综合模拟滚动小卷(五)
(建议用时:45 分钟)
一、单项选择题
1.下列说法正确的是( )
A.固体可以分为晶体和非晶体两类,多晶体具有确定的几何形状,而非晶体没有
B.给篮球打气时,到后来越来越费劲,说明分子间存在斥力
C.液体表面层的分子较密集,分子间引力大于斥力,因此产生液体的表面张力
D.在太空里的空间站中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果
2.关于振动与波,下列说法正确的是( )
A.一个单摆在赤道上的振动周期为 T,移到北极时振动周期也为 T
B.一列水波遇到障碍物发生衍射,衍射后的水波频率发生变化
C.简谐横波在传播过程中每经过一个周期,振动质点将沿传播方向移动一个波长
D.当接收者远离波源时,其接收到的波的频率比波源发出的频率低
3.入冬以来,全国多地多次发生雾霾天气,能见度不足 20 m.在这样的恶劣天气中,甲、
乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前、甲在后同向行驶.某时刻两车司机同时听到前方
有事故发生的警笛提示,同时开始刹车.两辆车刹车时的 v-t 图象如图,则( )
A.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于 112.5 m
B.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于 90 m
C.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后 20 s 之内的某时刻发生相撞
D.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后 20 s 以后的某时刻发生相撞
4.小型发电站为某村寨 110 户家庭供电,输电原理如图所示,图中的变压器均为理想变
压器,其中降压变压器的匝数比 n3∶n4=50∶1,输电线的总电阻 R=10 Ω.某时段全村平均
每户用电的功率为 200 W,该时段降压变压器的输出电压为 220 V.则此时段( )
A.发电机的输出功率为 22 kW
B.降压变压器的输入电压为 11 kV
C.输电线的电流为 1 100 A
D.输电线上损失的功率约为 8.26 W
二、多项选择题5.如图所示,物块 A、B 静止在光滑的水平面上,质量均为 1 kg,B 通过轻弹簧与墙相
连,弹簧处于自然伸长状态,现给 A 一个向左的初速度 v0=10 m/s,使 A 向 B 撞去并瞬间锁
定在一起,当弹簧被压缩至最短时解除锁定,物块 A 最终会被反弹出来,则下列说法正确的
是( )
A.弹簧能获得的最大弹性势能为 25 J
B.物块 A 最终的速度大小为 5 m/s
C.整个过程中物块 B 对物块 A 产生的冲量大小为 15 N·s
D.整个过程中的机械能损失为 37.5 J
6.匀强磁场 B 垂直于水平导轨所在平面,导轨间接一电阻 R,导轨上放置一金属棒 L,
金属棒 L 与导轨电阻均不计,沿导轨平面施加一水平恒力 F,F 垂直于金属棒,使金属棒由静
止开始沿导轨向右运动,在以后的运动中,金属棒速度 v、加速度 a、力 F 的冲量为 I,回路
产生的焦耳热为 E.四个物理量大小随时间 t 变化关系图线正确的是( )
三、非选择题
7.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图甲和
乙所示,长度为_________cm,直径为________mm.
(2)按图丙连接电路后,实验操作如下:
①将滑动变阻器 R1 的阻值置于最______处(选填“大”或“小”);将 S 2 拨向接点 1,闭
合 S1,调节 R1,使电流表示数为 I0.
②将电阻箱 R2 的阻值调至最________(选填“大”或“小”),S 2 拨向接点 2;保持 R1 不
变,调节 R2,使电流表示数仍为 I0,此时 R2 阻值为 1 280 Ω.
(3)由此可知,圆柱体的电阻为________ Ω.8.光滑水平地面上,木板 A 左端与竖直墙壁接触,处于静止状态,可视为质点的小木块
B 停在木板的右端,如图所示.对木块施加水平向左的瞬时冲量使其获得初速度 v0=7 m/s,
经时间 t=0.5 s 木块运动到竖直墙壁处,速度大小减为 v1=5 m/s.木块与墙壁发生弹性碰撞后,
恰能停在木板右端.重力加速度 g=10 m/s2,求:
(1)木板的长度 L 和木块与木板间的动摩擦因数 μ;
(2)木板和木块的质量的比值.
