甘肃省高台一中2015 年秋学期高三第二次检测

物理试卷

总分：100 分；考试时间：100 分钟

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I 卷（选择题）

一、单选题：共5 题每题6 分共30 分

1．法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘如图示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为l，圆盘匀速转动的角速度为ω。下列说法正确的是

A.圆盘产生的电动势为
，流过电阻R 的电流方向为从b 到a

B.圆盘产生的电动势为
，流过电阻R 的电流方向为从a 到b

C.圆盘产生的电动势为
，流过电阻R 的电流方向为从b 到a

D.圆盘产生的电动势为
，流过电阻R 的电流方向为从a 到b

2．一理想自耦变压器的原线圈A、B 端接有u=220
sin(100πt)V 的电压,副线圈与定值

电阻R1、可调电阻R2 连接,触头P 与线圈始终接触良好,下列判断正确的是

A.电阻R1 上电流变化的频率为100 Hz

B.若原、副线圈匝数比为2∶1,则副线圈两端电压有效值为110 V

C.若触头P 不动,增大R2,则R2上消耗的功率一定变小

D.若将触头P 向下移动,同时减小R2,则R1 上的电流一定增大

3．如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,重力均为10 N 的小球A、B 分别穿

在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接两球,现在用沿OB 方向力将B 球缓慢拉动,直到轻

绳被拉直时,测出拉力F=10 N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是

A.小球A 受到重力、杆对A 的弹力、绳子的张力

B.小球A 受到杆的弹力大小为20 N

C.此时绳子与穿有A 球的杆垂直,绳子张力大小为20
N

D.小球B 受到杆的弹力大小为20
N

4．水平地面上一个静止的物体在如图所示的拉力F 作用下沿竖直方向运动,不计空气阻

力,以水平地面为零重力势能面,v 表示物体的速度,P 表示拉力的功率,Ep表示物体的重力

势能,E 表示物体的机械能,下列关于这些物理量随时间t 或位移x 变化的图象中可能正确

的是

5．如图所示,真空中四个点电荷分别位于边长为L 的立方体的四个顶点上,电荷量分别为

+q 和-q(q>0),a、b 分别为立方体上、下面的对角线交点,c 为线段ab 的中点。下列说法中

正确的是

A.a、b 两点的电场强度相同

B.a、b、c 三点的电场强度方向相同

C.让某检验电荷从a 点沿ab 移到b 点,其电势能不变

D.让某检验电荷从a 点沿ab 移到b 点,其所受电场力大小先变大后变小

二、多选题：共3 题每题6 分共18 分

6．已知地球和月球半径分别为R1、R2,表面重力加速度分别为g1、g2,平均密度分别为ρ1、

ρ2。地球第一宇宙速度为v1,月球绕地球运动的周期为T1、半径为r1。“嫦娥三号”探测器

在近月轨道绕月球做圆周运动的速度为v2、周期为T2。下列关系正确的是

7．如图所示,水平放置的两平行金属板长为L、间距为L,有一质量为m、电荷量为q 的

带正电小球从原点沿x 轴正方向进入两金属板间。当小球运动到点
处时,在两金属

板间加一恒定电压U,使小球开始做匀速直线运动,取重力加速度为g,不计空气阻力,下列

说法中正确的是

A.小球初速度大小为
B.两金属板间所加电压大小为

C.小球最终从点(L,L)处射出金属板 D.小球最终落在下金属板上的点
位置处

8．倾角为37°的等腰三角形光滑斜面abc 固定在水平面上,斜边边长为27 m,一长度为54

m 的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面上,质量分别为2 kg、1 kg 的小滑块A、B 放在

绸带上面,并处于斜面顶端a 处,A、B 与绸带间的动摩擦因数都为0.5,A、B 与绸带间最

大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现由静止同时释放小滑块A、B,不计空气阻力,重力

加速度取g=10 m/s2,下列说法中正确的是

A.A、B 同时到达斜面底端

B.A、B 到达斜面底端时的速率都为6
m/s

C.A、B 运动过程中因摩擦产生的热量为108 J

D.A、B 运动过程中因摩擦产生的热量为324 J

第II 卷（非选择题）

三、实验题：共2 题每题12 分共24 分

9．PVC(聚氯乙烯)电线槽是一种固定在墙面用于放置通电导线的槽状物,在物理实验中

可以用来制作斜槽导轨,研究物体的运动。某实验小组决定测量某滑块与电线槽之间的

动摩擦因数μ。他们把电线槽的平面固定在斜面和水平面上,有槽的一面朝上,如图甲所

示。实验步骤如下:

