理科綜合物理試題 2014年3月
命題： 物理 55中 化學(xué) 50中 生物 北京匯文中學(xué) 審查： 東城區(qū)(北區(qū))教研中心
本試卷分第Ⅰ卷（）和第Ⅱ卷（非）兩部分，滿分300分�？荚嚂r間150分鐘。
第Ⅰ卷（選擇題 共120分）
本卷共20小題，每小題6分，共120分。在每小題列出的四個選項中，選出符合題目要求的一項。
13．二十世紀(jì)初，為了研究物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，物理學(xué)家做了大量的實驗，揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)了電子、中子和質(zhì)子，右圖是
A．盧瑟福的α粒子散射實驗裝置 B．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗裝置 C．湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的實驗裝置
D．查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗裝置
14．如圖所示，一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比較a、b、c三束光，可知
A．當(dāng)它們在真空中傳播時，a光的速度最大 B．當(dāng)它們在玻璃中傳播時，c光的波長最長
C．若它們都從玻璃射向空氣，c光發(fā)生全反射的臨界角最大
D．若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，c光照射出光電子的最大初動能最大
15．由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的
A．質(zhì)量相同 B．軌道平面可以不同 C．速度一定小于第一宇宙速度 D．軌道半徑可以不同
16．一簡諧機械波沿x軸正方向傳播，波長為λ，周期為T。圖1為該波在t= 時刻的波形圖，a、b是波上的兩個質(zhì)點。圖2表示介質(zhì)中某一質(zhì)點的振動圖象。下列說法中正確的是
A．圖2是質(zhì)點a的振動圖象 B．圖2是質(zhì)點b的振動圖象 C．t=0時刻質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的大
D．t=0時刻質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的大
17．有同學(xué)這樣探究太陽的密度：正午時分讓太陽光垂直照射一個中央有小孔的黑紙板，接收屏上出現(xiàn)了一個小圓斑；測量小圓斑的直徑和黑紙板到接收屏的距離，可大致推出太陽直徑。他掌握的數(shù)據(jù)有：太陽光傳到地球所需的時間、地球的公轉(zhuǎn)周期、萬有引力恒量；在最終得出太陽密度的過程中，他用到的物理規(guī)律是小孔成像和
A．牛頓第二定律 B．萬有引力定律、牛頓第二定律
C．萬有引力定律 D．萬有引力定律、牛頓第三定律
18．一平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比。若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速上升。若兩極板間電壓為－U，油滴做勻速運動時速度的大小、方向?qū)⑹?br>A．2v、向上 B．2v、向下 C．3v、向上 D． 3v、向下
19．如圖所示，一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab，以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若運動過程中，金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并不計金屬桿ab的電阻及空氣阻力，則
A．上滑過程的時間比下滑過程長 B．上滑過程中安培力的沖量比下滑過程大
C．上滑過程通過電阻R的電量比下滑過程多 D．上滑過程通過電阻R產(chǎn)生的熱量比下滑過程多
20．酒精測試儀用于對機動車駕駛?cè)藛T是否酒后駕車及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器。酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化。在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻值，這樣，儀表顯示的數(shù)據(jù)就與酒精氣體濃度有了對應(yīng)關(guān)系。如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是
A. U越大，表示c越大，c與U成正比 B. U越大，表示c越大，但c與U不成正比
C. U越大，表示c越小，c與U成反比 D. U越大，表示c越小，但c與U不成反比
第Ⅱ卷（非選擇題 共180分）
請將二卷答案寫在答題紙上，用黑色簽字筆作答。
21．（18分）在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，待測電阻絲阻值約為4Ω。
（1）用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d。其中一次測量結(jié)果如右圖所示，圖中讀數(shù)為d = mm。 （2）為了測量電阻絲的電阻R，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：
電壓表V，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ 電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω
電流表A2，量程100μA，內(nèi)阻約2000Ω 滑動變阻器R1，0～1750Ω，額定電流0.3A
滑動變阻器R2，0～50Ω，額定電流1A 電源E1（電動勢為1.5 V，內(nèi)阻約為0.5Ω）
電源E2（電動勢為3V，內(nèi)阻約為1.2Ω）
為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實驗中應(yīng)選用電流表________，滑動變阻器_________，電源___________。（填器材的符號）
