2015届浙江省慈溪市、余姚市高三上学期期中联考物理试题及答案

2015届浙江省慈溪市、余姚市高三上学期期中联考物理试题及答案 浙江省慈溪市、余姚市2015届高三上学期期 中联考物理试题 本试卷分第I卷和第?卷两部分，共100分，考试时间100 分钟。 第I卷 选择题(共55分) 一(单项选择题(本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1(在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服是用铜丝编织的，则下列说法正确的是 A(铜丝编织的衣服不易拉破 B(铜丝电阻小，对人体起到保护作用 C(电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零 D(电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零 2(如图1所示是一道闪电划破夜空击中北京中央电视塔。假设发生闪电的云层带负电，则在闪电瞬图1 间，电视塔受到地磁场的在水平方向的作用力方向是 A(向东 B(向南 C(向西 D(向北 3(下列选项中的各1/4圆环大小相同，所带电荷量已在图2中标出，且电荷均匀分布，各1/4圆环间彼此绝缘。 坐标原 O点处电场强度最大的是 - 1 - D B A C 图2 4(如图3甲所示的电路，电电动势E=8V，电阻R与一个电流传感器相连，传感器可以将电路中 a 的电流随时间变化的曲线显示在计b i 算机屏幕上，先将S接2给电容器C甲 乙 图3 充电，再将S接1，结果在计算机屏 幕上得到如图3乙所示的曲线，将该曲线描绘在坐标纸上(坐标纸上的小方格图中未画出)，电流坐标轴每小格示0.1mA，时间坐标轴每小格表示0.1s，曲线与AOB所围成的面积约为80个小方格。则下列说法正确的是 a b A(充电电流由a极板穿过电容器内部流向b c d 极板 h B(放电电流方向如甲图i所示方向 -4B C(电容器充电完毕时，所带电荷约为8×10C 图4 D(电容器的电容约为0.1F 5(如图4，边长为L均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd自磁场上方h高度处自由下落，刚进入磁场时恰好做匀速直线运动。现减小下落的高度h也能使线框在刚进入磁场时就 - 2 - 做匀速直线运动，则可行的是 A(用同种规格的导线，做成边长为2L的单匝线框 B(用同种规格的导线，做成边长仍为L的双匝线框 C(用同种材料但粗一些的导线，做成边长仍为L的单匝线框 D(用密度相同但电阻率较小的导线，做成边长为2L的单匝线框 6(电动自行车是生活中重要的交通工具，某品牌电动自行车的铭牌如下: 车型: 电池规格: 20寸(车轮直径:508 36 V 12Ah(蓄 mm) 电池) 额定转速:210 整车质量:40 kg r/min(转/分) 外形尺寸: 充电时间:2h, L 800 mm×W650 1 8h mm×H 100 mm 1 电机:后轮驱动、直额定工作电压/ 流永磁式电机 电流:36V/5A 当蓄电池充满电量后，根据此铭牌中的有关数据，下列说法不正确的是 ((( 2A(该车的额定功率约为4.32×10W B(该车的额定时速约为20km/h C(该车约能行驶2.4小时 6D(该车一次充满电所储存的电能约为1.56×10J - 3 - 7(电磁泵在目前的生产科技中得到了广泛应用。如图5所示是电磁泵的原理图，泵体是一个长方体，ab边长为L，两侧端面是边长为a的正方形;流经泵体内的液体密度为ρ，在a b d c 电源 进口处接入电导率为σ(电阻率的倒数)的导电液，泵体所在导电液进口 B 图5 处有方向垂直向外的磁场B，泵体的上下两表面接在电压恒为U的电上。则 A(泵体上表面应接电负极 B(通过泵体的电流I = UL/σ C(增大磁感应强度每秒被抽液体的质量就越大 D(增大导电液σ，电磁驱动力所产生的附加压强越小 8(在如图6所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U、U和U表示，各电表示数变化量的大小分123 别用ΔI、ΔU、ΔU和ΔU表示。下列判断正确的是 123 图6 A(|ΔU|+|ΔU|,|ΔU | 123 B(|ΔU|+|ΔU| =|ΔU | 123 UU||Δ11 C(||不变，变小 I|ΔI| U||ΔU22 D(|不变 |变大，I|ΔI| 9(如图7所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U的电场1加速后，射入水平放置、电势差为U的两块导体板间的匀强2 电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入， - 4 - 穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U或U的变化情况为(不计重力，不考虑12 边缘效应) A(仅增大U，d将增大 B(仅增1图7 