A.在一椭球体滑块侧面的中心标记点O,用游标卡尺测量滑块的长度a 和高度b;

B.固定挡板A,将滑块从A 处由静止释放,当滑块停下来时,在其右端固定挡板B;

C.测量滑块的O 点到水平面的高度H,测量滑块的O 点到挡板B 的水平距离L;

D.改变挡板A 的高度,重复步骤B、C;

E.根据上述实验数据,作出图象,求出动摩擦因数μ。

回答下列问题:

(1)测量长度a 时,游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为 cm。

(2)以
为纵轴,H 为横轴,作出图象如图丙所示,则图象的斜率为 ,H0 为 。

(3)如果滑块在经过斜面与水平面连接处时与电线槽有碰撞且碰撞损失的能量可认为是

常量,则测量的动摩擦因数μ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

10．多用电表的欧姆挡刻度盘是根据电动势为1.5 V 的内电池标注的,所以多用电表内电

池的电动势对电阻的测量有一定的影响。某学生想利用一个电流表和一个电阻箱来测量

多用电表内电池的电动势。使用的器材有:多用电表,电流表(量程0~50 mA,内阻约20 Ω),

电阻箱(最大阻值999.9 Ω,额定电流10 mA),导线若干。

回答下列问题:

(1)将多用电表挡位调到电阻“×1”挡,再将红、黑表笔 ,进行欧姆调零。

(2)将图甲中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。

(3)将电阻箱的旋钮调到如图乙所示位置,这时电流表的示数如图丙所示。电阻箱的阻值

R 和电流表的读数I 分别为 Ω 和 mA。

(4)调节电阻箱的阻值,分别记录对应的电阻箱和电流表的读数,作出图丁所示的图象,若

上述(3)中数据点在图线上,则此多用电表内电池的电动势为 V。

(5)当用装有该电池的多用电表测量电阻时,所测得的阻值将 (填“偏大”、“偏小”

或“不变”)。

四、计算题：共5 题每题20 分共100 分

11．某实验小组为了体验伽利略理想实验的魅力,利用一块长方形的薄钢片放在两个等高

的支架上,做成一个底部凹形由光滑弧面连接的双斜面。该装置可以简化为如图所示模

型,斜面与水平面的夹角为θ。现保持小滑块在左侧斜面上的初始释放高度H 不变,每次

都将小滑块由静止释放。小滑块和斜面间的动摩擦因数为μ。

(1)求小滑块运动到右侧斜面的最大高度h。

(2)该小组发现,有时候θ 增大时小滑块运动到右侧最高点时的路程s 增大,有时候θ 增大

时小滑块运动到右侧最高点时的路程s 减小。假设μ=
,请你求出s 与θ 的关系,并解答

该小组的疑惑。

12．如图所示,实线OD 与x 轴夹角为θ=37°,在实线OD 与y 轴之间的范围内有电场强度

方向沿y 轴负方向的匀强电场,在圆O1 对应的圆弧与线段BD 所围的空间内存在方向

垂直xOy 平面向外的匀强磁场(未画出)。一带正电的粒子从y 轴上的A 点以某一初速度

垂直y轴射入电场,然后从B 点进入磁场,到达x轴上的C 点(C 点存在磁场,图中没有标出)

时速度方向与x 轴垂直。已知
,粒子在磁场中运动的周期为T、轨道半径为R。

不计重力和空气阻力。

(1)求A 点到O 点的距离L;

