大教育联盟第一次联考(正卷)

物理试题

第Ⅰ卷 选择题 共7题，共42分

每题给出的四个选项中，有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选和不选的得0分。

1．如图1所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的速度-时间（v-t）图线。已知在t1时刻b车追上a车。由图可知( )

A．在时刻t2，两车再次相遇

B．在t1到t2这段时间内，两车的平均速度相等

C．在t1到t2这段时间内，b车的加速度大小先减少后增大

D．在t1到t2这段时间内，两车之间的距离先增大后减小

2．静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，其工作原理如图2所示。忽略运动中涂料微粒间的相互作用和微粒的重力。下列说法中正确的是( )

A．当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时,在运动中的涂料微粒所受电场力增大

B．涂料微粒的运动轨迹仅由被喷涂工件与静电喷涂机之间所接的高压电源决定

C．在静电喷涂机水平向左移动的过程中,有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点(相对工件的距离不变)处,先经过微粒的电势能较大

D．涂料微粒在向被涂工件运动的轨迹中,在直线轨迹上电势升高最快

3．下列关于物理学发展中的史事、方法和思想总结正确的是

A．牛顿在探索万有引力的过程中利用的是类比法，通过苹果与月球的类比猜想出苹果所受的重力与月球所受的引力可能是同一性质的力

B．卡文迪许利用扭秤实验完成两个物理量的测量,一是万有引力常量，二是静电力常量;在实验中都应用到了微量放大的思想

C．伽利略利用斜槽实验，直接得出了速度与时间成正比，并合理外推得出物体自由下落的速度与时间成正比

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了等效替代思想

4．如图3所示，质量相等的A、B小物块用轻弹簧相连，用细线把A悬挂在天花板上，B放在水平面，静止时，B对地面的压力刚好为零。忽略空气阻力，剪断A上的细线之后

A．A向下运动过程中，加速度先减小后增大

B．A向下运动过程中，在弹簧处于原长时速度达到最大

C．A运动到最低点时，地面对B的支持力等于A、B的重力之和

D．A运动到最低点时，弹簧的弹性势能与细绳剪断前相等

5．如图4（甲）所示，两平行光滑导轨倾角为300，相距10cm，质量为10g的直导线PQ水平放置在导轨上，从Q向P看的侧视图如图4（乙）所示。导轨上端与电路相连，电路中电源电动势为12.5V，内阻为0.5Ω，限流电阻R=5Ω，R'为滑动变阻器，其余电阻均不计。在整个直导线的空间中充满磁感应强度大小为1T的匀强磁场（图中未画出），磁场方向可以改变，但始终保持垂直于直导线。若要保持直导线静止在导轨上，则电路中滑动变阻器连入电路电阻的极值取值情况及与之相对应的磁场方向是

A．电阻的最小值为12Ω，磁场方向水平向右

B．电阻的最大值为25Ω，磁场方向垂直斜面向左上方

C．电阻的最小值为7Ω，磁场方向水平向左

D．电阻的最大值为19.5Ω，磁场方向垂直斜面向右下方

6．同步卫星的发射方法是变轨发射，即先把卫星发射到离地面高度为200km~300km的圆形轨道上，这条轨道叫停泊轨道;如图5所示，当卫星穿过赤道平面上的P点时，末级火箭点火工作，使卫星进入一条大的椭圆轨道，其远地点恰好在地球赤道上空约36000km处，这条轨道叫转移轨道;当卫星到达远地点Q时，再开动卫星上的发动机，使之进入同步轨道，也叫静止轨道。关于同步卫星及发射过程，下列说法正确的是

A．在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的线速度大于在停泊轨道运行的线速度

B．在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道运行的机械能

C．卫星在转移轨道上运动的速度大小范围为7.9km/s～11.2km/s

D．所有地球同步卫星的静止轨道都相同

7．如图6所示，BC是半径为R的竖直面内的圆弧轨道，轨道末端C在圆心O的正下方，∠BOC=60°，将质量为m的小球，从与O等高的A点水平抛出，小球恰好从B点沿圆弧切线方向进入圆轨道，由于小球与圆弧之间有摩擦，能够使小球从B到C做匀速圆周运动。重力加速度大小为g。则

A．从B到C，小球克服摩擦力做功为
mgR

B．从B到C，小球与轨道之间的动摩擦因数可能保持不变

C．A、B两点间的距离为

D．在C点，小球对轨道的压力为
mg

第Ⅱ卷 非选择题，共68分

8．Ⅰ(8分)①图7是某同学连接的实验电路实物图。若L1、L2灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查，应用多用电表的直流电压档进行检查，那么选择开关应置于_______量程。

