2015学年第一学期十校联合体

高三物理试卷

（考试时间：90分钟，满分：100分）

一.单项选择题：（本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共30分）

1.质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知（ ）

A.小球带正电

B.小球带负电

C.小球不带电

D.小球带正负电都可以

2.黑板擦(可视为质点)的质量为0.1 kg，它与黑板之间的动摩擦因数为0.6。一同学用力将黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，他所能擦到的最大高度为2.25m，当擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落(不计空气阻力)，则黑板擦砸到地面时的速度大小为（ ）

A.3.2 m/s B.4.2 m/s C.5.0 m/s D.6.7 m/s

3.在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1.R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射R3的光的强度减弱，则( )

A.电压表的示数变大 B.小灯泡消耗的功率变大

C.通过R2的电流变小 D.电源内阻的功率变小

4.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的3/4圆弧轨道，半径OA水平.OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中( )

A.重力做功2.5mgR B.动能增加mgR

C.克服摩擦力做功mgR D.机械能减少1.5mgR

5.如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO’方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与OO’垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点.若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将出现亮点的个数，下列说法中正确的是（ ）

A.3个 B.1个 C.2个 D.以上三种都有可能

6.如图所示，用长度相等的轻绳依次连接5000个质量均为m的小球，轻绳的左端固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为45°。则第2014个小球与第2015个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于( )

A.
B.
C.
D.

7.等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场。另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿如图所示方向穿过磁场.关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是 ( )

A.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向

B.开始进入磁场时感应电流一定最大

C.开始穿出磁场时感应电流一定最大

D.即将穿出磁场时感应电流一定最小

8.如图所示，一轻质弹簧下端固定，直立于水平地面上，将质量为m的物体A从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放，当物体A下降到最低点P时，其速度变为零，此时弹簧的压缩量为x0；若将质量为2m的物体B从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放，当物体B也下降到P处时，其速度为（ ）

A.
B.

C.
D.

9.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab = Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，以下说法错误的是（ ）

A.三个等势面中，a的电势最高

B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大

D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大

10.在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断( )

A. x＝2m处电场强度可能为零

B. x＝2m处电场方向一定沿x轴正方向

C.沿x轴正方向，电场强度先增大后减小

D.某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大

二.不定项选择题（本题共5小题。每小题至少有一个选项是符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分，共20分）

11.如图，在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻弹簧相连接。在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球。某段时间内发现细线与竖直方向成θ角，在这段时间内木块与车厢也保持相对静止。不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧对木块的弹力( )

A.大小为m1g tanθ

B.大小为m1g sinθ

C.方向水平向右

D.方向水平向左

12. 如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标．假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离OA＝d.若不计空气阻力的影响，要想命中固定目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（ ）

A．箭射到固定目标的最短时间为

B．箭射到固定目标的最短时间为

C．运动员放箭处离固定目标的距离为d

D. 运动员放箭处离固定目标的距离为d

13.在如图4-甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20 cm2.螺线管导线电阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图4-乙所示的规律变化.则下列说法中正确的是（ ）

A.螺线管中产生的感应电动势为1.2 V

B.闭合S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电

C.电路中的电流稳定后，电阻R1的电流为 0.12A

D.S断开后，流经R2的电量为1.8×10-5 C

14.如图，质量为m.长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于OO’，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。则磁感应强度方向可能为（ ）

A. z正向

B. y正向

C. x正向

D. z负向

15.汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶，发动机的功率为P，司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车的速度V与时间t 的关系如图所示，则在0～t1时间内下列说法正确的是（ ）

A.汽车的牵引力不断减小

B. t=0时，汽车的加速度大小为

C.阻力所做的功为

D.汽车行驶的位移为

三.实验题（本题共2小题16分.其中16题每空2分共6分，17题第(1)(2)题每空2分第(3)题每空3分共10分）

16.小球A由斜槽滚下，从桌边水平抛出，当它恰好离开桌边缘时小球B从同样高度处自由下落，频闪照相仪拍到了B球下落过程的四个位置和A球的第1、3、4个位置，如图所示。已知背景的方格纸每小格的边长为2.4cm，频闪照相仪的闪光频率为10Hz。

