点电场强度最大， S 点电场强度最小。电子放在 S点受力最小，放在 T 点电势能最大；故 A 正确， B 错误。C、电子从 T 点移到 S 点，电场力做正功
5、，动能增大 ；C 错误。D、电子从 P 点移到 S 点，初末位置构成等势面， 则电场力不做功，故 D 错误。故选 A。【点睛】本题关键是要能够画出等量异号电荷的电场线和等势面分布图，要注意明确电场线的疏密表示电场的强弱，而沿着电场线，电势逐渐降低4.甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度为零，加速度大小为 a1 的匀加速直线运动，质点乙做初速度为 v0，加速度大小为 a2 的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的 xv（位置速度）图象如图所示，虚线与对应的坐标轴垂直，则A. 在 xv 图象中，图线 a 表示质点甲的运动，质点乙的初速度
6、v0=12 m/sB. 质点乙的加速度大小 a2=2 m/s2C. 质点甲的加速度大小 a1=2 m/s2D. 图线 a、b 的交点表示两质点同时到达同一位置【答案】C【解析】A、由图可知，在 x-v 图像中，图线 a 表示质点甲的运动，质点乙的初速度 v0=6m/s，故 A错误；BC、质点乙、甲先后通过 x=6m 处时的速度均为 v，对质点甲： ，对质点乙：2=21，联立解得 ，当质点甲的速度 v1=8m/s、质点乙的速度220=22 1+2=3/2v2=2m/s 时，两质点通过相同的位移均为 ，对质点甲： ，对质点乙： 21=21，联立解得 ，所以 ，故 B 错误，C 正确；2220=22
7、 1=22 1=2/2， 2=1/2D、图线 a、b 的交点表示质点乙、甲先后通过 x=6m 处时的速度均为 v，故 D 错误；故选 C。【点睛】根据图象中速度随位移的变化关系判断哪个图象是甲的运动图象，哪个是乙的图象，再根据图象直接读出 x=0 时，乙的速度；分别对甲和乙，根据运动学基本公式列式，联立方程求解即可。5.如图所示，光滑的斜面上有 A、B 两个小球，A 球的质量为 2m,B 球的质量为 m,两球之间栓接有轻弹簧，A 球与挡板接触但没有作用力，B 球通过轻质细线与斜面顶端的固定挡板相连，整个装置处于静止状态。斜面的倾角为 30,重力加速度为 g,在剪断细线的瞬间，下列说法正确的是（
8、）A. 弹簧弹力变小B. 挡板对 A 的弹力为 1.5mgC. A 球一定处于超重状态D. B 球的加速度大小为 1.5g【答案】D【解析】开始时，弹簧处于伸长状态，弹簧弹力为 mg，剪断细线瞬间，弹簧长度不变，弹簧弹力不变，挡板对 A 的弹力为零，选项 AB 错误；剪断细线瞬间，球 A 仍处于静止状态，既不超重，也不失重，选项 C 错误；以 B 球为研究对象，根据牛顿第二定律可得，解得 ，选项 D 正确。30+= =1.56.如图所示，50kg 的妈妈骑着 10kg 的自行车，带有 20kg 的小孩以 3m/s 速度匀速行驶在平直路面上。行驶中小孩要从车上跳下来，若小孩在离开车座时水平速度为
9、零，则此时( )A. 妈妈和自行车行驶速度仍为 3m/sB. 妈妈和自行车行驶速度可能变为 2m/sC. 妈妈和自行车行驶速度变为 4m/sD. 妈妈和自行车及小孩组成的系统，动能增加了 100J【答案】C【解析】【详解】A、B、C 、小孩与妈妈及自行车分离前后瞬间水平方向的外力之和为零，系统水平方向动量守恒，分离后瞬间小孩水平速度为零，有： ，解得：(+)=0+1，即妈妈和自行车速度变为 4m/s；A、B 错误， C 正确。1=4/D、分离前系统动能 360 J，分离时小孩需要用力前推自行车， ，即系统动能增加了 120J;D 错误。=122112(+)2=120故选 C。【点睛】本题考查了
10、求速度、求功，分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律、动能定理即可正确解题7.2017 年 9 月，我国控制“天舟一号”飞船离轨，使它进入大气层烧毁，残骸坠人南太平洋一处号称“航天器坟场” 的远离大陆的深海区。在受控坠落前， “天舟一号”在距地面约 380km的圆轨道上飞行，则下列说法中正确的是( )A. 在轨运行时， “天舟一号” 的线速度大于第一宇宙速度B. 在轨运行时， “天舟一号” 的角速度小于同步卫星的角速度C. 受控坠落时，应通过“反推”实现制动离轨D. “天舟一号”离轨后，在进入大气层前，运行速度不断减小【答案】C【解析】第一宇宙速度是环绕地球运动的卫星的最大速度，则 “天舟一号
