物理综合训练题（一）[下学期]
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物理综合训练题（一）
1、如图所示，与锌板相连的验电器的铝箔原来是张开的，现在让弧光灯发出的光经一狭缝后照射到锌板，发现在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器的铝箔张角变大，以上实验事实说明：（ ）
A. 光具有波粒二象性
B. 验电器的铝箔原来带负电
C. 锌板上亮条纹是平行等宽度的
D. 若改用激光器发出的红光照射锌板，
观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大
2、如图所示，带有活塞的气缸中，封闭一定质量的理想气体，将一个半导体热敏电阻R置于气缸中，热敏电阻与容器外的电源E和电流表A组成闭合回路，气缸和活塞具有良好的绝热（与外界无热交换）性能，若发现电流表的读数增大时，以下判断正确的是：（ ）
A．气体压强一定增大
B．气体体积一定增大
C．气体一定对外做功
D．气体内能一定增大
3、下列说法中正确的是：（ ）
A．加速度减小，速度一定减小
B．作用力和反作用力的冲量大小一定相等
C．一对滑动摩擦力做功的代数和一定为零
D．物体克服重力做功，重力势能一定增加，动能可能不变
4、一个氘核和一个氚核聚合成一个氦核的反应方程是，此反应过程产生的质量亏损为。已知阿伏伽德罗常数为NA，真空中的光速为c。若1mol氘和1mol氚完全发生核反应生成氦，则在这个核反应中释放的能量为：（ ）
A.NA B. NA C. 2NA D. 5 NA
5、质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面：（ ）
A．无摩擦力
B．有水平向右的摩擦力
C．支持力为(M+ m)g
D．支持力小于(M+m)g
6、如图所示，质量相等的两滑块位于光滑水平桌面上，滑块 N 通过弹簧与挡板 P 相连．弹簧与挡板的质量均不计．当滑块 M 以初速度 v0 向 N 运动时，与挡板 P 接触并压缩弹簧．最后滑块 N 以速度 v0 运动．在这一过程中：（ ）
A．M 的速度等于零的时刻，弹簧的弹性势能最大
B．M 与 N 具有相同速度的时刻，两滑块动能之和最小
C．弹簧的最大弹性势能为系统总能量的25%
D．N 的速度为 v0 的时刻，M 与挡板 P 分离
7、如图所示，L1 和L2是输电线，甲是电压互感器，变压比为1000:1；乙是电流互感器，变流比为100:1；若电压表示数为220V，电流表示数为10A，则输电线的输送功率为：（ ）
A．2.2×103 W B．2.2×105 W
C．2.2×108 W D．2.2×104 W
8、如图所示，一带负电的小滑块在粗糙的绝缘水平桌面上以初速度 v 从a点向左运动，与固定的接地金属挡板 P 发生无能量损失的碰撞后，恰能滑回 a 点．若加上垂直于初速度方向的水平匀强磁场时，小滑块仍以初速度 v 从 a 向左运动，则最后停下的位置：（ ）
A．一定在 a 点左方
B．一定在 a 点右方
C．停在 a 点
D．可能停在挡板 P 处
9．（1）（5分）如图，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。
①还需要的器材是 、 。
②以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对 能的测量，进而转化为对 和 的直接测量。
（2）（13分）某同学采用如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干。
①请按图甲所示的电路，将图乙中的实物图连接成实验电路。
甲图 乙图 丙图
②丙图是根据测量结果作出的I-U 图线，
则由图线可知该电池的电动势为E1 ＝ V，内阻为r1 = Ω。
③我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”。有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω；旧电池的电动势E2 =1.5V；内阻r2 =6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，且电阻不随温度变化。则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为 W，它本身消耗的电功率 W。（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理 （填“合理”或“不合理”）
10、（16分）如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B。问：
（1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？
（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？
