湖南省长沙市雅礼中学2015届高三5月一模物理

雅礼中学理科综合能力物理试题（5月1模）二、选择题(本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18小题只有一项符合题目要求，第19～21小题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)14.低碳环保是我们现代青年追求的生活方式。如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是：()A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越大15．如图所示，质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下，沿光滑斜面做匀速直线运动，A、B间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为30°，则匀速运动时弹簧的压缩量为()A.FkB.F3kC.F2kD.F4k16．2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术。如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动。卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。则以下说法正确的是A．卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等均为B．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其减速C．“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，运行一段时间后，高度会降低，速度增大，机械能会减小D．卫星“”由位置A运动到位置B所需的时间为grRr3217．如图所示，一根细绳的上端系在Ｏ点，下端系一个重球Ｂ，放在粗糙的斜面体Ａ上。现用水平推力Ｆ向右推斜面体使之在光滑水平面上向右匀速运动一段距离（细绳尚未到达平行于斜面的位置）。在此过程中A．水平推力Ｆ为恒力B．摩擦力对斜面体A不做功C．水平推力Ｆ和重球Ｂ对Ａ做功的大小相等D．对重球Ｂ的摩擦力所做的功与重球Ｂ对Ａ的摩擦力所做的功大小相等18.如图所示的+Q和﹣Q是两个等量异种点电荷，以点电荷+Q为圆心作圆，A、B为圆上两点，MN是两电荷连线的中垂线，与两电荷连线交点为o，下列说法正确的是()A．A点的电场强度大于B点的电场强度B．把质子从A点移动到B点，静电力对质子做功为零C．电子在A点的电势能小于在B点的电势能D．把质子从A点移动到MN上任何一点，质子电势能都增加19．机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”，城市“雾霾”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是规格后轮驱动直流电动机车型：60″电动汽车电动机额定输出功率：1675W整车质量：400kg额定转速：600r/min蓄电池(容量It＝800Ah，输出电压：U≥36V)额定工作电压/电流：36V/50AA.电动汽车正常工作时消耗的电功率1800WB．电动机的内阻为0.5ΩC．蓄电池充满电后储存的电能不小于1.04×108JD．充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h20．如图所示，匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L(4W，100Ω)和滑动变阻器，已知图示状况下灯泡正常发光，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是A．此时原副线圈的匝数比为2:1B．此时电流表的示数为0.4AC．若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗D．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大21.如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n=20，总电阻R=2.5Ω，边长L=0.3m，处在两个半径均为r=L/3的圆形匀强磁场区域中。线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合。磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间变化，B1、B2的值如图乙所示。（取π=3）A.通过线框中感应电流方向为顺时针方向B.t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC.在t=0.6s内通过线框中的电量为0.12CD.经过t=0.6s线框中产生的热量为0.06J1415161718192021BCCCCACDACCD第Ⅱ卷(非选择题，共174分)三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题(11题，共129分)22.（6分）某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律：在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落。在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如下图所示。把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U。