A．直流电压2.5V B．直流电压10V

C．直流电压50V D．直流250V

②该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间电压时，红表笔应接触______（填a或b）。根据测试结果，可以判定出故障是________。

A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．cd段断路 D．df段断路

③将开关断开，再选择欧姆档测试，测量结果如表2所示，那么进一步检查出现的故障是_________。

A．灯L1断路

B．灯L2断路

C．灯L1、L2都断路

D．de间导线断路

Ⅱ(9分)某兴趣小组利用如图8所示的装置来“探究合外力的功与物体动能变化的关系”。他们通过改变光电门的位置和悬挂物的质量进行多次实验，采集多组数据。已知将此装置平衡摩擦后，小车总是由同一位置自由释放，小车上方固定一宽度为d的挡光板。

①下列关于操作中的说法，正确的是______。

A．调整轨道的倾角至合适位置的标志是：悬挂物连带小车在轨道上匀速运动

B．实验时，使悬挂物的质量远小于小车的质量，就可以近似认为悬挂物的重力等于小车所受拉力

C．实验时，务必先接通光电门，待其正常工作后，再释放小车

D．多次实验时，一定要让小车由静止释放

②本小组同学在实验中有不同操作和数据处理方式，你认为合理的说法是________。

A．甲同学把小车的末速度(v)作为横坐标,拉力对小车做的功(W)作为纵坐标，人为画出该图线后再分析得出结论

B．乙同学保持悬挂物的质量不变，以小车的位移(x)作为纵坐标，以小车的末速度的平方(v2)作为横坐标，人为作出图线后能得出结论

C．丙同学保持小车的位移不变,以悬挂物的质量(m')为纵坐标，以小车的末速度的倒数(
)作为横坐标,人为作出图线后能得出结论

D．丁同学保持小车的位移不变,以悬挂物的质量(m')为纵坐标,以小车和悬挂物的获得的总动能(
)作为横坐标,人为作出图线后能得出结论

③戊同学对实验数据进行分析。他把小车和悬挂物作为研究对象，悬挂物的重力作为合力，计算出的结果始终是：悬挂物重力做的功小于小车和悬挂物整体动能的增量，即没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，你认为导致此结果的主要原因是________________________________________________________________________。

9．（15分）在某次汽车性能测试实验中，质量为m的汽车在平直路面上从A处启动加速运动时间t1后关闭发动机，然后立即踩刹车减速运动时间t2后停在B处，测得A、B相距L。已知汽车减速过程受到的阻力是加速过程的2倍。若把加速过程视为匀加速直线运动，减速过程视为匀减速直线运动，求：

（1）汽车运动过程中的最大速度？ （2）汽车加速过程的牵引力？

10．(18分) 激流勇进是游乐园常有的机动游乐项目。其工作原理是由主动轮将游船沿较长的倾斜轨道提升至一定高度，然后船只从高处滑下，冲入水中，溅起很高且美丽的水花,整个过程刺激又有趣。其工作过程可以简化为如下情景：如图9所示，左侧倾角α=30°的轨道AB(其长L1=30m)上相互间隔安装着主动轮，主动轮与游船间的动摩擦因数
；右侧倾角β=53°的轨道CD(其长L2=20m)上相互间隔安装着导向轮（不会提供动力），导向轮与游船间的动摩擦因数均为
；左右两侧轨道通过一段平滑轨道BC(其长L3=3m)相连,两相邻主动轮(或导向轮)间的距离s0=1m。长为L0=2m的游船上坐着两个游客,总质量为180kg，从左侧轨道如图所示的位置由静止开始被主动轮带动向上运动(主动轮的半径r=0.2m，恒定的角速度ω=10rad/s),达恒定的速率后，一直以此速率运动到游船尾部刚好与右侧轨道的上端C点平齐的位置,之后在导向轮上向下滑动。已知g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。

（1）游船从轨道左侧运动到右侧底端(船头刚好触及水面)所用总时间是多少?

