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2015学年高三七校联考物理试卷


2015 学年第一学期高三教学调研物理试卷
2015.12 本试卷共 8 页,满分 l50 分,考试时间 l20 分钟。全卷包括六大题,第一、二大题为单项 选择题,第三大题为多项选择题,第四大题为填空题,第五大题为实验题,第六大题为计 算题。 考生注意: 1、答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号,并将核对后的 条形码贴在指定位置上,在答题纸反面清楚地填写姓名。 2、第一、第二大题的作答必须用 2B 铅笔涂在答题卡上相应区域内与试卷题号对应的位置, 需要更改时,必须将原选项用橡皮擦去,重新选择。第三、第四、第五和第六大题的作 答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置(作图可用铅笔) 。 3、第 30、31、32、33 题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。有关物理量的数值计算问题,答案中必 须明确写出数值和单位。 一.单项选择题(共 16 分,每小题 2 分。每小题只有一个正确选项。 ) 1、在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。下列关于科学家和他们的 贡献的说法中正确的是( ) A、亚里士多德提出力是改变物体运动状态的原因 B、伽利略发现了行星运动的规律 C、牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D、卡文迪许利用扭秤实验成功地测出了万有引力常量 2、由牛顿第二定律可知( ) A、由物体运动的方向发生改变,可断定物体受所合外力的方向也改变 B、用力推水平地面上的木箱没有推动,是由于推力小于摩擦力的缘故 C、1N 的力一定可以使质量为 1kg 的物体产生 1m/s2 的加速度 D、物体的质量对加速度的产生起反抗作用,所以质量是一种阻力

3、在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球, 不计空气阻力,经过相等的时间(设小球均未落地) ( ) A、做竖直下抛运动的小球加速度最大 B、三个小球的速度变化相同 C、做平抛运动的小球速度变化最小 D、做竖直下抛的小球速度变化最小 4、若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则( A、物体的动能不可能总是不变的 B、物体的速度不可能总是不变的 C、物体的加速度一定变化 D、物体的速度方向一定变化 )

5、简谐机械波在同一种介质中传播时,下述结论中正确的是(


1

A、频率不同时,波速不同,波长也不同 B、频率不同时,波速相同,波长则不同 C、频率不同时,波速相同,波长也相同 D、频率不同时,波速不同,波长则相同 6、如图为某个电场的电场线,针对这个电场,下列说法正确的是( A、A 点的场强最大、B 点的场强为零 B、沿电场线的方向从 A 点到 C 点电势是逐渐减小的 C、这些电场线都是客观存在的,并且可以模拟出来 D、从 A 点释放一个带正电的粒子,不计重力,它肯定会沿电场线运 动到 C 点 7、如图所示,F1、F2 为有一定夹角的两个力,L 为过 O 点的一条 直线,当 L 取( )方向时,F1、F2 在 L 上分力之和为最大(设 F1> F2) 。 A、F1 B、F2 C、F1、F2 的合力方向 D、以上答案都不正确 8、将一小球以初速度 v 从地面竖直上抛后,小球先后经过离地面高度为 6m 的位置历时 4s。 若要使时间缩短为 2s,则初速度应(不计阻力) ( ) A、小于 v B、等于 v C、大于 v D、无法确定 二.单项选择题(共 24 分,每小题 3 分。每小题只有一个正确选项。 ) 9、如图所示,斜面体 M 放置在水平地面上,位于斜面上的物块 m 受到沿斜面向上的推力 F 作用.设物块与斜面之间的摩擦力大小为 f1,斜面与地面之间的摩擦力大小为 f2。增大推力 F,斜面体始终保持静止,下列判断正确的是( ) A、如果物块沿斜面向上滑动,则 f1、f2 一定增大 B、如果物块沿斜面向上滑动,则 f1、f2 一定不变 C、如果物块与斜面相对静止,则 f1、f2 一定增大 D、如果物块与斜面相对静止,则 f1、f2 一定不变 10、将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,下列 描绘皮球在上升过程中加速度大小 a 与时间 t 关系图象,可能正确的是( ) )

