1、试卷第 1 页，总 7 页甘肃省高台一中 2015 年秋学期高三第二次检测物理试卷总分：100 分；考试时间：100 分钟注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第 I 卷（选择题）一、单选题：共 5 题 每题 6 分 共 30 分1法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机。铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻 R 连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘如图示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为 B，圆盘半径为 l，圆盘匀速转动的角速度为。下列说法正确的是A.圆盘产生的电
2、动势为，流过电阻 R 的电流方向为从 b 到 aB.圆盘产生的电动势为，流过电阻 R 的电流方向为从 a 到 bC.圆盘产生的电动势为，流过电阻 R 的电流方向为从 b 到 aD.圆盘产生的电动势为，流过电阻 R 的电流方向为从 a 到 b2一理想自耦变压器的原线圈 A、B 端接有 u=220sin(100t)V 的电压,副线圈与定值电阻 R1、可调电阻 R2连接,触头 P 与线圈始终接触良好,下列判断正确的是A.电阻 R1上电流变化的频率为 100 HzB.若原、副线圈匝数比为 21,则副线圈两端电压有效值为 110 VC.若触头 P 不动,增大 R2,则 R2上消耗的功率一定变小试卷第 2
3、 页，总 7 页D.若将触头 P 向下移动,同时减小 R2,则 R1上的电流一定增大3如图所示,光滑的夹角为=30的三角杆水平放置,重力均为 10 N 的小球 A、B 分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接两球,现在用沿 OB 方向力将 B 球缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力 F=10 N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是A.小球 A 受到重力、杆对 A 的弹力、绳子的张力B.小球 A 受到杆的弹力大小为 20 NC.此时绳子与穿有 A 球的杆垂直,绳子张力大小为 20ND.小球 B 受到杆的弹力大小为 20N4水平地面上一个静止的物体在如图所示的拉力 F 作用下沿竖直方向运动,
4、不计空气阻力,以水平地面为零重力势能面,v 表示物体的速度,P 表示拉力的功率,Ep表示物体的重力势能,E表示物体的机械能,下列关于这些物理量随时间 t或位移 x变化的图象中可能正确的是A.B.C.D.5如图所示,真空中四个点电荷分别位于边长为 L 的立方体的四个顶点上,电荷量分别为+q 和-q(q0),a、b 分别为立方体上、下面的对角线交点,c 为线段 ab 的中点。下列说法中正确的是A.a、b 两点的电场强度相同B.a、b、c 三点的电场强度方向相同C.让某检验电荷从 a 点沿 ab 移到 b 点,其电势能不变D.让某检验电荷从 a 点沿 ab 移到 b 点,其所受电场力大小先变大后变小
5、二、多选题：共 3 题 每题 6 分 共 18 分试卷第 3 页，总 7 页6已知地球和月球半径分别为 R1、R2,表面重力加速度分别为 g1、g2,平均密度分别为 1、2。地球第一宇宙速度为 v1,月球绕地球运动的周期为 T1、半径为 r1。“嫦娥三号”探测器在近月轨道绕月球做圆周运动的速度为 v2、周期为 T2。下列关系正确的是A.g12R2=g21R1B.2=1C.1=2D.g1R1=g2R27如图所示,水平放置的两平行金属板长为 L、间距为 L,有一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球从原点沿 x 轴正方向进入两金属板间。当小球运动到点(,)处时,在两金属板间加一恒定电压 U,使小球
