江苏省2015届高三物理第五次联考试题.doc

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1、江 苏 大 联 考 2015届高三第五次联考物理试卷考生注意:1.本试卷共120分。考试时间90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:高考必考部分内容。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.关于带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力,下列说法正确的是A.洛伦兹力的方向可以不垂直于带电粒子的运动方向B.洛伦兹力力的方向总是垂直于磁场的方向C.洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向和磁场方向的夹角无关D.仅将

2、带电粒子的速度减半,洛伦兹力的大小变为原来的两倍2.如图所示,水平光滑U形金属导轨固定放置在磁感应强度的大小为B的竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L。一电阻为R的金属棒ab垂直放在导轨上,某时刻金属棒ab的速度为v0。导轨的电阻不计,则电路中的热功率为A. B.C. D.3.如图所示,在倾角=30的光滑斜面上,垂直斜面放置一根导体棒,导体棒通以图示的电流。匀强磁场方向垂直于斜面斜向上(图中未画出),当磁感应强度B1=1 T时,导体棒恰好静止于斜面上。g取10 m/s2,若将磁感应强度改为B2=0.4 T,则导体棒沿斜面运动的加速度大小为 A.1 m/s2B.2 m/s2C.3 m/s2D.4

3、m/s24.高速公路由于路面损坏进行了重修,对于同一辆车,重修后与路面的阻力是其未重修时与路面阻力的1.5倍。已知AB段路面进行了重修,BD段路面未重修。一辆汽车以额定功率行驶,在AB段和CD段做匀速直线运动,在BC段做变速直线运动,则A.汽车在AB段和CD段的速度之比为23B.汽车在AB段和CD段的速度之比为32C.汽车在BC段做匀加速直线运动D.汽车在BC段做匀减速直线运动5.如图甲所示是一台交流发电机的构造示意图,产生交变电流的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示。发电机线圈电阻为1 ,外接电阻为4 ,则A.该交变电流的频率为0.25 HzB.电压表的示数为4 VC.在t=0.01 s时

4、刻,电路中电流的瞬时值为1 AD.若线圈转速变为原来的2倍,此时耐压值为5 V的电容器与外接电阻并联而不会被烧坏二、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.按照俄航天署制定的2016至2025年航天计划,俄罗斯将在2018年开始建造月球基地所需的部件以及用于基地建设的专用设备,为未来开发月球奠定基础。如果发射一颗与月球在同一轨道上且距离月球较远的人造地球卫星,则A.该卫星与月球的速度大小相等B.该卫星与月球的运行周期相同 C.该卫星若想追上月球,必需一直加速D.因为与月球在同一轨道,该卫星有可能与月

5、球相撞7.图示为物体A、B运动的v-t图象。已知在t=5 s末两物体相遇,由图可知A.在05 s内,两物体的平均速度相同B.在3 s5 s内,A的加速度是B的加速度的5倍C.在t=0时刻,A、B相距27.5 mD.保持A、B的加速度不变,5 s之后,A、B还可能相遇8.如图所示,灯泡A、B与固定电阻的阻值相同,均为R;L是自感系数较大的线圈,其直流电阻也为R。下列说法正确的是A.开关S闭合时,A灯立刻变亮,B灯逐渐变亮B.开关S闭合时,A、B灯均立刻变亮C.开关S断开时,A、B灯均逐渐熄灭D.开关S断开时,A灯立刻熄灭,B灯逐渐熄灭9.电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介

6、质体积流量的感应式仪表。如图所示为电磁流量计的示意图,匀强磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B;当管中的导电液体流过时,测得管壁上a、b两点间的电压为U,单位时间(1 s)内流过管道横截面的液体体积为流量(m3),已知管道直径为D,则A.管中的导电液体流速为B.管中的导电液体流速为C.管中的导电液体流量为D.管中的导电液体流量为第卷(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)某同学在学完“力的合成”后,想在家里

7、做实验“验证力的平行四边形定则”。他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验。(1)在竖直墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向;(2)在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的示数F;(3)将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上。在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图甲所示,则弹簧秤的示数为N;(4)在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F,合力F=N;(5)若,就可以验证力的平行四边形定则。11.(1

