怀化市2015年期末高三物理试卷

怀化市中小学课程改革教育质量监测试卷
2015年下期期考 高三物理
命题人：中方一中 杨长明
审题人：市教科院 周乐灿 怀化一中 盛远忠 怀化三中 史琪
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一
项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．法拉第是十九世纪电磁学领域中最伟大的实验家，下列有关法拉第在电磁学领域的贡献，
不正确的是
A ．法拉第是电磁学的奠基者，他首先提出了场的概念
B ．法拉第发现并总结电磁感应是由于闭合电路磁通量变化引起的
C ．法拉第正确地指出电磁感应与静电感应不同，感应电流并不是与原电流有关，而是与原电流的变化有关
D ．法拉第通过科学实验以及研究发现判断感应电流方向的方法，即：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化
2．离水平地面高为3.2 m 的地方，有一小球以某一初速度水平抛出，忽略空气的阻力，小球落地点与抛出点正下方的水平位移为6.4 m ，则小球落地时的速度与水平方向的夹角的正切值为
A ．
2
1
B ． 1
C ．
2
3
D ．
4
2
3．如图所示，跨过光滑定滑轮的细线两端连着a 、b 两个小球，a 、b 的质量分别为m 、M （且m<M 重力加速度为g ，先用手摁住a 在b 落地前，细线的拉力为
A ． m M g m +2
B ．m
M g M +2
C ．
2Mmg M m + D ．
Mg m
M m
M +-
M
A
L/v )
(L/v )
B
C
(L/v )
(L/v )
D
4．某正弦交流电通过一阻值为20 Ω的电阻,2 s 内产生的电热为40 J ，则 A ．此交流电的电流强度的有效值为1 A ，最大值为2A B ．此交流电的电流强度的有效值为2A ，最大值为4A C ．电阻两端的交流电电压的有效值为202 V ，最大值为40 V D ．电阻两端的交流电电压的有效值为40 V ，最大值为402V
5．如图，一对正的带电量相同的点电荷相距为L ，O 为两点电荷连线之中点，MN 为它们连线的中垂线， MN 足够长，一带电量为q 的正检验电荷从O 点沿着中垂线往M 端移动过程中，则
A ．电场力对q 不做功，电势能不变， q 所受的电场力增加
B ．电场力对q 做负功，电势能增加， q 所受的电场力减小
C ．电场力对q 做正功，电势不变， q
D ．电场力对q 做正功，电势降低， q 6．某直流电动机两端所加电压为Ｕ＝110 V ，流过电动机的电流为I ＝2 A ，在１s 内将m ＝ 4 kg 的物体缓慢提升h ＝5.0 m （取g =10 m /s 2）,下列说法正确的是
A ．电动机的绕线内阻为55Ω
B ．直流电动机电流的最大值为22 A
C ．电动机绕线两端的电压为5 V
Ｄ．电动机绕线产生的电热功率为20 W
7．我国无人航天器于2013年12月14日在月球软着陆，中国成为第三个完成这一壮举的国家，嫦娥三号着陆后发出的电磁信号经时间t 被北京控制中心接收。

已知相关数据：地球同步卫星离地面高度大约为地球半径的的6倍，地球半径为R =6.4×106 m,月球绕地球环绕周期约为27天，光在真空中的传播速度c =3.0×108 m/s 。

则t 最接近 A ．0.128 s B.1.30 s C .3.46 s D.0.037 s 8．一个粗细均匀总电阻为Ｒ的矩形金属线框MNPQ ，如图，MN 的长度是NP 的２倍，NP 长度为L ，有一宽度为２L 、大小为B 垂直纸面向里的匀强磁场，自MN 边进入磁场开始线框以v 匀速穿过磁场区域，则PQ 两端的电势差U PQ 随时间的关系图线为
M
9．如图所示,一个质量为m 的木块静止并 栓接在竖立于地面的轻质弹簧上，此时弹簧 压缩到x 1处,若再施加一竖直向下的外力,使 弹簧再压缩到x 2处，从撤出外力到将弹簧拉 伸至最长 (弹簧的形变始终在弹性限度内)的 过程中,下列说法正确的是
A ．重力对木块做负功,木块的重力势能一直增加
B ．木块的机械能守恒，木块的加速度先减小后增大
C ．木块在x 1处的动能大于弹簧到原长时木块的动能
D ．从x 2到x 1木块的动能和弹簧的弹性势能之和减小量等于木块的重力势能增加量 10.如图所示，质量为2 kg 的物块放在质量为3 kg 木板的最右端，它们之间的动摩擦因数µ1=0.5，木板与地面的动摩擦因数µ2=0.1，给木板水平向右的力F ，则 A ．当F ≥15 N 时，物块、木板发生相对滑动 B ．当F =21 N 时，物块的加速度为2 m/s 2
C ．当F ≥30 N 时，物块、木板才会发生相对滑动
D ．当F =33 N 时，物块、木板的加速度分别为5 m/s 2、6 m/s 2
11．由同种绝缘材料做成的水平面MN 和斜面NP ，如图所示，NQ 垂直水平面且左侧有一水平向右的匀强电场，一个带正电的物体从与N 点相距L 0的位置静止释放，调节斜面的倾角，当倾角θ=370时，物体沿斜面也能滑行L 0距离，然后物体沿原路径返回到出发点时静止，已知物体每次经过N 点时没机械能损失且每次返回途中时撤去电场，（已知sin370=0.6、cos370=0.8）则 A ．物体与该材料的动摩擦因数为
3
1
B ．物体与该材料的动摩擦因数为0.75
C ．如果物体距离N 点3 L 0由静止释放， 物体能沿斜面滑行1.8 L 0
D ．如果物体距离N 点3 L 0由静止释放，物体能沿斜面滑行3 L 0
12．一个带电量为+q 、质量为m 的圆环，套在水平的粗细均匀的细杆上，它们之间的动摩
擦因数为µ ，细杆处于垂直纸面向里大小为B 的匀强磁场以及水平向右大小为E 的匀强电场中，如图所示。

