全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理-优题课

如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）

A．	用户用电器上交流电的频率是 $100 H z$
B．	发电机输出交流电的电压有效值是 $500 V$
C．	输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D．	当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小

电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符实际的是（）

A．	电磁波不能产生衍射现象
B．	常用的遥控器通过里出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．	根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D．	光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同

如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形玻璃缸底有一发光小球，则（）

A．	小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球
B．	小球所发的光能从水面任何区域射出
C．	小球所发的光从水中进入空气后频率变大
D．	小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大

有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 $v$ 的大河。小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为 $k$ ，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（）

A．

\frac{k v}{\sqrt{k^{2} - 1}}

B．

\frac{v}{\sqrt{1 - k^{2}}}

C．

\frac{k v}{\sqrt{1 - k^{2}}}

D．

\frac{v}{\sqrt{k^{2} - 1}}

如图所示，甲为 $t = 1 s$ 时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点 $Δ x = 0.5 m$ 处质点的振动图象可能是（）

A．		B．
C．		D．

$D$ 如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板 $H$ 、 $P$ 固定在框上， $H$ 、 $P$ 的间距很小。质量为0.2 $k g$ 的细金属杆 $C D$ 恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 $m$ 的正方形，其有效电阻为0.1 $Ω$ 。此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是 $B$ =（0.4 -0.2 $t$ ） $T$ ，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则：

A．	$t = 1 s$ 时，金属杆中感应电流方向从 $C$ 至D
B．	$t = 3 s$ 时，金属杆中感应电流方向从 $D$ 至 $C$
C．	$t = 1 s$ 时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1 $N$
D．	$t = 3 s$ 时，金属杆对挡板H的压力大小为l.2 $N$

如图所示，水平传送带以速度 $v_{1}$ 匀速运动，小物体 $P$ 、 $Q$ 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连， $t = 0$ 时刻 $P$ 在传送带左端具有速度 $v_{2}$ ， $P$ 与定滑轮间的绳水平， $t = t_{0}$ 时刻 $P$ 离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。正确描述小物体 $P$ 速度随时间变化的图象可能是（）

A．

B．

C．

D．

小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度 $v_{0}$ 运动，得到不同轨迹。图中 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置 $A$ 时，小钢珠的运动轨迹是（填轨迹字母代号），磁铁放在位置 $B$ 时，小钢珠的运动轨迹是（填轨迹字母代号）。实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向（选填"在"或"不在"）同一直线上时，物体做曲线运动。

如图是测量阻值约几十欧的未知电阻 $R_{x}$ 的原理图，图中 $R_{0}$ 是保护电阻（ $10 Ω$ ）， $R_{1}$ 是电阻箱（ $0 ～ 99.9 Ω$ ）， $R$ 是滑动变阻器， $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 是电流表， $E$ 是电源（电动势 $10 V$ ，内阻很小）。
在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：

（i）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
（ii）闭合 $S$ ，从最大值开始调节电阻箱 $R_{1}$ ，先调 $R_{1}$ 为适当值，再调滑动变阻器 $R$ ，使 $A_{1}$ 示数 $I_{1} = 0.15 A$ ，记下此时电阻箱的阻值 $R_{1}$ 和 $A_{2}$ 示数 $I_{2}$ 。
（iii）重复步骤（ii），再侧量6组 $R_{1}$ 和 $I_{2}$ ；
（iv）将实验洲得的7组数据在坐标纸上描点。
根据实验回答以下问题：
① 现有四只供选用的电流表：

A．	电流表（ $0 ～ 3 m A$ ，内阻为 $2.0 Ω$ ）
B．	电流表（ $0 ～ 3 m A$ ，内阻未知）
C．	电流表（ $0 ～ 0.3 A$ ，内阻为 $5.0 Ω$ )
D．	电流表（ $0 ～ 0.3 A$ ，内阻未知）

