[普通版]山东省济宁市曲阜市第一中学2015届高三校模拟考试理综物理试卷[附答案]

2015届山东省济宁市曲阜市第一中学高三校模拟考试

理综物理部分

第Ⅰ卷 选择题部分

一、选择题（每小题6分，在每小题给出的四个选项中．只有一项符合题目要求。）

14．在地面附近，存在着一有理想边界的电场，边界A、B将该空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向下的匀强电场，区域Ⅰ中无电场。在区域Ⅱ中边界下方某一位置P，由静止释放一质量为m，电荷量为q的带负电小球，如图（a）所示，小球运动的v-t图象如图（b）所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法不正确的是

A．小球在7s末回到出发点

B．电场强度大小是

C．P点距边界的距离为

D．若边界AB处电势为零，则P点电势为

15．“神舟”十号载人航天发射控制中心的大屏幕上出现的一幅“神舟”十号飞船运行轨迹图如下，它记录了飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示一段时间内飞船绕地球沿圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度。通过观察此图，某同学发现，飞船绕地球环绕一周的过程中，地球大约自转22．50。已知地球半径为6．4×103km，依据上述信息可估算该飞船距离地面的高度和飞船的周期（大约）正确的是：

A．4×105km 1．5h B．6.4×103km 3h

C．300km 1．5h D．7×6.4×103km 24h

16．如图为一个透明均匀玻璃圆柱，其横截面如图所示，由a、b两种单色光组成的复色光通过A点射入，分别从B、C射出，则下列说法正确的是

A．a光的折射率大于b光的折射率

B．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度

C．a、b两种单色光分别从B、C射出时折射角相等

D．a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉条纹间距b的较大

17．地面附近处的电场的电场线如图所示，其中一条方向竖直向下的电场线上有a、b两点，高度差为h。质量为m、电荷量为- q的带电微粒（其所带电荷不影响原电场的分布），从a点由静止开始沿电场线运动，到b点时速度为。下列说法正确的是

A．微粒从a点开始运动到b点的过程中加速度一直增大

B．微粒从a点开始运动到b点的过程中一定一直做加速运动

C．若换成质量为m、电荷量为-2q的带电微粒，从a点由静止释放，微粒将沿电场线在a、b两点间来回运动

D．若换成质量为m、电荷量为+2q的带电微粒，从a点由静止起沿电场线运动到b点时的速度为

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．在很多情况下，我们对物理规律的理解和认识是通过观察和比较物理现象来进行的。在下列观察及根据观察所得出的相应结论中正确的是

A．相同的弹簧受到不同的拉力，拉力越大，弹簧的形变量越大，说明弹簧的形变量和拉力大小有关

B．从同一高度同时做自由落体运动和做平抛运动的小球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动

C．一束平行白光射向玻璃三棱镜，不同颜色的光经过三棱镜偏折的角度不同，说明玻璃对不同色光的折射率不同

D．把一根条形磁铁插入闭合线圈，磁铁插入的速度越大，感应电流越大，说明感应电动势的大小和磁通量变化的大小有关

19．如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其它恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，则

A．甲星所受合力为

B．乙星所受合力为

C．甲星做圆周运动的周期为

D．丙星做圆周运动的线速度大小为

20．如图所示，斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏A连接，连接B的一段细绳与斜面平行。在A中的沙子缓慢流出的过程中，A、B、C都处于静止状态，则在此过程中

A．B对C的摩擦力大小一定减小

B．C对B的作用力大小可能先减小后增大

C．地面对C的摩擦力大小一定减小

D．C对地面的摩擦力方向始终水平向左

第Ⅱ卷（综合题）

21．（10分）两辆相同的小车并排放在两相同的直轨道上，如图所示。小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砂子；小车后端连着纸带，纸带分别穿过固定在轨道上的打点计时器，两个打点计时器并联接在同一接线板上。实验时先接通接线板的电源使两打点计时器同时开始打点，然后同时释放两辆小车，当其中一辆小车快接近导轨末端时，断开接线板的电源，两打点计时器同时停止工作。

下图所示为某次实验得到的两条纸带，纸带上的O点、E点分别为打点计时器接通电源和断开电源时打下的点，它们之间的距离分别为：①号纸带OE=42．40cm、②号纸带OE=63．40cm。纸带上的0、1、2、3、4、5、6为所选取的测量点（相邻两点间还有四个打点未画出），两相邻测量点间的距离如图所示，单位为cm。打点计时器所用电源的频率为50Hz。

