浙江省绍兴市第一中学2015届高三理综(物理部分)下学期回头考试卷

浙江省绍兴市第一中学2015届高三理综〔物理局部〕下学期回头考试
卷
14．如下列图，小车向右做匀加速直线运动的加速度大小为a ，bc 是固定在小车上的水平横杆，物块M 穿在杆上，M 通过细线悬吊着小铁球m ，
M 、m 均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ。

假设小车的加速度
逐渐增大到3a 时，M 、m 仍与小车保持相对静止，如此〔 〕 A ．细线与竖直方向的夹角增加到原来的3倍
B ．细线与竖直方向夹角的正弦值增加到原来的3倍
C ．细线的拉力增加到原来的3倍
D ．M 受到的摩擦力增加到原来的3倍
14、D
15．如下列图电路中，电源电动势为E 、内阻为r ，电阻R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A 、B 为电容器的两个极板．当滑动变阻器R1的滑动端处于某位置时，A 、B 两板间的带电油滴静止不动。

经如下操作并稳定后，说法正确的答案是〔 〕
A ．仅把R1的滑动端向上滑动时，电流表读数减小，油滴向下运动
B ．仅把R1的滑动端向下滑动时，电流表读数增大，油滴向上运动
C ．仅把两极板A 、B 间距离增大，油滴向下运动，电流表读数不变
D ．仅把两极板A 、B 间距离减小，油滴向下运动，电流表读数不变 15、C
16．如下列图，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。

一质量为m 〔质量分布均匀〕的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。

现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F 作用，从静止开始沿导轨运动，当运动距离L 时，速度恰好达到最大〔运动过程中杆始终与导轨保持垂直〕。

设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g 。

对于此过程，如下说法中正确的答案是〔 〕
A ．杆的速度最大值为22
()F R r B L + B ．流过电阻R 的电量为R BdL
C ．恒力F 做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
D ．安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热 16、D
17．图示为一个半径为R 的均匀带电圆环，其单位长度带电量为η。

取环面中
x
心O 为原点，以垂直于环面的轴线为x 轴。

设轴上任意点P 到O 点的距离为x ，以无限远处为零势点，P 点电势的大小为φ。

下面给出的四个φ表达式〔式中k 为静电力常量〕，其中只有一个是合理的。

你可能不会求解此处的电势φ，但是你可以通过一定的物理分析，对如下表达式的合理性判断。

根据你的判断，φ的合理表达式应为〔 〕
A.2
2
2x R k R +=
ηπφ B.
2
2
2x R Rk +=
πφ C
2
2
2x R k
R -=
ηπφ D.
x
x
R k R 2
2
2+=
ηπφ
17、A
二、不定项选择题〔本大题共有3小题，每一小题6分。

在每一小题给出的四个选项中，均有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或者不答的的0分〕 18．用质量为M 的吸铁石，将一张质量为m 的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。

某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F 轻拉吸铁石，吸铁石和白纸未移动，如此如下说法中正确的答案是( ) 磁铁受到的摩擦力大小为Mg
磁铁受到的摩擦力大小为22)(Mg F +
白纸受到两个摩擦力的作用
白纸受到黑板的摩擦力大小为2
2)(Mg mg F ++
18、BCD
19．如图，半径为R 的圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点。

有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以一样的速率
v 通过P 点进入磁场，不考虑粒子间的相互作用。

这些粒子射出边界
的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的31。

如此，如下
说法中正确的答案是〔 〕
A ．该区域内磁场的磁感应强度的大小为qR mv 3320
B ．该区域内磁场的磁感应强度的大小为qR mv 330
C ．粒子在磁场中运动的半径为3R
D ．粒子在磁场中运动的最长时间为
023v R π
F
19、AC
20．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。

速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。

平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A1A2。

平板S 下方有强度为B0的匀强磁场。

如下表述正确的答案是
A ．质谱仪是分析同位素的重要工具
B ．速度选择中的磁场方向垂直纸面向外
C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E/B
D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小 20、ABC
三、实验题〔此题共2题，共20分〕 21．〔10分〕在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。

