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中学生标准学术能力诊断性测试2018年2月测试
理科综合试卷-物理
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14.己知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。假设人类在未来登上了某个星球，该星球是一个半径为R且质量分布均匀的球体，在其表面有一口深度为的天然深井，则质量为m的物体位于井底时受到的万有引力与位于井口正上方的高空时受到的万有引力之比为
A. 75:64 B. 9:8 C. 81:64 D. 81:25
15.如图所示，倾角为37°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的高度 A=3.6m，A球位于斜面的顶端，B球位于斜面底端正上方与A球等高处。现两球同时开始运动，其中A球沿斜面向下运动，B球向左水平抛出，且两球具有相同大小的初速度=4m/s，A、B两个小球均视为质点。重力加速度 g=10m/s2， sin37°=0.6, cos37°=0.8。则下列说法中正确的是
A. B球落到斜面上时，速度方向正好与斜面垂直
B. B球做平抛运动的位移是3m
C. B球落到斜面上时，正好击中A球
D.在B球落到斜面上之前，A、B两球始终处在相同高度
16.质量为m=4kg的物体受到水平拉力F的作用，在光滑的水平面上做直线 运动，t=0时，物体的初速度=2m/s，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示，则1〜6s内，F所做的功是
A. 214J B. 224J C. 234J D. 244J
17.如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个正三角形线框abc的三个顶点均位于一个半径为R的圆形区域的边界上，MN为圆形区域的一条直径，MN上方和下方分别存在大小均为B且方向相反的匀强磁场，三角形的ac边与MN平行。现给线框接入从a点流入，c点流出的大小为I的恒定电流， 则金属线框受到的安培力的大小为
A. B. C. D. 0
18.如图所示，轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上，左端连接一个质量为m 的小球a，质量为M的小球b以的初速度在光滑的水平面上向右运动，与小球a发生一维碰撞后二者一起向右运动压缩弹簧，并将弹簧压缩至最短，设弹簧一直处在弹性限度范围之内。则下列关于弹簧的最大压缩量x与小球 b的初速度间的关系中大致正确的是
19.汽车行驶时依靠方向盘控制前轮的方向来实现转弯。汽车转弯时，可视为绕定点0
做圆周运动，如图所示为某汽车转弯时的俯视图。现测得该汽车的轴距为L，轮距为()L，车轮a与车身的夹角=30°，车轮b绕0点做圆周运动的线速度为3m/s。则下列说法中正确的是
A.车轮c与车身的夹角也为30°
B.车轮a绕0点做圆周运动的线速度为车轮d的2倍
C.车轮c绕0点做圆周运动的线速度为 m/s
D.最外侧轮胎的轨迹与最内侧轮胎的轨迹相距()L
20.如图所示，在边长为L的正六边形所围成的区域内分布着沿水平方向的匀强磁场。安装在X点的离子发射器可以发射出质量相等的带有等量异种电荷的离子，这些离子以大小不同的速率垂直AB边进入匀强磁场，测得从AB 边的中点射出磁场的离子在磁场中运动的时间为)，不考虑离子间的相互作 用以及离子受到的重力，则以下说法中不正确的是
A.若离子在磁场中运动的时间为t，则离子带正电
B.从D点飞出磁场的离子运动速率为
C.若离子在磁场中运动的时间为t，则该离子在磁场中运动轨迹的长度为
D. 若离子在磁场中运动的时间为t，则该离子从BC边的中点射出磁场
21.如图所示，带电量为+Q的小球a固定在绝缘水平面上的0点，带电量 为-q的小球b套在粗糙的倾斜绝缘直杆上，小球b质量为m，直杆与水平方向的夹角为=30°，直杆上有丄B、C三点，B为AC的中点，0A=0C=L。小球b从A处由静止开始下滑，第一次经过B点时速度是，运动到C点时速度为零。在+Q产生的电场中取C点的电势为0,重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是
A.小球b的最大动能为 B.整个过程中产生的内能为
C.小球b的电势能最小值为 D.小球从C点还能返回到A点
三、非选择题：共174分。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题，考生根据要求作答。
(一）必考题：共129分。
22. (7分)某同学用如图所示的装置测量当地的重力加速度g。轻质细线绕过光滑的定滑轮，两端系着质量均为M的物块A和B在物块B上固定一个宽度为d的遮光片，遮光片的质量可忽略不计，在物块B的下面悬挂一个质量为m的钩码。开始时用固定在铁架台上的弹力夹夹住物块B，使整个系统 处于静止状态，松开弹力夹，物块B由静止开始下落。在弹力夹的正下方安 装一个光电门，光电门中心距弹力夹的高度为A，利用光电计时器可测得遮光片通过光电门的时间At。该同学多次改变光电门的位置，记录各次弹力 夹与光电门间的高度差h以及每次遮光片通过光电门的时间，以h为横轴，以为纵轴建立直角坐标系，通过描点法作出的图线是一条过原点的直线，计算出该直线的斜率是k。
(1)该同学用螺旋测微器测量遮光片的宽度，示数如图所示，则该遮光片 的宽度d= mm。
(2)在实验过程中除了光电计时器和螺旋测微器之外，还需要下列哪些实验器材 。
A.弹簧测力计 B.打点计时器 C.刻度尺
