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浙江省温州市十校联合体2016届高三物理上学期期中试题


2015 学年第一学期十校联合体 高三物理试卷
(考试时间:90 分钟,满分:100 分) 一.单项选择题: (本题共 10 小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题 3 分,共 30 分) 1.质量为 m 的带电小球在正交的匀强电场、 匀强磁场中做匀速圆周运动, 轨道平面在竖直平 面内,电场方向竖直向下,磁场方向垂直圆周所在平面向里,如图所示,由此可知( A.小球带正电 B.小球带负电 C.小球不带电 D.小球带正负电都可以 2.黑板擦(可视为质点)的质量为 0.1 kg,它与黑板之间的动摩擦因 数为 0.6。一同学用力将黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板,他所能擦到的最大高度为 2.25m,当擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落(不计空气阻力),则黑板 擦砸到地面时的速度大小为( A.3.2 m/s B.4.2 m/s ) C.5.0 m/s D.6.7 m/s )

3.在如图所示的电路中, E 为电源, 其内阻为 r, L 为小灯泡 (其灯丝电阻可视为不变) , R1.R2 为定值电阻,R3 为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小, V 为理想电压表。 若将照射 R3 的光的强度减弱,则( A.电压表的示数变大 C.通过 R2 的电流变小 )

B.小灯泡消耗的功率变大 D.电源内阻的功率变小

4.如图所示,在竖直平面内有一半径为 R 的 3/4 圆弧轨道,半径 OA 水平.OB 竖直,一个质量为 m 的小球自 A 的正上方 P 点由静止开始自由 下落,不计空气阻力,小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力。 已知 PA=2.5R,重力加速度为 g,则小球从 P 到 B 的运动过程中( A.重力做功 2.5mgR C.克服摩擦力做功 mgR B.动能增加 mgR D.机械能减少 1.5mgR ) B R O P 2.5R A

5.如图所示,质子、氘核和α 粒子都沿平行板电容器两板中线 OO’方向 垂直于电场线射入板间的匀强电场,射出后都打在同一个与 OO’垂 直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点.若它们是由同一个电场从静止 加速后射入此偏转电场的,在荧光屏上将出现亮点的个数,下列说法 中正确的是( A.3 个 ) C.2 个 D.以上三种都有可能
v O
/

U0

B.1 个

U

O

6.如图所示,用长度相等的轻绳依次连接 5000 个质量均为 m 的小球,轻绳的左端固定在天

1 α 2014 2015

花板上,右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为 45°。则第 2014 个小球与第 2015 个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α 的正切值等于 ( A. )

2986 5000

B.

2014 5000

C.

2015 5000

D.

2014 2986
( )

7.等腰直角三角形 OPQ 区域内存在匀强磁场。 另有一等腰直角三角形导线框 ABC 以恒定的速 度沿如图所示方向穿过磁场.关于线框中的感应电流,以下说法中正确的是 A.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向 B.开始进入磁场时感应电流一定最大 C.开始穿出磁场时感应电流一定最大 D.即将穿出磁场时感应电流一定最小 8.如图所示,一轻质弹簧下端固定,直立于水平地面上,将 质

量为 m 的物体 A 从离弹簧顶端正上方 h 高处由静止释放, 当物体 A 下降到最低点 P 时, 其速 度变为零,此时弹簧的压缩量为 x0;若将质量为 2m 的物体 B 从离弹簧顶端正上方 h 高处由 静止释放,当物体 B 也下降到 P 处时,其速度为( A. 2 gh C. 2g (h ? x0 ) B. gh D. g (h ? x0 ) )

9.如图所示,虚线 a、b、c 代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即 Uab = Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q 是这条轨迹 上的两点,以下说法错误的是( A.三个等势面中,a 的电势最高 B.带电质点在 P 点具有的电势能比在 Q 点具有的电势能大 C.带电质点通过 P 点时的动能比通过 Q 点时大 D.带电质点通过 P 点时的加速度比通过 Q 点时大 10.在某电场中,沿 x 轴上的电势分布如图所示,由图可以判 断( ) x/m 0 1 2 3 φ )

A. x=2m 处电场强度可能为零 B. x=2m 处电场方向一定沿 x 轴正方向 C.沿 x 轴正方向,电场强度先增大后减小 D.某负电荷沿 x 轴正方向移动,电势能始终增大

二.不定项选择题(本题共 5 小题。每小题至少有一个选项是符合题意,全部选对的得 4 分, 选对但不全的得 2 分,选错或不答的得 0 分,共 20 分) 11.如图,在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为 m1 的木块,木块和车厢通过一根轻 弹簧相连接。在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为 m2 的小球。某段时间内发现细线与竖 直方向成θ 角,在这段时间内木块与车厢也保持相对静止。不计木块与车厢底部的摩擦力,
2

