长宁区学年第一学期期末物理一模.docx
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长宁区学年第一学期期末物理一模
长宁区2015年高三物理教学质量检测试卷
本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷.满分150分,考试时间120分钟
考生请注意:
1.答卷前,务必在答题卡和答题纸上用钢笔或圆珠笔清楚地填写学校、班级、姓名、学号。
2.第Ⅰ卷(第1~第20小题)为选择题,选择题答案必须全部涂写在答题卡上。
考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。
注意试题题号与答题卡上的编号一一对应,不能错位。
答案需更改时,必须将原选项用橡皮擦去,重新涂写。
3.第Ⅱ卷(第21~第33小题)解答时,考生应用钢笔或圆珠笔将答案写在答题纸相应位置,写答案时字迹不要超过密封线。
解答第30、31、32、33题时,要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分。
对有关物理量的数值计算,答案中必须明确写出数值和单位。
第Ⅰ卷(共56分)
一.单项选择题Ⅰ(共16分,每小题2分。
每小题只有一个正确选项。
)
1.如图,在转动的陀螺上,离开轴心距离不等的A、B两点,分别有两滴质量相等的水滴。
则两水滴()
(A)角速度大小相等
(B)线速度大小相等
(C)向心加速度相等
(D)受到向心力相等
2.下列四个物理量的单位中,不属于能量单位的是()
(A)焦耳(B)瓦特(C)千瓦·时(D)伏特·库仑
3.力对物体的转动效果,取决于()
(A)力矩的大小(B)力臂的长短
(C)力的大小和方向(D)力矩的大小和方向
4.单摆在竖直平面内往复运动,下列说法正确的是()
(A)其最大摆角小于5°
(B)其回复力是由摆球的重力和悬线拉力的合力提供的
(C)测量周期时应该从摆球经过平衡位置开始计时
(D)“秒摆”是摆长为1m、周期为1s的单摆
5.如图,同一条电场线上有a、b、c三点,b为ac连线的中点,a、c两点的电势分别为φa=-4V,φc=-6V。
下列说法一定正确的是()
(A)b点的电势为-5V
(B)a点的场强大于c点的场强
(C)电场线的方向由a指向c
(D)正电荷由b点运动到c点电势能增加
6.甲物体的质量是乙物体的两倍,甲从H高处自由下落,同时乙从2H高处自由下落(H较大)。
忽略空气阻力的影响,下列说法中正确的是()
(A)两物体下落到同一高度处速度大小相等
(B)两物体下落到同一高度处所用时间相等
(C)两物体在落地前的距离越来越大
(D)两物体在落地前的任意1s内位移相等
7.通电导体棒水平放置在绝缘斜面上,整个装置置于匀强磁场中,导体棒能保持静止状态。
以下四种情况中导体棒与斜面间一定存在摩擦力的是()
8.
如图,弹性杆AB的下端固定,上端固定一个质量为m的小球,用水平力缓慢拉球,使杆发生弯曲。
逐步增加水平力的大小,则弹性杆AB对球的作用力的方向()
(A)水平向左,与竖直方向夹角不变
(B)斜向右下方,与竖直方向夹角增大
(C)斜向左上方,与竖直方向夹角减小
(D)斜向左上方,与竖直方向夹角增大
二.单项选择题Ⅱ(共24分,每小题3分。
每小题只有一个正确选项。
)
9.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()
(A)变化的电磁场由发生区域向周围空间传播,形成电磁波
(B)电场周围总能产生磁场,磁场周围总能产生电场
(C)电磁波是一种物质,只能在真空中传播
(D)电磁波的传播速度总是与光速相等
10.如图,一个简单的逻辑电路图。
Rl、R2为定值电阻。
下列说法正确的是()
(A)Sl,S2都断开时灯泡不发光
(B)Sl,S2都闭合时灯泡发光
(C)Sl断开,S2闭合时灯泡发光
(D)Sl闭合,S2断开时灯泡不发光
11.如图,某质点做简谐运动的图像。
下列说法正确的是()
(A)t=0时,质点的速度为零
(B)t=0.1s时,质点具有y轴正向最大加速度
(C)在0.2s~0.3s内质点沿y轴负方向做加速度增大的加速运动
(D)在0.5s~0.6s内质点沿y轴负方向做加速度减小的加速运动
12.
