2016届浙江省宁波市“十校”高三联考理科综合物理试卷

2021年浙江省宁波市“十校”高三联考理科综合物理试卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于下列物理现象的分析，说法正确的是（）
A．鸟儿能欢快地停在高压电线上是因为鸟儿的脚底上有一层绝缘皮
B．电动机电路开关断开时会出现电火花是因为电路中的线圈产生很大的自感电动势C．话筒能把声音变成相应的电流是因为电流的磁效应．
D．静电喷涂时，被喷工件表面所带的电荷应与涂料微粒带同种电荷
2．用一竖直向上的力将原来在地面上静止的重物向上提起，重物由地面运动至最高点的过程中，v－t图像如图所示．以下判断正确的是（）
A．前3 s内的加速度比最后2 s内的加速度大
B．最后2 s内货物处于超重状态
C．前3 s内拉力功率恒定
D．最后2s运动过程中，货物的机械能增加
3．如图（a）所示，两段等长细线将质量分别为2m、m的小球A、B悬挂在O点，小球A受到水平向右的恒力F1的作用、小球B受到水平向左的恒力F2的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图（b）所示的的状态，小球B刚好位于O点正下方。

则F1与F2的大小关系正确的是（）
A．F1=4F2B．F1=3F2C．F1=2F2D．F1=F2
4．一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，木板上放质量均为1kg的A、B两物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3，μ2=0.2，水平恒力F作用在A物块
上，如图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2．则：（）
A．若F=1N，则物块、薄硬纸片都静止不动
B．若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5N
C．若F=8N，则B物块的加速度为4．0m/s2
D．无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑
二、多选题
5．在物理学中某物理量A的变化量ΔA与发生这个变化所用时间Δt的比值，叫做这个物理量A的变化率，则下列说法中正确的是（）
A．若A表示某质点做匀速直线运动的位移，则是恒定不变的
B．若A表示某质点做匀加速直线运动的速度，则是均匀变化的
C．若A表示某质点做匀速圆周运动的线速度，则是恒定不变的
D．若A表示穿过某线圈的磁通量，则越大，则线圈中的感应电动势就越大6．如图，Q1、Q2为两个固定的点电荷，Q1带负电、Q2带正电，且。

a、b 为它们连线延长线上的两点，a、b两点的场强和电势分别表示为E a、E b和。

设无限远处电势为零，则下列说法正确的是（）
A．若E a=0，则E b方向向右
B．若E a=0，则
C．若，则
D．若，则
7．磁流体发电机，又叫等离子体发电机，下图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子与正离子，即高温等离子体．高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为6T．等离子体发生偏转，在两极间形成电势差．已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm．等离子体的电阻率ρ=2Ω•m．则以下判断中正确的是（）
A．发电机的电动势为1200V
B．因不知道高速等离子体为几价离子，故发电机的电动势不能确定
C．当外接电阻为8Ω时，发电机效率最高
D．当外接电阻为4Ω时，发电机输出功率最大
三、实验题
8．某同学利用如图装置探究加速度与合外力的关系。

利用力传感器测量细线上的拉力。

按照如下步骤操作：
①安装好打点计时器和纸带，调整导轨的倾斜程度，平衡小车摩擦力；
②细线通过导轨一端光滑的定滑轮和动滑轮，与力传感器相连，动滑轮上挂上一定质量的钩码，将小车拉到靠近打点计时器的一端；
③打开力传感器并接通打点计时器的电源（频率为50 Hz的交流电源）；
④释放小车，使小车在轨道上做匀加速直线运动；
⑤关闭传感器，记录下力传感器的示数F；通过分析纸带得到小车加速度a；
⑥改变钩码的质量，重复步骤①②③④⑤；
⑦作出a-F图象，得到实验结论。

（1）某学校使用的是电磁式打点计时器，在释放小车前，老师拍下了几个同学实验装置的部分细节图，下列图中操作不正确的是。

（2）本实验在操作中是否要满足钩码的质量远远小于小车的质量？ （填写“需要”或“不需要”）；某次释放小车后，力传感器示数为F ，通过天平测得小车的质量为M ，动滑轮和钩码的总质量为m ，不计滑轮的摩擦，则小车的加速度理论上应等于 。

A ．M F a 2=
B ．M F a =
C ．M a 2F -mg =
D ．M
F a 2= （3）下图是某次实验测得的纸带的一段，可以判断纸带的 （填“左”或“右”）端与小车连接，在打点计时器打下计数点6时，钩码的瞬时速度大小为 m/s （保留两位有效数字）。

