江苏省2015届高三物理第四次联考试题.doc

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1、江 苏 大 联 考 2015届高三第四次联考物理试卷考生注意:1.本试卷共120分。考试时间100分钟。2.答题前,考生务必将密封线内的项目填写清楚。3.请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。4.交卷时,可根据需要在加注“”标志的夹缝处进行裁剪。5.本试卷主要考试内容:必修1、必修2,选修3-1电场和恒定电流。第卷(选择题共31分)一、单项选择题:本题共5小题。每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题意。1.如图甲所示,匀速上升的电梯经过某阳台时,阳台上一人用与电梯相同的速度竖直上抛一个小球。以向上的方向为正方向,则电梯中的人看到小球运动的速度时间图象是图乙中的2.某同学上过体育课后用网兜

2、把质量为m的足球挂在光滑竖直墙壁上的P点,已知悬线与墙面的夹角为,重力加速度为g,网兜的重力不计,则足球对墙壁的压力为A.mgtan B.mgsin C.mgcos D.3.2013年12月14日21时许“嫦娥三号”携带“玉兔”探测车在月球虹湾成功软着陆,在实施软着陆过程中,“嫦娥三号”离月球表面4 m高时最后一次悬停,确认着陆点。若总质量为M的“嫦娥三号”在最后一次悬停时,反推发动机对其提供的反推力为F,已知引力常量为G,月球半径为R,则月球的质量为A.B.C.D.4.电子束焊接机中的电子枪如图所示,阴极K的电势为K,阳极A的电势为A。仅在电场力作用下,电子(电荷量为-e)从K运动到A,则A

3、.A、K间的电势差为A-KB.电子的动能增加e(K-A)C.电子的电势能增加e(A-K)D.电子克服电场力做的功为e(A-K)5.如图所示,AB杆以恒定角速度绕A点在竖直平面内顺时针转动,并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动,AO间距离为h。运动开始时AB杆在竖直位置,则经过时间t(小环仍套在AB和OC杆上)小环M的速度大小为A.B.C.hD.htan t二、多项选择题:本题共4小题。每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。6.在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,

4、C为电容器,、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变小C.电容器C所带的电荷量增多D.a点的电势降低7.某同学设计了一种静电除尘装置,如图甲所示,其中有一条长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板为绝缘材料,上、下面板为金属材料,上、下两面板与电压恒为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道时的水平速度为v0,当碰到下板后其所带的电荷被中和,同时尘埃被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值,称为除尘率。不计尘埃所受的重力及尘埃之间的相互作用,要增大除尘率,则下列措施可行的是甲乙A

5、.只增大电压UB.只增大高度dC.只加长长度LD.只增大尘埃被吸入的水平速度v08.如图所示,在绝缘水平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以一定初动能Ek从A点开始水平向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变为零。此过程中,金属块损失的动能有转化为电势能。金属块继续运动到某点C(图中未标出)时的动能和金属块在A点时的动能相同,则A.金属块所受滑动摩擦力大小为其所受电场力大小的2倍B.金属块所受电场力大小为其所受滑动摩擦力大小的2倍C.金属块从A开始运动到C的整个过程中经过的总路程为3LD.金属块从A开始运动到C的整个过程中经过的总路程为4L9.图示轨道是由一直轨道和一半圆

6、轨道组成的,半圆轨道的圆心为O,直径BOD在竖直方向,最低点B与直轨道平滑连接,一质量为m的小滑块从距最低点高为h的A处由静止释放,不计一切摩擦。则A.若滑块能通过圆轨道的最高点D,则h最小为2.5RB.若h=2R,当滑块到达与圆心等高的C点时,对轨道的压力为3mgC.若h=2R,滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D.若要使滑块能返回到A点,则hR第卷(非选择题共89分)非选择题部分共7小题,把答案填写在答题卷中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。10.(8分)(1)小

7、明同学到实验室去做“验证力的平行四边形定则”实验时,看见实验桌上有一把20分度的游标卡尺,他立即用游标卡尺测量了钢笔套的长度,如图甲所示,则钢笔套的长度为mm。(2)随后小明开始做实验,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套,如图乙所示。先用两个弹簧秤钩住细绳套,互成角度拉橡皮条使之伸长,使结点到某一位置O,此时记下两个弹簧测力计的示数F1、F2和两细绳的方向。请完成下列问题: F1的示数如图丙所示(只画出了弹簧秤的一部分),则F1=N。小明再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长,应该使结点拉到,记下弹簧测力计的示数,并记下。甲乙丙11.

