高中物理 综合练习题1

《高中物理3-1、3-2、3-4》综合练习题（一）

班 号 姓名

1．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是 ( )

A ．加大飞机的惯性

B ．使机体更加平衡

C ．使机翼更加牢固

D ．改变机翼的固有频率 2．如图所示，物体A 置于物体B 上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B 相连，在弹性限度范围内，A 和B 一起在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力)，并保持相对静止。则下列说法正确的是( )

A ．A 和

B 均做简谐运动 B ．作用在A 上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比

C ．B 对A 的静摩擦力对A 做功，而A 对B 的静摩擦力对B 不做功

D ．B 对A 的静摩擦力始终对A 做功，而A 对B 的静摩擦力始终对B 做负功

3．一列简谐横波沿x 轴负方向传播，周期为0.2s ，某时刻波形如图所示，介质中质点a 、b 的平衡位置距原点O 的距离分别是8cm 和16cm ，则该时刻有 ( )

A ．a 质点正在沿y 轴的正方向运动

B ．b 质点的加速度方向沿y 轴的正方向

C ．该波的波速为1m/s ，故经t ＝0.08s ，b 质点将向x 轴负方向运动0.08m 的距离

D ．从该时刻起，第一次质点a 的运动状态与该时刻质点b 的运动状态相同时，所经历的时间为t ＝0.08s

4．一列简谐横波在某一时刻的波形图如图l 所示，图中P 、Q 两质点的横坐标分别为x =1.5 m 和x=4.5 m 。P 点的振动图像如图2所示。

在下列四幅图中，Q 点的振动图像可能是（ ）

5．如图所示的电路中，线圈L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A 、L B 是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是( )

A ．S 闭合后，L A 、L

B 同时发光且亮度不变 B ．S 闭合后，L A 立即发光，然后又逐渐熄灭

C ．S 断开的瞬间，L A 、L B 同时熄灭

D ．S 断开的瞬间，L A 再次发光，然后又逐渐熄灭

6．电阻为1 Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，所产生的正弦交流电的图象如图线a 所示；当调整线圈转速后，该线圈中所产生的正弦交流电的图象如图线b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )

A ．在图中t ＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B ．线圈先后两次转速之比为3∶2

C ．交流电a 的电动势的有效值为5 2 V

D ．交流电b 的电动势的最大值为5 V

7．为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压．某降压变电站将电压U 0＝110002sin100πt (V)的交流电降为220 V 供居民小区用电，则变电站变压器( )

A ．原、副线圈匝数比为50∶1

B ．副线圈中电流的频率是50 Hz

C ．原线圈的导线比副线圈的要粗

D ．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 8．下列有关光现象的说法中正确的是( )

A ．在太阳光照射下，水面上的油膜出现彩色花纹是光的色散现象

B ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽

C ．光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

D ．光的偏振现象说明光是一种横波

9．如图所示，红色细光束a 射到折射率为2的透明球表面，入射角为45°，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b ，则入射光线a 与出射光线b 之间的夹角α为( )

A ．30°

B ．45°

C ．60°

D ．75° 10．关于红外线的以下说法中正确的是( )

A ．不同的物体辐射红外线的波长和强度不同，可以在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射

B ．利用红外线的热效应对物体进行烘干

C ．利用红外线波长较长，容易发生衍射的特点进行远距离摄影和高空摄影

D ．利用不同物体辐射红外线的波长和强度的不同可以对物体进行远距离探测

11．目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a 、高为b 的长方形，放在沿y 轴正方向的匀强磁场

中，导体中通有沿x 轴正方向、大小为I 的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n ，电子电荷量为e ，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M 、N 均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U .则磁感应强度的大小和电极M 、N 的正负为( )

A.nebU I ，M 正、N 负

B.neaU I ，M 正、N 负

C.nebU

I

，M 负、N 正

D.

neaU

I

，M 负、N 正 12．一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向

垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示)，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则图丙中能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是( )