9.如图所示,在坐标系 xOy 的第一象限内有方向竖直向上的匀强电场,第二象限内有磁
感应强度大小为 B1(未知)、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,第三、四象限内有磁感应强度大
小为 B2(未知)、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一电荷量为 q、质量为 m 的带负电的粒子,
从 x 轴上的 P 点(-L,0),沿与 x 轴负方向成 37°角的方向向上射出,射出时的初速度大小为
v0,经磁场偏转后,垂直通过 y 轴,粒子运动过程中第一次通过 x 轴时,速度方向与 x 轴的正
方向刚好成 37°角,又经过一段时间刚好从 P 点第二次通过 x 轴.不计粒子的重力.求:(sin
37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)磁感应强度 B1 的大小及粒子第一次通过 y 轴的位置;
(2)电场强度 E 及磁感应强度 B2 的大小;
(3)粒子从 P 点出发再回到 P 点所用的时间.综合模拟滚动小卷(五)
1.解析:选 D.固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体又分为单晶体和多晶体,非晶体和
多晶体都没有确定的几何形状,故 A 错误;给篮球打气时,到后来越来越费劲,说明内部压
强越来越大,故 B 错误;液体表面层的分子较稀疏,分子间引力大于斥力,因此产生液体的
表面张力,故 C 错误;在空间站中的水滴,由于重力充当向心力,水滴完全失重,故在液体
表面张力的作用下,水滴呈球形,故 D 正确.
2.解析:选 D.赤道上的重力加速度小于北极的重力加速度,由 T=2π
L
g知,一个单摆
在赤道上振动的周期为 T,移到北极的周期小于 T,选项 A 错误;波发生衍射时,波的频率不
变,选项 B 错误;波传播过程中,介质中各质点在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移,
选项 C 错误;由多普勒效应知,当接收者远离波源时,其接收到波的频率比波源发出的频率
低,选项 D 正确.
3.解析:选 C.由图可知,两车速度相等经历的时间为 20 s,甲车的加速度 a1=
0-25
25 m/s2
=-1 m/s2,乙车的加速度 a2=
0-15
30 m/s2=-0.5 m/s2,此时甲车的位移 x 甲=v 甲 t+
1
2a1t2=(25×20-
1
2×1×202) m=300 m,乙车的位移 x 乙=v 乙 t+
1
2a2t2=(15×20-
1
2×0.5×202) m=
200 m,可知要不相撞,则两车的距离至少为Δx=300 m-200 m=100 m,故 A、B 错误;因
为速度相等时,若不相撞,两者的距离又逐渐增大,可知两辆车一定是在刹车后的 20 s 之内
的某时刻发生相撞的,故 C 正确,D 错误.
4.解析:选 B.用户总功率为 P=110×200 W=22 000 W=22 kW,加上输电线上消耗
的电功率,所以发电机的输出功率应大于 22 kW,A 错误;降压变压器的输出电压为 220 V,
即 U4=220 V,所以根据
n3
n4=
U3
U4可得降压变压器的输入电压 U4=50×220 V=11 000 V=11 kV,
B 正确;用户端总电流为 I4=
P
U4=22 000
220 A=100 A,根据
n3
n4=
I4
I3所以输电线中的电流为 I3=2
A,输电线上损失的功率约为ΔP=I23R=22×10 W=40 W,C、D 错误.
5.解析:选 ABC.A 与 B 相撞过程中动量守恒 m Av0=(mA+mB)v,代入数据解得 v=5
m/s,当 AB 速度为零时,弹簧被压缩到最短,获得的最大弹性势能 Epm=
1
2(mA+mB)v2=25 J,
A 正确;由于水平面光滑且反弹时 AB 间的锁定解除,故 A、B 在弹簧恢复原长时分离,则分
离后物块 A 的速度为 vA=v=5 m/s,B 正确;以物块 A 为研究对象,整个过程中根据动量定理
可得 I=Δp=-mAv-mAv0=-15 N·s,C 正确;因碰撞后压缩弹簧过程中只有弹力做功,机
械能守恒,故只有碰撞过程机械能损失,即整个过程的机械能损失为ΔE=
1
2mAv20-
1
2(mA+mB)v2
=25 J,D 错误.
