理科综合能力测试（物理部分）
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．如图是氢原子的能级示意图。已知锌的逸出功为，一群处于n=4能级的氢原子跃迁时辐射出不同频率的光，其中能使锌发生光电效应的有
A．2种
B．3种
C．5种
D．6种
15．图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为1Ω，灯泡L的电阻为9Ω，电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势e随时间t按图乙的正弦规律变化，则
A．时穿过线圈的磁通量为零
B．线圈转动的角速度为50rad/s
C．电压表的示数为10V
D．灯泡L的电功率为9W
16．早在公元前4世纪末，我国的《墨经》中就有关于力和运动的一些见解，如“绳下直，权重相若则正矣。收，上者愈丧，下者愈得”，这句话所描述的与下述物理现象相似。如图，一根跨过定滑轮的轻绳两端各悬挂一重物，当两重物质量均为m时，系统处于平衡状态。若减小其中一个重物的质量，系统就无法保持平衡，上升的重物减小的质量△m越多，另一个重物下降的加速度a就越大。已知重力加速度为g，则a与△m的关系图象可能是
17．如图，某同学在沙料场中发现沙子堆积时会形成圆锥体，且堆积过程中圆锥体的底角保持不变。他测得某堆沙子的底部周长约为30m，沙子之间的动摩擦因数约为，则这堆沙子的体积约为(圆锥体的体积等于底面积与高的乘积的三分之一)
A．1×102 m3 B．2×102m3
C．3×102m3 D．8×102m3
18．如图，水平传送带以恒定速度顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将小物块P轻放在传送带左端，P在接触弹簧前速度已达到v，与弹簧接触后弹簧的最大形变量为d。P的质量为m，与传送带之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。从P开始接触弹簧到弹簧第一次达到最大形变的过程中
A．P的速度一直减小
B．传送带对P做功的功率一直减小
C．传送带对P做的功W<μmgd
1D．弹簧的弹性势能变化量△Ek=2mv2+μmgd
19．如图光滑水平桌面上两平行虚线之间有竖直向下的匀强磁场，桌面上一闭合金属线框获得水平初速度后进入磁场，通过磁场区域后穿出磁场。线框开始进入到刚好完全进入磁场和开始离开到刚好完全离开磁场的这两个过程相比较
A．线框中产生的感应电流方向相反
B．线框中产生的平均感应电动势大小相等
C．线框中产生的焦耳热相等
D．通过线框导线横截面的电荷量相等
20．回旋加速器主要结构如图，两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源置于与盒面垂直的匀强磁场中，两盒间的狭缝宽度很小。粒子源S位于金属盒的圆心处，产生的粒子初速度可以忽略。用两台回旋加速器分别加速质子(H)和α粒子(He)，这两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强度、高频交流
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电源的电压均相等，不考虑相对论效应，则质子和α粒子
A．所能达到的最大动量大小相等
B．所能达到的最大动能相等
C．受到的最大洛伦兹力大小相等
D．在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等
21．如图，地球与月球可以看作双星系统它们均绕连线上的C点转动在该系统的转动平面内有两个拉格朗日点L2、L4(位于这两个点的卫星能在地球引力和月球引力的共同作用下绕C点做匀速圆周运动，并保持与地球月球相对位置不变)，L2点在地月连线的延长线上，L4点与地球球心、月球球心的连线构成一个等边三角形。我国已发射的“鹊桥”中继卫星位于L2点附近，它为“嫦娥四号”成功登陆月球背面提供了稳定的通信支持。假设L4点有一颗监测卫星，“鹊桥”中继卫星视为在L2点。已知地球的质量为月球的81倍，则
A．地球和月球对监测卫星的引力之比为81：1
B．地球球心和月球球心到C点的距离之比为1：9
C．监测卫星绕C点运行的加速度比月球的大
D．监测卫星绕C点运行的周期比“鹄桥”中继卫星的大
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．(5分)
某同学发现气垫导轨两端装有起缓冲作用的金属弹片，他想测量该弹片在发生一定形变时的弹性势能，实验步骤如下：
a．用天平测出带有挡光片的滑块的质量m；
b．用游标卡尺测出挡光片的宽度d；
c．如图甲，在水平气垫导轨上装一光电门，接通气源，把滑块移至弹片处，挤压弹片使弹片发生一定的形变；
d．释放滑块，测出挡光片经过光电门时，光线被挡光片遮住的时间△t。
(1)释放滑块时弹片的弹性势能Ep=___________(用m、d、△t表示)
(2)测挡光片宽度时游标卡尺的示数如图乙所示，该示数d=___________cm。
(3)实验测得滑块质量m=100.0g，挡光时间△t =，计算得释放滑块时Ep=___________J(保留2位有
效数字)。
23．(10分)
某同学用内阻Rg=20Ω、满偏电流Ig==5mA的毫安表制作了一个简易欧姆表，电路如图甲，电阻刻度值尚未标注。