13．(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学

用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示．测量方法正确的是

________(选填“甲”或“乙”)．

(2)实验时，若摆球在垂直纸

面的平面内摆动，为了将人工记录

振动次数改为自动记录振动次数，

在摆球运动最低点的左、右两侧

分别放置一激光光源与光敏电

阻，如图甲所示．光敏电阻与某

一自动记录仪相连，该仪器显示

的光敏电阻阻值R随时间t变化

图线如图乙所示，则该单摆的振

动周期为

若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”)，图乙中的Δt将________(填“变大”、“不变”或“变小”)．

14．用如图所示的装置可以测量棱镜的折射率．ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱

镜的另外两个锐角也是已知的．紧贴直角边AC的是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的

AB面上．适当调整SO的方向，使从AB面的出射光线与SO重合．在这种情况下仅需要测

出________就可以算出棱镜的折射率．

写出计算折射率的表达式n＝________.式中表示量的符号的意义是

______________．

15．为测定一节干电池(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω)的电动势和内阻，实验室备有电流计G(满偏电流3 mA，内阻25 Ω)、定值电阻R

0＝0.126 Ω、开关和若干导线及以下器

材：

A．量程0～3 V，内阻约1000 Ω的电压表

B．量程0～15 V，内阻约1500 Ω的电压表

C．总阻值为10 Ω、额定电流为2 A的滑动变阻器

D．总阻值为100 Ω、额定电流为1 A的滑动变阻器

(1)因电流表量程太小，需将R0与电流计________以扩大量程；

(2)电压表应选择________，滑动变阻器应选择________(填代号)

(3)请在虚线框内完成实验电路图；

(4)根据所画出的电路图，分析引起该实验系统误差的主要原因是________________．

16．如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针转过90°的过程中，通过R的电量为多少？

16．如图10所示，AB、CD为两平行金属板，A、B两板间电势差为U，C、D始终和电源相接，测得其间的场强为E.一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始，经AB加速后穿过CD发生偏转，最后打在荧光屏上，已知C、D极板长均为x，荧光屏距C、D右端的距离为L，问：

(1)粒子带正电还是带负电？

(2)粒子打在荧光屏上距O点下方多远处？

(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大？

17．如图甲所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m＝0.2g、电荷量q＝8×10－5C的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1＝15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E＝25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2＝5T的匀强磁场．现让小车始终保持v＝2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力F N随高度h变化的关系如图乙所示．g取10m/s2，

不计空气阻力，求：

(1)小球刚进入磁场B1时的加速度大小a；

(2)绝缘管的长度L；

(3)小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离Δx.

《高中物理3-1、3-2、3-4》综合练习题（一）参考答案

1[答案] D

[解析] 飞机飞上天后，在气流周期性驱动力作用下作受迫振动，机翼越抖越厉害说明气流驱动力周期与机翼的固有周期非常接近或相等．在机翼前缘处装置配重杆，目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率，使驱动力频率与固有频率相差较大，从而实现减振目的，故D选项正确．

2．解析：物体A、B保持相对静止，在轻质弹簧作用下做简谐运动，故A正确；对AB整体由牛顿第

二定律－kx＝(m A＋m B)a，对A由牛顿第二定律f＝m A a，解得f＝m A k

m A＋m B

x，故B正确；在靠近平衡位置过程中，B对A的静摩擦力做正功，在远离平衡位置过程中，B对A的静摩擦力做负功，A对B的静摩擦力也做功，故C、D错误。

答案：A、B

3[答案] AD

[解析] 简谐横波沿x 轴负方向传播，根据逆向走坡法可知，a 质点正在沿y 轴的正方向运动，A 正确，b 质点的加速度方向指向平衡位置，沿y 轴负方向，B 错误；从图上看出波长为20cm ，周期为0.2s ，因此波速为1m/s ，但质点b 不会沿x 轴运动，C 错误；从该时刻起，质点a 的运动状态与该时刻质点b 的运动状态相同时，波形沿－x 方向移动8cm ，需要时间0.08s ，D 正确． 4．答案BC

