大联考届高三第四次联考物理试题.docx

大联考届高三第四次联考物理试题.docx

《大联考届高三第四次联考物理试题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大联考届高三第四次联考物理试题.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大联考届高三第四次联考物理试题

江苏大联考

2015届高三第四次联考·物理试卷

　　考生注意:

1.本试卷共120分。

考试时间100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:

必修1、必修2,选修3-1电场和恒定电流。

第Ⅰ卷　（选择题　共31分）

一、单项选择题:

本题共5小题。

每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题意。

1.如图甲所示,匀速上升的电梯经过某阳台时,阳台上一人用与电梯相同的速度竖直上抛一个小球。

以向上的方向为正方向,则电梯中的人看到小球运动的速度—时间图象是图乙中的

2.某同学上过体育课后用网兜把质量为m的足球挂在光滑竖直墙壁上的P点,已知悬线与墙面的夹角为θ,重力加速度为g,网兜的重力不计,则足球对墙壁的压力为

A.mgtanθ　　　　B.mgsinθ　　　　C.mgcosθ　　　　D.

3.2013年12月14日21时许“嫦娥三号”携带“玉兔”探测车在月球虹湾成功软着陆,在实施软着陆过程中,“嫦娥三号”离月球表面4m高时最后一次悬停,确认着陆点。

若总质量为M的“嫦娥三号”在最后一次悬停时,反推发动机对其提供的反推力为F,已知引力常量为G,月球半径为R,则月球的质量为

A.B.C.D.

4.电子束焊接机中的电子枪如图所示,阴极K的电势为φK,阳极A的电势为φA。

仅在电场力作用下,电子（电荷量为-e）从K运动到A,则

A.A、K间的电势差为φA-φK

B.电子的动能增加e（φK-φA）

C.电子的电势能增加e（φA-φK）

D.电子克服电场力做的功为e（φA-φK）

5.如图所示,AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内顺时针转动,并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动,AO间距离为h。

运动开始时AB杆在竖直位置,则经过时间t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为

A.B.C.ωhD.ωhtanωt

二、多项选择题:

本题共4小题。

每小题4分,共16分。

每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。

6.在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,

、

为理想电流表和电压表。

在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是

A.电压表的示数变大　　　　　　

B.电流表的示数变小

C.电容器C所带的电荷量增多　　

D.a点的电势降低

7.某同学设计了一种静电除尘装置,如图甲所示,其中有一条长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板为绝缘材料,上、下面板为金属材料,上、下两面板与电压恒为U的高压直流电源相连。

带负电的尘埃被吸入矩形通道时的水平速度为v0,当碰到下板后其所带的电荷被中和,同时尘埃被收集。

将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值,称为除尘率。

不计尘埃所受的重力及尘埃之间的相互作用,要增大除尘率,则下列措施可行的是

甲　　　　　　　　乙

A.只增大电压U

B.只增大高度d

C.只加长长度L

D.只增大尘埃被吸入的水平速度v0

8.如图所示,在绝缘水平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以一定初动能Ek从A点开始水平向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变为零。

此过程中,金属块损失的动能有转化为电势能。

金属块继续运动到某点C（图中未标出）时的动能和金属块在A点时的动能相同,则

A.金属块所受滑动摩擦力大小为其所受电场力大小的2倍

B.金属块所受电场力大小为其所受滑动摩擦力大小的2倍

C.金属块从A开始运动到C的整个过程中经过的总路程为3L

D.金属块从A开始运动到C的整个过程中经过的总路程为4L

9.图示轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成的,半圆轨道的圆心为O,直径BOD在竖直方向,最低点B与直轨道平滑连接,一质量为m的小滑块从距最低点高为h的A处由静止释放,不计一切摩擦。

则

A.若滑块能通过圆轨道的最高点D,则h最小为2.5R

B.若h=2R,当滑块到达与圆心等高的C点时,对轨道的压力为3mg

C.若h=2R,滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动

D.若要使滑块能返回到A点,则h≤R

第Ⅱ卷　（非选择题　共89分）

非选择题部分共7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。

10.（8分）

（1）小明同学到实验室去做“验证力的平行四边形定则”实验时,看见实验桌上有一把20分度的游标卡尺,他立即用游标卡尺测量了钢笔套的长度,如图甲所示,则钢笔套的长度为　　▲　　mm。

（2）随后小明开始做实验,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套,如图乙所示。

先用两个弹簧秤钩住细绳套,互成角度拉橡皮条使之伸长,使结点到某一位置O,此时记下两个弹簧测力计的示数F1、F2和两细绳的方向。

请完成下列问题:

①F1的示数如图丙所示（只画出了弹簧秤的一部分）,则F1=　　▲　　N。

②小明再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长,应该使结点拉到　　▲　　,记下弹簧测力计的示数,并记下　　▲　　。

　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　丙

11.（10分）电流表

的量程为0~200μA、内阻约为500Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外,还有器材如下:

电流表

:

与

相同

滑动变阻器R1:

阻值0~20Ω

电阻箱R2:

阻值0~9999Ω

保护电阻R3:

阻值约为3kΩ

电源:

电动势E约为1.5V、内阻r约为2Ω

（1）如图所示,某同学想用替代法测量电流表的内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。

（2）电路完整后,请你完善以下测量电流表

内阻的实验步骤。

a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到　　▲　　（填“最大”或“最小”）。

b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表

的示数I。

c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表

的示数　　▲　　,读出此时电阻箱的示数R2,则电流表

的内阻r=　　▲　　。

12.（13分）擦黑板也许同学们都经历过,手拿黑板擦在竖直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦,将黑板上的粉笔字擦干净。

已知黑板的下边沿离地的高度为0.8m,若小黑板擦（可视为质点）的质量为0.1kg,现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦,手对小黑板擦的作用力与黑板面成45°向上且大小F=20N,如图所示,他所能擦到的最大高度为2.05m,g取10m/s2,不计空气阻力。

（1）求此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数。

（2）若该同学擦到最高位置时,小黑板擦意外脱手而沿黑板面竖直向下滑落,求小黑板擦滑到黑板下边沿的速度大小。

（3）求小黑板擦自最高位置滑落,滑落到地面时的动能。

13.（13分）如图所示,以O点为圆心,以R=0.20m为半径的圆与坐标轴的交点分别为A、B、C、D,该圆所在平面内有一匀强电场,电场强度方向与x轴正方向成θ=60°角,已知A、B、C三点的电势分别为4V、4V、-4V。

（1）求D点的电势φD。

（2）求该匀强电场的电场强度大小。

（3）将带电荷量q=2×10-6C的正电荷从B移动到D,电势能改变多少?

14.（14分）如图所示,一质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,取g=10m/s2。

（1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向。

（2）在t=0时刻,匀强电场的电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C,方向不变。

求在变化后t=0.20s时间内电场力做的功。

（3）在t=0.20s时刻突然撤掉电场,求带电微粒回到出发点时的动能。

15.（15分）在如图所示的电路中,电源的电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板的距离相等,极板长L=0.20m,两极板的间距d=1.0×10-2m,g取10m/s2。

（1）若最初开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过R4的电荷量为多少?

（2）若开关S断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,则:

当开关S闭合后,此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后,能否从极板间射出?

（要求写出计算和分析过程）

16.（16分）感冒药等医用药品物料配比常常要求严格精确,人工称重既繁琐又不精确,工业大规模生产中常常利用“吊斗式”电子秤根据设计实现物料的精确投放。

图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图,其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。

拉力传感器的内部电路如图乙所示,R1、R2、R3是定值电阻,R1=20kΩ,R2=10kΩ,R0是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化的图象如图丙所示。

已知料斗重G0=1×103N,没装料时Uba=0,g=10m/s2。

（1）求R3的电阻。

（2）当生产某种药品时,根据需要从振料口投放60kg原料,此刻监控上Uba电压应为多少?

（3）生产药品时,当发现监控显示Uba持续升高,应该对原料投放采取什么措施?

　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　　　丙

2015届高三第四次联考·物理试卷

参考答案

1.B　解析:

小球做竖直上抛运动,v=v0-gt,电梯中的人看到小球的运动速度v'=（v0-gt）-v0=-gt,方向竖直向下,选项B正确。

2.A　解析:

对足球受力分析如图所示,由几何关系可得:

N=mgtanθ,根据牛顿第三定律,足球对墙壁的压力为mgtanθ,选项A正确。

3.A　解析:

“嫦娥三号”在悬停时受力平衡,有F=Mg=,（悬停时的高度4m相对于月球半径可以忽略）所以月球的质量M月=,选项A正确。

4.A　解析:

A、K间的电势差为UAK=φA-φK,选项A正确;电子动能增加e（φA-φK）,选项B错误;电子电势能减少e（φA-φK）,电场力做功为e（φA-φK）,选项C、D错误。

5.A　解析:

经过时间t,∠OAB=ωt,则AM的长度为,AB杆上M点绕A点的线速度v=。

小环M的速度沿水平杆方向,将小环M的速度沿平行于AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,垂直于AB杆方向上的分速度等于M点绕A点的线速度v,则小环M的速度v'==。

选项A正确。

6.AD　解析:

由题图可知,电压表与R1并联,R3与电流表串联后与R2并联,两部分串联后接在电源两端。

在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,故总电阻减小,流过电源的电流增大,路端电压减小,R1两端电压增大,电压表示数变大,a点电势降低,故选项A、D正确;R2两端电压减小,电容器与R2并联,故电容器所带电荷量减少,选项C错误;流过R2的电流减小,又因为总电流增大,所以流过电流表的电流增大,选项B错误。

7.AC　解析:

尘埃做类平抛运动,到达下板的尘埃被收集,设有尘埃能够飞出除尘装置,则其竖直偏移量y=at2=t2=,要增大除尘率,必须增大尘埃在通道内的偏移量,则可以增大U、L,减小d、v0,选项A、C正确。

