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北京市房山区2016届高三上学期入学测试物理试卷


房山区 2015 年新高三入学测试试卷 物 理

一、单项选择题(每小题 4 分,共 60 分) 1.下列说法中正确的是 A.布朗运动是液体分子的运动 B.物体吸收热量后,内能一定增大 C.物体温度升高,分子平均动能一定增大 D.已知某气体的摩尔质量 M 和阿伏伽德罗常数 NA,可以求一个气体分子的体积 2.下列说法中正确的是 A.“雨色映日而为虹”,从物理学

的角度看,彩虹是太阳光经过雨滴的折射和反射形成的 B.互联网“光纤入户”工程中使用的光导纤维是利用光的衍射现象 C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象 D.通过门镜观察门外的景物时,利用了光的全反射现象 3.如图所示为某质点的振动图像,以下说法中正确的是 A.a 时刻质点速度方向沿 x 轴正方向 B.b 时刻质点的加速度正在增大 C.c 时刻质点的动能正在减小 D.d 时刻的回复力正在减小 4.关于地球人造卫星,以下说法中正确的是 A.距地球越远的卫星,向心加速度越大 B.卫星运动的轨道平面可以不经过地球的球心 C.根据需要,可以发射一颗同步卫星定点在北京上空 D.地球同步卫星的运行速度一定小于地球第一宇宙速度 5. 关于曲线运动下列说法中正确的是 A.物体做曲线运动时,合外力与速度方向可能相同 B.物体做曲线运动时,所受的合外力一定不为零 C.做匀速圆周运动的物体,速度不随时间改变 D.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间改变 6.如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是 A. F1 B. F2 C. F3 F3 高三物理试卷第 1 页(共 8 页) F1 F2
0

x/m a b c d t/s

D. F4

F4 c

7. 小型手摇发电机线圈 abcd 在匀强磁场中绕 oo ? 轴匀速转动,如图所示。则 A.如图所示位置穿过线圈的磁通量最大 B.如图所示位置线圈中产生的感应电动势最大 C.线圈每转动一周,电流方向改变一次 d b

o?
B

o a 8. 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示, c
是两负电荷连线的中点,d 点在正电荷的正上方,c、d 到正电 荷的距离相等,则 A.a 点的电场强度比 b 点的小 B.c 点的电势与 d 点的电势相等 C.在 b 点由静止释放一个正电荷,它将会沿电场线运动 D.在 c 点放一电荷无论正负均不能在 c 点处于静止状态 9. 某同学站在电梯底板上,利用速度传感器和计算机研究观光电梯升降过程中的情况,如图 所示的 v-t 图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方 向)。根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是 A.在 0~5 s 内,该同学处于失重状态 B.在 10 ~25 s 内,电梯加速度保持不变 C.在 0~20 s 内,观光电梯上升 30m D.在 10 ~25 s 内电梯一直做减速运动

D.线圈转动过程中一定会产生感应电流

10. 如图所示, 光滑斜面固定于场强大小为 E 方向向左的匀强电 场中,一个带正电荷的绝缘物块(可视为质点)以某一速度冲上 高三物理试卷第 2 页(共 8 页) 光滑斜面。这个物体在冲上斜面的过程中 A.电势能减小 C.机械能减小 B.电势能不变 D.机械能不变 E S m A

?

11. 如图所示闭合电路,当滑动变阻器滑动头 P 向右移动的过程中,下面判断正确的是 A.电灯亮度变亮,电流表读数增大 B.电灯亮度变暗,电流表读数不变 C.电灯亮度不变,电流表读数不变 D.电灯亮度变亮,电流表读数变小 12.边长为 L 的正方形金属框 abcd 置于光滑水平面上,线框分别以 v1、v2 的速度匀速进入匀 P A R L