则在这段时间内弹簧对木块的弹力( A.大小为 m1g tanθ B.大小为 m1g sinθ C.方向水平向右

)

D.方向水平向左 12. 如图所示,民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上沿跑道 AB 运动, 拉弓放箭射向他左侧的固定目标. 假设运动员骑马奔驰的速度为 v1, 运动员静止时射出的箭 速度为 v2,跑道离固定目标的最近距离 OA=d.若不计空气阻力的影响,要想命中固定目标 且射出的箭在空中飞行时间最短,则( A.箭射到固定目标的最短时间为 B.箭射到固定目标的最短时间为 d v1 d v -v1
2 2 2



v1 C.运动员放箭处离固定目标的距离为 d v2 v1+v2 D. 运动员放箭处离固定目标的距离为 d v2 13.在如图 4-甲所示的电路中,螺线管匝数 n=1500 匝,横截面积 S=20 cm .螺线管导线电 阻 r=1.0Ω ,R1=4.0Ω ,R2=5.0Ω ,C=30μ F.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感 应强度 B 按如图 4-乙所示的规律变化.则下列说法中正确的是( A.螺线管中产生的感应电动势为 1.2 V B.闭合 S,电路中的电流稳定后电容器上极板带正 电 C.电路中的电流稳定后, 电阻 R1 的电流为 0.12A D.S 断开后,流经 R2 的电量为 1.8×10
-5 2 2 2



C

14.如图,质量为m.长为L的直导线用两绝缘细线悬 挂于OO’ , 并处于匀强磁场中。 当导线中通以沿x正方向的电流, 且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ 。则磁感应强度 方向可能为( A. z正向 B. y正向 C. x正向 D. z负向 )

15.汽车在平直公路上以速度 V0 匀速行驶,发动机的功率为 P,司机为合理进入限速区,减 小了油门,使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行 驶, 设汽车行驶过程中所受阻力大小不变, 从司机减小油门

v/(m/s) v0 0.5v0 O t1 t/s
3

开始,汽车的速度 V 与时间 t 的关系如图所示,则在 0~t1 时间内下列说法正确的是( A.汽车的牵引力不断减小 P B. t=0 时,汽车的加速度大小为 m V0 3 P C.阻力所做的功为 mV 02 ? t1 8 2 V0 t1 3m V03 D.汽车行驶的位移为 ? 2 8P



三.实验题(本题共 2 小题 16 分.其中 16 题每空 2 分共 6 分,17 题第(1)(2)题每空 2 分第 (3)题每空 3 分共 10 分) 16.小球 A 由斜槽滚下,从桌边水平抛出,当它恰好离开桌边缘时小球 B 从同样高度处自由 下落,频闪照相仪拍到了 B 球下落过程的四个位置和 A 球的第 1、3、4 个位置,如图所示。 已知背景的方格纸每小格的边长为 2.4cm,频闪照相仪的闪光频率为 10Hz。 (1)请在右图中标出 A 球的第 2 个位置; (2)利用这张照片可求出当地的重力加速度大小为 m/s ; (3)A 球离开桌边时的速度大小为 m/s。
2

17.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,可用的 器材如下:电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的 小灯泡两个、电键、导线若干。

(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡 L1 的 U-I 图象如图(a)中的图线 L1,则 可知小灯泡 L1 的电阻随电压增大而 (选填“增大” 、 “减小”或“不变” ) 。

(2)为了得到图(a)中的图线,请将图(b)中缺少的两根导线补全,连接成实验的电 路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压) 。 (3)换小灯泡 L2 重做实验,得到其 U-I 图象如图(a)中的图线 L2,现将这个小灯泡连接 在电动势 3V、内阻 6Ω 的电源两端,则此时电源两端的电压为 功率为 W。 V;灯泡 L2 消耗的

4

四.计算题(本题共 3 小题。第 18 题 10 分,第 19 题 12 分,第 20 题 12 分。要求写出必要 的文字说明、方程式和演算步骤) 18.将质量 m=2 kg 的小物块从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑出, 斜面上的速度传感 器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示, (g=10 m/s ) 求: (1)物块上滑和下滑的加速度 a1、a2? (2)斜面的倾角θ 及物块与斜面间的动摩擦因数μ ?
2

