浙江省重点中学协作体高三理综(物理部分)一轮摸底测试试题

2015届浙江省重点中学协作体高考摸底测试

理科综合能力物理试题

本试题卷分选择题和非选择题两部分．全卷共12页，选择题部分1至5页，非选择题部分6至12页．满分300分，考试时间150分钟．

可能用到的数据：H-1 C-12 0-16 Na-23 K-39 Fe-56 Cu-64 Br-80

第Ⅰ卷 选择题（共120分）

一、选择题：本大题共17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．如图（甲）所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a 、b ，悬挂于 O 点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在 b 球上的力大小为 F 、作用在 a 球

（甲）

15．如图所示，真空中存在一个水平向左的匀强电场，场强大小为E 。一根不可伸长的绝缘

细线长为l ，细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球，另一端固定在O 点， 把小球拉到使细线水平的位置A ，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成 θ=60°角的位置B 时速度为零。以下说法中正确的是（ ▲ ）。 A ．小球在B 位置处于平衡状态

B mg =

C ．小球将在AB 之间往复运动，且幅度将逐渐减小

D ．小球从A 运动到B 过程中，电场力对其做的功为

1

2

qEl -

16．如图所示，AB 为光滑竖直杆，ACB 为构成直角的光滑L 形直轨道，

C 处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械

能）。套在AB 杆上的小球自A 点静止释放，分别沿AB 轨道和ACB

轨道运动，如果沿ACB 轨道运动的时间是沿AB 轨道运动时间的 1.5倍，则BA 与CA 的夹角为：（ ▲ ）。

A ．30o B．45o C．53o D．60o 17．如图所示，相距为d 的两条水平虚线L 1、L 2之间是方向水平向里的

匀强磁场，磁感应强度为B ，正方形线圈abcd 边长为L （L ＜d ）, 质量为m ，电阻为R ，将线圈在磁场上方高h 处静止释放，cd 边刚 进入磁场时速度为v 0，cd 边刚离开磁场时速度也为v 0，则线圈穿越 磁场的过程中（从cd 边刚进入磁场起一直到ab 边离开磁场为止）， 则以下说法中不正确的是（ ▲ ）。 A ．感应电流所做的功为2mgd

B ．线圈下落的最小速度一定为)(2d L h g -+

C ．线圈下落的最小速度可能为

2

2R

B mgR

D ．线圈进入磁场和穿出磁场的过程比较，所用的时间不一样

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，三颗质量均为m 的地球同步卫星等间隔分布在半

径为r 的圆轨道上，设地球质量为M ，半径为R ，下列说法不正确的是（ ▲ ）。

A ．三颗卫星对地球引力的合力大小为2

3GMm r

B ．两颗卫星之间的引力大小为2

2

3Gm r

C ．一颗卫星对地球的引力大小为2

GMm r

D ．地球对一颗卫星的引力大小为()

2

GMm r R -

19．如图甲所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭

合金属线框，金属线框的质量为m ，电阻为R ，在 金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN 和PQ 是 匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc 边平行，

v

M

N

P Q 甲

乙

磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从

MN 上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金

属线框由开始下落到bc 刚好运动到匀强磁场PQ 边界的v ―t 图象，图中数据均为已知量。重力加 速度为g ，不计空气阻力。下列说法正确的是：（ ▲ ）。 A ．金属线框刚进人磁场时感应电流方向沿adcba 方向 B

C ．金属线框在0~t 3的时间内所产生的热量为121()mgv t t -

D ．MN 和PQ 之间的距离为121()v t t -

20．一列简谐横波向右传播，波速为v 。沿波传播方向上有相距为L 的P 、Q 两质点，如图

所示。某时刻P 、Q 两质点都处于平衡位置，且P 、Q 间仅有一个波峰，经过时间

t ，Q 质点第一次运动到波谷。则t 的可能值（ ▲ ）。

A ．1个

B ．2个

C ．3个

D ．4个

第Ⅱ卷 非选择题（共180分）

21．（10分）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度． （1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当： ① ；② ．

（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A 、B 、C 、D 、E 、F 为

计数点，测得点A 到B 、C 、D 、E 、F 的距离分别为h 1、h 2、h 3、h 4、h 5．若打点的频率 为f ，则打E 点时重物速度的表达式为v E = ；若分别计算出各计数点对应的速 度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v 2

）与距离（h ）的关系图线，如图丙所示， 则重力加速度g= m/s 2

．

（3）若当地的重力加速度值为9.8m/s 2，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因

是 ．

22．（10分）现有一电池，电动势E 约为9V ，内阻r 在35~55Ω

范围内，允许通过的最大电流为50mA 。为测定该电池的 电动势和内阻，某同学利用如图（a ）所示的电路进行实验。

图中R 为电阻箱，阻值范围为0~9999Ω；R 0为保护电阻。 （1）（单选）可备选用的定值电阻R 0有以下几种规格，本实验

应选用（ ） （A ）20Ω，2.5W （B ）50Ω，1.0W （C ）150Ω，1.0W

（D ）1500Ω，5.0W

（2）按照图（a ）所示的电路图，将图（b ）所示的实物连接成实验电路。

（3）接好电路，闭合电键后，调整电阻箱的阻值，记录阻值R 和相应的电压表示数U ，取

得多组数据，然后通过做出有关物理量的线性关系图像，求得电源的电动势E 和内阻r 。 ①请写出所作线性图像对应的函数表达式____________________；

②图（c ）是作线性图像的坐标系，若纵轴表示的物理量是1

U

，请在坐标系中定性地画

出线性图像。

将纸带由

23．（16分）教练员在指导运动员进行训练时，经常采用“25米往返跑”来训练运动员的体能，

“25米往返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质。测定时，在平直跑道上，运动员以站立

式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方25米处的折返

线，教练员同时开始计时。运动员到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体（如木箱）， 再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，教练员停表，所用时间即 为“25米往返跑”的成绩。设某运动员起跑的加速度为4m/s 2

