浙江省嘉兴市一中2016届高三上学期能力测试

物理试卷

选择题部分 (共120分)

注意事项：

1. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试卷和答题纸规定的位置上。

2. 每小题选出答案后,用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。

可能用到的相对原子质量：

H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64

14．如图所示，X1、X2，Y1、Y2，Z1、Z2分别表示导体板左、右，上、下，前、后六个侧面，将其置于垂直Z1、Z2面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流I通过导体板时，在导体板的两侧面之间产生霍耳电压UH。已知电流I与导体单位体积内的自由电子数n、电子电荷量e、导体横截面积S和电子定向移动速度v之间的关系为
。实验中导体板尺寸、电流I和磁感应强度B保持不变，下列说法正确的是

A. 导体内自由电子只受洛伦兹力作用

B. UH存在于导体的Z1、Z2两面之间

C. 单位体积内的自由电子数n越大，UH越小

D. 通过测量UH，可用
求得导体X1、X2两面间的电阻

15．某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器，滚筒内表面粗糙，内直径为D。工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动。为使栗子受热均匀，要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离，则

A．滚筒的角速度应满足

B．滚筒的角速度应满足

C．栗子脱离滚筒的位置与其质量有关

D．若栗子到达最高点时脱离滚筒，栗子将自由下落

16．如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则

A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针

B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大

C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针

D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化

17．小明玩颠乒乓球的游戏，设乒乓球弹起后做竖直上抛运动，每次弹起的高度均为0.2m（忽略空气阻力、球与球拍的接触时间，重力加速度取g=10m/s2），则

A．上升阶段中，乒乓球加速度的方向竖直向上

B．乒乓球上升到最高点时，其加速度大小为零

C．乒乓球两次弹起之间的时间间隔为0.2s

D．小明每分钟最多颠球150次

二、选择题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

18．有一辆质量为170kg、输出功率为1440W的太阳能试验汽车，安装有约6m2的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/ m2。若驾驶员的质量为70kg，汽车最大行驶速度为90km/h。假设汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成正比，则汽车

A. 以最大速度行驶时牵引力大小为57.6N

B. 起动时的加速度大小为0.24 m/s2

C. 保持最大速度行驶1 h至少需要有效光照8 h

D. 直接用太阳能电池板提供的功率可获得3.13 m/s的最大行驶速度

19．在水平板上有M、N两点，相距D=0.45m，用长L=0.45m的轻质绝缘细线分别悬挂有质量m=′10-2kg、电荷量q=3.0′10-6C的小球（小球可视为点电荷，静电力常量
），当两小球处于如图所示的平衡状态时

细线与竖直方向的夹角q=30°

两小球间的距离为0.9m

细线上的拉力为0.2N

若两小球带等量异种电荷则细线与竖直方向的夹角q=30°

20．利用传感器和计算机研究平抛运动，装置如图1所示，A为发射器，B为接收器。利用该装置可测出平抛运动的小球在不同时刻的速率。某同学用质量m=0.02kg的小球做实验时，将测得数据作出v2-t2图线如图2所示，由图2可求得（重力加速度取g=10m/s2）

A．小球的初速度大小为4m/s

B．横轴读数为0.04时，小球的速度大 小为
m/s

C．横轴读数为0.04时，小球的位移大小为0.6m

D．横轴读数在0~0.04区间内，小球所受重力做功的平均功率为0.2W

非选择题部分 (共180分)

注意事项:

1.用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上, 不能答在试题卷上。

2.在答题纸上作图, 可先使用2B铅笔, 确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。

21．（10分)某同学利用如图所示装置做 “探究功与速度变化的关系”的实验。一轻质弹簧放在水平桌面上，左端与墙壁连接，右端与一小球接触不连接，弹簧旁边平行固定一直尺。从弹簧原长处向左推小球，使弹簧压缩Dx后静止释放，小球离开桌面做平抛运动。记录小球的水平位移s，改变弹簧的压缩量重复实验得到数据如下表所示

第21题表

弹簧压缩量Dx/cm

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0



弹簧对小球做功W

W

4W

9W

16W

25W

36W



s/cm

10.10

20.15

29.98

40.05

50.10

59.90



s2 /cm2?（×102）

1.020

4.060

8.988

16.04

25.10

35.88



s3 /cm3（×103）

1.030

8.181

26.95

64.24

125.8

214.9





（1）为了提高实验的精确度，下列哪些操作方法是有效的

A．同一压缩量多测几次，找出平均落点

B．桌子必须保持水平并尽量光滑

C．小球球心与弹簧中轴线在同一直线上

D．精确测量小球下落高度

（2）已知小球从静止释放到离开弹簧过程中，弹簧对小球做功与弹簧

压缩量的平方成正比。判断W与s之间的函数关系，用表中数据

作图，并给出功与速度之间的关系 。

22. （10分)用如图所示的实验器材“测定电池的电动势和内阻”，

（1）用笔画线代替导线在实物图上正确连线；

（2）实验中测得数据如下：

1

2

3

4

5



R /Ω

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2



U /V

0.95

0.85

0.78

0.65

0.40



U-1 /V-1

1.05

1.18

1.28

1.54

2.50





用作图法求得电池的电动势为 ，内阻为 。

23．（16分）飞机在水平跑道上加速滑行时受到机身重力mg、竖直向上的机翼升力F升、发动机推力F推、空气阻力F阻、地面支持力FN和轮胎与地面之间的摩擦力F摩。已知升力与阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即F升=k1v2, F阻=k2v2，轮胎和地面之间的等效动摩擦因数为μ。假设飞机在跑道上加速滑行时发动机推力
。