11、如图所示,质量为 1.0kg 的物体,在拉力 F 的作用下沿倾角为 30° 的斜面匀加速上升, 加速度大小为 4m/s2, F 的方向与斜面平行, 大小为 10N,若突然撤去此外力,则在刚撤去此外力时物体加速度 的大小和方向为( ) A、4m/s2,沿斜面向上 B、5m/s2,沿斜面向上

F

300

2

C、2m/s2,沿斜面向下

D、6m/s2,沿斜面向下

12、如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不 打滑,其半径分别为 r1、r2、r3。若甲轮的角速度为 ω1,则丙轮 的角速度为( ) A、

r1?1 r3

B、

r3?1 r1

C、

r3?1 r2

D、

r1?1 r2

13、质点所受的力 F 随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一 直线上,已知 t=0 时质点的速度为零.在图示的 t1、t2、t3 和 t4 各时刻 中,质点的动能最大的是( ) A、t1 B、t2 C、t3 D、t4 14、如图所示,a、b 带等量异种电荷,M、N 为 a、b 连线的中垂线,现 有一带电粒子从 M 点以一定的初速度 v 射出,开始时的一段轨迹如图中 实线所示,若不计重力的作用,则在飞越该电场的过程中,下列说法错误 .. 的是( ) A、该粒子带负电 B、该粒子的动能先增大,后减小 C、该粒子的电势能先增大后减小 D、该粒子运动到无穷远处后,其速度大小一定仍为 v 15、有一条两岸平直,河水均匀流动、流速恒为 v 的大河,小明驾着小船渡河,去程时船头 朝向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为 k,船在 静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小( ) A、

kv k 2 ?1

B、

v 1? k 2

C、

kv 1? k 2

D、

v k 2 ?1

16、如图所示,将小球甲、乙、丙(都可视为质点)分别从 A、B、c 三点由静止同时释放,最后都到达竖直面内圆弧的最低点 D,其中甲 是从圆心 A 出发做自由落体运动, 乙沿弦轨道从一端 B 到达另一端 D, 丙沿圆弧轨道从 C 点运动到 D,且 C 点很靠近 D 点.如果忽略一切摩 擦阻力,那么下列判断正确的是( ) A、甲球最先到达 D 点,乙球最后到达 D 点 B、甲球最先到达 D 点,丙球最后到达 D 点 C、丙球最先到达 D 点,乙球最后到达 D 点 D、甲球最先到达 D 点,无法判断哪个球最后达到 D 点 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、某次地震的震源离地面深度为 10km。假设该地震波中的某一种波为简谐横波,该波在 地球中传播速度大小为 4km/s,已知从 t=0 时刻波源开始振动,该波沿 x 轴正方向传播,某

3

y/cm 时刻刚好传到 x=120m 处,如图所示,则 ( ) 50 P A、从 t=0 开始计时,只需经过 2.5s 波源迁 移到地面 0 30 60 70 90 B、此时刻波动图像上与 P 点动能相同的质 点有 3 个(P 点除外) -50 C、从此时刻算起,再过 0.12s 时,位于 x= 240m 处的质点加速度最小 D、从此时刻算起,再过 0.02s 时, P 点的速度正在减小,加速度正在增大