（1）请在右图中标出A球的第2个位置；

（2）利用这张照片可求出当地的重力加速度大小为 m/s2；

（3）A球离开桌边时的速度大小为 m/s。

17.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,可用的器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干。

（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡L1的U-I图象如图（a）中的图线L1，则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）为了得到图（a）中的图线，请将图（b）中缺少的两根导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）。

（3）换小灯泡L2重做实验，得到其U-I图象如图（a）中的图线L2，现将这个小灯泡连接在电动势3V、内阻6Ω的电源两端，则此时电源两端的电压为 V；灯泡L2消耗的功率为 W。

四.计算题（本题共3小题。第18题10分，第19题12分，第20题12分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）

18.将质量m=2 kg的小物块从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑出，斜面上的速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，（g＝10 m/s2) 求：

（1）物块上滑和下滑的加速度a1、a2？

（2）斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ？

19.某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为ω，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H。选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动。选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上。设人的质量为m（不计身高），人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g。

（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？

（2）若已知H＝5 m，L＝8 m，a＝2 m/s2，g＝10 m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？

（3）若开动悬挂器恒定功率600W运行，选手从静止运动2s后到第（2）题中所述位置C点释放也能恰好落到转盘的圆心上，选手质量为50kg，悬挂器在轨道上存在恒定阻力，求阻力的大小？

20.“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成。其原理可简化如下：如图所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为M,外圆弧面AB与内圆弧面CD的电势差为U。图中偏转磁场分布在以P为圆心，半径为3R的圆周内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；内有半径为R的圆盘（圆心在P处)作为收集粒子的装置，粒子碰到圆盘边缘即被吸收。假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速，从M点以某一速率向右侧各个方向射人偏转磁场，不计粒子间的相互作用和其他星球对粒子引力的影响。

（1）粒子到达M点的速率？

（2）若电势差U=2qB2R2/m，则粒子从M点到达圆盘的最短时间是多少？

2015学年第一学期十校联合体高三期中联考

物 理 答 卷 纸

一、单项选择题（每小题3分，共30分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



答案

B

D

D

C

B

A

B

D

C

D



二．不定项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分．)

题号

11

12

13

14

15



答案

AD

D

AC D

B D

D





三、实验题（本题共两小题，共计16分）

16．（6分）（1）画出小球位置

（2） 9.6 m/s2；

（3） 0.72 m/s

17.（10分）

（1） 增大 （2）连线

（3） 1.70-1.75都对 V 0.35-0.40都对 W

四、计算题（本题有3小题，共34分）。

18．（10分）

解：（1）物块上滑的加速度大小a1=
=
=8m/s2（2分）

物块下滑的加速度大小a2=
=
=2m/s2 （2分）

（2）设物块质量为m，物块与斜面间的滑动摩擦系数为μ 则有

mgsinθ+μmgcosθ=ma1（2分）

mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2 （2分）

联立解得 θ=30°（1分） μ=
（1分）

19．（12分）

解：(1)设人落在转盘边缘也不被甩下，最大静摩擦力提供向心力

则有 μmg ≥ mω2R （2分）

即转盘转动角度应满足w≤
（1分）

(2)水平加速段位移为x1，时间t1；平抛时水平位移为x2，时间为t2

则加速时有x1=at2/2 （1分）

v = atl （1分）

平抛运动阶段x2 = vt2 （1分）

H=gt2/2 （1分）

全程水平方向 x1+ x2 = L （1分）

代入已知量数值，联立以上各式解得tl = 2s（1分）

（3）根据动能定理 Pt-fx1=1/2mv2（2分）

f=200N（1分）

20．（12分）

解：（1）设粒子到达M点的速度为v，

由动能定理 qU=
mv2（2分）

解得v=
（1分）

（2）将U=
代入 v=
=
（1分）

设该粒子轨迹半径为r，根据qvB=m
得r=2R（2分）

若要时间最短，则粒子在磁场中运动的弦长最短，故从M斜向上射入，到达圆盘的粒子用时最短

由几何关系可知 ME=E0=0M=2R 故∠M0E=60° 得tmin=
T（3分）

T=
（1分）

tmin=
（1分）

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