【解析】该波的波长为4m ，PQ 两点间的距离为3m 。当波沿x 轴正方向传播时当P 在平衡位置向上振动时而Q 点此时应处于波峰，B 正确。当沿x 轴负方向传播时，P 点处于向上振动时Q 点应处于波谷，C 对。5．解析：线圈对变化的电流有阻碍作用，开关接通时，L A 、L B 串联， 同时发光，但电流稳定后线圈的直流电阻忽略不计，使L A 被短路，所以A 错误，B 正确；开关断开时，线圈阻碍电流变小，产生自感电动势，使L A 再次发光，然后又逐渐熄灭，所以C 错误，D 正确．

答案：BD 6．解析：选BC.由图象可知，t ＝0时刻线圈中的感应电流为0，感应电动势为0，穿过线圈的磁通量的变化率为0，所以穿过线圈的磁通量最大，A 错误；由图象可得线圈先后两次转动的周期之比为0.4∶0.6＝2∶3，转速与周期成反比，所以线圈先后两次转速之比为3∶2，B 正确；由图象可得交流电a 的电流的

最大值为10 A ，有效值为10

2

A ＝5 2 A ，又矩形线圈的电阻为1 Ω，所以交流电a 的电动势的有效值为

5 2 V ，C 正确；由E ＝nBS ω，ω＝2πT 可得电动势与周期成反比，所以交流电b 的电动势的最大值为20

3

V ，

D 错误．

7．解析：原电压的有效值为U 1＝11000 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得，n 1n 2＝50

1，选项A 正确；变压器不改变交流电的

频率，故选项B 正确；由n 1n 2＝I 2

I 1

得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些(电阻小)，故选项C 错误；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，选项D 错误．

答案：AB

8．解析：选BCD.A 是光的干涉现象，故A 错；因为λ

绿

＜λ

黄

，由Δx ＝l d

λ知，条纹间距变宽，B

对；由全反射条件知C 对；偏振是横波特有的现象，D 对．

9．解析：选A.由折射定律有2＝sin45°

sin θ

，得折射角θ＝30°.画出光路图，由几何关系知，夹角

α＝30°，A 正确．

10．解析：由于红外线是一种光波，一切物体都在不停地对外辐射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射性强一些．由于红外线的热效应，可用来烘干，又由于坦克、舰艇、人体等一切物体都在不停地发射红外线，并且不同的物体所辐射的红外线，其波长和强度不同，故在夜间或浓雾天气可通过红外线探测器来接收信号，并用电子仪器对接收到的信号进行处理，或用对红外线敏感的照相底片进行远距离摄影和高空摄影，就可察知物体的形状和特征．所以选项中的A 、B 、C 、D 正确．

答案：ABCD

10．解析：由左手定则知，金属中的电子在洛伦兹力的作用下将向前侧面聚集，故M 负、N 正．由F

电

＝F 洛即U a e ＝Bev ，I ＝nevS ＝nevab ，得B ＝

nebU

I

.

答案：C

12．解析：选C.0～1 s 内磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定，感应电流为逆时针(为负值)、大小为定值，A 、B 错误；4 s ～5 s 内磁感应强度恒定，穿过线圈abcd 的磁通量不变化，无感应电流，D 错误．

13．解析：(2)小球摆动到最低点时，挡光使得光敏电阻阻值增大，从t 1时刻开始，再经两次挡光完成一个周期，故T ＝2t 0；摆长为摆线长加小球半径，当小球直径变大，则摆长增加，由周期公式T ＝2π l

g

可知，周期变大；当小球直径变大，挡光时间增加，即Δt 变大．

答案：(1)乙 (2)2t 0 变大 变大

14．解析：光路如图所示，从AB 面出射的光线与SO 重合，说明光线经平面镜反射后原路返回，作出光路图，∠A ＝r 已知，只要测出i 即可求n .

