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理科綜合訓練四（物理部分）

14．下列說法正確的是         

A．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現象

B．用光導纖維束內傳送圖象是利用光的全反射現象

C．用標準平面檢查工件表面的平整程度是利用光的偏振現象

D．用電子顯微鏡觀察納米結構是利用電子的德布羅意波的衍射現象

15．如圖所示，物體A靜止在光滑水平面上，其左端固定有輕質彈簧，與A質量相等的物體B以速度v正對著A運動并與壓縮彈簧，在B與彈簧接觸全過程中，A的加速度最大出現在    

A．A開始運動時            

B．A的速度等于v時

C．系統動能最大時          

D．A、B速度相等時

16．將阻值為5Ω的電阻接到內阻不計的交流電源上，該電源電動勢e隨時間t變化的規律如圖所示，下列說法正確的是   

A．電路中交變電流的頻率為0.25Hz 

B．通過電阻的電流為A

C．電阻消耗的電功率為2.5W       

D．電阻兩端的電壓是5V

17．嫦娥一號探月工程已取得圓滿成功。設地球、月球的質量分別為m₁、m₂，半徑分別為R₁、R₂，地球的第一宇宙速度為v，與其對應的環繞周期為T，則月球的第一宇宙速度和對應的環繞周期可分別表示為    

A．，       B．，

C．，       D．，

18．三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變為Y核，Y核與質子發生核反應后生成Z核，并放出一個氦核（He），則下面說法正確的是  

A．X核比Z核多一個質子             

B．X核比Z核少一個中子

C．X核的質量數比Z核質量數大3     

D．Y核與Z核的中子數相同

19．下列說法正確的是  

A．若兩分子間距離可取任意值，那么當系統的分子勢能最小時，分子間作用力也最小

B．第二類永動機違背了能量守恒定律，因此不可能制成

C．熱量不可能由低溫物體轉移到高溫物體

D．布朗運動指的是液體分子的無規則運動

20．如圖所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s，則下列說法正確的是   

A．這列波的波長是14cm

B．這列波的周期是0.125s

C．這列波可能是沿x軸正方向傳播的

D．t=0時，x=4cm處的質點速度沿y軸負方向

21．高溫超導限流器是一種有效的短路電流限制裝置。該裝置由超導部件和限流電阻并聯組成，如圖中虛線框內所示。超導部件的超導臨界電流是I_C ，當干路電流I大于I_C時，超導部件將自動從超導態轉變為正常態（此狀態下可認為是純電阻），從而限制了干路中的大電流。已知超導部件的正常態電阻值為R₁=3Ω，超導臨界電流I_C=1.2A，限流電阻R₂=6Ω，小燈泡L標有“6V，6W”字樣，電源的電動勢E=8V，內阻r=2Ω。原來小燈泡正常發光。若小燈泡L突然發生短路，則短路前、后通過超導部件的電流依次是    

A．0.67A、1.33A      

B．0.33A、0.67A  

C．1A、0.67A         

D．1A、1.33A

22．（18分）⑴為測定木塊與斜面間的動摩擦因數，某同學讓木塊從斜面上端自靜止起做勻加速下滑運動，如圖所示。他使用的器材僅限于固定的斜面、木塊、秒表、米尺（當地重力加速度g已知）。①實驗中已記錄數據是：斜面高h和底邊長d，還必需測量的物理量是____________________________          _____。

②計算動摩擦因數的公式是μ=____              __。

⑵測定待測電阻R_x（阻值約為200Ω）的阻值，除了待測電阻外，實驗室提供了如下器材：

電池組E（電動勢為3V，內阻不計）；

電流表A₁：量程為0~10mA，內阻r₁約50Ω；

電流表A₂：量程為0~500μA，內阻r₂約1000Ω；

滑動變阻器R₁（阻值范圍為0~20Ω，額定電流2A）；

電阻箱R₂（阻值范圍為0~9999Ω，額定電流1A）

開關S，導線若干。

  為了用伏安法盡可能準確地測量R_x的阻值，請你幫助該同學完成實驗中的下述步驟：

①上述器材中缺少電壓表，先需將電流表A₂改裝成電壓表V。請在左圖方框中畫出將該電流表改裝成電壓表的電路原理圖，并在圖中標明所用器材的代號。

②請在右圖方框中畫出用伏安法測量R_x阻值的電路圖，并在圖中標明各器材的代號。

③實驗中，已將電流表A₂改裝成量程為2.5V的電壓表，并與標準電壓表進行了校對。調節滑動變阻器R₁，使兩表的示數如下圖所示，可讀出電流表A₁的示數是I=_______mA，電流表A₂的示數是_______μA，對應的電壓測量值是U=_________V。