8、(10分)电流表的量程为0200 A、内阻约为500 ,现要测其内阻,除若干开关、导线之外,还有器材如下: 电流表:与相同滑动变阻器R1:阻值020 电阻箱R2:阻值09999 保护电阻R3:阻值约为3 k电源:电动势E约为1.5 V、内阻r约为2 (1)如图所示,某同学想用替代法测量电流表的内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。(2)电路完整后,请你完善以下测量电流表内阻的实验步骤。a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到(填“最大”或“最小”)。b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附

9、近,记录电流表的示数I。c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表的示数,读出此时电阻箱的示数R2 ,则电流表的内阻 r=。12.(13分)擦黑板也许同学们都经历过,手拿黑板擦在竖直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦,将黑板上的粉笔字擦干净。已知黑板的下边沿离地的高度为0.8 m,若小黑板擦(可视为质点)的质量为0.1 kg,现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦,手对小黑板擦的作用力与黑板面成45向上且大小F=20 N,如图所示,他所能擦到的最大高度为2.05 m,g取10 m/s2,不计空气阻力。(1)求此小黑板擦与黑板之间的动

10、摩擦因数。(2)若该同学擦到最高位置时,小黑板擦意外脱手而沿黑板面竖直向下滑落,求小黑板擦滑到黑板下边沿的速度大小。(3)求小黑板擦自最高位置滑落,滑落到地面时的动能。13.(13分)如图所示,以O点为圆心,以R=0.20 m为半径的圆与坐标轴的交点分别为A、B、C、D,该圆所在平面内有一匀强电场,电场强度方向与x轴正方向成=60角,已知A、B、C三点的电势分别为4 V 、4 V、-4 V。(1) 求D点的电势D。(2)求该匀强电场的电场强度大小。(3) 将带电荷量q=210-6C的正电荷从B移动到D,电势能改变多少?14.(14分)如图所示,一质量m=2.010-4 kg、电荷量q=1.01

11、0-6 C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,取g=10 m/s2。(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向。(2)在t=0时刻,匀强电场的电场强度大小突然变为E2=4.0103 N/C,方向不变。求在变化后t=0.20 s时间内电场力做的功。(3)在t=0.20 s时刻突然撤掉电场,求带电微粒回到出发点时的动能。15.(15分)在如图所示的电路中,电源的电动势E=28 V,内阻r=2 ,电阻R1=12 ,R2=R4=4 ,R3=8 ,C为平行板电容器,其电容C=3.0 pF,虚线到两极板的距离相等,极板长L=0.20 m,两极板的间距d=1.010-2 m,g取10 m/s2。(

12、1)若最初开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过R4的电荷量为多少? (2)若开关S断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,则:当开关S闭合后,此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后,能否从极板间射出?(要求写出计算和分析过程)16.(16分)感冒药等医用药品物料配比常常要求严格精确,人工称重既繁琐又不精确,工业大规模生产中常常利用“吊斗式”电子秤根据设计实现物料的精确投放。图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图,其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图乙所示,R1、R2、R3是定值电

13、阻,R1=20 k,R2=10 k,R0是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化的图象如图丙所示。已知料斗重G0=1103 N,没装料时Uba=0,g=10 m/s2。(1)求R3的电阻。(2)当生产某种药品时,根据需要从振料口投放60 kg原料,此刻监控上Uba电压应为多少?(3)生产药品时,当发现监控显示Uba持续升高,应该对原料投放采取什么措施?甲乙丙2015届高三第四次联考物理试卷参 考 答 案1.B解析:小球做竖直上抛运动,v=v0-gt,电梯中的人看到小球的运动速度v=(v0-gt)-v0=-gt,方向竖直向下,选项B正确。2.A解析:对足球受力分析如图所示,由几何关系可得:N

14、=mgtan ,根据牛顿第三定律,足球对墙壁的压力为mgtan ,选项 A正确。3.A解析:“嫦娥三号”在悬停时受力平衡,有F=Mg=,(悬停时的高度4 m相对于月球半径可以忽略)所以月球的质量M月=,选项A正确。4.A解析:A、K间的电势差为UAK=A-K,选项A正确;电子动能增加e(A-K),选项B错误;电子电势能减少e(A-K),电场力做功为e(A-K),选项C、D错误。5.A解析:经过时间t,OAB=t,则AM的长度为,AB杆上M点绕A点的线速度v=。小环M的速度沿水平杆方向,将小环M的速度沿平行于AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,垂直于AB杆方向上的分速度等于M点绕A点的线速度v,则

15、小环M的速度v=。选项A正确。6.AD解析:由题图可知,电压表与R1 并联,R3与电流表串联后与R2并联,两部分串联后接在电源两端。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,故总电阻减小,流过电源的电流增大,路端电压减小,R1两端电压增大,电压表示数变大,a点电势降低,故选项A、D正确;R2两端电压减小,电容器与R2并联,故电容器所带电荷量减少,选项C错误;流过R2的电流减小,又因为总电流增大,所以流过电流表的电流增大,选项B错误。7.AC解析:尘埃做类平抛运动,到达下板的尘埃被收集,设有尘埃能够飞出除尘装置,则其竖直偏移量y=at2=t2=,要增大除尘率,必须增

