福建师大附中2015届高三物理寒假作业.doc

福建师大附中2015届高三物理寒假作业（1）
班级 姓名 座号
13. 高速公路上的标牌常用“回光返照膜”制成，夜间行车时，它能将
车灯照射出去的光逆向返回，使标志牌上的字特别醒目。

这种“回光
返照膜”是用球体反射元件制成的。

如图所示，反光膜内均匀分布着
直径10μm 光线经玻璃的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一
次入射的入射角是
A ．60°
B ．45°
C ．30°
D ．15°
14. 锂电池是新型电池，因能量高环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。

现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U ，输出
电流为I ，手机电池的内阻为r ，下列说法正确的是
A ．电池产生的热功率为2
U r
B ．充电器输出的电功率为2UI I r +
C ．电能转化为化学能的功率为2UI I r -
D ．充电器的充电效率为100%Ir U
⨯ 15.
如图所示，虚线表示某电场的等势面。

一带电粒子仅在电场力作用下由A 运动到B 的径迹如实线所示。

粒子在A 点的加速度为a A 、电势能为E A ；在B 点的加速度为a B 、电势能为E B 。

下列结论正确的是
A ．粒子带正电，a A >a
B ，E A >E B B ．粒子带负电，a A >a B ，E A >E B
C ．粒子带正电，a A <a B ，E A <E B
D ．粒子带负电，a A <a B ，
E A <E B
16． 2013年6月11日17时38分，神舟十号飞船发射成功。

飞船与天宫一号目标飞行器交会对接成功后其组合体绕地球运行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面高度约为R 19
1，设地球半径为R ，地面重力加速度为g ，关于组合体，下列说法正确的是 A ．线速度为
Rg 20
19 B ．线速度为Rg 2019 C ．加速度为g
2019 D ．加速度为g 2019 17.
某节能运输系统装置的简化示意图如图所示。

小车在轨
道顶端时，自动将货物装入车中，然后小车载着货物沿
不光滑的轨道无初速度的下滑，并压缩弹簧。

当弹簧被压缩至最短时，立即锁定并自动将货物卸下。

卸完货物后随即解锁，小车恰好被弹回到
轨道顶端，此后重复上述过程。

对于小车
A．上滑的加速度等于下滑的加速度
B．每次运载货物的质量必须是确定的
C．上滑过程中克服摩擦阻力做的功等于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功
D．与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能18.
如图所示，L1和L2为平行的直线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，
A、B两点都在L2上。

带电粒子从A点以初速v与L2成30°斜向上射出，经过偏转后正好过B 点，经过B点时速度方向也斜向上，与初速方向平行。

不计重力，下列说法中正确的是
A. 粒子一定带正电荷
B.粒子一定带负电荷
C.粒子经过B点时的速度不一定跟在A点的速度相同
D．若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变），它仍能经过B点19．（1）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验。

①他组装好单摆后，在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则摆球的直径为
mm，单摆摆长为_______m。

②如果测定了40次全振动的时间如图(乙)中秒表所示，那么秒表读数是__________s。

单摆的振动周期是_______s。

③下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标远点表示计时开始，A、B、C均为40次全振动的图像，已知sin5°=0.087，sin15°=0. 26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号）
（2）影响物质材料的电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。

某学校研究小组需要研究某种导体材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件Z，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。

○1请为他们设计符合要求的电路图进行实验，并画在方框内。

○2按照正确的电路图连接下面的实物图。

○3
实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。

根据表中数据，在下图中画出元件Z的I
?
○4
把元件Z接入如图3所示的电路中，当电阻箱R的阻值为R l=2Ω时，
电压表的读数为1.00V；当电阻箱R的阻值为R2=3.6Ω时，电压表的
读数为0.80V。

结合上表数据，求出电池的电动势为
V，内阻为Ω(不计电压表内阻的影响)。

20.(15分)如图所示，在边长为l的正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、
G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点。

一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出。

（1）求粒子射入电场时的初速度v0，并判断粒子的运动轨迹是否经过P点；
图3
（2）若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子从何处射出？
21.（19分）频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m =0.5kg 的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动的频闪照片。