11、” 在轨运行时的线速度小于第一宇宙速度，选项 A 错误；根据 可知，在轨运行时， “天舟一号”的运转半径小=3于同步卫星的运转半径，则其角速度大于同步卫星的角速度，选项 B 错误；受控坠落时要先调头，让原本朝后的推进器向前点火，通过反推实现制动，故 C 正确；“天舟一号”离轨后，在进入大气层前，运行半径逐渐减小，地球的引力做正功，则速度不断增大，D 错误。故选 C.8.如图，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内图阻值 r。现将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表 V1、V2、V3，示数变化量的绝对值分别为 、 、 .理想电流表 A 示数变化量123的绝对值 I，下面说法中正确的是A. 电流表 A
12、的示数减小B. 小于1 2C. ( + )213D. 与 I 的比值大于 R3【答案】D【解析】试题分析：理想电压表内阻无穷大，相当于断路理想电流表内阻为零，相当短路分析电路的连接关系，根据欧姆定律和串、并联电路的规律分析理想电压表内阻无穷大，相当于断路理想电流表内阻为零，相当短路，所以 R 与变阻器串联，电压表 V1、V2、V3 分别测量 R、路端电压和变阻器两端的电压当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则 A 的示数增大，A 错误；根据闭合电路欧姆定律得： ，则得 ， ，据题 ，则 ，根据闭2=2=1= 12合电路欧姆定律得 ，则得 ， ，则 与3=(+)3=+
13、2m，因此曲线上部出现弯曲现象【点睛】该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题，探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力16.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题：(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“10”挡，经正确操作后，指针指示如图甲 a 所示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡_档（选填“1”“100”） ；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲 b，则待测电阻为_。(2)图乙是某多用电表
14、欧姆挡内部电路示意图。其中，电流表满偏电流为 0.5mA、内阻为10；电池电动势为 1.5V、内阻为 1；变阻器 的阻值范围为 0-5000。0该欧姆表的两只表笔中，_是红表笔。 （选填“A” 或“B”） ；该欧姆表的刻度值是按电池电动势为 1.5V、内阻为 1 进行刻度的。当电池的电动势下降到 1.45V、内阻增大到 4 时，欧姆表仍可调零，则调零后 接入电路的电阻将变0_（填“大”或“ 小”） 。【答案】 (1). 100； (2). 3000； (3). A (4). 小【解析】【详解】解：(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆档 “ ”档，经正确操作10后，指针偏角很小，说明
15、倍率档选择较小，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选用欧姆档“ ”档；待测电阻为 ；100 30100=3000(2)该欧姆表的两只表笔中，红表笔内部接电源的负极，则 A 是红表笔；电池电动势为 1.5V、内阻为 时，调零电阻：1；电池的电动势下降到 1.45V、内阻增大到 时，0= 1.50.5103101=2989 4调零电阻： ，则调零后 接入电路的电阻将变小；0= 1.450.5103104=2886 0三、简答题17.如图所示，可看成质点的质量分别为 2m 和 m 的物块 A、B 之间夹着一被压缩且锁定的轻、短弹簧，它们静止在光滑轨道 abc 的水平轨道 ab 上， bc