D.游标卡尺 E.天平 F.秒表
(3) 物块B下落过程中的加速度a = (用M，m，g表示）
(4) 利用图线的斜率k可求得当地的重力加速度g= (用M，m，k， d表示）
23.(8分）Rx是待测电阻，阻值约为2k，R0=500是保护电阻，R为电阻箱（0—9999.9)，R'是滑动变阻器，电源电动势E=20V，内阻很小。提 供的实验器材有
滑动变阻器R'1(阻值0〜10)
滑动变阻器R'2 (阻值0〜500)
电流表A1(量程0〜0.6A，RA1=10）
电流表A2 (量程0〜3A，RA2= 5）
电压表 V1 (量程 0〜10V，RV1= 2k）
电压表V2 (量程0～5V ，Rv2= 1k）
在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大从而多测量几组数 据。实验步骤如下：
1、按要求连接实验电路图。
2、闭合开关S，从0开始调节电阻箱R，使其为适当值，再调节滑动变阻器 R'，使与电阻箱R串联的电表a的示数为其量程的4/5，记录与待测电阻Rx 串联的电表b的示数。
3、重复第二步骤，再测量5组R和电表b的数据。
4、在坐标纸上描出R和电表b的示数图像。回答以下问题：
(1)正确连接实验电路图。
(2) a处选用 ，b处选用_ ，滑动变阻器化选用_ 。
(3)作出的图像形状为下图
(4)若图像中的斜率为k=512，则得待测电阻Rx=_ ，，与R轴的截距d的大小为 。
24. (10分）在粗糙的水平面上，一个炭块在水平拉力F的作用下以=4m/s 的速度做匀速直线运动，其正前方平铺一个边长为L=0.32m的正方形薄板， 炭块在到达薄板前某处撤去拉力F，继续运动s=3m的距离后沿薄板一边的中垂线平滑地冲上薄板，炭块与水平面以及炭块与薄板间的动摩擦因数均为 =0.2，薄板与水平面之间的动摩擦因数为=0.1，炭块的质量M为薄板质量m的3倍，炭块可看成质点，且不考虑运动过程中炭块质量的变化，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求撤去拉力后炭块在地面 上留下的黑色印迹的长度。
25. (22分）如图所示，足够长的U型导轨固定在倾角为=30。的斜面上，导轨的宽度1=0.5@，其下端与R=0.4的电阻连接，质量为m=0.1kg的导体棒（长度也为L)与导轨接触良好，导体棒的电阻r=0.1
，其余电阻均不计。磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于导轨所在的平面，用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为M=0.4kg的重物相连，重物离地面足够高，用沿斜面向下的拉力F作用在导体棒上，使其刚好不沿导轨上滑。己知导体棒与导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将拉力F撤去，使导体棒从静止开始沿导轨上滑，测得导体棒沿导 轨上滑x=1m时，其速度达到最大。求：
(1) 拉力F的大小以及撤去拉力F的瞬间，导体棒的加速度大小；
(2) 导体棒从静止开始沿轨道上滑s=2m的过程中，电阻R上产生的焦耳热是多少？
(3) 若将U型导轨固定在倾角为a的斜面上，改变磁感应强度的方向，使其仍与斜面垂直，调整定滑轮的高度，使轻绳仍与斜面平行，其他条件保持不变，当a角多大时，系统稳定后，回路中消耗的电功率最小？
(二）选考题：
33.【物理——选修3-3】（15分）
(1) (6分）（多选）关于判断物质是晶体还是非晶体，下列说法中不正确的是
A.有整齐规则形状的是晶体，没有规则形状的是非晶体
B.表现出各向异性一定是晶体，表现出各向同性的一定是非晶体
C.晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D.每种晶体在各种物理性质上都能表现出各向异性
E.晶体与非晶体在一定的条件下可以相互转化
(2) (9分）如图（1)所示，两端封闭的玻璃管内有A、B两段空气柱和一 段水银柱，当玻璃管竖直放置时，两段空气柱的长度正好相等，此时空气柱 A的压强相当于高度为L的水银柱产生的压强。现将玻璃管水平放置，并且让玻璃管以加速度a = 3g (g为重力加速度）向右做匀加速直线运动，此时 空气柱B的长度变为原来的一半，如图（2)所示。假设环境温度保持不变， 空气柱A、B可视为理想气体。求玻璃管内水银柱的长度。
34.【物理——选修3-4】（15分）
(1) (5分）水平面内有一个矩形abcd (如图甲所示)，ad=16m，ab=12m，t1=0时a、b同时开始振动，振动图像如图乙所示，形成的机械波在水平面内传播，在t2=4s时d点开始振动。下列说法正确的是
A.该机械波传播速度大小为4m/s
B.该列波波长是 4m
C.c点开始振动的频率与b点相同，当两列波相遇后c点振动频率增大
D.两列波相遇后d点振动加强
E.两列波相遇后，d点振动先加强后减弱
(2) (10分）现有一个底面为正方形的玻璃槽。玻璃槽的壁厚为d,玻璃槽内底面边长为2L，玻璃槽底部中央有一点光源S，过S的纵截面如图所示。当玻璃槽中注入深度为L/2的某种液体时，液体表面发亮的区域半径恰为L/2。继续往玻璃槽中注入同种液体到P点，S发出的一束光线从液面与玻璃 槽内侧交点P入射进入玻璃后折射经Q点射入空气中（Q
点图中未画）。光线进入玻璃槽侧壁的折射角与光线进入空气中时光线与玻璃槽侧面的夹角相等。己知PQ高度差为，光在空气中传播的速度为c.
求：1)后来所加液体的深度△ h
(2)光线从S经P点到达Q点用时多少？（答案用L、d、c表示)
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