6.解析:选 AD.对金属棒,t=0 时刻,由于速度为零,则在 F 作用下向右加速,设 t 时
刻棒速度为 v,由牛顿第二定律得:a=
F
m-
B2L2v
mR ,由于 v 增大,则 a 逐渐减小,当 a=0 时棒
匀速,故 A 正确;在极短时间Δt 内,有
Δa
Δt=-
B2L2
mR
Δv
Δt,由于
Δv
Δt逐渐减小,可知
Δa
Δt逐渐减
小,故 B 错误;力 F 冲量 I=F·t,F 为恒力,I-t 图象应为直线,故 C 错误;焦耳热 E=
B2L2v2
R
t,初始段 v 增大,则 E-t 图线斜率逐渐增大,后来 v 恒定,故斜率恒定,故 D 正确.
7.解析:(1)游标卡尺的精度为 0.1 mm,所以 L=(50+1×0.1)mm=5.01 cm,螺旋测微器
的读数为 d=(5+31.6×0.01)mm=5.316 mm.
(2)①为了保护电流表,在接通电路之前,要使电路中的总电阻尽可能大,然后慢慢减小
电路中的电阻.②为使电路电流较小,使电流表示数逐渐变大,电阻箱阻值也应先调至最
大.
(3)将 S1 闭合,S2 拨向接点 1 时,其等效电路图如图 1 所示.当 S2 拨向 2 时,其等效电路图如图 2 所示.
由闭合电路欧姆定律知 I=
E
R1+R+r,当 I 相同均为 I0 时,R2=R 圆柱体,所以 R 圆柱体=1 280
Ω.
答案:(1)5.01 5.316(5.314~5.328)
(2)①大 ②大 (3)1 280
8.解析:(1)木块向左运动 L=
1
2(v0+v1)t
v1=v0-at
μmg=ma
木板长为 L=3 m
动摩擦因数为 μ=0.4.
(2)木块在木板上向右滑动的过程中,有 mv1=(M+m)v
1
2mv21=μmgL+
1
2(M+m)v2
可得
M
m=24
即木板与木块的质量比为 24∶1.
答案:(1)3 m 0.4 (2)24∶1
9.解析:(1)粒子经过磁场偏转,垂直通过 y 轴,因此粒子在第二象限的磁场中做圆周运
动的圆心在 y 轴上,作出粒子整个运动过程轨迹如图所示,根据几何关系可知,粒子做圆周运
动的半径为 R1=
L
sin 37°=
5
3L,
根据 qv0B1=m
v
R解得:B1=
3mv0
5qL ;
粒子第一次通过 y 轴的位置为:y=R1+R1cos 37°=3L,
因此通过 y 轴的位置坐标为(0,3L);(2)粒子在电场中做类平抛运动,第一次通过 x 轴时,速度方向与 x 轴正方向夹角为 37°,
则粒子通过 x 轴时,在电场中沿 x 轴方向的位移为 x=v0t1,
y 方向的位移为 y=
1
2vyt1,又 tan 37°=
vy
v0,qE=ma,
解得:x=8L,E=
3mv
32qL;
粒子通过 x 轴的速度为:v1=
v0
cos 37°=
5
4v0,
根据几何关系可知,粒子在三、四象限内做圆周运动的半径为:R2=
4.5L
cos 53°=7.5L,
根据 qv1B2=m
v
R2解得:B2=
mv0
6qL;
(3)粒子在第二象限的运动周期为:T1=
2πm
qB1 ,
在第二象限的运动时间为:t0=
143
360T1,
在电场中运动时间为:t1=
8L
v0,
在第三、四象限中运动周期为:T2=
2πm
qB2 ,
在第三、四象限中运动时间为:t2=
286
360T2,
因此从 P 点出发到再回到 P 点经过的时间为
t=t0+t1+t2=(
5 863π
540 +8)
L
v0.
答案:(1)
3mv0
5qL (0,3L) (2)
3mv
32qL
mv0
6qL
(3)(
5 863π
540 +8)
L
v0