9．下列为某组同学的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．
（1）请挑选合适的电表量程，在下图1中，完成余下的电路连线．要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化_____．
（2）根据上述电路，测量得到了一组实验数据，并在I-U 图中描点连线后得到如下图线a ．该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响，将小灯泡玻璃敲碎后，使灯丝倒置浸在油杯中（如下图2所示），使灯丝的温度在开始阶段基本不变，更换电表的量程后，
再次完成上述实验，得到实验数据如下表所示．请用表中数据在坐标纸上描点，并作出I-U图线b_____．
（3）根据上述的I-U图像，比较a、b两条图线的异同，并说明原因_______________．
四、解答题
10．如图，ab和cd为质量m=0.1 kg、长度L=0.5 m、电阻R=0.3 Ω的两相同金属棒，ab 放在半径分别为r1=0.5 m和r2=1 m的水平同心圆环导轨上，导轨处在磁感应强度为
θ=︒的光滑平B=0.2 T竖直向上的匀强磁场中；cd跨放在间距也为L=0.5 m、倾角为30
行导轨上，导轨处于磁感应强度也为B=0.2 T方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体棒电阻外其余电阻均不计．ab 在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，使cd在倾斜导轨上保持静止．ab与两圆环导轨间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度为g=10 m/s2．求：
（1）从上向下看ab应沿顺时针还是逆时针方向转动？
（2）ab转动的角速度大小；
（3）作用在ab上的外力的功率．
11．如图所示，是一儿童游戏机的简化示意图。

光滑游戏面板与水平面成一夹角θ，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与长度为8R的AB直管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点（切线水平），管道底端A位于斜面底端，轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄P。

经过观察发现：轻弹簧无弹珠时，其上端离B点距离为5R，将一质量为m的弹珠Q投入AB管内，设法使其自由静止，测得此时弹簧弹性势能，已知弹簧劲度系数。

某次缓慢下拉手柄P使弹簧压缩，后释放手柄，弹珠Q经C点被射出，弹珠最后击中斜面底边上的某位置（图中未标出），根据击中位置的情况可以获得不同的奖励。

假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。

直管AB粗细不计。

求：
（1）调整手柄P的下拉距离，可以使弹珠Q经BC轨道上的C点射出，落在斜面底边上的不同位置，其中与A的最近距离是多少？
（2）若弹珠Q落在斜面底边上离A的距离为10R，求它在这次运动中经过C点时对轨道的压力为多大？
（3）在（2）的运动过程中，弹珠Q离开弹簧前的最大速度是多少?
12．如图（a）所示，水平放置的平行金属板A、B间加直流电压U，A板正上方有“V”字型足够长的绝缘弹性挡板．在挡板间加垂直纸面的交变磁场，磁感应强度随时间变化
、不计如图（b），垂直纸面向里为磁场正方向，其中B1=B，B2未知．现有一比荷为q
m
重力的带正电粒子从靠近B板的C点静止释放，t=0时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在t1时刻粒子第一次撞到左挡板，紧接着在t1＋t2时刻（t1、t2 均为末知）粒子撞到右挡板，然后粒子又从O点竖直向下返回C点．此后粒子立即重复上述过程，做周期性运动。

粒子与挡板碰撞前后电量不变，沿板的分速度不变，垂直板的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响．求：
（1）粒子第一次到达O点时的速率；（2）图中B2的大小；
（3）金属板A和B间的距离d．
参考答案
1．B
【解析】
试题分析：鸟儿能欢快地停在高压电线上是因为鸟儿的两脚之间的导线的电阻很小，两脚间的跨步电压很小，选项A 错误；电动机电路开关断开时会出现电火花是因为电路中的线圈产生很大的自感电动势，选项B 正确；话筒能把声音变成相应的电流是因为电磁感应现象，选项C 错误；静电喷涂时，被喷工件表面所带的电荷应与涂料微粒带异种电荷，选项D 错误；故选B ．
考点：自感现象；电磁感应；静电喷漆
【名师点睛】此题考查了生活中的有关的物理现象；解题时要搞清仪器的原理，要能根据所学的物理知识来解释生活中的物理现象．
2．D
【解析】
试题分析：图象的斜率表示加速度，则前3s 内的加速度比最后2s 内的加速度小，故A 错误．最后2s 内货物做匀减速上升，加速度向下，处于失重状态，故B 错误．前3s 内做匀加速直线运动，加速度不变，拉力不变，而速度增大，则功率增大，故C 错误．最后2s 运动过程中，加速度2226/3/10/2
v a m s m s m s t ＝＝＜，则拉力方向向上，做正功，所以机械能增大，故D 正确．故选D ．
考点：v-t 图象
【名师点睛】本题关键是根据v-t 图象得到物体的运动情况，然后进一步判断超、失重情况，注意只要加速度向上，物体就处于超重状态．加速度向下，物体就处于失重状态． 3．A
【解析】
小球A 受到F 1水平向右的力，B 受到F 2的水平向左的力，以整体为研究对象，分析受力如图：
设OA绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得：
以B球为研究对象，受力如图。