重力加速度为g ，且qE ＞µmg 。

静止释放带电圆环，则
光电门挡光片（a ）
A ．带电圆环将做加速度减小的加速运动， 最后做匀速运动
B ．带电圆环加速度先减小后增大
C ．带电圆环最大加速度为 a=qE /m
D ．带电圆环最终向右做匀速运动，且最大速度为v m =B
E + qB
m g
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、实验题：本题共2小题，共15分。

13．(7分)某同学利用两物体通过细线连接在定滑轮两边 来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图a 如下，滑轮左边 的物体M =2.0 kg,右边的物体m =1.0 kg ，物体M 上安置一个水 平的遮光片，用游标卡尺测得遮光片的宽度为d ，开始让M 、m 系统静止，遮光片正下方距离为y =80.0 cm 处安装了一个光电门， 当地重力加速度为g =9.8 m/s 2，系统由静止释放，测得M 经过光 电门的时间t =0.00116 s ，问：
（1）图b 是用游标卡尺测量遮光片宽度d ，游标卡尺的读数为_____________mm 。

（2）写出验证M 、m 系统的机械能守恒的表达式 。

（用“t 、M 、g 、m 、y 、 d ”来表示）
（3）系统从释放到遮光片经光电门这个过程中系统减小的重力势能为_____________J 。

（保留3位有效数字）
（4）系统从释放到遮光片经光电门这个过程中系统增加的动能为_____________J 。

（保留3位有效数字）
（b ）
（a ）
（b ）
14.（8分）利用如图a 所示的电路测出阻值大约为10 Ω金属导体的电阻（然后测金属导体的电阻率）以及电源的电动势和内电阻，提供下列的实验器材：
A 、待测金属导体R 0（约为10 Ω）
B 、变阻箱R 1（阻值范围0～99.9 Ω，允许最大电流1 A ）
C 、电压表V 1（量程0～3 V ，内阻约为3.0 k Ω）
D 、电压表V 2（量程0～6 V ，内阻约为6.0 k Ω）
E 、直流电源E （电动势略小于6 V ，内阻r 约为1 Ω左右）
F 、开关、导线若干
（1）闭合S ，调节变阻箱的阻值，使两电压表V 1 、V 2 指针处于适当位置，示数分别为U 1 、U 2，记下此时变阻箱的阻值R 1 ，待测金属导体电阻为____________。

（用U 1 、U 2 、R 1表示）
（2）如图b 所示，用螺旋测微器测得金属导体的直径为________mm 。

（3）若测出了金属导体的阻值为R 0 ，通过调节变阻箱的阻值R 来改变电压表V 1的示数U ，得出一系列的“R —U ”值，做出“
U 1—R
1”图线，图像的斜率为k ，在U 1
轴上的截距为d ，则电源的电动势E 为_____________、内阻r 为__________。

（4）实验存在误差，该实验的电动势测量值为E 1、真实值为E 2 ，则E 1______ E 2（填“＜”、“＞”或“=” ），内阻测量值为r 1，真实值为r 2，则r 1______ r 2（填“＜”、“＞”或“=” ）
三、计算题：本题共3小题，共37分。

解答过程要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤。

有数值计算的题，结果必须有明确的数值和单位。

15．（11分）甲、乙两人在某一直道上完成200 m 的赛跑，他们同时、同地由静止开始运动，都经过4 s 的加速，甲的爆发力比乙强，加速过程甲跑了20 m 、乙跑了18 m ；然后都将做一段时间的匀速运动，乙的耐力比甲强，匀速持续时间甲为10 s 、乙为13 s ，因为体
d
力、毅力的原因，他们都将做匀减速运动的调节，调节时间都为2 s ，且速度都降为8 m/s ，最后以8 m/s 的速度冲刺达到终点。