大U，d将减小 1 C(仅增大U，d将增大 D(仅增大U，d将减小 22 二、不定项选择题(本小题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分) 10(下列对日常生活中应用的电器设备的物理原理说法正确的是 A(煤气灶电子点火一般是利用感应圈产生高压电火花完成的 B(家用电饭煲加热食物主要利用了电流的磁效应 C(为了消除静电现象，有金属外壳的家用电器要采用带保护接地的三孔插座 D(电磁炉是应用电磁感应原理进行加热工作的 11(如图8是位于x轴上某点的电荷在直 Q 线PQ右侧的电势φ随x变化的图线，a、 b是x轴上的两点，过P点垂直于x轴的直 O x a b P 图8 - 5 - 线PQ和x轴是该曲线的渐近线，则以下说法正确的是 A(可以判断出OP间的各点电势均为零 B(负检验电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 C(可以判断出P点左侧与右侧的电场方向均为x轴正方向 D(正检验电荷从a点移到b点，电场力一直做正功 12(如果人或牲畜站在距离电线的落地点8,10 m以内或雷雨天的大树附近，就可能发生触电事故，这种 触电叫作跨步电压触电。如图9所示为跨步电 压的示意图，若站在湿地上的某人两脚间的距 图9 离为0.5 m，一只脚的电阻是300 Ω，人体躯干内部的电阻为1000 Ω，湿地每米的电阻为100 Ω，并假设通过人体和湿地的总电流不变。则 A(若通过躯干的电流为0.1 A时，跨步电压为135V B(若通过躯干的电流为0.1 A时，通过人体和湿地的总电流有3.3A C(若人的两脚之间的距离增大到1.0 m，跨步电压为170V D(若人的两脚之间的距离增大到1.0 m，通过人体的电流将增大到0. 3A 13(如图10所示，将一个近似超导的圆环水平置于非匀强磁场中，圆环恰好能处于静态平衡。则以下正确的是 N A(俯视圆环，圆环中的电流方向为顺时针方向 S 图10 B(若给圆环一个向下的扰动，俯视圆环，电流将变为逆时 - 6 - 针方向 C(若增大圆环的微小阻值，圆环将缓慢下降 D(若增大磁场的磁感应强度，圆环将向下加速运动 14(如图11甲电路所示，电 U/V 阻R两端的电压U与通过该4 3 电阻的电流I的变化关系如 2 图11乙所示，电电动势为7.0 1 V，内阻不计。电阻R,1000 1 0 1 2 3 4 /mA I甲 乙 Ω，且阻值不随温度变化。图11 若改变R，使AB与BC间的电压相等，则此时 2 A(R的阻值为1000 Ω B(R的阻值为400Ω C(通过R的电流为2.5 mA D(通过R的电流为2.0 mA 15(如图12所示，MNPQ为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形 O 轨道，圆轨道半径为R，A、B为圆水H 平直径的两个端点，ACB为圆弧。一O, M N A B 个质量为m、电荷量为-q的带电小 Q C P 球，从A点正上方高为H处由静止释 E 图12 放，并从A点沿切线进入半圆轨道。 不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是 A(小球一定能从B点离开轨道 - 7 - B(小球在AC部分可能做匀速圆周运动 C(小球再次到达C点的速度可能为零 D(当小球从B点离开时，上升的高度一定等于H 16(如图13所示是选择密度相同、大小不同纳米粒子的一种装置。待选粒子带正电且电量与其表面积成正比。待选粒子从O进入小孔时可认为速度为零，加速电场区域?的板间电1 O 1压为U，粒子通过小孔O射入正交的匀强电场磁场区域?，其2q +? O 2中磁场的磁感应强度大小为B，左右两极板间距为d。区域? ? - + 出口小孔O与O、O在同一竖直线上。若半径为r，质量为3120 O 3 图13 m、电量为q的纳米粒子刚好能沿直线通过，不计纳米粒子重00 力，则 2qU0A(区域?的电场与磁场的强度比值为 m0 qU0BdB(区域?左右两极板的电势差U= 1m0 C(若纳米粒子的半径r,r，则刚进入区域?的粒子仍将0 沿直线通过 D(若纳米粒子的半径r,r，仍沿直线通过，则区域?的0 r0电场与原电场强度之比为 r - 8 - 第?卷 非选择题(共45分) 三、本题共3小题，共45分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分(有数值计算的题，解答中必须明确写出数值和单位。 17((12分)如图14所示，在绝缘水平面O点固定一正电荷，电量为Q，在离O点高度为r的A处由静止释放某带同种电荷、0 电量为q的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。则: (1)液珠开始运动瞬间所受库仑力的大小和方向; (2)液珠运动速度最大时离O点的距离h; (3)已知该液珠运动的最大高度B点离O点的距离为2r，0 3则当电量为的液珠仍从A 处静止释放时，问能否运动到原q2 的最大高度B点,若能，则此时经过B点的速度为多大, A r0 O 图14 18((15分) 电磁驱动是现代产业中的重要技术。