④根據以上實驗數據和R_x=U/I，電阻R_x的測量值是_______Ω。（本空保留2位有效數字）

23．（16分）質量m=2.0×10^-4kg、電荷量q=1.0×10^-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強電場中，電場強度大小為E₁。在t=0時刻，電場強度保持方向不變而大小突然增加到E₂=4.0×10³N/C，到t=0.20s時刻，再保持場強E₂的大小不變而把電場方向突然改為水平向右，并保持下去。不計空氣阻力，取g=10m/s²。求：⑴最初電場強度E₁的大小和方向；⑵t=0.20s時刻帶電微粒速度v₁的大小和方向；⑶t=0時刻起，帶電微粒運動過程到達最高點時刻的動能E_k。

24．（18分）如圖所示，一輕質彈簧豎直放置，自然長度l₀=0.50m，下端固定在地面上，上端連接質量m₁=1.0kg的物體A，靜止時A距地面的高度h₁=0.40m，此時彈簧的彈性勢能E_p=0.50J。在距A正上方高為h₂=0.45m處有一個質量m₂=1.0kg的物體B，從靜止開始自由下落，與A碰撞并立即以相同的速度運動（兩物體未粘連）。取g=10m/s²。求：⑴碰撞后瞬間兩物體的共同速度大小v；⑵兩物體一起運動過程中第一次具有豎直向上最大速度時彈簧的長度l；⑶兩物體第一次分離時物體B的動能E_B。

25．（20分）磁懸浮列車是一種高速交通工具，它具有兩個重要系統：一個是懸浮系統，另一個是驅動系統。驅動系統的簡化模型如下：左圖是實驗車與軌道示意圖，右圖是固定在實驗車底部的金屬框與軌道間的運動磁場的示意圖。水平地面上有兩根很長的平行直導軌，導軌間有垂直于水平面的等間距的勻強磁場（每個磁場的寬度與金屬框的寬度相同），磁感應強度B₁、B₂大小相同，相鄰磁場的方向相反，所有磁場同時以恒定速度v₀沿導軌方向向右運動，這時實驗車底部的金屬框將會受到向右的磁場力，帶動實驗車沿導軌運動。

設金屬框總電阻R=1.6Ω，垂直于導軌的邊長L=0.20m，實驗車與金屬框的總質量m=2.0kg，磁感應強度B₁=B₂=B=1.0T，磁場運動速度v₀=10m/s。回答下列問題：

⑴設t=0時刻，實驗車的速度為零，求此時金屬框受到的磁場力的大小和方向；

⑵已知磁懸浮狀態下，實驗車運動時受到的阻力恒為f₁=0.20N，求實驗車的最大速率v_m；

⑶若將該實驗車A與另外一輛質量相等但沒有驅動裝置的磁懸浮實驗車P掛接，設A與P掛接后共同運動所受阻力恒為f₂=0.50N。A與P掛接并經過足夠長時間后已達到了最大速度，這時撤去驅動磁場，保留磁懸浮狀態，A與P所受阻力f₂保持不變，那么撤去驅動磁場后A和P還能滑行多遠？

14．B  15．D（提示：A、B速度相等時，A、B距離最近，彈簧壓縮量最大，彈力最大。）  16．C 17．A（提示：每個星球的第一宇宙速度v和周期T滿足，其中GM=gR²）    18．C  19．A  20．D  21．D（提示：小燈泡正常發光時，干路電流為1A，全部通過超導部件；小燈泡突然短路，回路電流瞬間增大到E/r=4A>I_C ，超導部件從超導態轉變為正常態，回路外電阻為2Ω，總電流為2A，通過超導部件的電流是總電流的2/3，為1.33A。）

22．⑴①木塊自由下滑經歷的時間t；②

⑵①                                   ②

  ③6.4，240，1.20；④1.9×10²

23．⑴E₁=2.0×10³N/C ⑵v₁=2. 0m/s（提示：E₂q=2mg，合力向上大小為mg，加速度為g） ⑶1.6×10^-3J（提示：t=0.20s后豎直分運動為豎直上拋運動，經過0.2s豎直分速度減小為零，微粒到達最高點；該過程水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為2g，末速度為4m/s）

24．⑴v₁=1.5m/s；⑵l=0.30m（提示：兩物體總重力等于彈力時是振動的平衡位置，物體通過該位置時具有最大速度。）；⑶E_B=0.375J（提示：兩物體在彈簧第一次恢復原長時分離，從碰后瞬間到分離時刻對系統用機械能守恒，系統重力勢能增加等于彈性勢能減少與和動能減少之和。）

25．⑴1N，向右（提示：注意相當于左右兩個邊都以v₀=10m/s向左切割磁感線，產生的感應電動勢相加，左右兩邊都受到安培力作用，且方向都向右。）⑵8m/s（提示：車運動起來后，當車對地的速度為v時，線框切割磁感線的相對速度變為(v₀- v)，當安培力與阻力平衡時達到最大速度。）；⑶100m（提示：先求出最大共同速度為5m/s，撤去磁場后對A和P整體用動能定理。）