如图,“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,其过程可简化为:
打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动。
则()
(A)火箭开始喷气瞬间返回舱获得向上加速度
(B)火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力增大
(C)返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力
(D)返回舱在喷气过程中处于失重状态
13.一电子仅在电场力作用下,沿曲线abc从a运动到c。
若电子的速率逐渐减小,关于b点电场强度E的方向,下列图示可能正确的是()
14.如图,面积为S、匝数为N的闭合线圈abcd水平放置,与匀强磁场B夹角θ=45°。
现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°,则线圈在初、末位置磁通量的改变量为()
(A)0(B)
BS
(C)
NBS(D)-
NBS
15.
如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻r。
闭合电键S后,将滑动变阻器R0滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则()
(A)电流表A示数减小(B)ΔU1<ΔU2
(C)
>r(D)ΔU2>ΔU1+ΔU3
16.一木块静止在粗糙水平面上,现用一大小为F1的水平力拉动木块,经过时间t,其速度为v。
若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过相等时间t,速度变为2v。
对以上两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力做的功,则()
(A)WF2>4WF1,Wf2>2Wf1(B)WF2>4WF1,Wf2=2Wf1
(C)WF2<4WF1,Wf2=2Wf1(D)WF2<4WF1,Wf2<2Wf1
三.多项选择题(共16分,每小题4分。
每小题有二个或三个正确选项。
全选对的,得4分;选对但不全的,得2分;有选错或不答的,得0分。
)
17.图中坐标原点处的质点O为一简
谐波的波源,当t=0s时,质点O从平衡位置开始振动,波沿x轴向两侧传播,P质点的平衡位置在1m~2m之间,Q质点的平衡位置在2m~3m之间。
t1=2s时刻波形第一次如图所示,此时质点P、Q到平衡位置的距离相等,则()
(A)波源O的初始振动方向是从平衡位置沿y轴向下
(B)从t2=2.5s开始计时,质点P比Q先回到平衡位置
(C)当t2=2.5s时,P、Q两质点的位移、加速度相同,速度方向相反
(D)当t2=2.5s时,-4m和4m两处的质点分别沿波的传播方向传到-5m和5m的位置
18.两个带电量相等的点电荷位于x轴上,相对坐标原点对称分布,以无穷远处为零电势点。
正确描述电势φ随位置x变化规律的图可能是()
19.
如图,两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在同一竖直平面内。
用水平向左的推力F作用于B球,两球在图示位置静止。
现将B球沿斜面向上移动一小段距离,发现A球随之向上移动少许,两球在虚线位置重新平衡。
重新平衡后与移动前相比,下列说法正确的是()
(A)墙面对A的弹力变小
(B)斜面对B的弹力不变
(C)推力F变大
(D)两球之间的距离变大
20.
如图所示,有五根完全相同的金属杆,其中四根固连在一起构成正方形闭合框架,固定在绝缘水平桌面上,另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好。
匀强磁场垂直穿过桌面,不计ab杆与框架的摩擦,当ab杆在外力F作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中()
(A)外力F先减小后增大
(B)桌面对框架的水平作用力保持不变
(C)ab杆的发热功率先减小后增大
(D)正方形框架的发热功率总是小于ab杆的发热功率
第Ⅱ卷(共94分)
四.填空题(共20分,每小题4分。
)
21.1831年,英国物理学家、化学家__________经过十年的努力,终于发现了在__________中能产生感应电流。
22.
如图,长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上,另一端固定一质量为m的小球。
一水平向右的拉力作用于杆的中点,使杆以角速度ω匀速转动,当杆与竖直方向成θ角时,拉力F=_______,此时拉力F的功率P=________。
(重力加速度为g)
23.
如图,长为
L的木板倾斜放置,与水平面夹角θ=45°。
现有一弹性小球,自与木板上端等高的某处自由释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变,碰撞前后速度方向与木板夹角相等。
不计小球与木板碰撞的时间,欲使小球一次碰撞后恰好落到木板底端,则小球释放点距木板上端的水平距离s0=___________;小球落到木板底端前,先后两段运动所用时间之比t1∶t2=_______。
24.
