浙江大联考届高三第五次联考物理试题.docx
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浙江大联考届高三第五次联考物理试题
浙江大联考
2015届高三第五次联考·物理试卷
考生注意:
1.本试卷共100分。
考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将密封线内的项目填写清楚。
3.请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。
4.交卷时,可根据需要在加注“
”标志的夹缝处进行裁剪。
5.本试卷主要考试内容:
高考必考部分内容。
第Ⅰ卷 （选择题 共40分）
一、单项选择题:
本题共6小题。
每小题4分,共24分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.关于带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力,下列说法正确的是
A.洛伦兹力的方向可以不垂直于带电粒子的运动方向
B.洛伦兹力的方向总是垂直于磁场的方向
C.洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向和磁场方向的夹角无关
D.仅将带电粒子的速度减半,洛伦兹力的大小变为原来的两倍
2.2013年12月我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球,预计在2020年将实施载人登月。
假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断正确的是
A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无
B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表无示数,则判断月球表面无磁场
C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈运动,如电流表有示数,则可判断月球表面有磁场
D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某个平面内先后沿两个互相垂直的方向运动,月球表面若有磁场,则电流表至少有一次示数不为零
3.如图所示,水平光滑U形金属导轨固定放置在磁感应强度的大小为B的竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L。
一电阻为R的金属棒ab垂直放在导轨上,某时刻金属棒ab的速度为v0。
导轨的电阻不计,则电路中的热功率为
A.
B.
C.
D.
4.如图所示,在倾角α=30°的光滑斜面上,垂直斜面放置一根导体棒,导体棒通以图示的电流。
匀强磁场方向垂直于斜面斜向上（图中未画出）,当磁感应强度B1=1T时,导体棒恰好静止于斜面上。
g取10m/s2,若将磁感应强度改为B2=0.4T,则导体棒沿斜面运动的加速度大小为
A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s2
5.高速公路由于路面损坏进行了重修,对于同一辆车,重修后与路面的阻力是其未重修时与路面的阻力的1.5倍。
已知AB段路面进行了重修,BD段路面未重修。
一辆汽车以额定功率行驶,在AB段和CD段做匀速直线运动,在BC段做变速直线运动,则
A.汽车在AB段和CD段的速度之比为2∶3
B.汽车在AB段和CD段的速度之比为3∶2
C.汽车在BC段做匀加速直线运动
D.汽车在BC段做匀减速直线运动
6.如图所示,一正方形单匝线圈cdef的边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。
在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。
在此过程中,线圈中ce两点间的电势差Uce为
A.
B.-
C.
D.-
二、不定项选择题:
本题共4小题。
每小题4分,共16分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
7.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。
虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面。
回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。
从D点达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是
A.感应电流方向不变
B.CD段直导线始终不受安培力
C.感应电动势最大值E=Bav
D.感应电动势平均值
=πBav
8.如图所示,灯泡A、B与固定电阻的阻值相同,均为R,L是自感系数较大的线圈,其直流电阻也为R。
下列说法正确的是
A.开关S闭合时,A灯立刻变亮,B灯逐渐变亮
B.开关S闭合时,A、B灯均立刻变亮
C.开关S断开时,A、B灯均逐渐熄灭
D.开关S断开时,A灯立刻熄灭,B灯逐渐熄灭
9.图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。
斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为
。
木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,与轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。
下列选项正确的是
A.m=M
B.m=2M
C.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