8.BD　解析:

根据题意,金属块从A运动到B的过程中,有的初动能因克服摩擦力做功而转化为内能,则有Ek=EqL,Ek=μmgL,所以Eq=2μmg,选项A错误、B正确;设B、C两点间距离为x,则Eqx-μmgx=Ek,则x=3L,可得选项C错误、D正确。

9.ACD　解析:

要使物体能通过最高点D,设滑块通过D点的最小速度为v,则由mg=m可得:

v=;由机械能守恒定律可知,mg（h-2R）=mv2,解得h=2.5R,选项A正确;若h=2R,由A至C,由机械能守恒定律可得mg（2R-R）=m,在C点,由牛顿第二定律有N=m,解得N=2mg,由牛顿第三定律可知选项B错误;若h=2R,小滑块不能通过D点,将在C、D中间某一位置开始做斜上抛运动而离开轨道,选项C正确;由机械能守恒可知选项D正确。

10.

（1）10.70　（2分）

（2）①1.22~1.24　（2分）

②同一位置O　细绳的方向　（每空2分）

11.

（1）如图所示　（3分）

（2）a.最大　（3分）

c.仍为I　（2分）　R2　（2分）

12.解:

（1）小黑板擦向上缓慢移动,处于平衡状态,它的受力情况如图所示

水平方向:

FN-Fsinθ=0　（2分）

竖直方向:

Fcosθ-mg-Ff=0　（2分）

又Ff=μFN　（1分）

联立可得:

μ=0.93。

　（2分）

（2）小黑板擦可看成质点,它在向下滑落的过程中与黑板间无摩擦,做自由落体运动。

由运动学公式得:

v2=2gh　（2分）

即v==5m/s。

　（1分）

（3）小黑板擦下落过程中机械能守恒,故其滑到地面时的动能Ek=mgh=2.05J。

　（3分）

甲

13.解:

（1）如图甲示,ABCD为正方形,则:

UBC=UAD

即φD=φA+φC-φB=-4V。

　（3分）

乙

（2）电场线和等势面垂直,如图乙所示,BD沿电场线方向的距离d=BDcosθ=0.2m　（2分）

B、D两点的电势差UBD=4-（-4）V=8V　（2分）

所以电场强度E===40V/m。

　（2分）

（3）WBD=qUBD=2×10-6×8J=1.6×10-5J　（3分）

即电势能减少了1.6×10-5J。

　（1分）

14.解:

（1）设电场强度的大小为E1,则有:

E1q=mg

所以E1==2.0×103N/C　（2分）

电场强度的方向竖直向上。

　（1分）

（2）在t=0时刻,电场强度的大小突然变为E2=4.0×103N/C,设微粒的加速度为a,在t=0.20s时间内上升的高度为h,电场力做功为W,则有:

qE2-mg=ma1　（2分）

h=a1t2　（1分）

W=qE2h　（2分）

联立解得:

W=8.0×10-4J。

　（1分）

（3）由

（2）中可得:

a=10m/s2,h=0.2m　（1分）

设在t=0.20s时刻微粒的速度大小为v,回到出发点时的动能为Ek,则:

v=at　（1分）

Ek=mgh+mv2　（2分）

解得:

Ek=8.0×10-4J。

　（1分）

15.解:

（1）S断开时,电阻R3两端的电压U3==16V　（2分）

S闭合后,外电路的总电阻R==6Ω　（1分）

路端电压U==21V　（1分）

电阻R3两端的电压U3'=U=14V　（2分）

闭合开关后流过R4的电荷量ΔQ=CU3-CU3'=6.0×10-12C。

　（2分）

（2）设带电微粒的质量为m、带电荷量为q,当开关S断开时有:

=mg　（1分）

当开关S闭合后,设带电微粒的加速度为a,则有:

mg-=ma　（2分）

假设带电微粒能从极板间射出,则水平方向有:

t=　（1分）

竖直方向有:

y=at2　（1分）

由以上各式得y=6.25×10-3m>　（1分）

故带电微粒不能从极板间射出。

　（1分）

16.解:

（1）没装料时,根据串、并联电路规律可得R1两端的电压为:

=×12V=8V　（2分）

从R-F图中可得,没装料时,料斗重1×103N,此时R0=20kΩ

所以R3两端的电压为=×12V　（1分）

因为此时Uba=0,说明R1两端的电压和R3两端的电压相等,即=8V　（1分）

得R3=40kΩ。

　（2分）

（2）根据丙图可知,该拉力传感器承受的拉力为G0+mg=1.6×103N时,电阻R0'=23.0kΩ　（2分）

此刻R3两端电压UR'3=×12V=7.62V　（2分）

则Uba=-UR'3=0.38V。

　（2分）

（3）根据上式分析,a点电势时刻保持不变,如果b点电势不断升高,说明投放物料太多,应该适当降低投放物料的速度。

　（2分）