，运动过程中的最大速度为

8m/s ，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度为8m/s 2，返回时达到最大速度后 不需减速，保持最大速度冲线。求该运动员“25米往返跑”的成绩为多少秒？

24．（20分）一般来说，正常人从距地面1.5m 高处跳下，落地时速度较小，经过腿部的缓

冲，这个速度对人是安全的，称为安全着地速度。如果人从高空跳下，必须使用降落 伞才能安全着陆，其原因是，张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用。经过大量实 验和理论研究表明，空气对降落伞的阻力f 与空气密度ρ、降落伞的迎风面积S 、降落 伞相对空气速度v 、阻力系数c 有关（由伞的形状、结构、材料等决定），其表达式是

f=2

1

c ρSv 2。根据以上信息，解决下列问题。（取g =10m/s 2

）

（1）在忽略空气阻力的情况下，计算人从1.5m

高处跳下着地时的速度大小（计算时人可视

为质点）；

+

（c ）

s

（2）在某次高塔跳伞训练中，运动员使用的是有

排气孔的降落伞，其阻力系数c =0.90，空气 密度取ρ＝1.25kg/m 3。降落伞、运动员总质

量m =80kg ，张开降落伞后达到匀速下降时，要求人能安全着地，降落伞的迎风面积S 至少是多大？

（3）跳伞运动员和降落伞的总质量m =80kg ，从跳伞塔上跳下，在下落过程中，经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段。如图是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运动时的v-t 图像。根据图像估算运动员做减速运动的过程中，空气阻力对降落伞做的功。

25．（22分）如图所示，在x 轴下方的区域内存在方向与y 轴相同的匀强电场，电场强度为

E.在x 轴上方以原点O 为圆心、半径为 R 的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场

的方向垂直于xy 平面并指向纸面外， 磁感应强度为B.y 轴下方的A 点与O 点 的距离为d ，一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子从A 点由静止释放，经电 场加速后从O 点射入磁场．不计粒子的 重力作用．

（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r.

（2）要使粒子进入磁场之后不再经过x 轴，电场强度需大于或等于某个值E 0，求E 0. （3）若电场强度E 等于第(2)问E 0的2

3

，求粒子经过x 轴时的位置．

2015届浙江省重点中学协作体高考摸底测试

理科综合能力测试答案

第Ⅰ卷（选择题共120分）

一、选择题：本大题共17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.

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

第Ⅱ卷（非选择题共180分）

21．（10分）（1）打点计时器应接交流电源重物释放时应紧靠打点计时器

（2）

2)

(

3

5f

h

h

9.4 （3）空气阻力和摩擦阻力的影响22．（10分）（1）C （2分）（2）如图（4分）

（3）①1U ＝r E 1 R+R 0 +1

E

，②如图（斜率为正、截距在纵轴上的倾斜直线） （4分）

23．（16分）对运动员，由起点终点线向折返线运动的过程中

加速阶段：s a v t m 21

1

==；m t v s m 82

111== （3分）

减速阶段：s a v t m 12

3

==；m t v s m 42

133== （3分）

匀速阶段：()s v s s l t m

625.1312

=+-= （3分）

由折返线向起点终点线运动的过程中 加速阶段：s a v t m

214==

；m t v s m 82

144== （3分） 匀速阶段：s v s l t m

125.24

5=-=

（2分） 受试者“10米折返跑”的成绩为：s t t t t t t 75.854321=++++= （2分） 24．（20分）（1）设人从1.5m 高处跳下着地时的安全速度大小为v 0，则

gh v 220= （4分）

gh v 20==30m/s=5.5m/s （2分）

（2）由（1）可知人安全着陆的速度大小为30m/s ，跳伞运动员在空中匀速下降时空气阻力大小等于运动员的重力，则 22

1

Sv c mg ρ=

（4分） 2

2v c mg S ρ=

=30

25.19.010802????m 2=47.4m 2

（2分） （3）设空气阻力对降落伞做功为Wf ，由v-t 图可知，降落伞张开时运动员的速度大小v 1=20m/s ，运动员收尾速度即匀速直线运动的速度v 2

=5.0m/s ，设在这段时间内运动员下落的高度为h ，根据动能定理

mgh+W f =

2

1222121mv mv - W f =- mgh+22211122

mv mv -（4分） （说明以上两式只要有一个正确就给4分）

由v-t 图线和时间轴所围面积可知，在0~3s 时间内运动员下落高度h=25m ，（2分） 带入数据解得：43.510J W =-? （2分）

说明：由于h 是估算值，43.410J W =-?至43.610J W =-?都算正确。

25．（22分）（1）粒子在电场中加速，由动能定理得

qEd ＝1

2

mv 2 ① （2分）

粒子进入磁场后做圆周运动，有

qvB ＝m v 2

r

② （2分）

解得粒子在磁场中运动的半径

r ＝

2mqEd

qB

③ （2分）

（2）粒子之后恰好不再经过x 轴，则离开磁场时的速度方向与x 轴平行，运动情况如图①，

可得R ＝2r ④ （3分） 由以上各式解得 E 0＝qB 2R 2

4md

（3分）

（3）将E ＝23

E 0代入可得磁场中运动的轨道半径 r ＝R

3

⑥ （2分）

粒子运动情况如图②，图中的角度α、β满足 cos α＝R /2r ＝3

2

（2分） 即α＝30° ⑦ （2分） β＝2α＝60° ⑧ （2分）

粒子经过x 轴时的位置坐标为

x ＝r ＋

r

cos β

⑨ （2分）

解得x ＝3R . ⑩ （2分）