（1）利用此装置，研究质量一定时，加速度与力的关系，是否必须求出小车运动加速度的确切值？ （选填“是”或“否”），若是，请根据实验中打出的其中一条纸带求出加速度的值，若否，请说明理由。

根据上图的两条纸带，求出①号纸带和②号纸带对应的加速度值之比为 。

（2）利用此装置，还可以探究做功与物体速度变化的关系。

① 物体速度可以通过打出的纸带求出，任选上述其中一条纸带，求出测量点5的速度v5 =

m/s；（结果保留两位有效数字）

② 若用M表示小车及车上砝码的总质量，m表示砂子及盘的总质量，做功多少可以通过下列方式改变，其中可行的是

A．通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于m

B．通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，不需要平衡摩擦，也不需要满足M远大于m

C．通过改变小盘里砂子的质量来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于m

D．通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时，只需平衡摩擦，不需要满足M远大于m

22．（10分）为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻Rx（阻值约100Ω）、电阻箱R0（0～999．9Ω）、滑动变阻器R、电流表A、电流传感器、直流电源E（内阻可忽略）、导线、开关若干。

（1）甲同学设计如图（a）所示的电路进行实验。

① 根据电路图（a），在图（b）中完成实物图的连接；

图（a） 图（b）

② 实验操作时，先将滑动变阻器的滑片P移到c端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节滑动变阻器R使电流表指针偏转至某一位置如图（c）所示，记下此时的电流I= A。断开S1，使滑动变阻器R的阻值 （选填“不变”或“改变”），调整电阻箱R0的阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表示数仍为I时， R0的读数即为Rx的阻值。

（2）乙同学利用电路（d）进行实验，改变电阻箱R0的值，从电流传感器获得相应的电流I，在计算机上得到1/I-R0图象如图（e）所示，图线纵轴截距为b，斜率为k，则电阻Rx的阻值为 。

（3）若电源内阻不可忽略，则甲、乙两同学的实验方案中哪种方案测电阻Rx更好？为什么？ 。

23．（16分）如图所示，两根相距为d的足够长的光滑平行金属导轨位于水平的xOy平面内，左端接有阻值为R的电阻，其他部分的电阻均不计。在x>0的一侧存在方向竖直向下的磁场，磁感应强度大小按B=kx变化（式中k>0，且为常数）。质量为m的金属杆垂直放在金属导轨上，两者接触良好。在x<0的某位置，金属杆以v0速度开始运动，方向沿x轴正方向。求：

（1）在金属杆运动的整个过程中，电阻R上产生的总热量；

（2）若从金属杆进入磁场的时刻开始计时，始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆上，使金属杆的加速度大小恒为a，方向一直沿x轴负方向。求：

a．闭合回路中感应电流持续的时间；

b．金属杆在磁场中运动时，外力F与时间t关系的表达式？

24．（20分）如图所示，在粗糙水平台阶上放置一质量m=0．5kg的小物块，它与水平台阶间的动摩擦因数μ=0．5，与台阶边缘O点的距离s=5m。在台阶右侧固定一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R=1m，圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板。（，取g=10m/s2）

（1）若小物块恰能击中挡板上的P点（OP与水平方向夹角为37°），求其离开O点时的速度大小；

（2）为使小物块击中挡板，求拉力F作用的最短时间；

（3）改变拉力F的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值。

25．（22分）如图所示，空间区域Ⅰ、Ⅱ存在匀强电场和匀强磁场，MN、PQ为磁场区域的理想边界，Ⅰ区域高度为d，Ⅱ区域的高度足够大。匀强电场方向竖直向上；Ⅰ、Ⅱ区域磁场的磁感应强度均为B，方向分别垂直纸面向里和向外。一个质量为m，电荷量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入电磁场区域后，恰能做匀速圆周运动。已知重力加速度为g。

（1）试判断小球的电性并求出电场强度E的大小；

（2）若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，在图中作出小球的运动轨迹；求出释放时距MN的高度h；并求出小球从开始释放到第一次回到O点所经历的时间t；

（3）试讨论h取不同值时，小球第一次穿出磁场Ⅰ区域的过程中电场力所做的功W。

2015届山东省济宁市曲阜市第一中学高三校模拟考试

理综物理部分参考答案

一、选择题

14．B 15．C 16．C 17．C 18．ABC 19．AC 20．BC

二、非选择题部分

21．（10分）

（1）否；

因两打点计时器同时开始、停止工作，故两小车运动的时间相等，可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度大小之比；

