台州一模理综物理试卷.doc

台州市2015年高三年级调考试题
2015.3
理科综合

注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共300分，考试时间150分钟．
2．用钢笔或圆珠笔书写答案，第Ⅰ卷、第Ⅱ卷答案必须填在答案纸上．

第Ⅰ卷 （选择题 共20题 120分）
一、选择题（本题17小题，每小题6分，共102分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，多选、错选或不选的均得0分）
14．众多的科学家在物理学发展过程中做出了重要的贡献。了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列叙述中符合物理学史实的是
A．奥斯特发现了电流的磁效应并得出了电磁感应定律
B．牛顿通过理想斜面实验得出物体的运动不需要力来维持
C．伽利略通过实验直接证明了自由落体的物体做匀变速直线运动
D．法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
第15题图
15．如图所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端分别固定在a、c端， 绳长L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时轻绳夹角为120º。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是
A．轻绳的弹力大小为mg
B．轻绳的弹力大小为2mg
C．橡皮筋的弹力大于mg
D．橡皮筋的弹力小于mg
16．如图所示，斜面顶端在同一位置的三个光滑斜面AB、AC、AD，均处于水平方向的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．一个带负电的绝缘物块，分别从三个斜面的顶端A点由静止释放，设滑到底端的时间分别为、、，则
A
B
C
D
第16题图

A．== B．＞＞
C．＜＜ D．无法比较
17．课堂上老师做了如图的演示实验，用一根金属丝、一节电池、一块磁铁，可以做一个电动机．先把电池的负极和磁铁连起来，再用金属丝把电池的正极和磁铁连接起来，放开金属丝，金属丝就会转动．下列说法正确的是

第17题图

A．
金属丝转动的动力是安培力

B．
该电动机的工作原理基于电磁感应定律

C．
电源消耗的总功率等于金属丝转动的机械功率

D．
无论磁铁的哪一极与电池的负极相连，金属丝的旋转方向均相同
二、选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有可能有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错得得0分。）
18. 我国云南省某些地方现在仍依靠滑铁索过江，如图甲所示。把滑铁索过江简化成图乙的模型，铁索的两个固定点A、B在同一竖直平面内，AB间的水平距离为L=80m，绳索B点与A竖直距离为h=8m，绳索的长度为100m，已知一质量M=35kg的学生，背着质量约为m=5kg的书包，借助滑轮（滑轮质量不计）从A点静止开始滑到对岸的B点，假设滑轮运行过程中受到的阻力大小恒为12N，重力加速度为10m/s2。下列说法正确的是

第18题图甲 第18题图乙

A．滑到最低点时人处于超重状态
B．该同学到达对岸的速度为10m/s
C．相同体重的两位同学，身高高的同学到达B点的速度大
D．若该同学想从B返回A，在B点的初速度只需要10m/s
第19题图
19．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，已知电阻率。合上开关S的瞬间，则
A．从左侧看环中感应电流沿逆时针方向
B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
第20题图
C．若将铜环放置在线圈右方，铜环将向右运动
D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射
20．如图所示，正四棱柱EFIJKHLZ所在的空间中存在一个匀强电场，其中E、F、I、Z四点电势φE=5V，φF=8V，φI=12V，φZ=6V，则下列说法正确的是
A．H点的电势为5V
B．电场强度方向一定与I、K两点的连线垂直
C．E、K两点间电电势差与I、L两点间电势差相等
D．把2C正电荷从F点移到Z点，无论何种路径，都需要克服电场力做功4J

第Ⅱ卷（非选择题 共10题 共180分）
21.（10分）在“探究求合力的方法”实验中，
（1）本实验采用的科学方法是 　 ▲
A．理想实验   B．等效替代  
C．控制变量法    D．建立理想化模型
（2）图甲是小明同学某次实验用两弹簧秤通过细线Oa、Ob拉橡皮筋OO’的情况，指出图中两处操作不妥当之处：　▲ 　和　▲ ．
（3）图乙显示与细线Oa相连接的弹簧秤示数，读数为 ▲ N。
第21题图乙
a
b
o
o’
第21题图甲

第22题图甲
22.（10分）为了测量一节新干电池的内阻，
（1）甲同学准备采用图甲的实验器材，用欧姆表直接粗测电池的内阻，你觉得是否可行？ ▲ （填“行”或“不行”）
（2）乙同学采用图乙的实验电路图，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表示数变化 ▲ （填“明显”或“不明显”）；
（3）丙同学改进了乙同学的电路图，准备用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材如下：
量程3V的电压表V
量程0.6A的电流表A
定值电阻R0（R0＝1.5Ω）
滑动变阻器R1（0 ~ 10Ω）
开关S
第22题图丙
①请用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图。

第22题图乙

②实验中，改变滑动变阻器的阻值，得到了如下的六组实验数据：

第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
第六组
I/A
0.12
0.20
0.31
0.42
0.50
0.57
U/V
1.25
1.12
0.93
0.86
0.60
0.48
表中数据已在坐标图中描点，请作出U-I图像，并根据图像得出该节电池的内阻r=__▲ _Ω（结果保留两位有效数字）
0.30
1.10
0.90
0.70
0.50
1.30

A
B
第23题图
23. （16分）某兴趣小组设计了一种实验装置，其模型如图所示，中间部分为水平直轨道，左侧部分为倾斜轨道，与直轨道相切于A点，右侧部分为位于竖直平面内半径为R的半圆轨道，在最低点与直轨道相切于B点．实验时将质量为的小球1在左侧倾斜轨道上某处静止释放，使其与静止在水平轨道上某处质量也为的小球2发生无机械能损失的碰撞，碰后小球1停下，小球2向右运动，恰好能通过圆轨道的最高点，且落地时又恰好与小球1发生再次碰撞。不计空气阻力，轨道各处均光滑，小球可视为质点，重力加速度为g。