如图15是磁悬浮机车的电磁驱动模型:机车轨道沿x轴方向，轨道区 - 9 - 域内固定一系列电阻为r=0.5Ω的独立线圈，每线圈通以I=10A的电流后使其产生如图所示的磁场，磁感应强度大小0 均为B=1T，相邻区域磁场方向相反。固定在机车底端的金属框abcd可视为一矩形线圈，电阻为R=0.01Ω，ab边宽度为d，与磁场的宽度相同，bc边长为L=0.5m，平行于y轴，金属框ad、bc两边总处于方向相反的磁场中。驱动机车时，固定在轨道上的独立线圈依次通电，等效于金属框所在区域的磁场以v=12m/s匀速向x轴正方向移动，驱使机车前进，若机车0 所受阻力恒为f=200N。 (提示:当线圈与磁场存在相对速度v，动生电动势E=BLv相 。)求: 相 (1)模型机车启动时刻，金属框中感应电流的方向和大小; (2)模型机车所能达到的最大速率; (3)当模型机车以恒定速率匀速行驶时，整个系统驱动机车y a b 的效率为多大, M N v 0 x Q P c d 图15 - 10 - 19((18分)如图16所示，为一磁约束装置的原理图，圆心为原点O、半径为R的圆形区域?内有方向垂直xoy平面向里的0 匀强磁场。一束质量为m、电量为q、动能为E的带正电粒子0 从坐标为(0、R)的A点沿y负方向射入磁场区域?，粒子全0 部经过x轴上的P点，方向沿x轴正方向。当在环形区域?加上方向垂直于xoy平面的匀强磁场时，上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域?，粒子经过区域?后从Q点第2次 0射入区域?，已知OQ与x轴正方向成60。不计重力和粒子间的相互作用。求: (1)区域?中磁感应强度B的大小; 1 (2)若要使所有的粒子均约束在区域内，则环形区域?中B的大小、方向及环形半径R至少为大; 2 (3)粒子从A点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期。 y A ， R R 0 P 0O x 60 B B 21? Q 图16 - 11 - 高三物理参考答案 一(单项选择题(本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 题1 2 3 4 5 6 7 8 9 号 答C C B C D A C D A 案 二、不定项选择题(本小题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分) 题号 10 11 12 13 14 15 16 答案 AD BD B AC BC BD AD 三、本题共3小题，共45分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分(有数值计算的题，解答中必须明确写出数值和单位。 kQqF,17解:(1);(2分)方向竖直向上(1分) 库02r0 F,2mgF',mg(2)开始运动瞬间: (1分); 速度最大时: 库0库(1分) 1kQqh,2r即F'=F, (1分) 所以(1分) 0库库022h (3)能回到B点。(1分) 液珠q从A处到B处由动能定律的得: w-mgr,0,00电场力 - 12 - (1分) 132从A处到B处由动能定律的得: 液珠qw'-mgr,mv,0B0电场力22 (1分) 3其中， (1w,Uqw',U,(q)ABAB电场力电场力2分) v,gr? (1B0分) 18((1)电流方向adcba(2分) 3,BLvI(2分)代入数据得I=1.2×10A(1分) ,2,,,0R (2)当模型机车达到的最大速率时;(1分) F,f安 BLv2相I, (2分) F,2BIL,安R (1分) 代入数据得 =10m/sv,v,vv0mm相 (1分) (3) ; (1分) P,Fv,fvmm动力安 22P,2Ir，IR;(2分) 0热 P动力,,80%,,，100% (1分) 代入数据得P，P动力热 (1分) y 19解 (1)设在区域?内轨迹圆半 A 径为 = R(1分) r0; 1， R R 01mv2P (1分)(1分)r,E,mv 100O 60 x qB21B 2B 1? Q - 13 - 图16 02mE1?(1分) B, 0qR (2)设粒子在区域?中的轨迹圆半径为，部分轨迹如图，有r2 3mvr,r几何关系知: (2分)， r,，(1分) 2123qB2 6mE0，(1分) ？B,3B,21qR0 方向与相反，即垂直xoy平面向外(1分) B1 由几何关系得，(2分) R,2r，r,3r222 R,3R即(1分) 0 ,,90:，60:,150:(3)轨迹从A点到Q点对应圆心角，要仍从A 点沿y轴负方向射入，需满足; ,150n,360m,m、n属于自然数 即取最小整数m=5，n=12 (3分) 122,m2,m,,T,T,其中(2分) T,12，(T，T)1212qBqB4312 RmE,8600代入数据得(1分) T,(，32),3E0 - 14 -