6、开始做匀速直线运动,取重力加速度为 g,不计空气阻力,下列说法中正确的是A.小球初速度大小为B.两金属板间所加电压大小为C.小球最终从点(L,L)处射出金属板D.小球最终落在下金属板上的点(L,)位置处8倾角为 37的等腰三角形光滑斜面 abc 固定在水平面上,斜边边长为 27 m,一长度为 54 m 的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面上,质量分别为 2 kg、1 kg 的小滑块 A、B 放在绸带上面,并处于斜面顶端 a 处,A、B 与绸带间的动摩擦因数都为 0.5,A、B 与绸带间最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现由静止同时释放小滑块 A、B,不计空气阻力,重力加速度取 g=10 m/s2
7、,下列说法中正确的是A.A、B 同时到达斜面底端B.A、B 到达斜面底端时的速率都为 6m/sC.A、B 运动过程中因摩擦产生的热量为 108 JD.A、B 运动过程中因摩擦产生的热量为 324 J试卷第 4 页，总 7 页第 II 卷（非选择题）三、实验题：共 2 题 每题 12 分 共 24 分9PVC(聚氯乙烯)电线槽是一种固定在墙面用于放置通电导线的槽状物,在物理实验中可以用来制作斜槽导轨,研究物体的运动。某实验小组决定测量某滑块与电线槽之间的动摩擦因数。他们把电线槽的平面固定在斜面和水平面上,有槽的一面朝上,如图甲所示。实验步骤如下:A.在一椭球体滑块侧面的中心标记点 O,用游标卡尺
8、测量滑块的长度 a 和高度 b;B.固定挡板 A,将滑块从 A 处由静止释放,当滑块停下来时,在其右端固定挡板 B;C.测量滑块的 O 点到水平面的高度 H,测量滑块的 O 点到挡板 B 的水平距离 L;D.改变挡板 A 的高度,重复步骤 B、C;E.根据上述实验数据,作出图象,求出动摩擦因数。回答下列问题:(1)测量长度 a 时,游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为 cm。(2)以 L-为纵轴,H 为横轴,作出图象如图丙所示,则图象的斜率为 ,H0为 。(3)如果滑块在经过斜面与水平面连接处时与电线槽有碰撞且碰撞损失的能量可认为是常量,则测量的动摩擦因数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。1
9、0多用电表的欧姆挡刻度盘是根据电动势为 1.5 V 的内电池标注的,所以多用电表内电池的电动势对电阻的测量有一定的影响。某学生想利用一个电流表和一个电阻箱来测量多用电表内电池的电动势。使用的器材有:多用电表,电流表(量程 050 mA,内阻约 20),电阻箱(最大阻值 999.9,额定电流 10 mA),导线若干。回答下列问题:试卷第 5 页，总 7 页(1)将多用电表挡位调到电阻“1”挡,再将红、黑表笔 ,进行欧姆调零。(2)将图甲中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。(3)将电阻箱的旋钮调到如图乙所示位置,这时电流表的示数如图丙所示。电阻箱的阻值R 和电流表的
10、读数 I 分别为 和 mA。(4)调节电阻箱的阻值,分别记录对应的电阻箱和电流表的读数,作出图丁所示的图象,若上述(3)中数据点在图线上,则此多用电表内电池的电动势为 V。(5)当用装有该电池的多用电表测量电阻时,所测得的阻值将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。四、计算题：共 5 题 每题 20 分 共 100 分11某实验小组为了体验伽利略理想实验的魅力,利用一块长方形的薄钢片放在两个等高的支架上,做成一个底部凹形由光滑弧面连接的双斜面。该装置可以简化为如图所示模型,斜面与水平面的夹角为。现保持小滑块在左侧斜面上的初始释放高度 H 不变,每次都将小滑块由静止释放。小滑块和斜面间的动摩擦因
11、数为。(1)求小滑块运动到右侧斜面的最大高度 h。(2)该小组发现,有时候 增大时小滑块运动到右侧最高点时的路程 s 增大,有时候 增大时小滑块运动到右侧最高点时的路程 s 减小。假设=,请你求出 s 与 的关系,并解答该小组的疑惑。12如图所示,实线 OD 与 x 轴夹角为=37,在实线 OD 与 y 轴之间的范围内有电场强度方向沿 y 轴负方向的匀强电场,在圆 O1对应的圆弧与线段 BD 所围的空间内存在方向试卷第 6 页，总 7 页垂直 xOy 平面向外的匀强磁场(未画出)。一带正电的粒子从 y 轴上的 A 点以某一初速度垂直 y轴射入电场,然后从B点进入磁场,到达x轴上的C点(C点存在
