2011级高三上期末物理综合练习（二）

命题人：钟真光

一、选择题（本大题共7个小题，每小题6分，共42分，每小题至少有一个选项符合题意）

1、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(　　)

A．向上 B．向下 C．向左 D．向右

2、完全相同的两辆汽车,都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进,某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后,甲汽车保持原来的牵引力继续前进,乙汽车保持原来的功率继续前进,则一段时间后(假设均未达到最大功率)(　　)

A.甲车超前,乙车落后 B.乙车超前,甲车落后

C.它们仍齐头并进 D.甲车先超过乙汽车,后乙车又超过甲车

3、某空间存在着如图甲所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1＝0时刻，垂直于磁场方向的水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是(　　)

A．图乙可以反映A、B一起向左运动的加速度大小随时间t变化的关系

B．图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系

C．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系

D．图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系

4、研究表明,月球的密度和地球的密度差不多，当卫星贴近月球表面作匀速圆周运动时,下列物理量的大小跟卫星贴近地球表面作匀速圆周运动时差不多的是(　　)

A．线速度 郝双 B．角速度郝双师C．向心加速度双老师 D．向心力

5、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框原先整个置于有界匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方
形线框的边平行，现使线框沿四个不同方向以相同速率v匀速平移出磁场，如图所示，线框重力不计，线框移出磁场的整个过程(　　)

A．四种情况下ab两端的电势差都相同

B．①图中流过线框的电荷量与v的大小无关

C．②图中线框的电功率与v的大小成正比

D．③
图中磁场力对线框做的功与v2成正比

6、质量为m的物体，以某一初速度冲上倾角为300的固定在水平面上的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g(g为重力加速度)，则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．物体的动能减少了0.6mgs B．物体的重力势能增加了0.6mgs

C．物体的机械能减少了0.4mgs D．物体克服摩擦力做功为0.1mgs

7、如图所示，两个完全相同的小车质量为
，放在光滑的水平面上，小车横梁上用细线各悬挂一质量为m（m

A．两细线的拉力大小相同 B．地面对两个小车的支持力相同

C．水平恒力F1＝F2 D．两个小车的加速度a1

二、实验题（本大题共17分）

8、(1)(7分)研究性学习小组为测量一个量程为30mA的电流计的内阻，某同学设计了如图(a)所示电路。图中电源电动势未知，内阻不计。闭合开关，将电阻箱阻值调到20
时，电流计恰好满偏；将电阻箱阻值调到95
时，电流计指针在如图(b)所示位置，则电流计的示数为______mA，由以上数据可得电流计的内阻Rg=__________
；若把它改装成量程为3V的电压表，则需串联的阻值为_________
的电阻。

(2)(10分)某同学想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。实验装置如图所示，表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板放在水平的实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个轻小动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻细绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动。打点计时器打下纸带。已知打点计时器所使用的交流电的频率为50Hz，假设滑块和长木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(忽略滑轮的摩擦)

①下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，A、B、C、D、E、F、G7个点为计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。则滑块运动的加速度为_________m/s2，打点针打下D点时滑块运动的速度大小为___________m/s。(保留三位有效数字)。

②在实验中，放开钩码，滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码的个数，重复实验，以弹簧测力计的示数F为纵轴，加速度a为横轴，得到的图像是纵轴截距大小等于c的一条倾斜直线，如图所示。已知滑块和轻小动滑轮的总质量为m，重力加速度为g。则滑块和长木板之间的动摩擦因数
=_______。

③与真实值相比，测得的动摩擦因数_______(填“偏大”或“偏小”)，主要原因是：__________________________________________________________。

三、计算题（本大题共3个小题，共51分）

9、（15分）如图所示，参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台上以水平速度跃出后，落在水平传送带上。已知平台与传送带的高度差H＝1.8m，水池宽度s0＝1.2m，传送带AB间的距离L0＝20m。由于传送带足够粗糙，假设选手落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过△t＝1.0s反应时间后，立刻以a＝2m/s2恒定向右的加速度跑至传送带最右端。（g=10m/s2）

（1）若传送带静止，选手以v0＝3m/s的水平速度从平台跃出，求这位选手落在传送带上距离A点的距离。

（2）若传送带静止，求（1）中选手从开始跃出到跑至传送带右端所经历的时间。

（3）（选做）若传送带以v＝1m/s的恒定速度向左运动，选手要能到达传送带右端，则他从高台上跃出的水平速度v1至少为多大？

10、（17分）如图所示，xOy平面内的圆O′与y轴相切于坐标原点O。在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一个带电粒子（不计重力）从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过圆形区域的时间为T0。若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过圆形区域的时间为
；若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，求该带电粒子穿过圆形区域的时间。

11、（19分）如图甲所示， CD为半径
的光滑绝缘圆弧轨道，其所对应的圆心角
，轨道末端水平。木板B长
、质量
，静止放置在粗糙水平地面MN上，左端位于M点，上表面与CD轨道末端相切。PQ左侧为匀强磁场区域，磁感应强度
，方向垂直纸面向外。PQ右侧为匀强电场区域，电场强度随时间变化的关系如图乙所示，规定电场方向竖直向下为正方向。一质量
、带电量
的滑块A在某一时刻由C点静止释放。已知滑块A与木板B之间的动摩擦因素
，木板B与水平地面之间的动摩擦因素
，可将滑块视为质点，
取
。求：