16、大尘埃在通道内的偏移量,则可以增大U、L,减小d、v0,选项A、C正确。8.BD解析:根据题意,金属块从A运动到B的过程中,有的初动能因克服摩擦力做功而转化为内能,则有Ek=EqL,Ek=mgL,所以Eq=2mg,选项A错误、B正确;设B、C两点间距离为x,则Eqx-mgx=Ek,则x=3L,可得选项C错误、D正确。9.ACD解析:要使物体能通过最高点D,设滑块通过D点的最小速度为v,则由mg=m可得:v=;由机械能守恒定律可知,mg(h-2R)=mv2,解得h=2.5R,选项A正确;若h=2R,由A至C,由机械能守恒定律可得mg(2R-R)=m,在C点,由牛顿第二定律有N=m,解得N=2mg

17、,由牛顿第三定律可知选项B错误;若h=2R,小滑块不能通过D点,将在C、D中间某一位置开始做斜上抛运动而离开轨道,选项C正确;由机械能守恒可知选项D正确。10.(1)10.70(2分)(2)1.221.24(2分)同一位置O细绳的方向(每空2分)11.(1)如图所示 (3分)(2) a.最大(3分)c.仍为I(2分)R2(2分)12.解:(1)小黑板擦向上缓慢移动,处于平衡状态,它的受力情况如图所示水平方向:FN-Fsin =0(2分)竖直方向:Fcos -mg-Ff=0(2分)又Ff=FN(1分)联立可得:=0.93。(2分)(2)小黑板擦可看成质点,它在向下滑落的过程中与黑板间无摩擦,做自

18、由落体运动。由运动学公式得:v2=2gh(2分)即v=5 m/s。(1分)(3)小黑板擦下落过程中机械能守恒,故其滑到地面时的动能Ek=mgh=2.05 J。(3分)甲13.解:(1)如图甲示,ABCD为正方形,则:UBC=UAD即D=A+C-B=-4 V。(3分)乙(2)电场线和等势面垂直,如图乙所示,BD沿电场线方向的距离d=BDcos =0.2 m(2分)B、D两点的电势差UBD=4-(-4) V=8 V(2分)所以电场强度E=40 V/m。(2分)(3)WBD=qUBD=210-68 J=1.610-5 J(3分)即电势能减少了1.610-5 J。(1分)14.解:(1)设电场强度的大

19、小为E1,则有: E1q=mg所以E1=2.0103 N/C(2分)电场强度的方向竖直向上。(1分)(2)在t=0时刻,电场强度的大小突然变为E2=4.0103 N/C,设微粒的加速度为a,在t=0.20 s时间内上升的高度为h,电场力做功为W,则有:qE2-mg=ma1(2分)h=a1t2(1分)W=qE2h(2分)联立解得:W=8.010-4 J。(1分)(3)由(2)中可得:a=10 m/s2,h=0.2 m(1分)设在t=0.20 s时刻微粒的速度大小为v,回到出发点时的动能为Ek,则:v=at(1分)Ek=mgh+mv2(2分)解得:Ek=8.010-4 J。(1分)15.解:(1)

20、S断开时,电阻R3两端的电压U3=16 V(2分)S闭合后,外电路的总电阻R=6 (1分)路端电压U=21 V(1分)电阻R3两端的电压U3=U=14 V(2分)闭合开关后流过R4的电荷量Q=CU3-CU3=6.010-12 C。(2分)(2)设带电微粒的质量为m、带电荷量为q,当开关S断开时有:=mg(1分)当开关S闭合后,设带电微粒的加速度为a,则有:mg-=ma(2分)假设带电微粒能从极板间射出,则水平方向有:t=(1分)竖直方向有:y=at2(1分)由以上各式得y=6.2510-3 m(1分)故带电微粒不能从极板间射出。(1分)16.解:(1)没装料时,根据串、并联电路规律可得R1两端的电压为:=12 V=8 V(2分)从R-F图中可得,没装料时,料斗重1103 N,此时R0=20 k所以R3两端的电压为=12 V(1分)因为此时Uba=0,说明R1两端的电压和R3两端的电压相等,即=8 V(1分)得R3=40 k。(2分)(2)根据丙图可知,该拉力传感器承受的拉力为G0+mg=1.6103 N时,电阻R0=23.0 k(2分)此刻R3两端电压UR3=12 V=7.62 V(2分)则Uba=-UR3=0.38 V。(2分)(3)根据上式分析,a点电势时刻保持不变,如果b点电势不断升高,说明投放物料太多,应该适当降低投放物料的速度。(2分)- 10 -