答案：i sin i

sin A

i 是入射角，折射角r ＝A

15．解析：本题中给出了电压表，虽没有安培表，但给了电流计，且内阻已知，同时还给出了定值电阻，因此需考虑将电流计改装成安培表，即将电流计与定值电阻并联，然后用伏安法测量电源电动势和内阻，根据课本实验可画出电路图；根据电源电动

势的大约值，可选择使用量程为3 V 的电压表；又因为电源内阻很小，若滑动变阻器的总阻值远大于电源内阻，则在减小滑动变阻器阻值时，开始电压表示数几乎不变，最后电压表和电流表会突然变化，造成读数误差很大，故应选用总阻值为10 Ω的滑动变阻器；本实验中由于电压表的分流作用，使得改装后的电流表测得的电流偏小(读数只是通过滑动变阻器的电流)，造成测得的电动势和内阻均偏小．

答案：(1)并联 (2)A C (3)如图所示

(4)由于电压表的分流作用造成改装后电流表读数总是比电池实际输出电流小

16．解析：（1）由ab 棒以a 为轴旋转到b 端脱离导轨的过程中，产生的感应电动势一直增大，对C 不断充电，同时又与R 构成闭合回路。ab 产生感应电动势的平均值t

S

B t E ??=??Φ=

① S ?表示ab 扫过的三角形的面积，即2

2

3321L L L S =?=

? ② 通过R 的电量t R

E

t I Q ?=

?=1 ③ 由以上三式解得R

BL Q 232

1= ④

在这一过程中电容器充电的总电量Q =CU m ⑤

U m 为ab 棒在转动过程中产生的感应电动势的最大值。即ωω2

2)22

1(2BL L L B U m =???= ⑥

联立⑤⑥得：C BL Q ω2

22=

（2）当ab 棒脱离导轨后（对R 放电，通过R 的电量为 Q 2，所以整个过程中通过 R 的总电量为：

Q =Q 1＋Q 2=)223

(

2

C R

BL ω+ 16．解析：(1)粒子向下偏转，电场力向下，电场强度方向也向下，所以粒子带正电． (2)设粒子从AB 间出来时的速度为v ，则有qU ＝12

mv 2

设粒子离开偏转电场时偏离原来方向的角度为φ，偏转距离为y ，则 在水平方向有v x ＝v ，x ＝vt 在竖直方向有v y ＝at ，y ＝12at 2

其中a ＝qE m ，t ＝x v

由此得到tan φ＝v y v x ＝Ex 2U ，y ＝Ex 2

4U

所以粒子打在荧光屏上的位置离开O 点的距离为y ′＝y ＋L tan φ＝Ex 2U (x

2＋L )

(3)由上述关系式得v y ＝Ex

q

2mU

，所以粒子打在屏上时的动能为： E ＝12mv x 2＋12mv y 2＝qU ＋qE 2x 2

4U

＝q U 2＋E 2x 2

4U

答案：(1)正电 (2)Ex 2U (x 2

＋L ) (3)

q U 2＋E 2x 2

4U

17[答案] (1)2m/s 2

(2)1m (3)?

????2－π2m

[解析] (1)以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f 1，故小球在管中竖直方向

做匀加速直线运动，加速度设为a ，设a ＝f 1－mg m

＝qvB 1－mg m

＝2m/s 2

.

(2)当小球运动到管口时，F N ＝2.4×10－3

N ， 设v 1为小球竖直分速度，由F N ＝qv 1B 1，则v 1＝

F N

qB 1

＝2m/s ， 由v 21

＝2aL 得L ＝v 21

2a

＝1m.

(3)小球离开管口进入复合场，其中qE ＝2×10－3N ，mg ＝2×10－3

N.

故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度v ′＝22m/s ， 与MN 成45°角，设轨道半径为R ，

qB 2v ′＝m v ′2R ，R ＝mv ′

qB 2

＝2m.

从小球离开管口开始计时，到再次经过MN 所通过的水平距离x 1＝2R ＝2m.

对应时间t ＝14T ＝πm 2qB 2＝π

4

s.

小车运动距离为x 2，x 2＝vt ＝π

2

m.

此时，小球距离管口的距离是Δx ＝x 1－x 2＝?

????2－π2m.