（1）滑块A滑至圆弧轨道最低点时的速度大小和此时滑块A对轨道的压力；

（2）若滑块A在
时进入电场区域，滑块A最终静止时离D点的距离；

（3）（选做）若滑块A在
时进入电场区域，滑块A最终静止时离D点的距离。

2011级高三上期末物理综合练习（二）

参考答案

一、选择题（本大题共7个小题，每小题6分，共42分，每小题至少有一个选项符合题意）

1、【答案】B

【解析】在O点处，各电流产生的磁场的磁感应强度在O点叠加。d、b电流在O点产生的磁场抵消，a、c电流在O点产生的磁场合矢量方向向左，带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，由左手定则可判断出它所受洛伦兹力的方向是向下，B选项正确。

2、【答案】A

【解析】拖车与汽车脱离之前，牵引力等于摩擦力。脱离之后，汽车受到的摩擦力f小于整体摩擦力，因为甲汽车的牵引力F保持不变，所以甲车将做匀加速直线运动，加速度大小为a=(F-f)/m。而乙车保持原来的功率不变，做变加速运动，根据P=Fv可知，其牵引力会随其速度的逐渐增大而减小，其加速度大小也会从a=(F-f)/m逐渐减小，可见，甲的速度较大甲车超前，乙车落后，选项A正确。

3、【答案】D

【解析】AB整体向左做初速度为零的匀加速直线运动，A错；f洛=qvB=qBat，f洛与t成正比，B错；A对B的摩擦大小f摩=
，即f摩恒定，C错， B对地压力N2＝(M＋m)g＋Bqv，D正确．

4、【答案】B

【解析】由
和
得
，月球的半径小于地球半径，A错；
，B正确；
，C错；
，Rm不能确定，D错。

5、【答案】B

【解析】由法拉第电磁感应定律E＝ΔΦ/Δt
，闭合电路欧姆定律I＝E/R，电流定义式I＝q/Δt可得q＝ΔΦ/R，线框沿四个不同方向移出磁场，流过线框的电荷量与v
的大小无关，选项B正确．四种情况下ab两端的电势差不相同，选项A错误．②图中线框的电功率P＝E
2/R，E＝BLv，P与v的二次方大小成正比，选项C错误；③图中磁场力F＝BIL，I＝E/R，E＝BLv，磁场力对线框做功W＝FL，磁场力对线框做的功与v成正比，选项D错误．

6、【答案】AD

【解析】由F=ma得物体所受合力为0.6mg，又F=mgsinθ+f，可解得摩擦力f=0.1mg。由动能定理得，合力做功等于物体动能的改变量，故A选项正确；重力做功等于重力势能的改变量，故B选项错误；机械能的改变量等于除重之外的合力即摩擦力做的功，故C选项错误，D选项正确。

7、【答案】AB

【解析】两种情况下，绳拉力竖直方向的分力Tcosθ与重力平衡，即两细线的拉力大小相同，A正确；两种情况下，以整体为研究对象，在竖直方向受平衡力作用，即地面对两小车的支持力相同，B正确；以球为研究对象，左图的加速度a1=gtanθ，右图的加速度a2=
,若F2＝2mgtanθ，a1=a2；若F2〈2mgtanθ，a1>a2；若F2>2mgtanθ，a1

二、实验题

8、(1)12.0，5，95 （2）①0.480，0.648 ②
，偏大，打点纸带与打点计时之间存在摩擦阻力。

三、计算题

9、解：（1）选手离开平台后做平抛运动，在竖直方向上有：
得t1=

在水平方向上有：s1=v0t1=1.8m，即落点距A点的距离为1.8m.

（2）选手在传送带上做匀加速运动的位移s2=L0-（s1-s0）由s2=
得匀加速运动时间为t2=4.4s 则选手运动的总时间t=t1+t2+△t=6.0s

（3）设水平跃出的速度为v1，落到传送带上1.0?s反应时间内向左发生的位移大小为：s3=v△t=1m，然后向左减速至速度为零又向左发生位移s4=
=0.25m

不从传送带上掉下，平抛水平位移s≥s0+s3+s4=2.45m，则v1≥
=4.08m/s 所以选手从高台上跃出的水平速度最小为4.08m/s．

10、解：设粒子进入圆形区域时的速度为v，电场强度为E，磁感应强度为B。

当电场、磁场同时存在时，由题意有：

当只撤去磁场时，粒子在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示，有：

x方向，匀速直线运动：

y方向，匀加速直线运动：

当只撤去电场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，设半径为r，圆心为P，转过的角度为θ，则有：

　　
　　
　　
　

联解得：

11、解：（1）
，

，
，方向竖直向上根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为
，方向竖直向下。

（2）
，
，
，所以木板B不动。
，至滑块静止所用时间
，电场方向恰好还未改变
，
，滑块未从B板右端滑落。∴滑块A最终静止时离D点的距离为9m。

(3)
到
过程中，滑块加速度
，
时滑块速度
，此过程中滑块的位移
。此后电场反向，
，
，
，所以木板B将加速滑动。此时A、B的加速度分别为
，
，至两者速度相等所用时间
满足
，解得
，此时两者共同速度
，在此过程中滑块的位移
。此后电场强度为0，两者共同做匀减速直线运动，
，至静止所用时间
，在此过程中滑块的位移
∴滑块整个过程中的位移