$A_{1}$ 应选用， $A_{2}$ 应选用。
② 测得一组 $R_{1}$ 和 $I_{2}$ 值后，调整电阻箱 $R_{1}$ ，使其阻值变小，要使 $A_{1}$ 示数 $I_{1} = 0.15 A$ ，应让滑动变阻器 $R$ 接入电路的阻值（选填"不变"、"变大"或"变小"）。
③ 在坐标纸上画出 $R_{1}$ 与 $I_{2}$ 的关系图。

④ 根据以上实验得出 $R_{x}$ = $Ω$ 。

石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建"太空电梯"的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换。

（1）若"太空电梯"将货物从赤道基站运到距地面高度为 $h_{1}$ 的同步轨道站，求轨道站内质量为 $m_{1}$ 的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为 $ω$ ，地球半径为 $R$ 。
（2）当电梯仓停在距地面高度 $h_{2} = 4 R$ 的站点时，求仓内质量 $m_{2} = 50 k g$ 的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，地球自转角速度 $ω = 7.3 \times 10^{- 5} r a d / s$ ，地球半径 $R = 6.4 \times 10^{3} k m$ 。

在如图所示的竖直平面内。水平轨道 $C D$ 和倾斜轨道 $G H$ 与半径 $r = \frac{9}{44} m$ 的光滑圆弧轨道分别相切于 $D$ 点和 $G$ 点， $G H$ 与水平面的夹角 $θ$ = 37°。过 $G$ 点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度 $B = 1.25 T$ ；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度 $E = 1 \times 10^{4} N / C$ 。小物体 $P_{1}$ 质量 $m$ = 2×10^-3kg、电荷量 $q$ = +8×10^-6C，受到水平向右的推力 $F = 9.98 \times 10^{- 3} N$ 的作用，沿 $C D$ 向右做匀速直线运动，到达 $D$ 点后撤去推力。当 $P_{1}$ 到达倾斜轨道底端 $G$ 点时，不带电的小物体 $P_{2}$ 在 $G H$ 顶端静止释放，经过时间 $t = 0.1 s$ 与 $P_{1}$ 相遇。 $P_{1} 和 P_{2}$ 与轨道 $C D 、 G H$ 间的动摩擦因数均为=" 0." 5，取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin$ 37° = 0.6， $\cos$ 37°= 0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力。求：

（1）小物体 $P_{1}$ 在水平轨道 $C D$ 上运动速度 $v$ 的大小；
（2）倾斜轨道 $G H$ 的长度 $s$ 。

如图所示，水平放置的不带电的平行金属板 $p$ 和 $b$ 相距 $h$ ，与图示电路相连，金属板厚度不计，忽略边缘效应。 $p$ 板上表面光滑，涂有绝缘层，其上 $O$ 点右侧相距h处有小孔 $K$ ； $b$ 板上有小孔 $T$ ，且 $O$ 、 $T$ 在同一条竖直线上，图示平面为竖直平面。质量为 $m$ 、电荷量为 $- q$ （ $q > 0$ ）的静止粒子被发射装置（图中未画出）从 $O$ 点发射，沿 $P$ 板上表面运动时间 $t$ 后到达 $K$ 孔，不与板碰撞地进入两板之间。粒子视为质点，在图示平面内运动，电荷量保持不变，不计空气阻力，重力加速度大小为 $g$ 。

（1）求发射装置对粒子做的功；
（2）电路中的直流电源内阻为 $r$ ，开关 $S$ 接"1"位置时，进入板间的粒子落在 $h$ 板上的 $A$ 点， $A$ 点与过 $K$ 孔竖直线的距离为 $l$ 。此后将开关 $S$ 接"2"位置，求阻值为 $R$ 的电阻中的电流强度；
（3）若选用恰当直流电源，电路中开关 $S$ 接"l"位置，使进入板间的粒子受力平衡，此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场（磁感应强度 $B$ 只能在0～ $B_{m}$ = $\frac{(\sqrt{21} + 5) m}{(\sqrt{21} - 2) q t}$ 范围内选取），使粒子恰好从 $b$ 板的T孔飞出，求粒子飞出时速度方向与 $b$ 板板面夹角的所有可能值（可用反三角函数表示）。