D.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度
10.电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。
如图所示为电磁流量计的示意图,匀强磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。
当管中的导电液体流过时,测得管壁上a、b两点间的电压为U,单位时间（1s）内流过管道横截面的液体体积为流量（m3）,已知管道直径为D,则
A.管中的导电液体流速为
B.管中的导电液体流速为
C.管中的导电液体流量为
D.管中的导电液体流量为
第Ⅱ卷 （非选择题 共60分）
非选择题部分共6小题,把答案填写在答题卷中的横线上或按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.（7分）某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验“验证力的平行四边形定则”。
他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验。
（1）在竖直墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向;
（2）在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的示数F;
（3）将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上。
在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图甲所示,则弹簧秤的示数为 N;
（4）在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F',合力F'= N;
（5）若 ,就可以验证力的平行四边形定则。
12.（8分）在测定“电池的电动势和内阻”实验中,有如下实验器材:
A.待测干电池（电动势约为1.5V,内阻小于1.0Ω）
B.电流表
（量程0~3mA,内阻r1=10Ω）
C.电流表
（量程0~0.6A,内阻r2=0.1Ω）
D.滑动变阻器R1（阻值范围0~20Ω,允许通过的最大电流为3A）
E.滑动变阻器R2（阻值范围0~500Ω,允许通过的最大电流为0.6A）
F.定值电阻R0（980Ω）
G.开关和导线若干
（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了图甲中的（a）、（b）两个参考实验电路,其中合理的是图 所示的电路;在该电路中,为操作方便且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选 （填写字母代号）。
（2）图乙为该同学根据
（1）中选出的合理实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表
的示数,I2为电流表
的示数）,则由图线可得被测电池的电动势E= V（保留两位小数）,内阻r= Ω（保留一位小数）。
13.（9分）轻质细线吊着一质量m=1.5kg、边长L=2m、匝数n=10的正方形线圈,线圈的总电阻r=5Ω。
边长为
的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图甲所示。
磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化的规律如图乙所示,从t=0开始经t0时间细线开始松弛,g=10m/s2。
求:
（1）在t0时间内线圈的电功率。
（2）t0的值。
14.（10分）如图所示,传送带与水平方向间的夹角θ=30°,以v=5m/s的速度匀速斜向上运行,现把质量为4kg的工件（可视为质点）轻轻地放在传送带底端P处,由传送带传送至顶端Q处。
已知P、Q之间的距离为8m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=
取g=10m/s2。
求:
（1）工件在传送带上做加速运动的加速度大小。
（2）工件从P点运动到Q点所用的时间。
15.（12分）如图所示,M、N为纸面内两平行光滑导轨,间距为L,处于垂直于纸面向外的匀强磁场中。
匀强磁场的磁感应强度为B。
轻质金属杆ab与导轨垂直,并沿导轨做匀速直线运动,金属杆运动过程中始终与导轨接触良好,导轨右端与定值电阻连接。
P、Q为平行板电容器,两极板间距为d,极板的长度为l,上下两极板分别与定值电阻两端相连。
有一带正电的粒子,其质量为m,电荷量为q,粒子从两极板正中央以速度v0沿平行于极板的方向进入两极板之间,恰能从平行板电容器上极板的边缘离开电容器。
已知轻质杆和定值电阻的阻值分别为r（有效电阻）和R,其余电阻不计,带电粒子的重力不计。
则:
（1）轻质杆应沿什么方向运动?
（2）轻质杆速度应为多大?
16.（14分）如图所示,边长L=0.2m的正方形abcd区域（含边界）内,存在着垂直于区域纸面向内、大小为5.0×10-2T的匀强磁场B。
带电平行金属板MN、PQ间形成了边长l=0.1m的正方形匀强电场E（不考虑板外其他区域的电场）区域,且电场区域与磁场区域的上边、左边对齐。
两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF,EF中间有一小孔O。
在M和P的中间位置有一离子源S,能够正对孔O不断发射出各种速率的带负电离子,离子的电荷量均为q=3.2×10-18C,质量均为m=6.4×10-26kg。
（不计离子的重力,不考虑离子之间的相互作用,离子打到金属板或挡板上后将不反弹）
（1）为使速率为2×106m/s的离子能从O孔射出,则金属板间的电压U为多大?
哪个是正极板?
（2）为使离子能从bc边界射出,则板间所加的电压范围是什么?
