高中物理综合题

如图所示的电路中，电源电压为60V不变，电阻R₁=10Ω，R₂=5Ω，虚线框内是两个电阻R₃、R₄，且R₃+R₄=14Ω，当只接通S₁时，电路中的电流强度为I₁=3A；当只接通S₂时，电路中的电流强度为I₂=2.5A；求：
（1）在答题纸上电路图的虚线框内画出两个电阻的连接方式，并说明两电阻的阻值；
（2）当S₁、S₂、S₃全部接通时，电路中的电流强度为多大？
（3）当S₁、S₂、S₃全部接通时，虚线框内的两个电阻消耗的功率分别是多大？

（1）下列说法正确的是________。（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的

B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构

C．玻尔的原子结构理论是在卢瑟福的核式结构学说基础上引进了量子理论

D．α射线，β射线，γ射线本质上都电磁波，且γ射线的波长

最短
（2）质量为2kg的平板车B上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车一端静止着一块质量为2kg的物体A，一颗质量为0．01kg的子弹以600m/s的速度水平瞬间射穿A后，速度变为100m/s，如果A B之间的动摩擦因数为0．05，求：
①A的最大速度；             
②若A不会滑离B，求B的最大速度。

（1）如图a所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的Q’、P’、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为lm，t＝0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，O质点振动图像如b所示，当O点第一次达到正方向最大位移时刻，P点刚开始振动，则_______。（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．P’、P两点距离为半个波长，因此它们的振动步调始终相反

B．当Q’点振动第一次达到负向最大位移时，O质点已经走过25cm路程

C．当波在绳中传播时，绳中所有质点沿x轴移动的速度大小相等且保持不变

D．若O质点振动加快，周期减为2s，则O点第一次达到正方向最大位移时刻，P点也刚好开始振动

（2）如图所示，一小孩站在宽6m的河边，在他正对面的岸边有一距离河面高度为3m的树，树的正下方河底有一块石头，小孩向河面看去，可同时看到树顶和石头两者的像，并发现两个像重合，若小孩的眼睛离河面高为1．5m，河水的折射率为，试估算河水深度。

下列说法正确的是（    ）
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B.原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的
C.放射性元素的半衰期是由核内自身因素决定的，跟原子所处的化学状态没有关系
D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害
（2）如图所示，A、B为两个大小可视为质点的小球，A的质量为M=0.6Kg，B的质量=0.4Kg，B球用长L=1.0m的轻质细绳吊起，当B球处于静止状态时，B球恰好与光滑弧形轨道PQ的末端点P（P端切线水平）接触但无作用力。现使A球从距轨道P端h=0.20m的Q点由静止释放，当A球运动到轨道P端时与B球碰撞，碰后两球粘在一起运动,若g取10m/s²，求：两球粘在一起后，悬绳的最大拉力。

（1）下列说法中正确的是 （     ）

A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理

B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息

C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显

D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L

（2）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么

①该波沿       （选填“+x”或“-x”）方向传播；
②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程=" "      cm；
③P点的横坐标为x=      m.

用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关和两个部件、。
请根据下列步骤完成电阻测量：

①旋动部件，使指针对准电流的""刻线。
②将旋转到电阻挡""的位置。
③将插入""、""插孔的表笔短接，旋动部件,使指针对准电阻的（填"刻线"或"刻线"。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作，再完成读数测量。
A. 将旋转到电阻挡""的位置
B. 将旋转到电阻挡""的位置
C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D. 将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
（2）如图2，用"碰撞试验器"可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量（填选项前的序号），间接地解决这个问题
A小球开始释放高度           
B小球抛出点距地面的高度

C小球做平抛运动的射程
②图2中点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置,测量平抛射程，然后，把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置静止释放，与小球相撞，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是(填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量、

B.测量小球开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度h
D．分别找到相碰后平均落地点的位置、

E．测量平抛射程，

③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（用②中测量的量表示）；
若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为（用②中测量的量表示）。
④经测定，,,小球落地点的平均位置距点的距离如图所示。

碰撞前，后动量分别为与 ，则:=:11,若碰撞结束时的动量为，则:=11:．   
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为          
⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据，分析和计算出被撞小球平抛运动射程的最大值为

A． (1)如题12A-1图所示，一演示用的"永动机"转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面"划水"，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（）

A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
(2)如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量后，体积由增大为。则在此过程中，气体分子平均动能(选填"增大"、"不变"或"减小")，气体内能变化了。
(3)某同学在进行"用油膜法估测分子的大小"的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量，密度.若滴油酸的体积为，则滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字)
B． (1)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔、和。假想有一列车沿方向以接近光速行驶，当铁塔发出一个闪光，列车上的观测者测得、两铁塔被照亮的顺序是（）

 
(A)同时被照亮
(B)先被照亮
(C)先被照亮
(D)无法判断
(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为。真空中的光速为，则光在该介质中的传播速度为 .
(3)将一劲度系数为的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期。
C． (1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（）

A.B.C.D.