120

x/m

18、两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷放在 x 轴上的 O、M 两点,两电荷连线上各点电势 φ 随 x 变化的关系如图所示, 其中 A、 N 两点的电势为零, ? ND 段中 C 点电势最高,则( ) A、C 点的电场强度大小为零 q1 q2 B、A 点的电场强度大小为零 O A M N C D x C、NC 间场强方向向 x 轴正方向 D、将一负点电荷从 N 点移到 D 点,电场力先做正功后 做负功 19、在光滑水平桌面中央固定一边长为 0.3m 的小正三棱柱 abc,俯视如图。长度为 L=1m 的细线,一端固定在 a 点,另一端拴住一个质量为 m=0.5kg、不计大小的小球。初始时刻, 把细线拉直在 ca 的延长线上,并给小球以 v0=2m/s 且垂直于细线方向的水平速度,由于光 滑棱柱的存在,细线逐渐缠绕在棱柱上(不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失) 。已知 细线所能承受的最大张力为 7N,则下列说法中正确的是( ) A、细线断裂之前,小球速度的大小保持不变 B、细线断裂之前,小球的速度逐渐减小 b v0 C、细线断裂之前,小球运动的总时间为 0.7πs m c D、细线断裂之前,小球运动的位移大小为 0.9 m a L 20、如图 a 所示,小物体从竖直弹簧上方离地高 h1 处由静止释放,其动能 EK 与离地高度 h 的关系如图 b 所示.其中高度从 h1 下降到 h2,图 象为直线,其余部分为曲线,h3 对应图象的最高 点,轻弹簧劲度系数为 k,小物体质量为 m,重力 加速度为 g .以下说法正确的是( ) A、小物体下降至高度 h3 时,弹簧形变量不为 0 B、小物体下落至高度 h5 时,加速度大于 g C、小物体从高度 h2 下降到 h4,弹簧的弹性势能增
2 2 加了 m g

k

D、小物体从高度 h1 下降到 h5,弹簧的最大弹性势能为 mg(h1-h5)

4

四.填空题(共 20 分,每小题 4 分。 ) 本大题中第 22 题为分叉题,分 A、B 两类,考生可任选一类答题。若两类试题均做,一律 按 A 类题计分。 21、一光滑半圆形圆环固定在竖直平面内,环上套着一个质量为 m 的小球 P,用细绳相连 系于 A 点,处于平衡状态,如图所示。若细绳与水平面夹角为 30? , 则 细 绳 对 小 球 的 拉 力 为 _______ , 环 对 小 球 的 弹 力 为 ________。 22A、两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,若运行线速度 之比是 v1:v2=1:2,则它们运行的轨道半径之比为__________,所在位置的重力加速度之比 为__________。 22B、在光滑的水平面上有 A、B 两辆质量均为 m 的小车,保持静止状态,A 车上站着一个 质量为 m/2 的人,当人从 A 车跳到 B 车上,并与 B 车保持相对静止,则 A 车与 B 车速度大 小之比等于________,A 车与 B 车动量大小之比等于________。

23、在地面上方的 A 点以 3 m/s 的初速度水平抛出一个质量为 2kg 的小球,小球刚落地前 的瞬时动能为 7J,落地点在 B 点,不计空气阻力,则 A、B 两点的连线与水平方向的夹角为 ________,落地前瞬时小球重力做功的功率为_____W。 24、如图所示,A 是固定的带正电的物体,把初速度为零的质子 11H 和 α 粒子 42He 先后从 Q 点释放后,它们沿电场方向运动到 P 点时,其速 度之比 vH:vα= __ _;它们在 P 点时的电势能之比 εH:εα=_____。 , 25、一质量为 0.9kg 的小物块在一与水平方向成 37°角的拉力 F 作用下从 A 处静止开始运 动,如图(a)所示。其后一段时间内拉力 F 随时间变化和物体运动速度随时间变化的图像 如图(b)所示,物体刚好能到达图中 B 处。根据图像可求得物体与地面间的动摩擦系数为 ___________。不改变拉力的方向,只改变拉力的大小,小物块在 A B 间运动的最短时间为 _________s。 (sin37° =0.6,cos37° =0.8,g=10m/s2)

五.实验题(共 24 分) 26、 (6 分)在“研究平抛运动的实验”中,某同学让小球 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 3、4 个位置,如图所示,背景的方格纸每小格的边长为 2.5cm。 (1)请在右图中标出 A 球的第 2 个位置; (2)频闪照相仪的闪光频率为____________;
5