设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得：
由几何关系得到：α=β，联立解得：F1=4F2，故选项A正确。

4．D
【详解】
A．A与薄硬纸片间的最大静摩擦力为：f A=μm A g=0．3×1×10N=3N，B与薄硬纸片间的最大静摩擦力为：f B=μm B g=0．2×1×10N=2N；F=1N＜f A，所以AB即薄硬纸片保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，故A错误；
B．若F=1．5N＜f A，所以AB即薄硬纸片保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，根据牛顿第二定律得：F-f=m A a，所以A物块所受摩擦力f＜F=1．5N，故B错误；
D．当B刚要相对于薄硬纸片滑动时静摩擦力达到最大值，由牛顿第二定律得：f B=m B a0，又f B=μm B g，得：a0=2m/s2；对整体，有：F0=（m A+m B）•a0=2×2N=4N，即达到4N后，B 将相对地木板运动，此时摩擦力f=2N；则对木板可知，木板受到A的摩擦力大于B的摩擦力；故A和木板间不会发生相对运动；故D正确；
C．由上述分析可知，当拉力大于4N时，B与木板间的摩擦力即为滑动摩擦力为4N，此后增大拉力，不会改变B的受力；故C错误；
故选D．
5．AD
【解析】
试题分析：若A表示某质点做匀速直线运动的位移，则表示速度，恒定不变．故A正确．若A表示某质点做匀加速直线运动的速度，则是表示加速度，恒定不变的，不是均匀变化的．故B错误．若A表示某质点做匀速圆周运动的线速度，则是表示向心加速度，不是恒定不变的，故C错误．若A表示穿过某线圈的磁通量，表示感应电动势，越大，线圈中的感应电动势就越大．故D正确．故选AD．
考点：速度、位移、法拉第电磁感应定律
【名师点睛】此题考查了对常见的几个物理量的理解；解决本题的关键是理解物理量的意义及公式，知道当A表示不同的量时，表示的物理量，再根据条件判断是否变化，难度适中．
6．BC
【解析】
试题分析：设两个点电荷电荷量的绝对值分别为，到两点的距离分别为和，间的距离为，若，则有：，两个电荷在点电场强度大小之差为，联立化简得到，所以点的合场强向左，则，故A错误，B正确；在点右侧，产生的场强比产生的场强大，所以方向向左，故A错误。

若，则有，两个电荷在b点的电势之差，化简可得，所以有，同理可以得到，若，则，故C正确，D错误。

考点：电势差与电场强度的关系、电场强度、电势
【名师点睛】解决本题的关键要掌握电场的叠加原理分析各点场强的方向，从而判断出电势的高低。

7．AC
【解析】
试题分析：由等离子体所受的电场力和洛仑兹力平衡得：
U
q qvB
d
=，则得发电机的电动
势为E＝Ｕ＝Bdv＝1200Ｖ，选项A正确；发电机的电动势与高速等离子体的电荷量无关，
选项B错误；发电机的内阻为；发动机的效率为
1
1
IU R
r
IE R r
R η===
++，
可知外电阻R越大，效率越高，故选项C错误；当电源的内外电阻相等时输出功率最大，此时外电阻为R＝r＝4Ω，故选项D正确；故选AD．
考点：等离子发电机；功率
【名师点睛】本题是磁流体发电机问题，要理解并掌握其工作原理，知道最终等离子体所受
的电场力和洛伦兹力平衡，由此求电动势．要注意的是在求内阻时，不能这样列式：r
b
ad =．
【答案】（1）ABC
（2）不需要 B
（3）左 0．73—0．75
【解析】
试题分析：（1）在释放小车前，纸带应该放在了复写纸下方并保持纸带处于拉直状态，否则纸带与限位孔的摩擦力更大，误差更大，故AB错误；在释放小车前，应使细线与长木板平行，故C错误；电磁式打点计时器应使用4-6V交流电源，故D正确；本题选不正确的，故选ABC。

（2）本实验利用力传感器测量细线上的拉力，不需要用钩码的重力代替，所以不需要满足
钩码的质量远远小于小车的质量，根据牛顿第二定律得：a
F
m
=，故B正确。

（3）纸带右侧两点间的距离越来越大，故左端与小车相连，瞬时速度为5到7的平均速度
故
0.03
/0.75/
0.04
v m s m s ==。

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【名师点睛】这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高。