（2）动力装置在游船达到恒定速率前后(没有到达BC轨道)需增加的功率之比。

11．（18分）如图10所示，在矩形区域abcd内有匀强电场和匀强磁场。已知电场方向平行于ad边且由a向d，磁场方面垂直于abcd平面，ab边长为
，ad边长为2L。一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为v0的速度射入场区，恰好作匀速直线运动；若撤去电场，其它条件不变，则粒子从c点射出场区（粒子重力不计）。

（1）求撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间？

（2）若撤去磁场，其它条件不变，求粒子射出电场时的速度大小？

（3）若在（2）问中，粒子射出矩形区域abcd后立即进入另一矩形磁场区域，该矩形磁场区域的磁感应强度大小和方向与（2）问中撤去的磁场完全相同，粒子经过该矩形区域后速度平行bc，试求该矩形区域的最小面积？

物理参考答案及评价标准

1【答案】C

【解析】过了t1时刻之后，b车的速度大于a，b车超过a车，两车的距离逐渐增大，在t2时刻两车的速度再次相等，在t1到t2这段时间内，b车行驶的距离大于a车，A、B、D选项均错。曲线b上每点切线的斜率表示b车的加速度大小，故C选项正确。

2【答案】D

【解析】当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时→两极间的电压不变,则电场强度减小，涂料微粒所受的电场力减小，A正确.涂料微粒的运动轨迹应由微粒的初速度与所受电场力决定→而微粒所受电场力又由静电喷涂机与被喷涂工件间的电场强度有关→其电场强度又由电压与距离共同决定，B错误.静电喷涂机与被喷涂工件之间的电势差一定,所经过距离最短，电势变化最快，D正确.

3【答案】A

【解析】牛顿假设苹果与月球在运动中受到的是同种性质的力,都是地球对它们的引力,并进一步认为行星围绕太阳运动的向心力也是太阳对行星的引力，A选项正确.。卡文迪许的扭秤实验测出了万有引力常量，测量静电力常量的是库仑等人；的确扭秤实验中应用了微量放大思想，B选项错误。伽利略利用著名的斜槽实验，直接得出了位移与时间的平方成正比，间接得出了速度与时间成正比，并合理外推得出物体自由下落的速度与时间成正比，C选项错误。 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元积分思想，D选项错误。

4【答案】A

【解析】A向下运动过程中，对A由牛顿第二定律有：mg-kx=ma，当mg>kx时，随着x的增大，a减小，当mgkx时，A向下加速运动，当mg

5【答案】D

【解析】对直导线受力分析知，当安培力平等于斜面向上时，有最小值，由左手定则可断定对应磁场方向垂直斜面向右下方，安培力的最小值为BIL=mg/2，电流有最小值
，由闭合电路欧姆定律得
，解得滑动变阻器连入电路的电阻最大值为
，故D选项正确。

6【答案】BD

【解析】由
可得，卫星在圆轨道上运动时
，由于静止轨道半径大于停迫轨道半径，故卫星在静止轨道上运行的速度小于在停迫轨道上运行的速度，A选项错；在P、Q处两次点火，燃气反冲推力均对卫星做正功，卫星的机械能增加，B选项正确；卫星在停迫轨道上的速度可近似认为等于7.9km/s，卫星在椭圆轨道上Q点的速度小于7.9km/s，C选项错；同步卫星做圆周运动的向心力等于地球对卫星的万有引力，因此，卫星的轨道圆心与地心重合，又因同步卫星与地球自转角速度相同，则轨迹圆必与赤道同平面，且高度相同，即所有同步卫星轨道相同，D选项正确。

7【答案】AC

【解析】从B到C，小球动能不变，合力做功等于零，即重力做功等于小球克服摩擦力做的功，A选项正确；从B到C，由牛顿第二定律：
，
，θ从600逐浙减小到0，v大小保持不变，由此可得
逐浙增大，而
逐浙减小，由
可得，
逐浙减小，B选项错误；小球由A至B做平抛运动，设初速度
，平抛时间
，竖直方向有
，解得
；B点的速度相切与圆轨道，故平抛的速度偏向角为
，有
，可得
，
，A、B之间距离为
，C选项正确；对C点的小球，由牛顿第二定律：
，
，由牛顿第三定律可得球对轨道的压力与支持力大小相等，解得
，故选D选项错。

8、（17分）

Ⅰ【答案】（1）B，a，D（6分）（2）D（2分）

【解析】（1）四节干电池总电动势为6V，因此用直流电压档进行检测时为了使得多用电表不超量程又指针偏转较大，选10V量程，即B选项正确；测试时电流红进黑出，红笔应接触电势较高的a点。两灯都不亮，表明发生了断路故障，ab间有示数，表明电源正常工作，df间有示数，表明断路发生在这两点间，cd间无示数，表明灯L1正常，D选项正确。（2）开关断开后，cd，ef间电阻较小，表明两灯均正常。de间电阻很大，表明导线de发生了断路，D选项正确。

Ⅱ【答案】①BCD(3分)；②BD(3分)。③小车前端到光电门的感光点之间的距离x小于小车从开始运动到挡光板通过光电门的感光点而获得瞬时速度的位移（或答“挡光板的宽度”也可以）(3分)。