12、磁场,图中没有标出)时速度方向与 x 轴垂直。已知=,粒子在磁场中运动的周期为 T、轨道半径为 R。不计重力和空气阻力。(1)求 A 点到 O 点的距离 L;(2)如果使磁场的磁感应强度大小不变、方向变为垂直 xOy 平面向里,圆 O1的半径也为R,求粒子从 A 点进入电场到最终离开磁场过程中粒子在磁场中的运动时间 t。13(1)下列说法中正确的是 。A.当分子间作用力表现为引力时,分子势能随分子间距离的减小而增大B.温度高的物体分子平均动能一定大,内能也一定大C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关D.有些昆虫可以在水面上行走,主要是由于液体表面张力的作用E.蒸汽机不可能把
13、蒸汽的内能全部转化成机械能(2)如图所示,系统由横截面积均为 S 的两容器组成。左侧容器的侧壁可导热,足够高,上端开口。右侧容器的侧壁绝热,上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通,两个绝热的活塞 A、B 下方封有理想气体 1,B 上方封有理想气体 2。大气压强为p0,外界温度为 T0,两活塞的重力均为 0.5p0S。系统平衡时,两气体柱的高度如图所示。现将右侧容器上端和恒温热源连接,系统再次平衡时 A 上升了一定的高度。然后用外力将A 缓慢推回最初平衡时的位置并固定,系统第三次达到平衡后,理想气体 2 的长度变为1.2h。不计活塞与容器侧壁的摩擦,求:恒温热源的温度 T;系统
14、第二次平衡时活塞 A 上升的高度 h。14(1)如图所示,O、a、b 三点是均匀介质中 x 轴上的三个质点,一列波长大于 3 m 的简谐横波沿着 x轴正方向传播,t=0时,波恰好传到质点a处,此时质点 a开始向上运动,质点O处于最大位移处。t=1 s 时,质点 a 恰好第一次位于向上的最大位移处,下列说法中正确的试卷第 7 页，总 7 页是 。(填正确答案标号。选对 1 个得 3 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)A.该波传播的波长一定为 12 mB.该波传播的周期一定为 4 sC.该波传播的波速一定为 3 m/sD.t=6 s
15、时,质点 b 一定处于平衡位置且向上运动E.波传到质点 b 以后两质点 a、b 的位移始终大小相等、方向相反(2)如图所示是一个半径为 R、高为 H=4R 的薄壁圆柱形玻璃杯,杯底是一个半径为 R 的半玻璃球,O 为杯底中心。现让一束平行光垂直杯底 BC 射入玻璃杯,玻璃的折射率 n1=5/3求:若是空杯,光透过玻璃底后照亮杯壁的高度 h1;若装满折射率为 n2=4/3 的水,光透过玻璃底后照亮杯壁的高度 h2。15(1)为应对月球表面夜晚的-150 以下的低温,“嫦娥三号”采用了放射性同位素热源(RHU)。放射性同位素热源一般利用半衰期较长的同位素,比如钚 238(半衰期约为 90 年),放
16、射性同位素发射高能量的 射线,在热电元件中将热量转化成电流。一种得到钚 238的核反应为UHX+n;XPu+e,由反应式可知,新核 X 的中子数为 ,y=;10 g 钚 238 经过 180 年大约还剩下 g。(2)如图所示,粗糙水平面与半径为 R=9.8 m 的光滑 1/4 圆弧轨道平滑连接,质量为 m 的小滑块 A 在水平恒力 F=1.5mg 的作用下从水平面左侧某点向右运动,力 F 作用 t1=2 s 后撤去,小滑块 A 继续运动 t2=2 s 后与静止在圆弧轨道底端的另一小滑块 B 发生弹性碰撞,碰后小滑块 B 能沿圆弧轨道上升的最大高度为 h=R/8。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数
17、=0.5,重力加速度 g=9.8 m/s2。求小滑块 A 与小滑块 B 碰撞前瞬间的速度 v0;求小滑块 B 的质量 M。参考答案1.A2.B3.A4.D5.C6.AB7.AC8.BC9.(1)2.050(2)(3)不变10.(1)短接(2)1(3)35.020.0(4)1.4(5)偏大11.(1)小滑块在左侧斜面下滑时加速度大小为 a1,到达底端时速度大小为 v,由牛顿第二定律有a1=gsin-gcos 由运动学公式有 v2=2a1H/sin 小球在右侧斜面上滑时加速度大小为 a2,由牛顿第二定律有a2=gsin+gcos 由运动学公式有 0-v2=-2a2h/sin 联立得 h=H(2)小