11、（18分）如图所示，倾角＝30、宽为L＝1 m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应强度B＝1 T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，现用一平行于导轨的牵引力F，牵引一根质量为m＝0.2 kg，电阻R＝1 的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动。（金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）问：
（1）若牵引力是恒力，大小为9 N，则金属棒达到的稳定速度v1多大？
（2）若牵引力的功率恒定，大小为72 W，则金属棒达到的稳定速度v2多大？
B
a F
b
（3）若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去拉力，从撤去拉力到棒的速度为零时止，通过金属棒的电量为0.48 C，金属棒发热为1.12 J，则撤力时棒的速度v3多大？
12、（20分）由于两个物体相对位置的变化引起的引力场的能量变化（与某一零势能面相比），称作这一对物体的引力势能。如果以无限远处的势能为0，则万有引力势能EP可用下式进行计算：
式中r为相对的物体m到M的中心距离，G为万有引力恒量。假设有两个相同质量均为m = 200kg的人造卫星，沿距离地面为地球半径的圆形轨道相向运行，因而经过一段时间后发生了碰撞，碰后两卫星粘合在一起成为一个复合体。不计卫星间的万有引力及空气阻力，求：
(1) 碰撞前两卫星与地球组成的系统的总机械能；
(2) 碰撞后两卫星的复合体落到地面的瞬间的速度大小和方向（地球半径为R = 6400 km，地球表面重力加速度为g = 10m/s2）
物理综合训练题（一）参考答案
1、A 本题以光的波粒二象性为核心命题点，考查了衍射现象、光电效应、验电器等知识点，综合考查了学生的理解能力
2、BCD本题以热和功为核心命题点，考查了热敏电阻的温度特性和气体的体积、压强和温度之间的关系等知识点，综合考查了学生的分析综合能力。由于活塞自由放置，气体压强不变，电流增大了，说明电阻变小，温度升高，因此体积要增大，对外做功。
3、BD 本题以基本概念为核心命题点，考查了加速度、作用力与反作用力的关系、功和能的关系等知识点，综合考查了学生的理解能力。
4、B 本题以原子核为核心命题点，考查了核聚变质量亏损释放出能量，以及阿伏加德罗常数等知识点，综合考查了学生的推理能力。
5、D 本题以物体平衡为核心命题点，考查了受力分析、平衡条件等知识点，综合考查了学生的分析综合能力
6、BD 本题以动量为核心命题点，考查了动量守恒、能量守恒等知识点，综合考查了学生的分析综合能力
7、C 本题以交变电流为核心命题点，考查了变压器的电压比、变流比和电功率等知识点，综合考查了学生的理解能力
8、B 本题以磁场为核心命题点，考查了受力分析、运动分析、功能分析等知识点，综合考查了学生分析处理带电粒子在磁场中运动的能力
9、本题以力学实验、电学实验为核心命题点，考查了弹性势能、电压表、电流表和滑动变阻器的使用等知识点，综合考查了学生的设计能力，以及仪器的基本使用能力和数据处理能力。
（1）①天平、刻度尺； （2分）
②重力势能、质量、高度 （3分）
（2）①实物连接图如图所示 （3分）
②1.5；（1分） 0.2 （2分）
③0.45； 0.612； 不合理。 （5分）
10、本题以电场、磁场为核心命题点，考查了场的性质、动
能定理和向心力等知识点，综合考查了学生的理解能力和处
理物理问题的能力。
（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理有
① （3分）
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有
② （3分） 解得 ③ （2分）
（2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
④ （3分）
由②、④式得 ⑤ （3分）故 ⑥ （2分）
11、本题以电磁感应为核心命题点，考查了电磁感应与力学、电学知识的综合，考查了学生的理解能力和处理不同情景的物理问题的能力。
（1）F＝mg sin＋，v1＝8 m/s， （6分）
（2）＝mg sin＋，v2＝8 m/s， （6分）
（3）q＝＝
s＝＝0.48 m
mv32＝mgs sin＋Q，v3＝4 m/s， （6分）
12、本题以万有引力定律为核心命题点，考查了万有引力、向心力、机械能、动量等知识点，综合考查了学生的理解能力。
(1) 设卫星作圆周运动的速度为v，其作圆周运动的向心力等于万有引力，
即 ， （3分）
在地球表面有 （3分）
碰撞前，两卫星与地球组成的系统的总机械能为 （3分）
联立以上各式，并代入数值，解得 （3分）
(2) 设两卫星碰撞后组成的复合体的速度为u，由动量守恒定律，
得 mv – mv = 2mu 解得 u = 0 （3分）
此时复合体将由静止开始自由落下。设复合体落到地面前瞬间的速度为v1，由机械能守恒，得
（3分）
解得 m/s，速度方向竖直向下。 （2分）
m,+q
M
N
P
× × × × × ×
× × × × × ×
·
a
B
P
U
R
E
O
O′
r
Q
P
A
加速电场
静电分析器
B
磁分析器