（1）求小球2与小球1第一次碰撞后的速度大小；
（2）开始时小球2应放于水平直轨道上何处位置？
（3）开始时小球1应距水平直轨道多高位置处释放？

24．（20分）图甲是一种手压式环保节能手电筒的结构示意图。使用时，迅速按压手柄，灯泡就能发光，这种不需要干电池的手电筒的工作原理是利用电磁感应现象。其转动装置和齿轮传动装置的简化原理图如图乙、丙所示。假设图乙中的转动装置由半径的金属内圈和半径的金属外圈构成，内、外圈之间接有一根沿半径方向的金属条ab，灯泡通过电刷分别跟内外线圈相连接（图乙中未画出）。整个转动装置固定在转动轴上，处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面（纸面）向里。图丙中的齿轮传动装置中A齿轮固定在转动装置的转动轴上，B、C齿轮同心固定，C轮边缘与手柄相啮合，A、B齿轮边缘相啮合。已知，A、B、C齿轮的半径分别为，，，灯泡电阻，其它电阻均忽略不计，手柄重力忽略不计。 当转动装置以角速度相对于转轴逆时针转动时，
a
b
第24题图乙
手柄
第24题图丙

第24题图甲
转动装置
齿轮
传动
装置

（1）求金属条ab上的电流大小和方向；
（2）求手柄向下运动的速度大小；
（3）若整个装置将机械能转化为电能的效率为60%，则手按压手柄的作用力多大？

25．（22分）“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成。其原理可简化如下：如图所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为M，外圆弧面AB与内圆弧面CD的电势差为。图中偏转磁场分布在以P为圆心，半径为3R的圆周内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；内有半径为R的圆盘（圆心在P处）作为收集粒子的装置，粒子碰到圆盘边缘即被吸收。假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，从M点以某一速率向右侧各个方向射入偏转磁场，不计粒子间的相互作用和其他星球对粒子引力的影响。

第25题图
（1）求粒子到达M点时的速率。
（2）若电势差，则粒子从M点到达圆盘的最短时间是多少？
（3）接第（2）问，试求到达圆盘的粒子数与到达M点的粒子总数比值。（结果用反三角函数表示。例：，则，为弧度。）

台州市2015年高三年级第一次调考试题
理科综合参考答案及评分标准
第Ⅰ卷 （选择题 共20题，120分）
一、选择题（本题共6小题，每小题6分，共102分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案

题号
10
11
12
13
14
15
16
17

答案

D
D
C
A

二、选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分）
题号
18
19
20
答案
AB
BC
AC

21．（10分）
（1）(3分) B
（2）(各2分) 细线Oa太短；细线ob方向与弹簧秤的轴线没有共线 ；
（3）(3分)2.00

22.（10分）
（1）(2分) 不行 ；
（2）(2分) 不明显；
（3）①(2分)见右图
②作出U-I图像2分
(2分) 0.18—0.23

0.30
1.10
0.90
0.70
0.50
1.30

23. （1）小球2恰好通过圆轨道最高点，条件为
即 ① ------------------2分
根据机械能守恒定律，有 ② ----------2分

由①②可得 ③ ------------2分

（2）小球通过圆轨道最高点后做平抛运动，其水平位移为,有
④ ------------------1分
⑤ ------------------1分
由①④⑤解得 ------------------2分
所以，小球2开始时应放于水平轨道距B点2R处。
（3）由于碰撞时无机械能损失，对小球1有
⑥ ------------------4分
由③⑥解得 ------------------2分

24.（1）金属条ab在磁场中切割磁感应线时，使所构成的回路磁通量变化，导体棒转动切割，由法拉第电磁感应定律.，可推导出：
---------------------------------------------------------------3分
代入数据解得：
---------------------------------------------------------------1分
由欧姆定律 ---------------------------------------------------------------1分
代入数据解得：
---------------------------------------------------------------1分
根据右手定则判断可知电流方向由b到a。 ------------------------------2分
（2）根据齿轮A、B边缘的线速度大小相等，齿轮B、C的角速度相等，手柄的速度即齿轮C边缘的线速度大小，有
---------------------------------------------------------------3分
代入数据解得：
---------------------------------------------------------------1分
（3）设手按压手柄做功的功率为，电路中的电功率为，根据题意，有
=60% ---------------------------------------------------------------2分
其中
---------------------------------------------------------------2分
---------------------------------------------------------------2分
代入数据解得：
---------------------------------------------------------------2分

25.
（1） 设粒子到达M点时的速度为，由动能定理：
------------------3分
解得： ------------------2分
（2）将代入， ------------------2分
设该粒子轨迹半径为r，则根据得：r=2R ------------------2分
若要时间最短，则粒子在磁场中运动的弦长最短，故从M斜向上射入，在图25-1中E点到达圆盘用时最短。

图25-1

故 ------------------2分
得： ------------------2分
(3) 若粒子以与MP成角从M点射入磁场，轨迹恰好与圆盘相切。
画出轨迹如图25-2所示。------------------2分
根据几何关系找出粒子轨迹的圆心为刚好落在磁场的边界上。

图25-2

在等腰中作
因为与该粒子从M进入时的速度方向平行，故
------------------4分
若粒子以与MP垂直从M点射入磁场，轨迹也恰好与圆盘相切，如图25-3所示。

图25-3
故到达圆盘的粒子数与粒子到达M点的粒子总数比值。
------------------3分