（1）画出飞机在加速滑行时的受力分析图；

（2）飞机在水平跑道上匀加速滑行所需条件是什么？

（3）若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞，跑道的长度至少多大？

24. （20分）地球表面的大气中存在垂直地面向下的匀强电场，称为大气电场。在开阔的旷野上，天气晴好时大气电场的场强大小约为100V/m，雷电天气时甚至可以达到2×104 V/m。

科学家设计了测量大气电场的仪器，其原理如图所示。一块长方形金属平板M平行地面放置，板长L=1.0m，宽D=0.5m，金属板通过灵敏电流表与大地连接，如图（a）所示。由于大气电场E的存在，金属板M上感应出均匀分布的负电荷，单位面积电荷量为
，其中静电力常量
。

另一块形状相同的接地金属板N可以左右平移，N板平移到M板正上方时，M板被完全屏蔽，其上的电荷全部流入大地。当M板的部分面积被屏蔽时，被屏蔽部分所带的电荷将流入大地, 如图（b）所示。灵敏电流表测得从M板流到大地的电流即可算出大气电场的场强大小。

（1）若大气电场的场强为100V/m时，求距地面2.0m高处的电势（取地面电势为零）；

（2）若N板匀速向左平移，速度大小v=1.0m/s，N板屏蔽M板过程中灵敏电流表读数为1.0×10-8A，求此时大气电场的场强大小；

（3）试分析人在大气电场中为什么不会触电。

25.（22分）如图所示，一个“U”形金属导轨靠绝缘的墙壁水平放置，导轨长L=1.4m，宽d=0.2m。一对长L1=0.4m的等宽金属导轨靠墙倾斜放置，与水平导轨成q角平滑连接，q角可在0~60°调节后固定。水平导轨的左端长L2=0.4m的平面区域内有匀强磁场，方向水平向左，磁感应强度大小B0=2T。水平导轨的右端长L3=0.5m的区域有竖直向下的匀强磁场B，磁感应强度大小随时间以
均匀变大。一根质量m=0.04kg的金属杆MN从斜轨的最上端静止释放，金属杆与斜轨间的动摩擦因数μ1=0.125，与水平导轨间的动摩擦因数μ2=0.5。金属杆电阻R=0.08Ω，导轨电阻不计。

（1）求金属杆MN上的电流大小，并判断方向；

（2）金属杆MN从斜轨滑下后停在水平导轨上，求q角多大时金属杆所停位置与墙面的距离最大，并求此最大距离xm。

理科综合能力测试试题答案及评分参考

1．D 2．D 3．B 4．C 5．C 6．C 7．C 8．A 9．D 10．A 11．D 12．B 13．D 14．C 15．A 16．D 17．D 18．AC 19．ABC 20．BD

21.（1）ABC （3分）

（2）作图正确给4分，功与速度之间的关系Wμv2 （3分）

22.（10分）

（1）如图1所示：连线正确给4分 （2）如图2所示：作图正确给4分；

电动势E=（1.44±0.05）V，内阻r =（0.52±0.05）Ω （2分）

23．（1）受力分析如图所示。

（2）由牛顿第运动定律，得

①

②

③

题给条件

综合上述各式，得

④

由于飞机起飞时速度在变化，要确保整个过程均为匀加速直线运动，必须满足

⑤

⑥

（3）匀加速运动的加速度为

⑦

起飞的条件为

，即

⑧

由匀加速运动关系式

⑨

得：

10

评分标准：（1）4分；（2）6分；①、②、③、④、⑤、⑥式各1分；（3）6分；⑦、⑧式各2分，⑨、10式各1分。

24．（1）由电势差与场强的关系

…………………….①

取地面为电势零点，所以电势为200V； …………………….②

（2）M板被屏蔽的长度
…………………….③

M板被屏蔽的面积
…………………….④

从M板流入大地的电荷量
…………………….⑤

电流表测得的电流
……………………⑥

代入数据得

……………………. ⑦

（3）由于人体为导体，人体在地电场中仍为等势体，不同部分间没有电势差，所以人体中不会有电流而引起触电。

评分标准：

共20分

（1）①②各给2分；

（2）③④⑦各给2分，⑤⑥各给3分；

（3）4分

25．（1）由电磁感应定律
……………………. ①

由欧姆定律得
……………………②

MN棒上的电流大小
…………………….③

MN棒上的电流方向：N?M …………………….④

（2）设导体棒滑出水平磁场后继续滑行x后停下

由动能定理得

…………⑤

代入数据得

……………. ⑥

当
时，x最大 ………………⑦