(2)如果使磁场的磁感应强度大小不变、方向变为垂直xOy 平面向里,圆O1的半径也为

R,求粒子从A 点进入电场到最终离开磁场过程中粒子在磁场中的运动时间t。

13．(1)下列说法中正确的是 。

A.当分子间作用力表现为引力时,分子势能随分子间距离的减小而增大

B.温度高的物体分子平均动能一定大,内能也一定大

C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关

D.有些昆虫可以在水面上行走,主要是由于液体表面张力的作用

E.蒸汽机不可能把蒸汽的内能全部转化成机械能

(2)如图所示,系统由横截面积均为S 的两容器组成。左侧容器的侧壁可导热,足够高,上端

开口。右侧容器的侧壁绝热,上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细

管连通,两个绝热的活塞A、B 下方封有理想气体1,B 上方封有理想气体2。大气压强为

p0,外界温度为T0,两活塞的重力均为0.5p0S。系统平衡时,两气体柱的高度如图所示。现

将右侧容器上端和恒温热源连接,系统再次平衡时A 上升了一定的高度。然后用外力将

A 缓慢推回最初平衡时的位置并固定,系统第三次达到平衡后,理想气体2 的长度变为

1.2h。不计活塞与容器侧壁的摩擦,

求:

①恒温热源的温度T;

②系统第二次平衡时活塞A 上升的高度Δh。

14．(1)如图所示,O、a、b 三点是均匀介质中x 轴上的三个质点,一列波长大于3 m 的简

谐横波沿着x 轴正方向传播,t=0 时,波恰好传到质点a 处,此时质点a 开始向上运动,质点O

处于最大位移处。t=1 s 时,质点a 恰好第一次位于向上的最大位移处,下列说法中正确的

是 。(填正确答案标号。选对1 个得3 分,选对2 个得4 分,选对3 个得6 分。每

选错1 个扣3 分,最低得分为0 分)

A.该波传播的波长一定为12 m

B.该波传播的周期一定为4 s

C.该波传播的波速一定为3 m/s

D.t=6 s 时,质点b 一定处于平衡位置且向上运动

E.波传到质点b 以后两质点a、b 的位移始终大小相等、方向相反

(2)如图所示是一个半径为R、高为H=4R 的薄壁圆柱形玻璃杯,杯底是一个半径为R 的

半玻璃球,O 为杯底中心。现让一束平行光垂直杯底BC 射入玻璃杯,玻璃的折射率n1=5/3

求:

①若是空杯,光透过玻璃底后照亮杯壁的高度h1;

②若装满折射率为n2=4/3 的水,光透过玻璃底后照亮杯壁的高度h2。

15．(1)为应对月球表面夜晚的-150 ℃以下的低温,“嫦娥三号”采用了放射性同位素热源

(RHU)。放射性同位素热源一般利用半衰期较长的同位素,比如钚238(半衰期约为90 年),

放射性同位素发射高能量的α 射线,在热电元件中将热量转化成电流。一种得到钚238

的核反应为
,由反应式可知,新核X 的中子数

为 ,y= ;10 g 钚238 经过180 年大约还剩下 g。

(2)如图所示,粗糙水平面与半径为R=9.8 m 的光滑1/4 圆弧轨道平滑连接,质量为m 的小

滑块A 在水平恒力F=1.5mg 的作用下从水平面左侧某点向右运动,力F 作用t1=2 s 后撤

去,小滑块A 继续运动t2=2 s 后与静止在圆弧轨道底端的另一小滑块B 发生弹性碰撞,碰

后小滑块B 能沿圆弧轨道上升的最大高度为h=R/8。已知小滑块与水平面间的动摩擦因

数μ=0.5,重力加速度g=9.8 m/s2。

①求小滑块A 与小滑块B 碰撞前瞬间的速度v0;