如图,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OOʹ匀速转动,圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道,与转轴交于Oʹ点,质量m=1kg的滑块(视为质点)可沿轨道运动。
现对其施加F=4N的水平拉力,使其从Oʹ左侧s=2m处由静止开始沿轨道向右运动。
当滑块运动到Oʹ点时,从滑块上自由释放一小球,此时圆盘的半径OA正好与轨道平行,且A点在O的右侧。
为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度ω=__________rad/s;为使小球能落到圆盘上,水平拉力F做功的范围应为__________J(g取10m/s2)。
25.如下图(a)所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向不变,沿x轴方向与坐标轴的关系如图(b)所示(图像是反比函数图线)。
夹角θ=45°的光滑金属长直导轨OM、ON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的导体棒固定在轻质金属小滑块上,金属小滑块套在长直导轨ON上,导体棒在水平向右的外力作用下,沿x轴向右滑动。
导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。
已知t=0时,导体棒位于坐标原点处。
导体棒的质量m=2kg,导轨OM、ON接触处O点的接触电阻R=0.4Ω,其余电阻不计,回路中产生的感应电动势E与时间t的关系如图(c)所示(图线是过原点的直线)。
由图像分析可得1~2s时间内通过导体棒的电量q=__________C,导体棒滑动过程中水平外力F(单位:
N)与横坐标x(单位:
m)的关系式F=__________(g取10m/s2)。
五.实验题(共24分)
26.
(4分)(多选题)右图是“用DIS实验研究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
以下说法正确的是()
(A)该实验是通过摩擦块克服摩擦做功多少来反映小车动能的大小
(B)可适当增加档光片宽度来减小实验误差
(C)可选用质量较小的摩擦块来减小实验误差
(D)实验中多次改变小车质量m和滑动初速度v得到多组数据后,以mv为横坐标,以摩擦块位移为纵坐标,可得到过原点的倾斜直线
27.
(6分)某同学用单摆测当地的重力加速度。
他测出了摆线长度L和摆动周期T,如图(a)所示。
通过改变悬线长度L,测出对应的摆动周期T,获得多组T与L,再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图(b)所示。
由图像可知,摆球的半径r=__________m,当地重力加速度g=_________m/s2;由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会________(选填“偏大”、“偏小”、“一样”)。
28.(6分)“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图(a)所示。
实验中通过增加钩码的数量,多次测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像,如图(b)所示。
(1)小车上安装的是位移传感器的_________部分(选填“接收”或“发射”)。
(2)小车和轨道间的动摩擦因数μ=______。
(3)图(b)中,拉力F较大时,a-F图线明显弯曲,如果F不断增大,这一曲线不断延伸,那么加速度的值趋向为_________。
29.
(8分)有一特殊的电池,其电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围,最大允许电流为50mA,为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用图(a)的电路进行实验。
图中电压表为理想电表,R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω,R0为定值电阻。
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
(A)10Ω,2.5W(B)50Ω,1.0W
(C)150Ω,1.0W(D)1500Ω,5.0W
本实验应选用_________。
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图(b)的图线。
则根据该同学所作的图线可知图像的横坐标与纵坐标的比值表示_________。
(3)根据图(b)所作出的图像求得该电池的电动势E=_________V,内电阻r=_________Ω。
六.计算题(共50分)
30.(10分)一列火车从车站出发做匀加速直线运动,加速度a=0.5m/s2,此时恰好有一辆自行车(可视为质点)从火车头旁边驶过,自行车匀速速度v=8m/s,火车总长l=336m。
求:
(1)火车追上自行车之前落后于自行车的最大距离;
(2)火车用多少时间可追上自行车;
(3)火车经过自行车需要多少时间。
31.(12分)如图,一质量m=2kg的小球套在一根固定的足够长的直杆上,直杆与水平
面夹角θ=37°。
现小球在与杆也成θ角的斜向上F=20N的外力作用下,从A点静止出发向上运动。
已知杆与球间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
求:
(1)小球运动的加速度a1;
(2)若F作用4s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离sm;
(3)上题中,若从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方8.35m的B点。
32.(14分)如图,abcd为质量M的导轨,放在光滑绝缘的水平面上,另有一根质量为m的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f,导轨处于匀强磁场中,磁场以OOʹ为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度均为B。
导轨bc段长l,其电阻为r,金属棒电阻为R,其余电阻均可不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ。
若在导轨上作用一个方向向左、大小恒为F的水平拉力,设导轨足够长,PQ棒始终与导轨接触。
试求:
(1)导轨运动的最大加速度amax;
(2)流过导轨的最大感应电流Imax;
(3)定性画出回路中感应电流I随时间t变化的图像,并写出分析过程。
33.