18、滑块的总路程 s=(H+h)/sin=Hs=,cot=代入数据得 s=H要使小滑块滑动,则有 arctan=/6当/3/2 时,随着 增大,s 增大当/6/3 时,随着 增大,s 减小12.本题主要考查带电粒子在电、磁场中的运动,意在考查考生综合运用电场、磁场和几何等相关知识解决带电粒子在场中运动问题的能力。(1)粒子在磁场中速度 v=2R/T如图甲所示,粒子在磁场中的运动轨迹的圆心为 O2,从 B 到 C 的轨迹圆心角大小为,在 A 点时的初速度为 vsin,在 B 点竖直分速度为 vcos,在电场中运动时间为 t1,由运动学公式有L(1-sin)=t1Lcos=vsin t1联立得 tan
19、=1,=/4由几何关系有 Lsin=Rsin 得 L=R(2)如图乙所示,O3BO1=45,粒子沿着圆心为O3的圆弧出磁场,四边形BO3EO1为菱形,故粒子从 E 点沿 y 轴正方向运动,并且轨迹圆弧的圆心角BO3E=135粒子进入电场先减速再返回进入磁场,沿圆心为 O4的圆弧出磁场,四边形 EO4GO1为菱形,可得EO4G=45故粒子在磁场中运动的圆心角总和为 135+45=180,运动时间为半个周期,得 t=T/213.(1)CDE本题主要考查分子动理论、热力学定律及其相关知识,意在考查考生对相关知识点的理解能力。分子间距离减小时分子引力做正功,势能减小,A 错;温度高的物体分子平均动能一
20、定大,内能和分子个数有关,不一定大,B 错;气体分子的平均动能越大,分子越密集,气体压强越大,C 对;昆虫可以在水面上行走是由于液体表面张力的作用,D 对;由热力学第二定律可知,E 对。(2)本题主要考查气体实验定律,意在考查考生综合利用气体实验定律解决气体相关问题的能力。对气体 1,初始时压强为 1.5p0,和恒温热源相连后气体 1 压强仍为 1.5p0,体积不变,第三次平衡后压强为 p1。由玻意耳定律有 1.5p0S2h=p1S1.8h得 p1=5p0/3对气体 2,初始时压强为 p0,第二次平衡后压强不变,第三次平衡后压强为 p1-0.5p0=7p0/6由理想气体的状态方程有=解得 T=
21、1.4T0对气体 2,第二次平衡后气体柱高度为 L,由盖-吕萨克定律有=得 L=1.4h故第二次平衡时活塞 A 上升的高度 h=L-h=0.4h14.(1)BDE本题主要考查机械波的传播,意在考查考生对机械波的形成和传播特点的理解。如图所示,O、a 间的距离可以是/4、3/4,故波长为 12 m 或 4 m,A 错;t=1 s 时,质点 a恰好第一次位于向上的最大位移处,则周期一定为 T=4 s,B 对;波速可以是 3 m/s 或 1 m/s,C 错;若波速为 3 m/s,波从质点 a 传到质点 b 的时间为 2 s,若波速为 1 m/s,波从质点 a 传到质点 b 的时间为 6 s,故 t=
22、6 s 时,质点 b 一定处于平衡位置且向上运动,D 对;不管哪一种情况,a、b 间距离均为半波长的奇数倍,a、b 振动始终相反,E 对。(2)本题主要考查几何光学知识,意在考查考生利用光学规律解决相关光学问题的能力。如图所示光线从 E 点射入杯内时恰好全反射,由折射定律有 sin C=1/n1由几何关系有h1=H-Rcos C+R(1+sin C)tan C=H-R(1+sin C)/cos C代入数据得 h1=2R装满水后由折射定律有 sin C=n2/n1同理有 h2=H-R(1+sin C)/cos C代入数据有 h2=R15.(1)14522.5本题主要考查核反应中的质量数、电荷数守恒和半衰期,意在考查考生对核反应规律的了解。由XPue 可知新核的电荷数为 93,质子数为 93,质量数为 238,则中子数为 145,由UHX+n,可知 y=2;由半衰期的概念知还剩下大约 2.5 g 钚 238。(2)本题主要考查动量定理和动量守恒定律,意在考查考生运用动量和能量的有关规律解决运动和碰撞问题的能力。由动量定理有 Ft1-mg(t1+t2)=mv0-0得 v0=9.8 m/s设碰撞后 A、B 速度分别为 v1、v2,由机械能守恒定律有Mgh=M得 v2=4.9 m/s对于弹性碰撞过程,由能量守恒定律有 m=m+M由动量守恒定律有 mv0=mv1+Mv2得 M=3m