16、为竖直平面内的半径为R=0.1m 的半圆形轨道，长为 L=0.4m 的传送带逆时针转动，速度为 v=2m/s，忽略传送带的d 端与半圆轨道 c 点之间的缝隙宽度，物块 B 与传送带之间的动摩擦因数为 =0.5，重力加速度 ，解除弹簧的锁定后，求：=10/2(1)为了使物块 B 在运动中一定能滑上传送带且不从 e 点脱离传送带，解除弹簧锁定后，物块 B 获得的速度必须满足的条件；(2)如果 m=1kg，开始时弹簧的弹性势能为 ，物块 B 再次落到水平轨道 ab=6.75上时与 e 点间水平距离为多大；【答案】(1) ；(2)0.2m522【解析】【详解】解：(1)设物块 B 恰好能通过轨道的 c
17、 点时速度为 1由牛顿第二定律可得： =21解得： 1=1/此时物体 B 从解除锁定到运动至 c 点过程，由机械能守恒得： 2=12211221解得： 1=5/从解除锁定后物块 B 的速度为 时，刚好能运动到传送带的 e 端：2从 d 到 e 的过程中： =0122解得： =2/从 b 到 d 的过程中： 2=1221222解得： 2=22/所以 B 的速度必须满足： 5/22/(2)解除弹簧的锁定后，设 A、 B 获得的速度分别为 、由动量守恒可得： 0=2根据机械能守恒可得： =1222+122解得： ，所以物块 B 将滑过 e 点=3/22/物块 B 从解除锁定到运动到 e 点时的速度设
18、为 由动能定理可得： 2=122122解得： =1/物块 B 离开 e 点后做平抛运动： 2=122,=解得： =0.218.如图所示，相距 L = 0.5 m 的平行导轨 MNS、PQT 处在磁感应强度 B =0.4T 的匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。质量均为 m = 40g、电阻均为 R =0.1 的导体棒 ab、cd 均垂直放置于导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计。质量为 M = 200g 的物体 C，用绝缘细线绕过光滑的定滑轮分别与导体棒 ab、cd 相连接。细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线及滑轮质量不计。已知倾斜导轨与
19、水平面的夹角 =37，水平导轨与 ab 棒间的动摩擦因数 =0.4。重力加速度 g =10m/s2，水平导轨足够长，导体棒 cd 运动过程中始终不离开倾斜导轨。物体 C 由静止释放，当它达到最大速度时下落高度 h = 1m，试求这一运动过程中：（sin 37 =0.6，cos 37 = 0.8）(1)物体 C 能达到的最大速度 vm 是多少？(2)系统产生的内能是多少？(3)连接 cd 棒的细线对 cd 棒做的功是多少？【答案】(1)v m = 2m/s (2) E1 =1.2 J (3) W = 0.84 J【解析】（1）设 C 达到最大速度为 ，由法拉第电磁感应定律可得回路的感应电动势为
20、=2由欧姆定律可得回路中的电流强度为 =2金属导体棒 ab、cd 受到的安培力为 F=BIL线中张力为 ，导体棒 ab、cd 及物体 C 的受力如图，2由平衡条件可得：1=37+， 2=1+， 2=联立解得 =2/（2）系统在该过程中产生的内能为 ，由能的转化和守恒定律可得1，联立将 h=1m 代入可得 =12(2+)2+37+1 1=1.2（3）运动过程中由于摩擦产生的内能 2=0.16由第二问的计算结果可知，这一过程由电流产生的内能 3=12=1.04又因为 ab 棒、cd 棒的电阻相等，故电流通过 cd 棒产生的内能 4=0.52对导体棒 cd，设这一过程中细线对其做的功为 W，则由能的
21、转化和守恒定律可得=37+122+4联立可得 W=0.84J点睛：本题考查了导体棒在磁场中的运动问题，要知道在不同时刻导体棒切割磁感线产生的电动势如果计算，也要会用能量守恒求焦耳热，19.下落说法正确的是_A自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生B空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力C布朗运动是固体小颗粒分子的运动，能反应液体分子的热运动规律D一定量的 100的水变成 100的水蒸气需要加热，是由于要增大分子势能E空调机作为制热机使用时，将热量从温度较低的室外送到温度较高的室内，所以制热机的工作不遵循热量学第二定律【答案】ABD【解析】自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程不