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1、如图所示，与锌板相连的验电器的铝箔原来是张开的，现在让弧光灯发出的光经一狭缝后照射到锌板，发现在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器的铝箔张角变大，以上实验事实说明：（ ）
A. 光具有波粒二象性
B. 验电器的铝箔原来带负电
C. 锌板上亮条纹是平行等宽度的
D. 若改用激光器发出的红光照射锌板，
观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大
2、如图所示，带有活塞的气缸中，封闭一定质量的理想气体，将一个半导体热敏电阻R置于气缸中，热敏电阻与容器外的电源E和电流表A组成闭合回路，气缸和活塞具有良好的绝热（与外界无热交换）性能，若发现电流表的读数增大时，以下判断正确的是：（ ）
A．气体压强一定增大
B．气体体积一定增大
C．气体一定对外做功
D．气体内能一定增大
3、下列说法中正确的是：（ ）
A．加速度减小，速度一定减小
B．作用力和反作用力的冲量大小一定相等
C．一对滑动摩擦力做功的代数和一定为零
D．物体克服重力做功，重力势能一定增加，动能可能不变
4、一个氘核和一个氚核聚合成一个氦核的反应方程是，此反应过程产生的质量亏损为。已知阿伏伽德罗常数为NA，真空中的光速为c。若1mol氘和1mol氚完全发生核反应生成氦，则在这个核反应中释放的能量为：（ ）
A.NA B. NA C. 2NA D. 5 NA
5、质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面：（ ）
A．无摩擦力
B．有水平向右的摩擦力
C．支持力为(M+ m)g
D．支持力小于(M+m)g
6、如图所示，质量相等的两滑块位于光滑水平桌面上，滑块 N 通过弹簧与挡板 P 相连．弹簧与挡板的质量均不计．当滑块 M 以初速度 v0 向 N 运动时，与挡板 P 接触并压缩弹簧．最后滑块 N 以速度 v0 运动．在这一过程中：（ ）
A．M 的速度等于零的时刻，弹簧的弹性势能最大
B．M 与 N 具有相同速度的时刻，两滑块动能之和最小
C．弹簧的最大弹性势能为系统总能量的25%
D．N 的速度为 v0 的时刻，M 与挡板 P 分离
7、如图所示，L1 和L2是输电线，甲是电压互感器，变压比为1000:1；乙是电流互感器，变流比为100:1；若电压表示数为220V，电流表示数为10A，则输电线的输送功率为：（ ）
A．2.2×103 W B．2.2×105 W
C．2.2×108 W D．2.2×104 W
8、如图所示，一带负电的小滑块在粗糙的绝缘水平桌面上以初速度 v 从a点向左运动，与固定的接地金属挡板 P 发生无能量损失的碰撞后，恰能滑回 a 点．若加上垂直于初速度方向的水平匀强磁场时，小滑块仍以初速度 v 从 a 向左运动，则最后停下的位置：（ ）
A．一定在 a 点左方
B．一定在 a 点右方
C．停在 a 点
D．可能停在挡板 P 处
9．（1）（5分）如图，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。
①还需要的器材是 、 。
②以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对 能的测量，进而转化为对 和 的直接测量。
（2）（13分）某同学采用如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。除待测电池外，提供的器材有：电压表，电流表，滑动变阻器，开关和导线若干。
①请按图甲所示的电路，将图乙中的实物图连接成实验电路。
甲图 乙图 丙图
②丙图是根据测量结果作出的I-U 图线，
则由图线可知该电池的电动势为E1 ＝ V，内阻为r1 = Ω。
③我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这是我们常说的“电池没电了”。有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。已知新电池的电动势E1=1.5V、内阻r1=0.2Ω；旧电池的电动势E2 =1.5V；内阻r2 =6.8Ω；小灯泡上标有“3V 3W”，且电阻不随温度变化。则手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为 W，它本身消耗的电功率 W。（已知两电池串联的总电动势等于两电池的电动势之和）根据计算结果，你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理 （填“合理”或“不合理”）
10、（16分）如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B。问：
（1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？
（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？