（3）在电压取题
（2）中满足条件的最小值的情况下,紧贴磁场边缘cd的内侧,从c点沿cd方向入射一电荷量也为q、质量也为m的带正电离子,要保证磁场中能够发生正、负离子的相向正碰（碰撞时两离子的速度方向恰好相反）,求该正离子入射的速率。
2015届高三第五次联考·物理试卷
参考答案
1.B 解析:
洛伦兹力方向既垂直于带电粒子的运动方向,又垂直于磁场的方向,选项A错误、B正确;洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向和磁场方向的夹角都有关系,将带电粒子的速度减半,洛伦兹力的大小也减半,选项C、D错误。
2.C 解析:
电流表有示数时可判断有磁场存在,沿某方向运动而无示数不能确定有磁场存在,选项C正确。
3.A 解析:
电路中的热功率等于安培力的功率,安培力F=BIL,I=
E=BLv0,联立可得F=
安培力的功率P=Fv0=
选项A正确。
4.C 解析:
当磁感应强度B1=1T时,导体棒受重力、支持力、安培力作用而处于平衡状态,有mgsinα=B1IL,当磁感应强度改为B2=0.4T之后,有mgsinα-B2IL=ma,解得a=3m/s2,选项C正确。
5.A 解析:
汽车以额定功率行驶,P=Fv=f阻v,速度与阻力成反比,汽车在AB段和CD段的速度之比为2∶3,选项A正确、B错误;汽车在BC段做加速运动,但牵引力是变力,不是匀加速运动,选项C、D错误。
6.D 解析:
根据法拉第电磁感应定律知E=n
=
这里的S指的是线圈在磁场中的有效面积,即S=
故E=
;又e点电势高于c点,而Uce=-
选项D正确。
7.AC 解析:
在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变,选项A正确;根据左手定则可以判断,CD段直导线受安培力向下,选项B错误;当半圆形闭合回路进入磁场一半时,这时等效长度最大为a,这时感应电动势最大Emax=Bav,选项C正确;感应电动势平均值
=
=
=
πBav,选项D错误。
8.AC 解析:
开关S闭合时,根据通电自感的特点,A灯立刻变亮,B灯逐渐变亮,选项A正确、B错误;开关S断开时,根据断电自感的特点,A、B灯均逐渐熄灭,选项C正确、D错误。
9.BD 解析:
对木箱进行受力分析,结合牛顿第二定律可知,木箱下滑时的加速度为g-μgcosθ,上滑时的加速度为g+μgcosθ,选项D正确;设下滑的距离为l,根据能量守恒有μ（m+M）glcosθ+μMglcosθ=mglsinθ,解得m=2M,选项A错误,B正确;在木箱与货物从轨道顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能,选项C错误。
10.AD 解析:
根据法拉第电磁感应定律,有U=BDv,管中的导电液体流速v=
选项A正确、B错误;管中的导电液体流量Q=v×t×S=v×π×（
）2,故Q=
选项C错误、D正确。
11.（3）3.00 （2分）
（4）5.2±0.2 （3分）
（5）F'在竖直方向且数值与F近似相等 （2分）
12.
（1）（a） D （每空2分）
（2）1.48（1.47也正确） （2分） 0.8 （2分）
13.解:
（1）由法拉第电磁感应定律得:
E=n
=n
=2.5V （2分）
线圈中的电流I=
=0.5A （1分）
线圈的电功率P=EI=1.25W。
（2分）
（2）分析线圈受力可知,当细线松弛时有:
F安=n
I
=mg （1分）
解得
=3T （1分）
由题中图乙知:
=1+0.5t0 （1分）
解得:
t0=4s。
（1分）
14.解:
（1）工件受重力、摩擦力、支持力共同作用,摩擦力为动力
由牛顿第二定律得:
μmgcosθ-mgsinθ=ma （2分）
代入数值得:
a=2.5m/s2。
（2分）
（2）工件速度达到传送带速度时发生的位移
x1=
=5m<8m （1分）
可见工件先匀加速运动x1=5m,然后匀速运动x2=3m （1分）
做匀加速运动时,由x1=
t1 （1分）
可得t1=2s （1分）
匀速上升时t2=
=0.6s （1分）
所以工件从P点运动到Q点所用的时间t=t1+t2=2.6s。
（1分）
15.解:
（1）粒子在电场中受到的电场力方向向上,说明Q极板电势高于P极板电势。
流经轻质杆的电流方向由a到b,根据右手定则,可得轻质杆向右运动。
（3分）
（2）粒子在匀强电场中做类平抛运动,有:
l=v0t （2分）
=
t2 （2分）
轻质杆ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLv （1分）
根据闭合电路欧姆定律得:
I=
（1分）
P、Q间的电压U=IR （1分）
解得v=
。
（2分）
16.解:
（1）穿过孔O的离子在金属板间需满足:
qvB=q
（2分）
解得U=1×104V （2分）
且MN为正极板。
（1分）
（2）离子穿过孔O后在磁场中做匀速圆周运动,有:
qv'B=q
qv'B=m
（2分）
可得U'=
R （1分）
从bc边射出的离子,其临界轨迹见图甲中的①②
最大半径R1=0.1m,最小半径R2=0.075m （1分）
故9.375×102V （1分）
（3）当U取最小值时,离子轨迹见图甲中的②,半径为R2=0.075m
发生正碰,即两离子的轨迹应相切,见图乙,设从c进入磁场的离子运动的半径为r,速率为v1,则有（r-R2）2=
+（r-l）2 （1分）
得r=0.2m （1分）
又qv1B=m
（1分）
代入数据解得v1=5×105m/s。
（1分）
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