212：317（1：1．48~1．50均正确）；

（2）① 0．24或0．30；②BC

（每格2分，第（2）题的第②小题漏选得1分）

22．（10分）

（1）① 实物连线如图所示；

② 0．40；不变；

（2）b/k；

（3）甲同学方案更好；乙同学的做法中所得到的是被测电阻Rx和电源内阻的总阻值，测量值会大于真实值。

每格2分，第（3）题答出谁的方案更好1分，理由1分）

23．（16分）

解析：（1）金属杆向右运动切割磁感线产生感应电流，同时金属杆受安培力，做减速运动，直到停下。在此过程中，金属杆的动能转化为电能再转化成电阻R的焦耳热。根据能量转化与守恒，电阻R上产生的总热量： （4分）

（2）a．金属杆在磁场中做切割磁感线的运动，产生感应电流，金属杆受安培力和变力F的作用做匀变速直线运动，加速度为a方向向左（沿-x方向）。它先向右运动，速度由v0减到0；然后向左运动，速度再由0增大到v0，金属杆回到x=0处，之后金属杆离开磁场。金属杆向右或向左运动时，都切割磁感线，回路中都有感应电流。

感应电流持续的时间为。 （4分）

（说明：答出的得2分）

b．设金属杆的速度和它的坐标分别为v和x，由运动学公式有

金属杆切割磁感线产生感应电动势

（2分）

由于在x<0区域不存在磁场，故只有在时间t < T=范围内，上述关系式才成立。由欧姆定律可得回路中的电流为：

（2分）

金属杆所受的安培力为：

（向左为正方向） （2分）

金属杆受安培力和变力F共同作用做匀变速运动，以向左方向为正方向，由牛顿第二定律有：

可得： （2分）

24．（20分）

解析：（1）小物块从O到P，做平抛运动。

水平方向： （2分）

竖直方向： （2分）

解得： （2分）

（2）为使小物块击中档板，小物块必须能运动到O点。

由动能定理得： 解得： （2分）

由牛顿第二定律得： 解得： （2分）

由运动学公式得： 解得： （2分）

（3）设小物块击中挡板的任意点坐标为（x，y），由运动学规律可得：

；

由机械能守恒得： （2分）

又 （1分）

化简得： （2分）

由基本不等式得：时，动能最小，其值为： （3分）

说明：如果用其他方法求出正确答案的，同样给分。

25．（22分）

解析：

（1）带电小球进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，重力与电场力平衡，重力竖直向下，电场力竖直向上，即小球带正电。（2分）

由：qE=mg

解得： （2分）

（2）带电小球在进入磁场区域前做自由落体运动，由机械能守恒有：mgh=mv2（1分）

带电小球在磁场中作匀速圆周运动，设半径为R，依牛顿第二定律有：qvB=m（1分）

由于带电小球在Ⅰ、Ⅱ两个区域运动过程中q、v、B、m的大小不变，故三段圆周运动的半径相同，以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形，边长为2R，内角为60º，轨迹如答图（a）所示。由几何关系知R= （2分）

解得h=（2分）；作出小球运动大致轨迹图（a）所示（2分）。

小球从开始释放到回到O点所经历的时间由两部分组成，一部分为无场区的运动，时间（1分）；一部分为电磁场区域的运动，时间（1分）；

总时间 = （2分）

（3）当带电小球在Ⅰ区域作圆周运动的圆弧与PQ相切时，运动轨迹如答图（b）所示，有：半径R=d （1分）

解得对应高度：h0=（1分）

讨论：i．当h<h0时，小球进入磁场Ⅰ区域的速度较小，半径较小，不能进入Ⅱ区域，由磁场上边界MN第一次穿出磁场Ⅰ区域，此过程电场力做功W=0（2分）

ⅱ．当h > h0时，小球进入磁场Ⅰ区域后由下边界PQ第一次穿出磁场Ⅰ区域进入Ⅱ区域，此过程电场力做功 W=－qEd （1分）即W=－mgd（1分）

说明：第（3）问讨论对于当h = h0时的临界情况不做要求，即电场力做功W=0或者W=－mgd均可以。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/b86152ea1eb91a37f1115cac.html