求：
（1）甲做匀减速运动的加速度； （2）甲跑完这200 m 所用的时间。

16．（13分）如图所示，有一光滑的水平导电轨道置于竖直向上的匀强磁场中，导轨由两宽度分别为2L 、L 组合而成。

两导体棒ab 、cd 分别垂直两导轨水平放置，质量都为m 、有效电阻都为R 。

现给ab 一水平向左的初速度v 0 ，导轨电阻不计且足够长，最终cd 离开宽轨且滑上无磁场的光滑圆弧轨道上，cd 上升的最大高度为h ，重力加速度为g 。

从cd 开始运动到cd 离开磁场这一过程中，求：
（1）ab 开始运动瞬间cd 所受安培力的大小和方向；
（2）ab 做匀速运动时的速度大小； （3）上述过程中闭合电路中产生的焦耳热。

17.（本题13分）如图所示，在xoy 平面内，在“02x d ≤≤、0y d ≤≤”区域内有一垂直纸面向外的、磁感强度为B 的匀强磁场，有一系列比荷为a （q/m =a ）相同的带正电粒子从A 点沿着与x 轴的正方向相同的方向射入，发射速度在42
Bda
v Bda ≤≤范围内，不计粒子重力和各粒子间相互作用，（已知sin300=0.5 、
sin 37 =0.6、sin 45 =0.707、sin 53 =0.8、 sin 60 =0.866），则：
(1)粒子在磁场中运动的最小、最大半径； （2）这些带电粒子打击在x 轴上的范围？
（3）若这些带电粒子从A 点以v =2.5Bda 的速度沿着各个方向射入该磁场区域，带电粒子在磁场中运动的最长时间为多少？
2015下期高三期末考试物理参考答案
一、选择题
二、实验题
13.（1）2.6 （2）（M -m ）g y =
21(M ＋m )(t
d
)2 （3）7.84 （4）7.55（7.45—7.65都对） （其中第三空１分，其余每空2分。

共7分。

） 14.（1）
11
12)
(R U U U - （2） 5.700（5.698～5.702都对）
(3)
d 1 d
k
－R 0 (4) ＜ ＜ （每小问2分，共8分） 三、计算题
15.（11分）解析：（1）由x 1=
11
2
t v ………………2分 得v 1=10m/s ……1分 甲匀减速的末速度为2v ,匀减速的加速度为a 2：
由221()/a v v t =-∆……………..1分 得a 2＝－1m/s 2
………１分 （2）匀速运动的位移： 100212==t v x m ………………………………１分 匀减速的位移：由12
32
v v x t +=
∆…………１分 得x 3＝18m …….1分 最后冲刺的位移为: 62)(2003214=++-=x x x x m …………….１分
冲刺时间为：244/v x t ==7.75s ……………………………….１分
甲走完这200m 时间为：T 1 =421t t t t +∆++=23.75s ……………….... １分 （利用其它公式解答相应给分）
16．解析：（1）ab 开始运动瞬间，产生电动势：
E =BLv 0 ．．．．．……….．１分 又 )2/(R E I = ．．．．．…..． １分
cd 所受安培力方向向左， ．．．．．． １分 大小为： F =BI(2L) ．．．．．． １分
得：F =B 2L 2v 0/R ．．．．．． １分
（2）cd 滑上无磁场的光滑圆弧轨道，初速度为v 1
，则：
2
1/2mgh mv =
．
．．．．． 2分 cd 和ab 在导轨上最终做匀速运动时，此时闭合回路的磁通量不变，所以ab 棒的速度v 2 为cd 棒速度v 1的2倍,
则: 2v = ．．．．．． 2分
（3）由功能关系，有：
)2
121(222212
0mv mv mv Q +-= ．
．．．．． 2分 得： 2
052
mv Q mgh =- ．．．．2分 17、（13分）解析：（1）带电粒子在磁场中运动，有：
r
v m qvB 2= ，则 Bq m v r = ．．．．．．2分
轨迹半径的最大、最小值分别为：
14r d = 22
d
r =
．．．．．．2分 （2）如图所示，当22
d
r =时，带电粒子从O 点射出， ．．．．．．１分
当14r d =时，轨迹圆弧对应的圆心角为θ，则
121
sin 2
d r θ=
=， 所以030=θ
．
．．．．．１分 粒子射出磁场纵坐标为：11(cos )y d r r θ=--
得：3y d =- ．．．．．． 1分 离开磁场后，打到x 轴坐标为：
28tan y
x d d θ
=+
=
- ．．．．．． １分 带电粒子打入x 轴的范围在0---(8d - ．．．．．１分 （3）当v =2.5Bda 时，3 2.5r d =， ．．．．．． １分 由几何关系，粒子速度v =2.5Bda 沿与x 轴正方向相同方向运动时，
恰好经过C 点射出磁场，粒子在磁场中运动的时间最长。

．．．．．１分 设圆心角为α，则：
3
2sin 0.8d
r α=
=，则053=α， ．
．．．．． １分 粒子在磁场中运动时间t 为：
360
t T α
=
22m T qB Ba
ππ
==
得：53180t Ba
π
= ．．．．．． １分。