(1)该同学先测量图甲中电源的电动势E，实验步骤如下：
①将两表笔短接，调节R使毫安表指针满偏；
②将阻值为200Ω的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图乙所示，该示数为___________mA；
③计算得电源的电动势E=___________V；
(2)接着，他在电流刻度为的位置标上0Ω，在电流刻度为的位置标上___________Ω，并在其他位置标上相应的电刻度值。
(3)该欧姆表用久后，电池老化造成电动势减小、内阻增大，但仍能进行欧姆调零，则用其测得的电阻值___________真实值(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)为了减小电池老化造成的误差，该同学用一电压表对原电阻刻度值进行修正。将欧姆表的两表笔短接调节R0使指针满偏；再将电压表接在两表笔之间，此时电压表示数为，欧姆表示数为1200Ω，则电压表的内阻为___________Ω，原电阻刻度值300Ω应修改为___________Ω。
24．(12分)
如图，圆心为O、半径为R的圆形区域内有一匀强电场，场强大小为E、方向与圆所在的
面平行。PQ为圆的一条直径，与场强方向的夹角θ=60°。质量为m、电荷量为+q的粒子从P点以某一初速度沿垂直于场强的方向射入电场，不计粒子重力。
(1)若粒子到达Q点，求粒子在P点的初速度大小v0；
(2)若粒子在P点的初速度大小在0~ v0之间连续可调则粒子到达圆弧上哪个点电势能变化最大?求出电势能变化的最大值△Ep。
25．(20分)
如图甲，一长度L=1m的平板车A停在水平地面上，其上表面与斜坡底端的一段小圆弧水平相切，货物从斜坡上静止释放滑到斜坡底端后滑上A车。当货物释放位置离斜坡底端的距离s与货物的质量m满足如图乙的关系时，货物滑上A车后恰好不从其右端滑出。已知斜坡的倾角θ=37°，货物与斜坡之间的动摩擦因数μ1=。货物视为质点，车与地面的摩擦忽略不计，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=，cos37°=。
(1)求货物在斜坡上运动的加速度大小a；
(2)求货物与A车之间的动摩擦因数μ2和A车的质量M；
(3)若在A车右端停有另一辆完全相同的B车，两车接触但不相连。质量m=10kg的货物从距斜坡底端s=8m处由静止下滑，判断该货物能否从B车的右端滑出，并说明理由。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题2道生物题中每科任选一题作答。如果多做则每科按所做的第一题计分。
33．[物理—选修3-3](15分)
(1)(5分)三江源是“中华水塔”，水是生命之源。下列关于水的说法正确的是___________(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)。
A．常温下一个水分子的体积约为10－21m3
B．质量相同时，0℃水的内能比0℃冰的内能大
C．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
D．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，没有水分子飞出水面
E．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同温度下水的饱和汽压
(2)(10分)如图为某同学制作的简易气温计。他向一个空的铝制易拉罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口用蜡密封在吸管内引入一小段油柱。外界大气压p0=×105Pa，温度t1=29℃时油柱与接口的距离l1=10cm，温度t2=30℃时油柱与接口的距离l2=15cm，他在吸管上相应的位置标上相应的温度刻度值。已知吸管内部的横截面积S=0.2cm2。
(i)求易拉罐的容积V；
(ii)由于外界大气压发生变化，实际温度t=27℃时该气温计读数为29℃，求此时的大气压p(保留2位有效数字)。
34．[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)平静的湖面上传播着一列水面波(视为横波)。在波的传播方向上相距的两处分别放上甲、乙小木块，两木块随波上下运动。当甲运动到最低点时，乙恰好运动到最高点，且此时两木块之间只有一个波峰，则该水面波的波长为___________m；测得从第1个波峰到第11个波峰到达甲木块的时间间隔为20s，则该水面波的波速为___________m/s。
(2)(10分)如图，边长为L的正方体容器中装有透明液体，容器底部中心有一光源S，发出一垂直于
L容器底面的细光束。当容器静止在水平面时液面与容器顶部的距离为2，光射出液
面后在容器顶部O点形成光斑。当容器沿水平方向做匀变速直线运动时，液面形成稳定的倾斜面，光斑偏离O点光斑的位置与容器运动的加速度有关。已知该液体的折射率为3，重力
加速度为g。
(i)通过计算分析液面倾角为45°时光能否射出液面；
3(ii)当容器以大小为3g的加速度水平向右做匀加速运动时，容器顶部的光斑在O点左侧还是右侧?
并求出光斑与O点的距离。
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