强磁场,线圈平面始终保持与磁场垂直。已知 v1:v2 =1:2,则两次进入磁场的过程中 A.线圈中感应电流方向为 adcba B.通过线圈的电流之比为 1:2 C.线圈所受水平外力之比为 1:1 D.线圈内产生的电热之比为 1:4 13.下列说法中正确的是 A.电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比 B.根据动量定理可知,物体所受的合力与动量变化量成正比 C.电场中某点的电场强度与检验电荷在该点所受的电场力成正比 D.根据胡克定律可知,弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 14.在静止水面上有甲乙两艘总质量均为 M 的橡皮船(含乘客) ,甲船处于静止状态,乙船以 速度 v0 匀速撞向甲船。如图所示,若不计水的阻力和碰撞过程中系统损失的机械能,则
2 A. 碰撞过程中乙船对甲船做的功为 1 Mv0 4
2 B. 碰撞过程中乙船对甲船做的功为 1 Mv0 8

a d

L b v c

B

C. 碰撞过程中两艘橡皮船具有的最大弹性势能为
1 2 Mv0 4
2 D. 碰撞过程中两艘橡皮船具有的最大弹性势能为 1 Mv0 8

15.物理实验中常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过 路的电荷量。如图所示,探测线圈与冲击电流计 G 串联后可用来测 高三物理试卷第 3 页(共 8 页) 磁场的磁感应强度。已知线圈的匝数为 n,面积为 S,线圈与冲击电 计组成的回路电阻为 R。若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈 面与磁场垂直,现把探测线圈翻转 180°,“冲击电流计”测出通过 圈导线的电荷量为 q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为 A. G

电 定 流 平 线

qR S

B.

qR nS

C.

qR 2 nS

D.

qR 2S
二、实验题(18 分) 16.(1) 在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”的实验中,打点计时器接在 50HZ 的 交变电源上。某同学在打出的纸带上取了 A、B、C、D、E、F 六个计数点(每相邻两个计数 点间有四个点未画出) 。

A

B

C

D

E

F

从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为 a、b、c、d、e 段) ,将这五段纸带由短 到长紧靠但不重叠地粘在 xoy 坐标系中,如图所示,由此可以得到一条表示 v-t 关系的图线, 从而求出加速度的大小。 y

a b
O

c d

e x

① 请你在 xoy 坐标系中用最简洁的方法做出能表示 v-t 关系的图线(作答在图上)。 ② 在 xoy 坐标系中,表示速度 v 的坐标轴为_________。(填“x”或“y”) ③ 从第一个计数点开始计时,为求出 0.15s 时刻的瞬时速度,需要测量出哪一段纸带 。

的长度?答:

(2)利用如右图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 高三物理试卷第 4 页(共 8 页) ① 除打点计时器(含纸带、复写纸) 、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中, 必须使用的还有________。 (选填器材前的字母) A. 大小合适的铁质重锤 B. 体积较大的木质重锤 C. 刻度尺 D. 游标卡尺 E. 秒表 ② 下图是实验中得到的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C,测得它们到起 始点 O 的距离如图所示,重锤质量 m=1kg,已知当地重力加速度 g=9.8m/s ,打点计时器打 点 的 周 期 为 0.02s 。 从 打 下 O 点 到 打 下 B 点 的 过 程 中 , 重 锤 重 力 势 能 的 减 少 量 Δ Ep=_______J,重锤动能的增加量 Δ Ek=________J。 (结果保留三位有效数字)
O 3.14 4.89 7.02 A B 单位: cm C
2

接电源

纸带

重锤

③ 实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是 ________ A.该误差属于偶然误差 B.该误差属于系统误差 C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 ④ 在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是________ A. 释放重锤前,应使纸带保持竖直 B. 做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤 C. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度 v,可测量该点到 O 点的距离 h,再根据公式

v ? 2gh 计算,其中 g 应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到 O 点的距离 h,利用公式 mgh 计算重力势能的减少量,其中 g 应取 当地的重力加速度值 ⑤ 某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点 O 的距离 h,并计算出打相应计数点时 高三物理试卷第 5 页(共 8 页) 2 重锤的速度 v,通过描绘 v -h 图像去研究机械能是否守恒。 若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的 v -h 图像 是下图中的哪一个________
v2 v2 v2 v2
2

O

A

h

O

h

O

h

O D

h

B

C

三、计算题(72 分) 17. (9 分)如图所示,在距水平地面高 h=0.80m 的水平桌面左端放置一个小木块,小木块以

v0=4.0m/s 初速度向右滑动, 木块离开桌面后落到地面上的 D 点。 已 知 桌 面 长 度 l =2.8m ,
v0

h x D

木 块 与 桌 面 间 的 动 摩 擦 因 数 μ =0.25 , 取 重 力 加 速 度 g=10m/s 。忽略木块大小, 不计其他阻力。求: (1)木块离开桌面右端时的速度大小; (2)D 点距桌面右端的水平距离 x; (3)木块落地时速度大小。