实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

〔1〕如下对实验操作的说法，正确的答案是
A ．用两个弹簧秤把结点拉到O 点之后，为防止O 点变动，应用图钉把结点固定在O 点
B ．弹簧秤在使用前不仅要调零，还要检查其称量是否正确，具体的方法是测定一个重力的物体，看弹簧秤示数是否准确。

C ．为使实验相对准确，应选用较新的橡皮条来做实验。

D ．为使实验结果更具说服力，应多做几组，且每组实验两细绳套的夹角不能变
E ．为使实验结果更准确，两弹簧秤的规格必须一样
〔2〕某同学根据实验在纸上画出了如右图所示的力的示意图〔FO 与AO 共线〕，其中 是F1和F2的理论合力， 是F1和F2的实际合力
(3)如下列图，某同学两个弹簧秤把结点拉到了O ，记录了力的大小和方向。

请用作图法较准确的求出F1和F2的合力。

〔1〕C 〔2〕F ，F
评分标准：每空2分，图4分〔缺标度全错不得分，箭头、大小等缺一扣1分〕 22．〔10分〕为了较为准确测量某一定值电阻Rx 的阻值，兴趣小组先用多用电表进展粗测，后用伏安法准确测量。

现准备了以下器材： 多用电表
电流表A1〔量程50mA ，内阻r1=20Ω〕 电流表A2〔量程100mA ，内阻r2约为5Ω〕 定值电阻R0=80Ω
滑动变阻器R 〔0-10Ω〕
电源：电动势E=10V ，内阻较小 电键、导线假设干，开关一个
〔1〕在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组的同学先选用某倍率的欧姆档，发现指针偏转太大，为了减小误差，多用电表的选择开关应该 欧姆档的倍率〔填“减小〞或“增
O
F 1=5.0N
F 2=7.0
大〞〕；后来该同学选取了×10档的倍率，并按正确的操作规程操作后，发现指针刚好偏到中值电阻15Ω处。

如此该待测电阻的阻值约为 Ω。

〔2〕请在答题纸的虚线框内画出能准确测量Rx 阻值的电路图〔要求在图上标出元件的符号〕 〔3〕请根据设计的电路图写出Rx 的测量表达式Rx= 。

〔4〕假设想减小偶然误差，可以采用“多测几组数据算平均〞的方法，也可以用“多测几组数据图像〞的方法。

假设采用后者，为了使得图像的斜率能直接表示Rx 的阻值，你认为应设定 为纵坐标，设定 为横坐标。

答案〔1〕减小 〔2〕150Ω 〔3〕
(4))(011R r I + ;1
2I I -
评分标准：每空2分，〔图也2分，错一处全扣〕
四、计算题〔此题共3题，共58分〕
23.〔16分〕如图，质量m=2kg 的物体静止于水平地面的A 处，A 、B 30N ，沿水平方向的外力F 拉此物体，经
02t s
=拉至B 处。

〔取2
10/g m s =〕
〔1〕求物体与地面间的动摩擦因数μ；
〔2〕用大小为20N ，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A 处由静止开始运动并能到达B 处，要使该力做功最少，问该力应作用多长时间t 。

〔0
cos370.8=〕
〔1〕
212L at =
2分 得210/a m s = 1分
F mg ma μ-= 2分 0.5μ= 1分
〔2〕要使该力做功最少，即运动到B 处速度刚好为零
001
cos37(sin 37)F mg F ma μ--= 2分
2mg ma μ= 2分
设F 撤去时物体的速度为v
如此221222v v L a a += 2分s m v /111210= 2分 s
a v t 1112351==
2分 〔假设用动能定理，也给相应分数〕
24．〔20分〕某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型：如下列图，轨道ABCD 位于竖直平面内，水平轨道AB 与半圆弧轨道BC 相切于B 点；C 与圆心O 等高；最高点D 处有一竖直弹性小挡板〔如图中黑短线所示〕；质量m=10kg 的小车Q 〔可视为质点〕静止在水平轨道上的点A ；A 点与B 点相距L=40m 〔图中AB 之间的虚线表示未画完整的水平轨道〕，竖
A 1 R 0
R x
A 2
直圆轨道的半径R=3m ，圆弧光滑；小车在水平轨道AB 间运动时受到的阻力恒为其重力的0.25倍。