(14分)如图,质量均为m的两个小球A、B固定在弯成120°角的绝缘轻杆两端,OA和OB的长度均为l,可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动,空气阻力不计。
设A球带正电,B球带负电,电量均为q,处在竖直向下的匀强电场中,场强E=
。
开始时,杆OB与竖直方向的夹角θ=60。
(1)为使系统平衡,在A点施一作用力F,则F至少多大?
方向如何?
(2)设O点电势为零,此系统在图示位置处电势能是多少?
(3)若撤去外力F,系统转过多大角度时,A球的速度最大?
最大值是多少?
(4)若撤去外力F,系统转过多大角度时,系统电势能最小?
最小值是多少?
2015年高三物理教学质量检测试卷
参考答案及评分标准
一.单项选择题Ⅰ(共16分,每小题2分。
每小题只有一个正确选项。
)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
D
C
C
D
B
D
二.单项选择题Ⅱ(共24分,每小题3分。
每小题只有一个正确选项。
)
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
A
B
D
A
D
B
C
C
三.多项选择题(共16分,每小题4分。
)
题号
17
18
19
20
答案
ABC
BD
ABD
AC
四.填空题(共20分,每小题4分。
)
21.法拉第,闭合回路22.2mgtanθ,mgLωsinθ
23.L/5,1∶224.5πn(n=1,2,3…),7.5~8
25.7.5,4+5
五.实验题(共24分)
26.(4分)AC
27.(6分)1.0×10-2,π2(9.87),一样
28.(6分)
(1)(2分)发射器
(2)(2分)0.2
(3)(2分)重力加速度
29.(8分)
(1)(2分)C
(2)(2分)回路中电流
(3)(4分)10V,46~50Ω
六.计算题(共50分)
30.(10分)
解答:
(1)当火车速度等于υ时,二车相距最远得υ=at1(1分)
最大距离sm=
=64m(2分)
(2)设火车追上自行车用时间t2,追上时位移相等,则
(2分)
得t2=
=32s(1分)
(3)追上时火车的速度
(1分)
设再过t3时间超过自行车,则
(2分)
代入数据解得t3=24s(1分)
31.(12分)
解答:
(1)在力F作用时有:
Fcos37-mgsin37-(mgcos37-Fsin37)=ma1a1=1m/s2(3分)
(2)刚撤去F时,小球的速度υ1=a1t1=4m/s小球的位移s1=
t1=8m(1分)
撤去力F后,小球上滑时有:
-(mgsin37+mgcos37)=ma2a2=-10m/s2(1分)
因此小球上滑时间t2=
=0.4s上滑位移s2=
t2=0.8m(1分)
则小球上滑的最大距离为sm=s1+s2=8.8m(1分)
(3)在上滑阶段通过B点:
sAB-s1=υ1t3-
a2t32
通过B点时间t3=0.1s,另t3=0.7s(舍去)(2分)
小球返回时有:
mgsin37-mgcos37=ma3a3=2m/s2(1分)
因此小球由顶端返回B点时有:
sm-sAB=
a3t42t4=
(1分)
通过B点时间t2+t4=(0.4+
)s1.07s(1分)
32.(14分)
解答:
(1)由牛顿第二定律
导轨刚拉动时,υ=0,I感=0,此时有最大加速度amax=
(4分)
(2)随着导轨速度增加,I感增大,a减小,当a=0时,有最大速度υm
由上式,得
则vm=
(R+r)(6分)
(3)从刚拉动开始计时,t=0时,υ0=0,I感=0;t=t1时,v达到最大,I感=Im;0~t1之间,导轨做速度增加,加速度减小的变加速运动,I感与v成正比关系,以后a=0,速度保持不变,I感保持不变。
(4分)
33.(14分)
解答:
(1)以O为转轴
则
①
②
①、②解之F=
mg(3分)方向垂直OA杆斜向上(1分)
(2)O点电势为零,εA=-εBEp总=0(3分)
(3)A、B两球速度相等,A球的速度最大,即系统速度最大,此时∑M=0,即MA=MB
设此时OA杆与水平线夹角为β,则
β=60°
即A转过的角度为60°-30°=30°(2分)
vA=
(2分)
(4)当A与竖直方向成α角时,系统速度为零,不再上升
(2分)
A在最低点,B与水平成30°角位置εA<0,εB<0,系统电势能最小
Epmin=
=-
mgl(1分)