已知斜面足够长，倾角为α=37°，闪光频率为10Hz 。

经测量换算获得实景数据：s l = s 2 =40cm ，s 3=35cm ，s 4=25cm ，s 5=15cm 。

取g =l0m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。

求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ，并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑；
（2）滑块在斜面上运动过程中克服摩擦力所做的功。

21图
22.（20分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B 0。

用电阻率为ρ、
横截面积为S 的导线做成的边长为l 的正方形线圈abcd 水平放置，OO '
为过ad 、bc 两边中点的直线，线框全部都位于磁场中。

现将线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO '为轴向上转动60°，如图中虚线所示。

（1）求转动过程中通过导线横截面的电荷量；
（2）若线框左半部分以角速度ω绕OO ' 向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热；
（3）若线框左半部分在转动60°后固定不动，此时磁感应强度随时间按B=B 0+kt 变化（k 为常量），求出磁场对方框ab 边的作用力大小随时间变化的关系式。

30. ［物理——选修3－5］（每小题只有一个．．．．
选项符合题意。

） （1）核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。

碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线。

下列说法正确的是 。

（填选项前的字母）
A ．碘131释放的β射线由氦核组成
B ．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量
C ．与铯137相比，碘131衰变更慢
D ．铯133与铯137含有相同的质子数
（2）一质量为M 的航天器远离太阳和行星，正以速度0v 在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出质量为m 的气体，气体向后喷出的速度大小为1v （10v v 、均为相对同一参考系的速度），则加速后航天器的速度大小v 为 。

（填选项前的字母）
A ．
M mv Mv 10+ B ．M mv Mv 10- C ．m M mv Mv -+10 D ．m M mv Mv --10
寒假作业（1）参考答案
第Ⅰ卷共18题，每题6分，选对的给6分，选错或未选的给0分，共108分。

13.
A 【提示】将球体放大，作出光路图如答图所示。

光线PC 经折射后
过B 点后反射，由折射定律得sin sin n αβ
=，又要求出射光线和入射光线平行，由几何关系得2αβ=，代入解得α=60°，故选A 。

14. C 【提示】电池产生的热功率为I 2r ，A 错误；充电器输出的电功率为UI ，B 错误；电能转化为化学能的功率应为充电器输出的电功率UI 减去电池产生的热功率I 2r ，C 正确；充电器的充电效率为电能转化为化学能的功率与充电器输出的电功率之比，D 错误；故选C 。

15.
D 【提示】电场线和等势线垂直且由高等势线指向低等势线，由带电粒子运动径迹可知其所受电场力方向与电场方向相反，故粒子应带负电，故A 、C 错误；等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此加速度也大，故a A <a B ，粒子由A 运动到B 电场力做负功电势能增大，则
E A <E B ，故选D 。

16.
B 【提示】根据()22Mm
v G m R h R h =++ ，2
Mm G mg R =
得v ==A 错B 对；又由()
2Mm G ma R h =+
，得()2221920R g
a g R h ⎛⎫== ⎪⎝⎭+，C 、D 均错。

17.
B 【提示】设小车质量为M ，货物质量为m ，斜面倾角为θ，
下滑时加速度为
cos g g μθ-，上滑时加速度为cos g g μθ+，故A 错；设下滑的
距离为l ，对于小车装卸货到弹回顶端的过程，根据功能关系
，克服摩擦力所做的功等于机械能的减少量有
()cos cos sin m M gl Mgl mgl μθμθθ++=，则θ、μ确定，m 与M 的大小关系便确定，B 对；小车上下滑过程中克服摩擦阻力做的功分别为μMgl cos θ、μ（m+M ）gl cos θ，C 错；在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，故D 错；故选B 。

18.
D 【提示】设粒子带正电，画出粒子可能的轨迹1，沿轨迹2运动的粒子带负电，故A 、B 错；由于洛伦兹力不做功，故粒子速度的大小不变，C 错；由运动的对称性可知，若将带电粒子在A 点时的初速度变大（方向不变），带电粒子经过两个磁场偏转后，仍能经过
B 点，故D 对；故选D 。