（3）請在右邊的方框圖中畫出測量電阻絲的電阻應(yīng)采用的電路圖，并在圖中標(biāo)明所選器材的符號。
（4）請根據(jù)電路圖，在下圖所給的實物圖中畫出連線。
（5）用測量量表示計算材料電阻率的公式是ρ = （已用刻度尺測量出接入電路中的金屬導(dǎo)線的有效長度為l）。
（6）有的同學(xué)認(rèn)為本實驗中可以不使用滑動變阻器，只要準(zhǔn)確測量一組電壓和電流數(shù)據(jù)就夠了。你覺得一定要使用滑動變阻器嗎？簡述你的理由是：
22．（16分）如圖所示，半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。質(zhì)量m = 0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點，另一質(zhì)量也為m = 0.1kg的小滑塊A以v0 = 2 m/s的水平初速度向B滑行，滑過s = 1m的距離，與B相碰，碰撞時間極短，碰后A、B粘在一起運動。已知木塊A與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ = 0.2。A、B均可視為質(zhì)點。（g = 10m/s²）。求：
（1）A與B碰撞前瞬間的速度大小vA；
（2）碰后瞬間，A、B共同的速度大小v；
（3）在半圓形軌道的最高點c，軌道對A、B的作用力N的大小。
23．（18分）如圖所示，絕緣細(xì)繩繞過輕滑輪連接著質(zhì)量為m的正方形導(dǎo)線框和質(zhì)量為M的物塊，導(dǎo)線框的邊長為L、電阻為R。物塊放在光滑水平面上，線框平面豎直且ab邊水平，其下方存在兩個勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度的大小均為B，方向水平但相反，Ⅰ區(qū)域的高度為L，Ⅱ區(qū)域的高度為2L。 開始時，線框ab邊距磁場上邊界PP′的高度也為L，各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止釋放，運動中線框平面始終與磁場方向垂直，M始終在水平面上運動，當(dāng)ab邊剛穿過兩磁場的分界線QQ′進入磁場Ⅱ時，線框做勻速運動，不計滑輪處的摩擦。
求：
（1）ab邊剛進入磁場Ⅰ時，線框的速度大��；
（2）cd邊從PP′位置運動到QQ′位置過程中，通過線圈導(dǎo)線某橫截面的電荷量；
（3）ab邊從PP′位置運動到NN′位置過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱。
24．（20分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，虛線MO與水平線PQ相交于O，二者夾角θ=30°，在MO左側(cè)存在電場強度為E、方向豎直向下的勻強電場，MO右側(cè)某個區(qū)域存在磁感應(yīng)強度為B、垂直紙面向里的勻強磁場，O點處在磁場的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0≤v≤ ）垂直于MO從O點射入磁場，所有粒子通過直線MO時，速度方向均平行于PQ向左，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力。
求：
（1）速度最大的粒子從O開始射入磁場至返回水平線POQ所用的時間。
（2）磁場區(qū)域的最小面積。
2014聯(lián)考理綜（物理參考答案） 2014.3
13A 14 D 15 C 16 D 17B 18 D19 D 20 B
21．（18分）（每小題3分）
（1）0.855（ 0.002） （2）A1，R2，E2
（3）電路如右圖 （4）如下圖 （5）
（6）一定要使用滑動變阻器。
因為多次測量取平均值，可以減小偶然誤差。
22．（16分）
解：（1）以A、B為研究對象，從b到c，根據(jù)動能定理
（3分）
vA = 6m/s （2分）
（2）以A、B為研究對象，根據(jù)動量守恒定律
mvA = 2mv （3分）
v = 3m/s （2分）
（3）以A、B為研究對象，從b到c，根據(jù)機械能守恒定律
（2分）
在c點，根據(jù)牛頓第二定律
（2分）
N = 8N （2分）
23．（18分）
解：(1)對線框和物塊組成的整體，由機械能守恒定律
mgL＝12(m＋M)v12 （2分）
v1＝ 2mgLm＋M （2分）
(2)線框從Ⅰ區(qū)進入Ⅱ區(qū)過程中，
ΔΦ＝Φ2-Φ1＝2BL2 （2分）
E＝ΔΦΔt （1分）
I＝ER （1分）
通過線圈導(dǎo)線某截面的電量：q＝IΔt＝2BL2R（2分）
(3)線框ab邊運動到位置NN′之前，線框只有ab邊從PP′位置下降2L的過程中才有感應(yīng)電流，設(shè)線框ab邊剛進入Ⅱ區(qū)域做勻速運動的速度是v2，線圈中電流為I2，
I2＝ （2分）
此時M、m均做勻速運動， 2BI2L＝mg （2分）
v2＝mgR4B2L2
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，mg?3L＝12(m＋M)v22＋Q （2分）
則線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為: Q＝3mgL－(m＋M)m2g2R232B4L4 （2分）
24．（20分）
解：（1）粒子的運動軌跡如圖所示，設(shè)粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，周期為T，粒子在勻強磁場中運動時間為t1
則
（1分）
（1分）
（2分）
設(shè)粒子自N點水平飛出磁場，出磁場后應(yīng)做勻速運動至OM，設(shè)勻速運動的距離為s，勻速運動的時間為t2，由幾何關(guān)系知：
s=R/tanθ （1分）
（1分）
過MO后粒子做類平拋運動，設(shè)運動的時間為 ，
則： （2分）
又由題知： （1分）
則速度最大的粒子自O(shè)進入磁場至重回水平線POQ所用的時間為：
（1分）
（2分）
（2）由題知速度大小不同的粒子均要水平通過OM，則其飛出磁場的位置均應(yīng)在ON的連線上，故磁場范圍的最小面積 是速度最大的粒子在磁場中的軌跡與ON所圍成的面積，
扇形 的面積 （2分）
的面積為：
（2分）
（2分）
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/66534.html
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