2

18. (9 分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距 L=1m, 金属导轨光滑,导轨平面与水平面成?=37?角,下端连接阻值为 R=2Ω 的电阻。匀强磁场 方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度为 B=0.4T。质量为 0.2 kg,电阻不计的金属棒放 在两导轨上,棒与导轨垂直且保持良好接触。 (取 g=10 m/s2,sin b 37?=0.6,cos 37? =0.8) 。求: (1)金属棒下滑的最大速度; (2)当金属棒下滑速度达到稳定时电阻消耗的功率; (3)当金属棒的速度达到 10m/s 时的加速度。

B a R θ

19. (12 分)一质量 M=0.8kg 的小物块,用长 l=0.8m 的细绳悬挂在天 上,处于静止状态。一质量 m=0.2kg 的粘性小球以速度 v0=10m/s 高三物理试卷第 6 页(共 8 页) 射向物块,并与物块粘在一起,小球与物块相互作用时间极短。 空气阻力,重力加速度 g=10m/s2。求: (1)小球粘在物块上的瞬间,小球和物块共同速度的大小; (2)小球和物块摆动过程中,细绳拉力的最大值; (3)小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度。 v0

花 板 水 平 不 计

20. (12 分)做核磁共振检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电 流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效 成单匝线圈, 线圈的半径 r=5.0cm, 线圈导线的横截面积 A=0.80cm2, 电阻率 ? =1.5?? m , 如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度 B 在 0.3s 内从 1.5T 均匀地减 小为零,求(计算结果保留一位有效数字) (1)该圈肌肉组织的电阻 R;

(2)该圈肌肉组织中的感应电动势 E; (3)0.3s 内该圈肌肉组织中产生的热量 Q。

21.(15 分)如图,在竖直平面 xOy 内,x 轴下方有匀强电场和匀强磁场,电场强度为 E 方向 竖直向下,磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里。将一个带电小球从 y 轴上 P(0,h) 点以初速度 v0 竖直向下抛出。小球穿过 x 轴后,恰好 速圆周运动。不计空气阻力,已知重力加速度 g。求: (1)判断小球带正电还是带负电,说明理由; (2)小球做圆周运动的半径; (3)小球从 P 点出发,到第二次经过 x 轴所用的时间。 E O B y P(0,h) v0 x 做匀

22.(15 分)如图所示,质量为 M、倾角为 ? 的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平 地面上,底部与地面的动摩擦因数为 ? ,斜面顶端与劲度系数为 k 、自然长度为 l 的轻质 高三物理试卷第 7 页(共 8 页)

3 l 时将物块由静 4 止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。重力加速度为 g 。
弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为 m 的物块。压缩弹簧使其长度为 (1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度; (2)如果物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置,则物体 所做的运动叫简谐运动。请你选取物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建 立坐标轴,用 x 表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动; (3)为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数 ? 应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大 静摩擦力) 。 m α M

房山区 2015 年新高三入学测试试卷 物理参考答案 一、选择题(4×15=60 分) 题号 答案 题号 答案 题号 答案 1 C 6 B 11 D 2 A 7 A 12 B 3 A 8 D 13 A 4 D 9 B 14 C 5 B 10 C 15 C

二、实验题(每空 2 分) 16(1)①如右图 (2) ① AC ② y ③ BC 或 b y

a b c d e
O

x

② 1. ③ BD ⑤ A

0.479J

2. 0.470J

④ ABD

17.(1)有动能定理得 - ? mgl ?

1 2 1 2 mvt ? mv0 2 2

2分 1分 1分

带入数据解得: vt ? 2 m/s (2) 由 h ?

1 2 gt 解得木块做平抛运动的时间 t=0.4s 2
1分

由 x ? vt ? t

带入数据得 x=

2 2 m 5

1分

(3) 由动能定理得

1 2 1 2 mv ? mvt ? mgh 2 2

2分 1分

带入数据解得 v= 3 2 m/s

18.(1)当 BIL ? mg sin ? 时金属棒有最大速度,1 分 又I ?