第Ⅱ卷必考部分共10题，共157分。

19.(18分)
（1）(6分)○1 9.7 0.9942 ○2 1.88 75.2 ○3 A
（2）(12分，每小题3分)○1如答图3 ○2 如答图4 ○3 如答图5；半导体材料 错误！未指定书签。

○4 4.0 、 0.40
20.(15分)
（1）因粒子恰好从D 点射出，有0l v t =，2122
l gt =（各2分）
解得0v = （1分）
若经过P 点，粒子在平行于CD 方向的位移为
4l 时，其在平行于FH
的方向的位移为034
l v <，故粒子一定经过PE 之间某点而不经过P 点。

（4分） （2）若粒子的初速度减为原来的一半，则其在CD 方向位移为2l 时用时为g
l ，（2分）此时其在FH 方向上的位移为,x vt
=2
l x ==（2分），粒子恰好由E 点射出。

（2分）
21（19分）
（1）由题意可知，物块在水平面上做匀速直线运动，且设速度为v 0，则
101 4.0m/s s v s f T
==⋅= （3分） 斜面上物块做匀减速直线运动，设加速度为a ，则由公式有243s s aT -= （2分）
解得 210m/s a =- （1分）
由牛顿第二定律有sin cos mg mg ma αμα--= （3分） 联立以上方程解得 0.5μ= （1分）
因sin cos mg mg αμα>,则滑块在斜面上运动到最高点后能自行沿斜面下滑。

（1分）
答图4 答图5
（2）设滑块在斜面上能上滑的最大距离为
s m ，则对滑块在斜面上上滑过程应用动能定理有
2m 01(sin cos )02
mg mg s mv αμα--=- （3分） 解得 m 0.8m s = （1分）
故滑块在斜面上上滑和下滑运动的全过程克服摩擦力所做的功为
m 2(cos ) 3.2J
f W m
g s μα==克 （4分）
22.（20分）
（1）线框在转动过程中产生的平均感应电动势为
22001cos 6024B l B l E t t t
︒∆Φ===∆∆∆ （2分） 在线框中产生的平均感应电流为 E I R =
（2分） 4l R S
ρ= （2分） 转动过程中通过导线某横截面的电荷量为
q I t =∆ （2分）
联立解得 016B lS q ρ
= （1分） （2）在转过90°过程中产生的是正弦式交流电，电动势最大值为2012
m E B l ω=（2分） 有效值为
2E = （2分） 在转过90°过程中产生的焦耳热为
242232
00184264B l B l S E Q t l R S ωπωπωρρ==⨯= （2分） （3）若转动后磁感应强度随时间按0B B kt =+变化，在线框中产生的感应电动势大小为
2
221(co s 60)3224
l l B l E k t t ︒+∆∆Φ===∆∆ （2分） 在线框中产生的感应电流为 E I R
= （1分） 线框ab 边所受安培力的大小为 F BIl = （1分）
联立式解得 203()16kl S F B kt ρ
=+ （1分）
第II 卷选考部分共5小题，共35分。

其中第29、30题为物理题，第31、32题为化学题，考生从两道物理题、两道化学题中各任选一题作答，若第29、30题都作答，则按第29题计分，若第31、32题都作答，则按第31题计分；第33题为生物题，是必答题。

29.（12分,每小题6分）
（1）C 【提示】布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，该运动是由于液体分子无规则的碰撞造成的，因此布朗运动反映的是液体中分子的无规则运动，A 错误；单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B 错误；液晶的光学性质具有各向异性，C 正确；液体表面层分子间距离大于分子间的平衡距离，分子力表现为引力，分子力的宏观表现
为液体表面存在张力，D 错误；故选C 。

（2）A 【提示】对于A ：()
,,A A 273127pV p V T =+，对于B ：()
,,B B 27373pV pV T =-，得,,4A B V V =，选A 。

30. （12分,每小题6分）
（1）D 【提示】β射线是高速电子流，α射线才是由氦核组成，A 错误；γ光子在所有电磁波中频率最高，能量最大，B 错误；半衰期越小衰变越快，应该是碘131衰变更快，C 错误；铯133和铯137是同位素，质子数相同中子数不同，D 正确；故选D 。

（2）C 【提示】根据动量守恒定律()01Mv mv M m v =-+-即得，故C 对。