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浙江省嘉兴市2016届高三教学测试理综物理试题.doc


2016 年高三教学测试(二)
理科综合物理试卷 注意事项: 1.答题前,请仔细阅读答题纸上的注意事项,按要求填写(涂)姓名、准考证号等考 生信息。 2.答第Ⅰ卷时,需用 2B 铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。答第Ⅱ卷时,需 用 0.5 毫米及以上的黑色签字笔书写。全卷都答在答题纸上,答在试题纸和草稿上无效。 3.可能用到的相对原子质量: :H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 S-32 Na-23 K-39 Ca-40 Fe-56 Mn-55 Br-80。阿伏加德罗常数 NA:6.02× 1023 第Ⅰ卷(选择题 共 120 分) 一、选择题(本题包括 17 小题。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的) 14.下列说法正确的是: A.研究下降过程中姿态变化时的飞机可看成质点 B.蟋蟀从地面起跳并腾空的过程中处于超重状态 C.含电感的电路断开时产生电火花的现象称涡流 D.有时夜间高压线周围出现的电晕属于尖端放电 15. 如图所示是男子体操项目中的“单臂大回环”。 运动员单手抓住单杠, 伸展身体,从静止开始以单杠为轴做圆周运动。已知运动员质量为 60kg,若忽略运动过程中空气阻力及手与单杠间摩擦,则运动员到 达最低点时手臂所受拉力约为 A.600 N C.3000 N 16.如图所示,装载石块的自卸卡车静止在水平地面上,车厢倾斜至 一定角度时,石块会沿车厢滑至车尾。若车厢倾斜至最大角度时 还有部分石块未下滑,货车会向前加速,从而把残余石块卸下。 若视最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则 A.增加车厢倾斜程度,石块受到的支持力增加 B.增加车厢倾斜程度,石块受到的摩擦力一定减小 C.卡车向前加速时,石块所受最大静摩擦力会减小 B.2400 N D.3600 N 2016 年 4 月

D.石块向下滑动过程中,对车的压力大于车对石块的支持力 17.如图所示,绝缘、光滑的水平面处于水平向右的匀强电场中。带负电物体从 A 处由静 止开始向左运动,与竖直档板 P 发生碰撞并反弹。第 1 次反弹后向右运动最远能到达的 位置记为 Q(图中未标出 Q 点) 。若物体反弹时动能不变,电性不变但带电量变为原来 的 k 倍(k<1) ,规定物体在 P 点时电势能为零,则 A.Q 点与 A 重合 B.A 点电势小于 Q 点电势 C.物体在 Q 点电势能大于出发时电势能 D.物体在 Q 点电势能等于出发时电势能 二、选择题(本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要 求的。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。 ) 18.如图所示为悬崖跳水时的惊险刺激场景。某人在距离水面为 20m 的平台上从静止跳下,经过 2.23s 接触水面。则此人从静止起跳到 接触水面的过程中 A.做自由落体运动 B.刚接触水面时速度最大 C.加速度与速度方向始终相反 D.机械能增大,但入水后机械能减小 19.如图所示为电容式加速度传感器的原理图。质量块右侧连接轻质弹簧,左侧连接电介 质。弹簧与电容器固定在外框上,质量块可带动电介质移动改变电容,则 A.电介质插入极板间越深,电容器电容越大 B.若传感器原来向右匀速运动,突然减速时弹簧会伸长 C.当传感器以恒定加速度运动时,电路中有恒定电流 D.当传感器由静止向右加速瞬间,电路中有顺时针方向电流 20.如图所示,半圆形固定轨道 AO 段光滑,OB 段粗糙且各处粗糙程度相同。一质量为 m 的滑块从半圆形轨道左侧最高点 A 处由静止下滑, 到达最低点 O 以后再冲上轨道右侧高 度为 H 的 B 处。取 O 点重力势能为零,在滑块从 O 到 B,再从 B 回到 O 的过程中,滑 Ek Ek E E 块的机械能 E、动能 Ek 随高度 h 的关系可能是 A B h O O A H O B H h O C H h O D h H
计 算 机 质 量 块 电介质

E P A

第Ⅱ卷(非选择题部分 共 180 分)