【解析】①调整轨道的倾角至合适的位置，完全平衡摩擦力，其标志是:不能连入悬挂物而小车在轨道上匀速运动，A选项错误。在实验时，使悬挂物的质量远小于小车的质量，就可以近似认为悬挂物的重力等于小车所受拉力，这符合实验原理的简化思想，B选项正确。实验时，务必先接通光电门，等其正常工作后，再释放小车，这犹似在"测量物体运动的加速度"实验中，先接通电源，待计时器正常工作后再释放小车，C选项正确。上述装置中只有一个光电门，只能测量小车发生一段位移末的速度，所以一定要让小车由静止释放，D选项正确。

②由动能定理知
，由此得W－v图线是抛物线，可作出的图线虽然为曲线，但不能肯定就是抛物线，不能得到结论，A选项错误.。由动能定理知
F拉为悬挂物的重力不变，即
，其图线为一条倾斜直线，能得出实验结论，B选项正确。由动能定理知
，x不变，
，其图线为一条曲线，不能得出实验结论，C选项错误。对系统,由动能定理有
，x不变，
，其图线为一条倾斜直线，能得出实验结论，D选项正确。

③小车的挡光板通过光电门的感光点的瞬时速度，近似认为等于挡光板通过光电门感光点的平均速度，即为挡光板通过光电门的这段时间内的中间时刻的速度，小车前端到光电门的感光点之间的距离x小于小车从开始运动到挡光板通过光电门的感光点而获得瞬时速度的位移。

9、（15分）【答案】（1）
（2）

【解析】（1）设物块运动的最大速度为vm，前后段的平均速度大小均为
，由运动规律有：
…………………………………………………………………（4分）

解得：
………………………………………………………（2分）

（2）设匀加速运动的牵引力为F，加速度大小为a1，阻力为f；匀减速运动的加速度大小为a2，阻力为2f。由牛顿第二定律得：

…………………………………………………………………（2分）

……………………………………………………………………（2分）

又由运动学规律得：
………………………………………………………（2分）

………………………………………………………（2分）

联解得水平恒力大小为：
…………………………………………（1分）

10、（17分）【答案】（1）19.3s （2）

【解析】（1）游船加速上升阶段，设其加速度为a1，由牛顿第二定律有：

………………………………………（1分）

代入数据得a1=2.5m/s2

从静止至达共速所用时间为t1，上移的距离为x1，由运动学规律有：

v=a1t1

主动轮的线速度

联解得t1=0.8s………………………………………………………………………（2分）

又因
解得x1=0.8m………………………………………………………（1分）

匀速运动的位移
……………………（1分）

匀速运动的时间
…………………………………………（1分）

游船在右侧轨道上匀加速运动，加速度为a2,由牛顿第二定律有：

…………………………………………………（1分）

代入数据得

加速运动的时间为t3，游船在右侧轨道上发生的位移为：

…………………………………………………………（1分）

联解并代入数据得t3=2.4s…………………………………………………………（1分）

故游船从轨道左侧运动到右侧底端(船头刚好触及水面)所用总时间为：

……………………………………………………………（1分）

（2）游船达到恒定速率前动力装置增加的功率为：

………………………………………………………（3分）

游船达到恒定速率后动力装置增加的功率为：

………………………………………………………（3分）

动力装置在游船达到恒定速率前后(没有到达BC轨道)需增加的功率之比：

………………………………………………………………（1分）

11．（19分）【答案】（1）
（2）
（3）

【解析】（1）撤去电场后，带电粒子在磁场中作匀速圆周运动，设圆半径为R，在场区内轨迹圆所对应圆心角为
，由几何关系有：

……………………………………………………………（1分）

……………………………………………………………………（1分）

解得R=2L，
………………………………………………………………（1分）

轨迹圆弧长为
……………………………………………………（1分）

在磁场中运动时间
……………………………………………（1分）

（2）电场和磁场均存在时，粒子做匀速直线运动：qE=qv0B………………………（1分）

撤去电场，粒子做匀速圆周运动：
，R=2L………………………（1分）

联解得：
………………………………………………………………（1分）

撤去磁场后，带电粒子在电场中作类平抛运动，假设带电粒子从ab边射出场区，由运动学规律有：

，而
…………………………………………………………（1分）

解得
………………………………………………………………………（1分）

带电粒子沿ab方向运动距离为
，x大于ab边长，故假设不成立，带电粒子从bc边射场区，则
……………………………………………………（1分）

只有电场时，带电粒子出场区时沿电场