改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U。（1）如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线（选填“U－h”或“U2－h”）更容易得出结论。（2）影响本实验精确程度的因素主要是（列举一点即可）。22（6分）（1）（3分）（2）空气阻力（或电磁感应损失机械能）（3分）23．（10分）在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：A：小灯泡“2.5V，0.2A”B：电流表0-0.6A-3A（内阻约1Ω）C：电压表0-3V-15V（内阻很大）D：滑线变阻器“2A，10Ω”E：电源（两节干电池）F：开关一个，导线若干（1）在实验时小杰同学采用了如上图所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进的地方有（2）在改正电路需改进之处后，小杰同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如右图，实验数据如下：U（V）2.372.302.182.101.901.601.30I（A）0.110.140.180.210.290.420.56Ⅰ．请在坐标纸上画出U—I图线，由图线可得E=V，电源内阻为r=ΩⅡ．描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如小杰所猜测？由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因。23．（10分）（1）（2分，答对两个得1分）电流表应外接；电流表量程太大；滑线变阻器滑片应置于左侧（2）Ⅰ．2.57V~2.67V2.34Ω~2.44Ω（E、r各2分，图2分）Ⅱ．（回答不是如猜想1分，原因回答正确2分）答：电源电动势可达2.6V左右，并非如小杰同学猜测原因：可知在1.8V时小灯泡电阻RL约9.4Ω，则分压支路小灯泡与电流表总电阻约为10Ω，滑线变阻器与分压支路电阻并联值R并≈5，则24.（14分）如图所示，A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连，其中A带负电，电荷量大小为q。A静止于斜面的光滑部分（斜面倾角为37°，其上部分光滑，下部分粗糙且足够长，粗糙部分的摩擦系数为μ，上方有一个平行于斜面向下的匀强电场），轻绳拉直而无形变。不带电的B、C通过一根轻弹簧拴接在一起，且处于静止状态，弹簧劲度系数为k。B、C质量相等，均为m，A的质量为2m，不计滑轮的质量和摩擦，重力加速度为g。（1）电场强度E的大小为多少？（2）现突然将电场的方向改变180°，A开始运动起来，当C刚好要离开地面时（此时B还没有运动到滑轮处，A刚要滑上斜面的粗糙部分），请求出此时B的速度大小。（3）若（2）问中A刚要滑上斜面的粗糙部分时，绳子断了，电场恰好再次反向，请问A再经多长时间停下来？24.（14分）解(1)A静止，根据平衡条件有qEmg037sin2（2分）解得qmgE56（1分）（2）初始时刻B静止，设弹簧压缩量为x，由平衡条件有mgkx当C刚要离开地面时，C对地面的压力N=0，设弹簧伸长量为x´由平衡条件有kxmg由于B、C重力相等，故xx=mgk（2分）分析可知，当C刚要离开地面时，B向上运动LB=2x，A沿斜面下滑LA=2x对A、B系统根据动能定理可得20)2(2137sin2vmmmgLqELmgLBAA（2分）解得υ2815mgk（2分）(3)A滑上斜面的粗糙部分，电场反向，电场力与重力下滑分力的合力为零，由牛顿第二定律可得maN2（1分）037cos2mgN（1分）得20/5437cossgmga（1分）故A做匀减速直线运动，时间kmavt152845（2分）25、（17分）如图，在xOy平面直角坐标系中，直线MN与y轴成30°角，P点的坐标为(－536a，0)，在y轴与直线MN之间的区域内，存在垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场．在直角坐标系xOy的第Ⅳ象限区域内存在沿y轴负方向、大小为E＝12Bv0的匀强电场，在x＝3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为Q，电子束以相同的速度v0从y轴上0≤y≤2a的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场．已知从y＝2a点射入的电子在磁场中轨迹恰好经过O点，忽略电子间的相互作用，不计电子的重力．求：(1)电子的比荷em；(2)电子离开磁场垂直y轴进入电场的位置的范围；(3)从y轴哪个位置进入电场的电子打到荧光屏上距Q点的距离最远？最远距离为多少？25、（17分）解析(1)由题意可知电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r＝a由Bev0＝mv20r得（2分）电子的比荷em＝v0Ba.（1分）(2)粒子能进入电场中，且离O点下方最远，则粒子在磁场中运动圆轨迹必须与直线MN相切，粒子轨道的圆心为O′点．（轨迹画出给3分，)则O′M＝2a由三角函数关系可求得tan30°＝OPOM，得OM＝52a有OO′＝0.5a，即粒子离开磁场离O点下方最远距离为ym＝1.5a，从y轴进入电场位置在0≤y≤1.5a范围内．3分(3)电子在电场中做类平抛运动，设电子在电场的运动时间为t，竖直方向位移为y，水平位移为x，水平方向x＝v0t竖直方向y＝12Eemt2代入得x＝4ay2分设电子最终打在荧光屏的最远点距Q点为H，电子射出电场时的夹角为θ，有tanθ＝vyvx＝Eem·xv0v0＝4ay2a2分有H＝(3a－x)tanθ＝(3a－4ay)·4ay2a，2分当3a－4ay＝4ay时，即y＝916a时，H有最大值，由于916a1.5a，所以Hmax＝98a.