21. (10 分)利用如图所示的实验装置,可以进行“探究功与速度变化的关系”实验,某同 学实验中得到了如图所示的一条纸带。

(1)小车在运动中会受到阻力,可以使 微倾斜作为补偿,在平衡小车摩擦力的过程中,小车应与 “重锤” ) ; (2)打点计时器在打 B 点时小车的速度为 ▲ m/s;

木板略 ▲ 连接(填“纸带”或

(3)以 O 点为位移的起始点,为探究重锤重力做的功 W 与系统速度 v 变化的关系,该同 学尝试着画了 W-v2 的关系图线,则该图线可能是下列图线中的 W W W W ▲

O

v2 A

O

v2 B

O

C

v2 O

v2 D

22. (10 分) 在“练习使用多用电表”实验 中, 某同学对小灯泡发光与不发光时的 电阻分别进行测量, 实验电路图如下图 甲所示,电流表的内阻 RA 已知。





(1)开关 S 断开时,选择多用表电阻× 1 档,进行欧姆调零后测量小灯泡的电阻,指针位置 如图乙所示,则小灯泡的电阻 R1= ▲ Ω。

(2)闭合开关 S,选择合适的电压档,用伏安法对小灯泡发光时的电阻进行一次测量,由 图甲可知,与 a 相连接的应该是多用电表的 ▲ (填“红表笔”或“黑表笔”) ,多用

表另一表笔分别与甲图中的 b、c 相连接,测得的电压、电流分别为 U1、I1 和 U2、I2。 本实验另一表笔与 ▲ (填 “b” 或 “c” ) 连接较好, 小灯泡发光时的电阻 R2= ▲

(用题中的已知量表示) 。 23. (16 分)一弹射装置,可简化为如图所示的模型,内部光滑的弹射管 AB 长为 6.4m、高 为 3.2m。AB 末端 B 水平,水平部分长度忽略不计,且可忽略经过时的动能损失。现 将一质量为 m=0.1kg 的小球以初速度 v0 从管底 A 处弹出,重力加速度 g=10m/s2。 (1)当 v0=10m/s 时,小球从 A 运动多长时间到达管口 B 处? (2) 在弹射装置的正前方, 有宽度为 4 m 的目标区域 CD (厚度忽略不计) , C 端距 O 点的水平距离 OC=12 m, m
A O B C D

小球在 A 处的初速度 v0 为多大时才能落入 CD 区域? 24. (20 分)足够长的两光滑水平导轨间距 L=1.0m,导轨间接有 R=2.5Ω 的电阻和电压传 感器。电阻 r=0.5Ω、质量 m=0.02kg 的金属棒 ab,在恒力 F=0.5N 的作用下沿导 轨由静止开始滑动,导轨的电阻忽略 不计。整个装置处于竖直向下的匀强 磁场中,磁感应强度的大小 B=1.0T。 电压传感器 (1)请判别通过金属棒 ab 的电流方向; (2)写出电压传感器两端的电压 U 与 金属棒 ab 速度 v 的关系式; N R b M a F B

(3)若 F 作用 2.0m 时,金属棒 ab 已 达到最大速度,求这一过程中拉力功率的最大值及金属棒 ab 产生的焦耳热。 25. (22 分)如图所示,为一除尘装置的截面图,其原理是通过板间的电场或磁场使带电尘 埃偏转并吸附到极板上,达到除尘的目的。已知金属极板 MN 长为 d,间距也为 d。大 量均匀分布的尘埃以相同的水平速度 v0 进入除尘装置,设每个尘埃颗粒质量为 m、电 量为―q。当板间区域同时加入匀强电场和 垂直于纸面向外的匀强磁场并逐步增强至 合适大小时,尘埃恰好沿直线通过该区域; 且只撤去电场时, 恰好无尘埃从极板 MN 间 射出,收集效率(打在极板上的尘埃占尘埃 总数的百分比) 为 100%, 不计尘埃的重力、 尘埃之间的相互作用及尘埃对板间电场、磁场的影响。 (1)判断 M 板所带电荷的电性; (2)求极板区域磁感应强度 B 的大小; (3)若撤去极板区域磁场,只保留原来的电场,则除尘装置的收集效率是多少? (4)把极板区域的磁场和电场均撤去后,在 y 轴右侧设计一个垂直于坐标平面的圆形匀 强磁场区域, 就可把全部尘埃收集到位于 Q 点的收集箱内。 若直角坐标系原点 O 紧 贴金属极板 MN 右侧中点,Q 点坐标为(2d,―1.5d) ,求此磁场的方向及磁感应强 度 B′的大小范围。 N v0 M y