22、一定都能自然发生，例如热传导的方向性等，选项 A 正确；空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力，选项 B 正确；布朗运动是固体小颗粒的运动，能反应液体分子的热运动规律，选项 C 错误；一定量的 100的水变成100的水蒸气需要加热，是由于分子动能不变，要增大分子势能，选项 D 正确；空调机作为制冷机使用时，空气压缩机做功，要消耗电能，制冷过程不是自发进行的，制冷时将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作遵循热力学第二定律，故 E错误；故选 ABD.20.如图，一圆筒形导热容器 A 深为 H，横截面积为 S，用一细管与容器 B 相连，K 为阀门，开始时，K 关闭，B 为真空，
23、 A 敞开，一个厚度不计，重为 G 的活塞恰能堵住容器 A，并可在容器内无摩擦滑动，设大气压强为 p0，气温为 T0。(i)将活塞置于 A 的开口端后放手则活塞将会下降，要使活塞能稳定在初始位置处，容器 A内气温应为多大？(ii)打开阀门 K，并将 A、B 倒置，使 A 的开口向下，问 B 的容积至少多大时活塞才不会掉下来？【答案】(1) (2)2=(1+0)0 =0【解析】开始时，活塞在容器口，容器内气体的压强等于大气压，即 1=0活塞稳定在初始位置，由平衡条件可得 ，则 ，2=0+ 10=22即00=(0+)2计算得出容器 A 内气温应为 2=(0+)00 =(1+0)0将 A、B 倒置，
24、使 A 的开口向下，当活塞刚好移到容器口时，封闭气体的压强 ，3=0则 ，0=(0)(+)解得 =0点睛：本题一要注意分析封闭气体的体积及压强等状态参量如何变化，二要根据力学知识对活塞受力分析求出气体的压强21.如图，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t =0 时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到 c 点，t=0.6s 时波恰好传到 e 点，波形如图中虚线所示，a、b、 c、d、e 是介质中的质点，下列说法正确的是：_(填正确答案标号。)A.该机械波传播速度为 5m/sB.d 点开始运动时方向沿 y 轴负方向C.质点 d 在这段时间内通过的路程为 20cmD.质点 c 在这段时间内沿 x 轴
25、正方向移动了 3mE.当 t=0.5s 时质点 b、c 的位移相同，但方向相反【答案】AC【解析】根据题意波从 c 传播到 e 点用时 0.6s，故 ，A 正确；因为波上所有起振=30.6=5/方向都相同，而根据走坡法可知 c 点起振方向为沿 y 轴正方向，所以 d 点起振方向也沿 y轴正方向，B 错误；从 c 传播到 d 点所需时间为 ，故在 t=0.6s 时，质点 d 振1=15=0.2动了 0.4s，从图中可知 ，故周期 ，所以 d 质点振动了 ，经过的路=4 =45=0.8 12程为 ，C 正确；波上的质点只在平衡位置附近上下振动，不随波=2=210=20移动，D 错误；该波是方程 ，
26、当 t=0.5s 时质点 b 的位移=2()，c 点的位移 ，当质点 b、c=0.102(0.50.854)=220 =0.102(0.50.864)=220的位移相同，E 错误【点睛】本题考查对波动图象的理解能力知道两个时刻的波形时，往往应用波形的平移法来理解该题中的 E 选项使用波的方程是该题的难点，也可以使用作图的方法来解决22.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角形 ABC，A 为直角，直角边长为 L。一细束光线沿此截面所在平面且平行于 BC 边的方向射到 AB 边上的某点 M，光进入棱镜后直接射到 BC边上。已知棱镜材料的折射率为 ，光在真空中速度为 c。2(i)作出完整的光路图（含出射光线，并在图上标出角度大小） ；(ii)计算光从进入棱镜，到第一次射出棱镜所需的时间。【答案】(1) (2)=263【解析】光路图如图 作出三角形 ABC 关于 BC 边对称图形可知光线在棱镜中的传播路径长度等于 MN 的距离，即：=233速率 =22传播时间： =23322=263点睛：正确画出光路图，并结合折射率与几何关系求待求的物理量。