②求小滑块B 的质量M。

参考答案

1.A2.B3.A4.D5.C

6.AB7.AC8.BC

9.(1)2.050 (2)
(3)不变

10.(1)短接(2)1 (3)35.0 20.0 (4)1.4 (5)偏大

11.(1)小滑块在左侧斜面下滑时加速度大小为a1,到达底端时速度大小为v,由牛顿第二定律有

12.本题主要考查带电粒子在电、磁场中的运动,意在考查考生综合运用电场、磁场和几何等相关

知识解决带电粒子在场中运动问题的能力。

如图甲所示,粒子在磁场中的运动轨迹的圆心为O2,从B 到C 的轨迹圆心角大小为β,在A 点时的

初速度为vsin β,在B 点竖直分速度为vcos β,在电场中运动时间为t1,由运动学公式有

联立得tan β=1,β=π/4

由几何关系有Lsin θ=Rsin β

(2)如图乙所示,∠O3BO1=45°,粒子沿着圆心为O3的圆弧
出磁场,四边形BO3EO1为菱形,故粒子

从E 点沿y 轴正方向运动,并且轨迹圆弧的圆心角∠BO3E=135°

粒子进入电场先减速再返回进入磁场,沿圆心为O4 的圆弧
出磁场,四边形EO4GO1 为菱形,可得

∠EO4G=45°

故粒子在磁场中运动的圆心角总和为135°+45°=180°,运动时间为半个周期,得t=T/2

13.(1) CDE

本题主要考查分子动理论、热力学定律及其相关知识,意在考查考生对相关知识点的理解能力。

分子间距离减小时分子引力做正功,势能减小,A 错;温度高的物体分子平均动能一定大,内能和分

子个数有关,不一定大,B 错;气体分子的平均动能越大,分子越密集,气体压强越大,C 对;昆虫可以

在水面上行走是由于液体表面张力的作用,D 对;由热力学第二定律可知,E 对。

(2)本题主要考查气体实验定律,意在考查考生综合利用气体实验定律解决气体相关问题的能力。

①对气体1,初始时压强为1.5p0,和恒温热源相连后气体1 压强仍为1.5p0,体积不变,第三次平衡后

压强为p1。

由玻意耳定律有1.5p0S×2h=p1S×1.8h

得p1=5p0/3

对气体2,初始时压强为p0,第二次平衡后压强不变,第三次平衡后压强为p1-0.5p0=7p0/6

得L=1.4h

故第二次平衡时活塞A 上升的高度Δh=L-h=0.4h

14.(1)BDE

本题主要考查机械波的传播,意在考查考生对机械波的形成和传播特点的理解。

如图所示,O、a 间的距离可以是λ/4、3λ/4,故波长为12 m 或4 m,A 错;t=1 s 时,质点a

恰好第一次位于向上的最大位移处,则周期一定为T=4 s,B 对;波速可以是3 m/s 或1 m/s,C 错;若

波速为3 m/s,波从质点a 传到质点b 的时间为2 s,若波速为1 m/s,波从质点a 传到质点b 的时间

为6 s,故t=6 s 时,质点b 一定处于平衡位置且向上运动,D 对;不管哪一种情况,a、b 间距离均为半

波长的奇数倍,a、b 振动始终相反,E 对。

(2)本题主要考查几何光学知识,意在考查考生利用光学规律解决相关光学问题的能力。①如图所

示光线从E 点射入杯内时恰好全反射,由折射定律有sin C=1/n1

由几何关系有

h1=H- [Rcos C+R (1+sin C)tan C]=H-R(1+sin C)/cos C

代入数据得h1=2R

②装满水后由折射定律有sin C'=n2/n1

同理有h2= H-R(1+sin C')/cos C'

代入数据有h2=R

15.(1) 145 2 2.5

本题主要考查核反应中的质量数、电荷数守恒和半衰期,意在考查考生对核反应规律的了解。由

可知新核的电荷数为93,质子数为93,质量数为238,则中子数为145,由

可知y=2;由半衰期的概念知还剩下大约2.5 g 钚238。

(2)本题主要考查动量定理和动量守恒定律,意在考查考生运用动量和能量的有关规律解决运动

和碰撞问题的能力。①由动量定理有Ft1-μmg(t1+t2)=mv0-0

得v0=9.8 m/s

②设碰撞后A、B 速度分别为v1、v2,由机械能守恒定律有

Mgh=

得v2=4.9 m/s

对于弹性碰撞过程,由能量守恒定律有

由动量守恒定律有mv0=mv1+Mv2

得M=3m

欢迎访问“高中试卷网”——http://sj.fjjy.org