(2)按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量(选填"越大"或"越小")。已知氢原子的基态能量为 ，电子质量为，基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为(普朗克常量为).
(3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在中，核反应吸收的能量，在该核反应中，表示什么粒子？粒子以动能轰击静止的，若，则该核反应能否发生？请简要说明理由。

（1）碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天。

碘131核的衰变方程： （衰变后的元素用X表示）；

‚经过天有75%的碘131核发生了衰变。
（2）如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为、。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。（不计水的阻力）

（1） 如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为时的波形图，此时质点向轴负方向运动，虚线为时的波形图。已知周期

①波沿轴(填"正"或"负"）方向传播。
②求波速。

（2）如图所示，扇形为透明柱状介质的横截面，圆心角。一束平行于角平分线的单色光由射入介质，经折射的光线恰平行于。 

①求介质的折射率。

②折射光线中恰好射到点的光线(填"能"或"不能"）发生全反射。

（1）爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示，其中为极限频率。从图中可以确定的是。（填选项前的字母）

A．

逸出功与有关

B．

于入射光强度成正比

C．

<时，会逸出光电子

D．

图中直线的斜率与普朗克常量有关

(2)在光滑水平面上，一质量为，速度大小为的球与质量为2静止的球碰撞后，球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后球的速度大小可能是。（题选项前的字母）

A．

0.6

B．

0.4

C．

0.3

D．

0.2

（1）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为。若用波长为（）单色光做实验，则其遏止电压为。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为，和。
（2）如图，三个木块的质量均为。置于光滑的水平面上，之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把紧连，是弹簧不能伸展，以至于可视为一个整体，现以初速沿的连线方向朝B运动，与相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使与分离，已知离开弹簧后的速度恰为。求弹簧释放的势能。

（1）一振动周期为，振幅为，位于点的被波源从平衡位置沿轴正向开始做简谐震动，该波源产生的一维简谐横波沿轴正向传播，波速为，传播过程中无能量损失，一段时间后，该震动传播至某质点，关于质点振动的说法正确的是。
A.振幅一定为

B.周期一定为

C.速度的最大值一定为

D.开始振动的方向沿轴向上或向下取决去它离波源的距离
E.若点与波，则质点的位移与波源的相同
（2）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面镀银，（图中粗线）表示半圆截面的圆心一束光线在横截面内，角，角。求

（1）  光线在点的折射角
（2）   透明物体的折射率

（1）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（）。

A．	若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B．	若气体的内能不变，其状态也一定不变
C．	若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大
D．	气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E．	当气体温度升高时，气体的内能一定增大

（2）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长的水银柱，中间封有长的空气柱，上部有长的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。

（1）下列说法中正确的是（    ）
A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象
B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
D．汤姆生通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型
（2）如图所示，滑块A质量为2m，滑块B质量为m，滑块C的质量为0.5m，开始时，A、B分别以v₁，v₂的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速度的放在B上，并与B粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足够远。若B与挡板碰撞后以原速率返弹，A与B碰撞后粘合在一起，为使B能与挡板碰撞两次，v_1、v₂应满足什么关系？

（1）2011年4月17日，我国首架歼—20隐形战机再次成功试飞，其最大的飞行速度可以达到2马赫（即2倍音速）。隐形飞机外形设计采用多棱折面，同时表面还采用吸波涂料，使被反射的雷达信号尽可能弱，从而达到隐身的目的。下列说法中正确的是（   ）

A．战机采用了隐形技术，不能反射电磁波，因此用肉眼不能看见

B．涂料隐形技术利用了干涉原理，对某些波段的电滋波，涂料膜前后表面反射波相互抵消

C．战机速度超过音速，不能用超声波雷达来探测

D．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于发射频率

（2）如图所示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n =的透明液体，容器底部正中央O点处有一点光源S，平面镜MN与底面成45°角放置，若容器高为2dm，底边半径为（1+）dm，OM = 1dm，在O点正上方离容器底部3 dm 处水平放置一足够长的刻度尺，求光源 S 发出的光线经平面镜反射后，照射到刻度尺的长度。（不考虑容器侧壁和液面的反射）