19.某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB 为水平直轨道,上面安装有电动 悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为 R,角速度为ω ,铺有海绵垫的转盘,转 盘的轴心离平台的水平距离为 L,平台边缘与转盘平面的高度差为 H。选手抓住悬挂器可以 在电动机的带动下, 从 A 点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零, 加速度为 a 的匀加 速直线运动。选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上。设人的质量为 m(不计身高) ,人与转盘间的最大静摩擦力为μ mg,重力加速度为 g。

(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为 零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的 角速度ω 应限制在什么范围? (2)若已知 H=5 m,L=8 m,a=2 m/s ,g=10 m/s , 且选手从某处 C 点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他 是从平台出发后多长时间释放悬挂器的? (3)若开动悬挂器恒定功率 600W 运行,选手从静止运 动 2s 后到第(2)题中所述位置 C 点释放也能恰好落到转盘的圆心上,选手质量为 50kg, 悬挂器在轨道上存在恒定阻力,求阻力的大小?
2 2

20.“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成。其原理可简化如下:如图所示, 辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面, 圆心为 M,外圆弧面 AB 与内圆弧面 CD 的电势差为 U。 图中偏转磁场分布在以 P 为圆心, 半径为 3R 的圆周内, 磁感应强度大小为 B, 方向垂直纸面向外;内有半径为 R 的圆盘(圆心在 P 处)作为收集粒子的装置,粒子碰到圆 盘边缘即被吸收。假设太空中漂浮着质量为 m,电量为 q 的带正电粒子,它们能均匀地吸附

5

到 AB 圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速, 从 M 点以某一速率向右侧各个方向射人偏转 磁场,不计粒子间的相互作用和其他星球对粒子引力的影响。 (1)粒子到达 M 点的速率? (2)若电势差 U=2qB R /m,则粒子从 M 点到达圆盘的最短时间是多少?
2 2

6

2015 学年第一学期十校联合体高三期中联考 物 理 答 卷 纸 一、单项选择题(每小题 3 分,共 30 分) 题号 答案 1 B 2 D 3 D 4 C 5 B 6 A 7 B 8 D 9 C 10 D

二. 不 定 项 选择题(本题共5小题, 每小题4分, 共20分. )

题号 答案

11 AD

12 D

13 AC D

14 B D

15 D

三、实验题(本题共两小题,共计16分) 16. (6 分) (1)画出小球位置 (2) (3) 17.(10 分) (1) 增大 (3) 1.70-1.75 都对 (2)连线 V 0.35-0.40 都对 W 9.6 0.72 m/s ; m/s
2

四、 计 3 小

算题(本题有 题, 共 34 分) 。

18. (10 分) 解: (1)物块上滑的加速度大小 a1= = =8m/s (2 分)
2

物块下滑的加速度大小 a2=

= =2m/s (2 分)

2

v(m· s-1 5 ) 4 3 2 1 0 0. 5 1.0 1. t(s 5 7 )

(2)设物块质量为 m,物块与斜面间的滑动摩擦系数为μ 则有 mgsinθ +μ mgcosθ =ma1(2 分) mgsinθ ﹣μ mgcosθ =ma2 (2 分)

联立解得 θ =30°(1 分) 19. (12 分)

μ =

(1 分)

解:(1)设人落在转盘边缘也不被甩下,最大静摩擦力提供向心力 则有 μ mg ≥ mω R (2 分) 即转盘转动角度应满足 w≤ ?g (1 分) R (2)水平加速段位移为 x1,时间 t1;平抛时水平位移为 x2,时间为 t2 则加速时有 x1=at /2 (1 分) v = atl (1 分) 平抛运动阶段 x2 = vt2 (1 分) 2 H=gt /2 (1 分) 全程水平方向 x1+ x2 = L (1 分) 代入已知量数值,联立以上各式解得 tl = 2s(1 分) 2 (3)根据动能定理 Pt-fx1=1/2mv (2 分) f=200N(1 分) 20. (12 分) 解: (1)设粒子到达 M 点的速度为 v, 由动能定理 qU= mv (2 分) 解得 v= (1 分)
2 2 2

(2)将 U=

代入 v=

=

(1 分)

设该粒子轨迹半径为 r,根据 qvB=m

得 r=2R(2

分)

若要时间最短,则粒子在磁场中运动的弦长最短,故从 M 斜向上射入,到达圆盘的粒子用时 最短 由几何关系可知 ME=E0=0M=2R 故∠M0E=60° 得 tmin= T(3 分)

8

(1 分) T= tmin= (1 分)

9


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