11、（18分）如图所示，倾角＝30、宽为L＝1 m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应强度B＝1 T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，现用一平行于导轨的牵引力F，牵引一根质量为m＝0.2 kg，电阻R＝1 的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动。（金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）问：
（1）若牵引力是恒力，大小为9 N，则金属棒达到的稳定速度v1多大？
（2）若牵引力的功率恒定，大小为72 W，则金属棒达到的稳定速度v2多大？
B
a F
b
（3）若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去拉力，从撤去拉力到棒的速度为零时止，通过金属棒的电量为0.48 C，金属棒发热为1.12 J，则撤力时棒的速度v3多大？
12、（20分）由于两个物体相对位置的变化引起的引力场的能量变化（与某一零势能面相比），称作这一对物体的引力势能。如果以无限远处的势能为0，则万有引力势能EP可用下式进行计算：
式中r为相对的物体m到M的中心距离，G为万有引力恒量。假设有两个相同质量均为m = 200kg的人造卫星，沿距离地面为地球半径的圆形轨道相向运行，因而经过一段时间后发生了碰撞，碰后两卫星粘合在一起成为一个复合体。不计卫星间的万有引力及空气阻力，求：
(1) 碰撞前两卫星与地球组成的系统的总机械能；
(2) 碰撞后两卫星的复合体落到地面的瞬间的速度大小和方向（地球半径为R = 6400 km，地球表面重力加速度为g = 10m/s2）
物理综合训练题（一）参考答案
1、A 本题以光的波粒二象性为核心命题点，考查了衍射现象、光电效应、验电器等知识点，综合考查了学生的理解能力
2、BCD本题以热和功为核心命题点，考查了热敏电阻的温度特性和气体的体积、压强和温度之间的关系等知识点，综合考查了学生的分析综合能力。由于活塞自由放置，气体压强不变，电流增大了，说明电阻变小，温度升高，因此体积要增大，对外做功。
3、BD 本题以基本概念为核心命题点，考查了加速度、作用力与反作用力的关系、功和能的关系等知识点，综合考查了学生的理解能力。
4、B 本题以原子核为核心命题点，考查了核聚变质量亏损释放出能量，以及阿伏加德罗常数等知识点，综合考查了学生的推理能力。
5、D 本题以物体平衡为核心命题点，考查了受力分析、平衡条件等知识点，综合考查了学生的分析综合能力
6、BD 本题以动量为核心命题点，考查了动量守恒、能量守恒等知识点，综合考查了学生的分析综合能力
7、C 本题以交变电流为核心命题点，考查了变压器的电压比、变流比和电功率等知识点，综合考查了学生的理解能力
8、B 本题以磁场为核心命题点，考查了受力分析、运动分析、功能分析等知识点，综合考查了学生分析处理带电粒子在磁场中运动的能力
9、本题以力学实验、电学实验为核心命题点，考查了弹性势能、电压表、电流表和滑动变阻器的使用等知识点，综合考查了学生的设计能力，以及仪器的基本使用能力和数据处理能力。
（1）①天平、刻度尺； （2分）
②重力势能、质量、高度 （3分）
（2）①实物连接图如图所示 （3分）
②1.5；（1分） 0.2 （2分）
③0.45； 0.612； 不合理。 （5分）
10、本题以电场、磁场为核心命题点，考查了场的性质、动
能定理和向心力等知识点，综合考查了学生的理解能力和处
理物理问题的能力。
（1）离子在加速电场中加速，根据动能定理有
① （3分）
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，有
② （3分） 解得 ③ （2分）
（2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
④ （3分）
由②、④式得 ⑤ （3分）故 ⑥ （2分）
11、本题以电磁感应为核心命题点，考查了电磁感应与力学、电学知识的综合，考查了学生的理解能力和处理不同情景的物理问题的能力。
（1）F＝mg sin＋，v1＝8 m/s， （6分）
（2）＝mg sin＋，v2＝8 m/s， （6分）
（3）q＝＝
s＝＝0.48 m
mv32＝mgs sin＋Q，v3＝4 m/s， （6分）
12、本题以万有引力定律为核心命题点，考查了万有引力、向心力、机械能、动量等知识点，综合考查了学生的理解能力。
(1) 设卫星作圆周运动的速度为v，其作圆周运动的向心力等于万有引力，
即 ， （3分）
在地球表面有 （3分）
碰撞前，两卫星与地球组成的系统的总机械能为 （3分）
联立以上各式，并代入数值，解得 （3分）
(2) 设两卫星碰撞后组成的复合体的速度为u，由动量守恒定律，
得 mv – mv = 2mu 解得 u = 0 （3分）
此时复合体将由静止开始自由落下。设复合体落到地面前瞬间的速度为v1，由机械能守恒，得
（3分）
解得 m/s，速度方向竖直向下。 （2分）
m,+q
M
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× × × × × ×
× × × × × ×
·
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加速电场
静电分析器
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