E R

1分

且 E ? BLvm 1 分 带入数据解得 vm =15m/s 1分 2分

(2) P ? vm ? mg sin ? 解得:P=18W

(3)当 v=10m/s 时,产生感应电动势 E ? ? BLv =4V, 此时的感应电流 I ? ?

E? =2A, R

由牛顿第二定律得 mg sin ? ? BI ?L ? ma , 带入数据解得:a=2m/s
2

3分

19 解: (1)因为小球与物块相互作用时间极短,所以小球和物块组成的系统动量守恒。

mv0 ? (M ? m)v共 v共 ? 2.0m/s

(3分) (1分)

(2)小球和物块将以 v 共开始运动时,轻绳受到的拉力最大,设最大拉力为 F,

F ? ( M ? m) g ? ( M ? m)

2 v共

l

(3分)

带入数据解得: F ? 15N (1分) (3)小球和物块将以 v 共为初速度向右摆动,摆动过程中只有重力做功,所以机械能守恒; 设它们所能达到的最大高度为 h,根据机械能守恒定律:
1 2 (M ? m)v共 ? (M ? m)gh 2 (3分)
(1分)

带入数据解得: h ? 0.2m 20.(1)由电阻定律得 R ? ?

2? r A

(3 分) (1 分) (3 分) (1 分) (3 分)

代入数据得 R ? 6 ?103 ?

?B? ?r (2)感应电动势 E ? ?t

2

代入数据得 E ? 4 ?10?2 V (3)由焦耳定律得 Q ?

E2 ?t R
?8

代入数据得 Q ? 8 ?10 J (1 分) 21.解:画出小球运动的轨迹示意图 (1 分) (1)小球穿过 x 轴后恰好做匀速圆周运动有 Eq ? mg (2 分)

q?

mg (1 分) E

故小球带负电(1 分) (2)设小球经过 O 点时的速度为 v,从 P 到 O
2 v2 ? v0 ? 2gh

(2 分)

从 O 到 A,根据牛顿第二定律
2 E v0 ? 2 gh

qvB ? m

v2 r

(2 分)

求出

r?

gB

(1 分)

(3)从 P 到 O,小球第一次经过 x 轴,所用时间为 t1 , v ? v0 ? gt1 (1 分) 从 O 到 A,小球第二次经过 x 轴,所用时间为 t 2 ,

T?

2? r 2? r T ?E , t2 ? ? ? v qB 2 gB
2 v0 ? 2 gh ? v0

(2 分)

求出

t ? t1 ? t2 ?

g

?

?E
gB

(2 分)

22(1)物块在斜面上平衡时,弹簧的伸长量为 ? L , 有 mg ? sin ? ? k ? ?L ? 0 解得 ?L ? (1 分) (1 分)

mg ? sin ? k

此时弹簧的长度为 L ?

mg ? sin ? (1 分) k

(2)当物块的位移为 x 时,弹簧伸长量为 x ? ?L , (1 分) 物块所受合力为 F合 =mg ? sin ? ? k ( x ? ?L) (1 分)

联立以上各式可得 F合 ? ?kx 所以物块作简谐运动 (1 分) (3)物块作简谐运动的振幅为 A ?

L mg ? sin ? ? 4 k L mg ? sin ? 由对称性可知,最大伸长量为 ? 4 k

(1 分) (1 分)

设物块位移 x 为正,则斜面体受力情况如图所示,由于斜面体平衡, 所以有水平方向 f ? FN1 sin ? ? F cos ? ? 0 竖直方向 FN 2 ? Mg ? FN1 cos ? ? F sin ? ? 0 又 F ? k ( x ? ?L) , FN1 ? mg cos ? 联立可得 f ? kx ? cos ? , (1 分) (1 分) α (1 分) F Mg FN1 (1 分) FN2 f

(1 分) FN 2 ? Mg ? mg ? kx ? sin ?

为使斜面体始终处于静止,结合牛顿第三定律,应有 f ? ? FN 2 所以 ? ?

(1 分)

f FN 2

?

k x cos ? Mg ? mg ? kx sin ?

(1 分)


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