杭州市五校联盟2016届高三年级第二次诊断考试
理科综合物理部分
命题:徐铭之
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、选择题:本大题共7小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
14. 下列说法正确的是( )
A.楞次通过实验研究,总结出了电磁感应定律
B.法拉第通过实验研究,发现了电流周围存在磁场
C.亚里士多德最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同
D.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因
15. 一个做匀加速直线运动的物体先后经过A.B两点的速度分别为和,则下列结论中不正确的有( )
A.物体经过AB位移中点的速度大小为
B.物体经过AB位移中点的速度大小为
C.物体通过AB这段位移的平均速度为
D.物体通过AB这段位移所用的中间时刻的速度为
16. 如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接.将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U,电容器两极板间的场强E的变化情况是( )
A. Q变小,C不变,U不变,E变小
B.Q变小,C变小,U不变,E不变
C.Q不变,C变小,U变大,E不变
D.Q不变,C变小,U变大,E变小
17. 如图所示,把小车放在倾角为的光滑斜面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,不计滑轮质量及摩擦,已知小车的质量为,小桶与沙子的总质量为,小车从静止释放后,在小桶上升竖直高度为的过程中( )
A.小桶处于失重状态 B.小桶的最大速度为
C.小车受绳的拉力等于mg D.小车的最大动能为
二、 选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,
有的只有一个选项是正确的,有的有多个选项正确,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. 如图所示,小物块静止在倾角的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间的变化情况如图所示,物块的速率随时间的变化规律如图所示,取、,重力加速度取g=10,下列说法正确的是( )
A.物块的质量为1kg B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7
C.0.3s时间内力F做功的平均功率为0.32W D.0.3s时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J
19. 质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为υ,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时的( )
A. 向心加速度为 B.向心力为m(g+)
C.对球壳的压力为 D.受到的摩擦力为μm(g+)
20. 如图所示,在一竖直平面内,BCDF段是半径为R的圆弧挡板,AB段为直线型挡板(长为4R),两者在B点相切,,C.F两点与圆心等高,D在圆弧形挡板的最低点,所有接触面均光滑,绝缘,挡板处于水平方向场强为E的匀强电场中,现将带电量为、质量为的小球从挡板内侧的A点由静止释放,小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出,在这段运动过程中,下列说法正确的是()( )
A.匀强电场的场强大小可能等于
B.小球运动到D点时动能一定不是最大
C.小球机械能增加量的最大值为2.6qER
D.小球从B到D运动过程中,动能的增量为1.8mgR-0.8EqR
第Ⅱ卷 非选择题(共78分)
21.(10分)用如图实验装置验证m1 、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1= 50g 、m2=150g ,则(g取9.8m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△EK = J,系统势能的减少量△EP = J,由此得出的结论是 ;
(3)若某同学作出图像如图,则当地的实际重力加速度g = m/s2。
22.(10分)在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为一节新的干电池.
(1)用图(a)所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表读数变化不明显,原因是: .
(2)为了提高实验精度,采用图乙所示电路,提供的器材:
量程3V的电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),
定值电阻R0(阻值未知,约几欧姆),滑动变阻:R1(0~10Ω)
滑动变阻器R2(0~200Ω),单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S,导线若干
①电路中,加接电阻凰有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是
②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填R1或R2).
③开始实验之前,S1、S2都处于断开状态.现在开始实验:
A.闭合S1,S2打向1,测得电压表的读数U0,电流表的读数为I0,则= .(电流表内阻用RA表示)
B.闭合S1,S2打向2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池电动势的表达式为E= ,内阻的表达式r= .
23.(16分)足够长光滑斜面BC的倾角α=53°,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m=2kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成α=53°的恒力F作用,如图(a)所示,小物块在AB段运动的速度﹣时间图象如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)小物块所受到的恒力F;
(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间;
(3)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离.
24.(20分)如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔s1处射入电容器,穿过小孔s2后从距三角形A点的P处垂直AB方向进入磁场,试求:
(1)粒子到达小孔s2时的速度;
(2) 若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;
(3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件?
25.(22分)在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距L=1m,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离d=10mm,定值电阻R1=R2=12Ω,R3
=2Ω,金属棒ab电阻r=2Ω,其它电阻不计.磁感应强度B=1T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m=1×10﹣14kg,带电量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动.取g=10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好.且运动速度保持恒定.试求:
(1)匀强磁场的方向;
(2)ab两端的路端电压;
(3)金属棒ab运动的速度.
理科综合物理部分答案
选择题部分
14
15
16
17
18
19
20
D
A
C
B
AD
AD
BC
非选择题部分
21.(1)2.4 (2)0.58,0.59,在误差允许的范围内,m1 、m2组成的系统机械能守恒(3)9.7
22.Ⅰ、电源内阻很小;Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏;②R1,③A、R0+RA.
B、,
23.解:(1)由图(b)可知,AB段加速度
根据牛顿第二定律,有Fcosα﹣μ(mg﹣Fsinα)=ma
得
(2)在BC段mgsinα=ma2
解得 小物块从B到C所用时间与从C到B所用时间相等,有
(3)小物块从B向A运动过程中,有μmg=ma3 解得
滑行的位移
所以小物块不能返回到A点,停止运动时,离B点的距离为0.4m.
24.解:(1)带电粒子在电场中运动时由动能定理得: 2分
解得粒子进入磁场时的速度大小为 2分
(2) 粒子的轨迹图如图甲所示,粒子从进入磁场到从AD间离开,由牛顿第二定律可得:-----1分
粒子在磁场中运动的时间为 1分)由以上两式可解得轨道半径 2分 磁感应为 2分
(3)粒子从进入磁场到从AC间离开,若粒子恰能到达BC边界,如图乙所示,设此时的磁感应强度为B1,根据几何关系有此时粒子的轨道半径为 ---------------------------1分
由牛顿第二定律可得 ------------1分 解得 -------------1分
粒子从进入磁场到从AC间离开,若粒子恰能到达AC边界,如图丙所示,设此时的磁感应强度为B2,根据几何关系有: 1分 由牛顿第二定律可得 1分
由以上两式解得 -1分总上所述要使粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足:
----2分
25.解:(1)带负电的微粒受到重力和电场力处于静止状态,因重力竖直向下,则电场力竖直向上,故M板带正电.
ab棒向右切割磁感线产生感应电动势,ab棒等效于电源,感应电流方向由b→a,其a端为电源的正极,由右手定则可判断,磁场方向竖直向下.(2)由由平衡条件,得 mg=Eq又 E=
所以MN间的电压:UMN==V=0.1V
R3两端电压与电容器两端电压相等,由欧姆定律得通过R3的电流 I==A=0.05A
ab棒两端的电压为 Uab=UMN+I =0.1+0.05×6=0.4V
(3)由闭合电路欧姆定律得ab棒产生的感应电动势为:E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V
由法拉第电磁感应定律得感应电动势 E感=BLv 联立上两式得 v=0.5m/s
答:(1)匀强磁场的方向竖直向下;(2)ab两端的路端电压为0.4V;(3)金属棒ab运动的速度为0.5m/s.