其它摩擦与空气阻力均忽略不计。

〔g 取10m/s2)
〔1〕假设小车在水平向右的恒力F 的作用下由静止出发沿轨道AC 运动，恰好能到达轨道的末端(删去)C 点。

求：恒力F 的大小和此过程中小车速度最大时的位置。

〔2〕假设小车用自带的电动机提供动力，电动机输出功率恒为P=50W ，要使小车不脱离轨道，求发动机工作时间t 需满足的条件〔设
经过所求的时间，小车还没到B 点〕。

〔1〕
N F 3.32431300
==
2分
在圆弧上的E 点，EO 与竖直方向的夹角
4313
tan =
θ 2分
〔2〕设0.25μ=
不脱离轨道情景一：小车在圆弧上到达的最高点在C 点之下。

临界：AC 过程列动能定理
100
Pt mgL mgR μ--=- 2分
得s t 261≤ 1分
此后，再从C 点返回，在BA 段上能通过的距离为x
mgR mgx μ= 2分
的412x R m L ==< 1分 故不会从轨道左端滑出 1分
不脱离轨道情景二：小车能上升到最高点D ，碰挡板后再原路返回。

要到最高点D ，需满足
2D
v mg m
R ≤ 2分
A 到D 过程列动能定理得
22212D mv R mg mgL Pt =
--μ 2分
临界s t 352≥ 1分
又因为返回后不能从左端A 处掉下，工作时间3t
必须满足
32Pt mgL
μ≤ 2分
得s
t 403≤ 1分
故：为了使得小车不脱离轨道，发动机工作时间必须满足s t 261≤或者s t s 40352≤≤ 1分
25.〔22分〕如下列图，M 、N 为水平放置的平行金属板，板长和板间距均为2d 。

在金属板左侧板间中点处有电子源S ，能水平发射初速为V0的电子，电子的质量为m ，电荷量为e 。

金属板右侧有两个磁感应强度大小始终相等，方向分别垂直于纸面向外和向里的匀强磁场区域，两磁场的宽度均
为d 。

磁场边界与水平金属板垂直，左边界紧靠金属板右侧，距磁场右边界d 处有一个荧光屏。

过电子源S 作
荧光屏的垂线，垂足为O 。

以O 为原点，竖直向下为正方向，建立y 轴。

现在M 、N 两板间加上图示电压，使
电子沿SO 方向射入板间后，恰好能够从金属板右侧边缘射出并进入磁场。

(不考虑电子重力和阻力) (1)电子进人磁场时的速度v ；8分
(2)改变磁感应强度B 的大小，使电子能打到荧光屏上，求： ①磁场的磁感应强度大小的范围；6分
②电子打到荧光屏上位置坐标的范围。

8分
〔1〕，方向与水平夹角 〔2〕①②到
试题分析：〔1〕电子在MN 间只受电场力作用，从金属板的右侧下边沿射出，有
…①〔1分〕 …②〔1分〕 …③〔1分〕
…④〔1分〕
由①~④解得
〔1分〕
速度偏向角 …⑤〔2分〕 …⑥〔1分〕
〔2〕电子恰能〔或恰不能〕打在荧光屏上，有磁感应强度的临界值，此时电子在磁场中作
圆周运动的半径为 R
…⑦〔2分〕
M
N
y
O
S
又有…⑧〔2分〕
由⑦⑧解得：…⑨〔1分〕
磁感应强度越大，电子越不能穿出磁场，所以取磁感应强度时电子能打在荧光屏上〔得不扣分〕。

〔1分〕
如下列图，电子在磁感应强度为时，打在荧光屏的最高处，由对称性可知，电子在磁场右侧的出射时速度方向与进入磁场的方向一样，即。

…⑩〔2分〕
出射点位置到SO连线的垂直距离…〔11〕〔1分〕
电子移开磁场后做匀速直线运动，如此电子打在荧光屏的位置坐标……〔12〕〔1分〕
由〔11〕〔12〕解得〔1分〕
当磁场的磁感应强度为零时，电子离开电场后做直线运动，打在荧光屏的最低点，其坐标为
………………〔13〕〔1分〕
电子穿出磁场后打在荧光民屏上的位置坐标范围为：到〔2分〕。