9．灯丝
温度不变时，电阻不变；随着电压升高，灯丝散热不及，温度升高，电阻变大．
【解析】
试题分析：（1）本实验中应采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法，故实物图如图所示；
（2）根据描点法可得出对应的图象如图所示；
（3）根据两图象可知，异同之处有：a 图线表明小灯泡的电阻变化明显，b 图象表明小灯泡灯丝在电压较小时电阻变化不明显，而电压超过一定值时，电阻变化明显；
其原因为：灯丝温度不变时，电阻不变；而随着电压升高，灯丝散热不及，温度升高明显，从而电阻变大．
考点：测量灯泡的伏安特性曲线
【名师点睛】本题考查测量灯泡的伏安特性曲线实验，要注意明确实验原理，并且掌握分析图象的基本方法，能从图象中找出电阻的变化
10．(1) 顺时针 (2)40/rad s ω= (3) 30P W = 【解析】
试题分析：（1）从上往下看，ab 应沿顺时针方向转动 （2）对cd 进行受力分析可知：mgsinθ=BIL 代入数据可得：流过ab 和cd 的电流I=
=
A=5A
根据闭合电路欧姆定律，ab 产生的感应电动势E=I×（2R ）=5×2×0．3V=3V Ab 切割磁感线产生感应电动势E=BLV 所以E=BL×代入数据可得:E=
所以：ω=" 40" rad/s
（3）从能量转化和守恒的角度看，作用在ab 棒上的外力对ab 棒做功的功率，在数值上应等于ab 棒克服摩擦力做功的功率与回路产生的电功率之和： 所以：P=f a v a +f b v b +IE ．
其中：fa=fb=
v a =ωr 1=40×0．5m/s=20m/s v b =ωr 2=40×1．0m/s=40m/s
所以P=0．25×
20 W +0．25×40 W +5×3 W ="30" W 考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律
【名师点睛】本题是电磁感应中的能量问题，解题时要知道转动切割磁感线时感应电动势的表达式，分析在整个电路中的能量转化关系，综合运用电磁磁学知识和能量守恒知识解答．
11．（1）d R =+ （2）N ＝
（3）
【解析】试题分析：（1）当P 离A 点最近（设最近距离为d ）时，弹珠经C 点速度最小，设这一速度为Vo ，弹珠经过C 点时恰好对轨道无压力，mgsinθ提供所需要的向心力． 所以：
得：
8R+R=
得到的
x t O V ===,
d R =+
（2）设击中P 1点的弹珠在经过C 点时的速度为Vc ，离开C 点后弹珠做类平抛运动： a=gsinθ 10R-R ＝
又在（1）中得到：
经C点时：
所以，
根据牛顿第三定律：弹珠Q对C点的压力N与FN大小相等方向相反
所以，弹珠Q对C点的压力N＝
（3）弹珠离开弹簧前，在平衡位置时，速度最大
设此时弹簧压缩量为，根据平衡条件：mgsin则：
取弹珠从平衡位置到C点的运动过程为研究过程，根据系统机械能守恒：取平衡位置重力势能为零
考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；胡克定律
【名师点睛】此题是力学综合题目，考查了机械能守恒定律、牛顿定律及胡克定律等知识点；解题时关键是分析物理过程，搞清物体的运动特征，根据相应的规律列出方程求解；此题较难，意在考查学生的综合分析能力．
12．（1）v=√2Uq
m
（2）B2=2B
（3）d=π(3+5n)
24B √2Um
q
，n=0,1,2,⋅⋅⋅⋅⋅
【解析】试题分析：（1）粒子从B板到A板过程中，电场力做正功，根据动能定理有Uq=
1
2
mv2−0
解得粒子第一次到达O点时的速率v=√2Uq
m
（2）粒子进入上方后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由qvB＝
得粒子做匀速圆周运动的半径r1=mv
Bq ，r2=mv
B2q
使其在整个装置中做周期性的往返运动，运动轨迹如右图所示，
由图易知：r1=2r2图中B2=2B
（3）在0～t1时间内，粒子做匀速圆周运动周期T1=2πr1
v =2πm
Bq
…
在t1～（t1＋t2）时间内，粒子做匀速圆周运动的周期T2=2πm
B2q =πm
Bq
由轨迹图可知t1=1
6T1=πm
3Bq
t2=
1
2
T2=
πm
2Bq
粒子在金属板A和B间往返时间为t，有d=0+v
2×t
2
且满足t=t2+n(t1+t2)，n=0,1,2,⋅⋅⋅⋅⋅
联立可得金属板A和B间的距离d=π(3+5n)
24B √2Um
q
，n=0,1,2,⋅⋅⋅⋅⋅
考点：带电粒子在匀强磁场及电场中的运动
【名师点睛】本题考查了带电粒子在组合场中的运动，要粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，结合半径公式、周期公式进行求解，第三问要抓住周期性，对数学能力要求较高，属于压轴部分，需加强这方面的训练．。