(3)A 球离开桌边时的速度大小为__________ m/s。 27、 (6 分)用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验,力矩盘上各同 心圆的间距相等, (1)在用细线悬挂钩码前,下列措施中哪些是必要的( ) A、判断力矩盘是否处在竖直平面 B、判断横杆 MN 是否严格保持水平 C、判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小 D、判断力矩盘的重心是否位于盘中心。 (2)在力矩盘上 A、B、C 三点分别用细线悬挂钩码后,力矩盘 平衡,如图所示,已知每个钩码所受重力为 1 N,则此时弹簧秤示 数应为________N。 (3)若实验前,弹簧秤已有 0.2 N 的示数,实验时忘记对弹簧秤 进行调零, 则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比, 会出现 M 顺______M 逆(选填“>”、“=”或“<”) 。 28、 (6 分)在“用 DIS 描绘电场的等势线”实验中,按图所示连接电路。在电极 A、B 的连 线上等距离地取 a、b、c、d、e 等 5 个基准点。将电压传感器的两个接线柱分别和两个探 针相连接。当正接线柱的电势高于负接线柱时,读数为正。 (1) (多选)实验装置如图所示,如果以 A、B 两个电极的连线为x轴,以 A、B 连线的中 垂线为y轴, 每相隔一定电压就画一条等势线, 那么这些等势线在 空间的分布情况是( ) A.关于x轴对称 B.关于y轴对称 C.等势线之间的距离相等,间隔均匀 D.距电极越近等势线越密 (2) 若把电源电压提高到原来的 2 倍, 则描绘得到的等势线形状与原来 (填“相同” 或“不同”) , 实验中如果忘记传感器调零, , 则描绘得到的等势线形状与原来 (填“相 同”或“不同”) 。

29、 (6 分)在“利用单摆测重力加速度”的实验中: (1) 某同学尝试用 DIS 测量周期。 如图, 用一个磁性小球代替原先的摆球, 在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图中 磁传感器的引出端 A 应接到__________。使单摆做小角度摆动,当磁感应 强度测量值最大时,磁性小球位于__________。若测得连续 N 个磁感应强 度最大值之间的时间间隔为 t,则单摆周期的测量值为__________(地磁场 和磁传感器的影响可忽略) 。 (2)多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长 L 及相应的周期 T。然 后,分别取 L 和 T 的对数,所得到的 lgT-lgL 图线为______(填“直线” 、 “对数曲线”或“指数曲线” ) ;读得图线与纵轴交点的纵坐标为 c,由此 得到该地的重力加速度 g=__________。 六.计算题(共 50 分)

A

30、 (10 分)如图所示,木块质量 m=0.78kg,在与水平方向成 37° 角、斜向右上方的恒定 2 拉力 F 作用下, 以 a =2.0m/s 的加速度从静止开始做匀加速直线运动,在 3s 末时撤去拉力 F。已知木块与地面间的动摩擦因数 μ=0.4。 (cos37° =0.8,sin37° =0.6)
6

求: (1)拉力 F 的大小; (2)物体在前 5s 内滑行的总位移。

31、 (12 分)有一质量 2kg 小球串在长 0.5m 的轻杆顶部,轻杆与水平方向成 ? ? 37? 角,小 球恰能沿轻杆匀速向下滑动,试求: (1)小球与轻杆之间的动摩擦因数; (2)如果在竖直平面内给小球施加一个垂直于杆方向的恒力,要 使小球仍能沿轻杆做匀速直线运动,求此恒力? (3)如果在竖直平面内给小球施加一个水平方向的恒力,要 ?? 使小球仍能沿轻杆做匀速直线运动,求此恒力? 32、 (14 分)如图,水平轨道 AB 与竖直固定圆轨道相切于 B 点,C 为圆轨道最高点,圆轨 道半径 R=5m.一质量 m=60kg 的志愿者,驾驶质量 M=940kg、额定功率 P=40kW 的汽 车体验通过圆轨道时所受底座的作用力,汽车从 A 点由静止以加速度 a=2m/s2 做匀加速 运动,到达 B 点时,志愿者调节汽车牵引力,使汽车匀速率通过圆轨道又回到 B 点,志愿 者在 C 点时所受底座的支持力等于志愿者的重力,已知汽车在水平轨道及圆轨道上的阻力 均为汽车对轨道压力的 0.1 倍,计算中将汽车视为 质点。 求: (1)汽车在 C 点的速率; (2)汽车在 C 点的牵引功率; (3) AB 间的距离及汽车从 A 点经圆轨道又回到 B 点的过程所用的时间。