O

x

Q

2016 年高三教学测试(二)理科综合试卷 参考答案 2016 年 4 月

物理部分 14.D 15.C 16.C (3 分) (4 分) 17.D 18.B 19.AD 20.A (4 分) (3)D (3 分)

21.(1)纸带 22.(1)4

(2)0.78

(0.77 到 0.79)

(2)黑表笔 (2 分)

c (2 分)

U2 ? R A (2 分) I2

23.(1)小球从 A 到 B 的过程中,重力的分力产生加速度,即 可以求得:a=gsinθ

mgsinθ=ma

(2 分)

由条件可知:sinθ = 0.5 得 a=5m/s2 (1 分)

(1 分)

1 根据位移公式 x AB ? v0 t ? at 2 2

(2 分)

解得 t=0.8s

(1 分)

(2)根据平抛的规律 水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体: 小球下落的时间 h ? 1 gt 2 2 要击中目标水平位移 x 的范围 水平位移 x=v0t (1 分) t=0.8s (1 分)

12m ≤ x ≤ 16m (2 分) 15m/s ≤ vB≤ 20 m/s

(1 分) 求得 B 点速度范围为

A 到 B 过程根据动能定理(或运动学规律) : 17m/s ≤ v0 ≤ 4 29 m/s (2 分)

1 1 2 2 ? mgh ? mv B ? mv 0 (2 分) 2 2

24.(1)右手定则可得 通过金属棒 ab 的电流方向 “b”到“a” (2)金属棒 ab 切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv (2 分) 根据闭合回路的欧姆定律: U ?

(3 分)

R E R?r

(2 分) (0<v≤ 1.5m/s) (2 分)

U?

R B Lv R?r

U?

5 v 6

(2 分)

(3)当导体棒达到最大速度时,金属棒的合力为零:F=F 安 F 安=BIL

2 2 2 2 (1 分) (写 F ? B L v 等同于 F 安=BIL 给分,写 F ? B L v 不给分) R?r R

I?

E (若同学在第(2)问中没写,写在此处,请赋分在第二问) R?r
(若同学在第(2)问中没写,写在此处,请赋分在第二问) (2 分)

E=BLv 最大

可以求得 v 最大 =1.5m/s P 输入=Fv 最大 P 输入=0.75W (2 分)

从静止到最大速度的过程,由动能定理得: W 安=Q 焦耳=0.9775J 金属棒 ab 产生的焦耳热为 Qab ? Qab=0.16J

1 2 Fs ? W安 ? mv 最大 2

(2 分)

r Q焦耳 R?r

(2 分)

25.(1)负电荷进入纸面向外的匀强磁场,根据左手定则,受到的洛伦磁力的方向向上(2 分) 尘埃恰好沿直线通过该区域 MN 说明电场力和洛伦磁力相等 方向竖直向下 因此 M 板是负极 (2 分)

(2)N 极板的尘埃恰好不从极板射出,确定圆心 尘埃在磁场中的半径 r=d (2 分) O

M

磁场中洛伦磁力提供向心力:
qv0 B ? m v0 r
2

(写

r?

mv 0 一样给分) (2 分) qB

N

B?

mv 0 qd

(2 分)

(3)电场、磁场同时存在时,尘埃匀速直线,满足: qE=qv0B (2 分)

撤去磁场以后粒子在电场作用下平抛,假设距离 N 极板 y 的粒子恰好离开电场: d=v0t 解得:y=0.5d
y? 1 2 at 2

(1 分)

a?

qE m

(1 分)

(1 分)

当 y>0.5d 时,时间更长,水平位移 x>d,即 0.5d 到 d 这段距离的粒子会射出电场, 则从平行金属板出射的尘埃占总数的百分比=

d ? 0.5d ? 100% =50% d

(1 分)

(4)若要汇聚在 P 点,圆磁场的半径应该和尘埃的偏转半径相等,由图像知: 磁场的方向垂直于纸面向里(2 分) 半径的最小值应该为 d: (1 分) 对应的 B′的最大值为:
mv 0 (1 分) qd

y M

半径的最大值应该为 2d: (1 分)
mv 0 对应的 B′的最小值为: (1 分) 2qd

O N

v0

x

Q(2d, -1.5d)


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