7

33、 (14 分)如图所示,倾角 θ=30?的光滑固定斜杆底端固 定一电量为 Q=2× 10-4C 的正点电荷,将一带正电小球(可视 为点电荷)从斜杆的底端(但与 Q 未接触)静止释放,小球 沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图像如图 (b) 所示, 其中线 1 为重力势能随位移变化图像,线 2 为动能随位移变 Q 化图像(静电力恒量 k=9× 109N· m2/C2)则: (1)请描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情 70 况; 60 (2)求小球的质量 m 和电量 q; (3)求斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷 Q 形成 50 40 的电场的电势差 U。
30 27 20 10 O

?
E/J

q

Q

线1

线2

0.5 1 1.5

2 2.5 3 3.5 s/m

(b)

8

2015 学年第一学期高三教学调研物理试卷参考答案及评分 标准
一.单项选择题(共 16 分,每小题 2 分?每小题只有一个正确选项?) 题号 答案 1 D 2 C 3 B 4 B 5 B 6 B 7 C 8 A

二.单项选择题(共 24 分,每小题 3 分?每小题只有一个正确选项?) 题号 答案 9 B 10 C 11 D 12 A 13 C 14 C 15 B 16 A

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?) 题号 答案 17 CD 18 AD 19 ACD 20 ABD

四.填空题(共 20 分,每小题 4 分?) 21. mg, 3mg 23. 30° ,40 22A. 4:1 1:16 24. 22B. 3:2 25.1/3 3:2 1.12

2 : 1 ,1:2

五.实验题(6′+6′+6′+6′=24′) 26. (1)略(2 分) (2)10Hz(2 分) (3)0.75m/s(2 分) 27.(1)A、C、D(2 分) (2)3(2 分) (3) <(2 分) 28.(1)ABD(2 分) ; (2)相同(2 分)不相同(2 分) 2t 29.(1)数据采集器(1 分) ,最低点(或平衡位置) (1 分) , (1 分) , N-1 (2)直线(1 分) ,4?2/102c(2 分) 。 六.计算题(共 50 分) 30. (10 分) (1)4.5N (2)13.5m 31. (12 分) (1)μ=3/4(2)大小为 32N,方向垂直于杆向上。 (3)大小为 68.6N,方向水平向左。

32. (14 分) (1)C 点,对汽车,由牛顿第二定律 2mg ?
2 mvC ,解得 vC ? 10m / s (4 分) R

9

(2)C 点,设汽车所受轨道支持力为 FN ,牵引力 F1 ,阻力为 f1 对 M、m 整体,由牛顿第二定律 FN ? ( M ? m) g ? ( M ? m)
2 vC , R

牵引力 F1 ? f1 ? 0.1FN ,牵引力功率 P 1 ? F 1vC ,代入数据得 P 1 ? 10kW (4 分) (3)在水平轨道 AB 上,根据牛顿第二定律

F2 ? 0.1( M ? m) g ? ( M ? m)a B 点, vB ? vC ? 10m / s
汽车在水平轨道上运动到 B 点时,牵引力功率 P2 ? F2 vB ? 20kW ? 40kW ,汽车在 AB 段一 直做匀加速直线运动, 设汽车在 AB 上运动时间为 t1 ,沿圆轨道运动的时间为 t2 , 根 据 运 动 学 公 式 vB ? at1 , x ?

1 2 2? R , 代 入 数 据 可 得 x ? 25m , at1 , t2 ? 2 vC

t ? t1 ? t2 ? ? 5 ? ? ? s

(6 分)

33. (1)先沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速 运动,直至速度为零。 (3 分) (2)由线 1 可得 EP=mgh=mgssinθ,斜率 k=20=mgsin30?,所以 m=4kg(3 分) 当达到最大速度时带电小球受力平衡 mgsinθ=kqQ/s02,由线 2 可得 s0=1m, - 得 q=mgs02sinθ/kQ=1.11×10 5C(3 分) (3)由线 2 可得当带电小球运动至 1m 处动能最大为 27J。 根据动能定理 WG+W 电=?Ek -mgh+qU=Ekm-0 代入数据得 U=4.23× 106V(5 分)

10


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