8、0分)在测定“电池的电动势和内阻”实验中,有如下实验器材:A.待测干电池(电动势约为1.5 V,内阻小于1.0 )B.电流表(量程03 mA,内阻r1=10 )C.电流表(量程00.6 A,内阻r2=0.1 )D.滑动变阻器R1(阻值范围020 ,允许通过的最大电流为3 A)E.滑动变阻器R2(阻值范围0500 ,允许通过的最大电流为0.6 A)F.定值电阻R0(980 )G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了图甲中的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为操作方便且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选(填写字

9、母代号)。(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表的示数,I2为电流表的示数),则由图线可得被测电池的电动势E=V(保留两位小数),内阻r=(保留一位小数)。12.(13分)轻质细线吊着一质量m=1.5 kg、边长L=2 m、匝数n=10的正方形线圈,线圈的总电阻r=5 。边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化的规律如图乙所示,从t=0开始经t0时间细线开始松弛,g=10 m/s2。求:(1)在t0时间内线圈的电功率。(2)t0的值。13.(13分)如图所示,传送带与水平方向间的夹角=

10、30,以v=5 m/s的速度匀速斜向上运行,现把质量为4 kg的工件(可视为质点)轻轻地放在传送带底端P处,由传送带传送至顶端Q处。已知P、Q之间的距离为8 m,工件与传送带间的动摩擦因数=,取g=10 m/s2。求:(1)工件在传送带上做加速运动的加速度大小。(2)工件从P点运动到Q点所用的时间。14.(14分)如图所示,M、N为纸面内两平行光滑导轨,间距为L,处于垂直于纸面向外的匀强磁场中。匀强磁场的磁感应强度为B。轻质金属杆ab与导轨垂直,并沿导轨做匀速直线运动,金属杆运动过程中始终与导轨接触良好,导轨右端与定值电阻连接。P、Q为平行板电容器,两极板间距为d,极板的长度为l,上下两极板分

11、别与定值电阻两端相连。有一带正电的粒子,其质量为m,电荷量为q,粒子从两极板正中央以速度v0沿平行于极板的方向进入两极板之间,恰能从平行板电容器上极板的边缘离开电容器。已知轻质杆和定值电阻的阻值分别为r(有效电阻)和R,其余电阻不计,带电粒子的重力不计。则:(1)轻质杆应沿什么方向运动?(2)轻质杆速度应为多大?15.(15分)如图甲所示,虚线右侧为一有界的匀强磁场区域,现有一匝数为n、总电阻为R、边长分别为L和2L的闭合矩形线框abcd,其线框平面与磁场垂直,cd边刚好在磁场外(与虚线几乎重合),磁感应强度B的大小随时间的变化如图乙所示。求:(1)在t=时刻,线框静止不动,线框中的感应电动势

12、E1的大小。(2)在t=时刻,线框静止不动,ab边所受安培力F1的大小。(3)在t=时刻,线框以大小为v的速度向左匀速运动,ab边所受安培力F2的大小。16.(16分)如图所示,边长L=0.2 m的正方形abcd区域(含边界)内,存在着垂直于区域纸面向内、大小为5.010-2 T的匀强磁场B。带电平行金属板MN、PQ间形成了边长l=0.1 m的正方形匀强电场E(不考虑板外其他区域的电场)区域,且电场区域与磁场区域的上边、左边对齐。两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF,EF中间有一小孔O。在M和P的中间位置有一离子源S,能够正对孔O不断发射出各种速率的带负电离子,离子的电荷量均为q=3.210-18

13、 C,质量均为m=6.410-26 kg。(不计离子的重力,不考虑离子之间的相互作用,离子打到金属板或挡板上后将不反弹)(1)为使速率为2106 m/s的离子能从O孔射出,则金属板间的电压U为多大?哪个是正极板?(2)为使离子能从bc边界射出,则板间所加的电压范围是什么?(3)在电压取题(2)中满足条件的最小值的情况下,紧贴磁场边缘cd的内侧,从c点沿cd方向入射一电荷量也为q、质量也为m的带正电离子,要保证磁场中能够发生正、负离子的相向正碰(碰撞时两离子的速度方向恰好相反),求该正离子入射的速率。2015届高三第五次联考物理试卷参 考 答 案1.B解析:洛伦兹力方向既垂直于带电粒子的运动方向

14、,又垂直于磁场的方向,选项A错误、B正确;洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向和磁场方向的夹角都有关系,将带电粒子的速度减半,洛伦兹力的大小也减半,选项C、D错误。2.A解析:电路中的热功率等于安培力的功率,安培力F=BIL,I=,E=BLv0,联立可得F=,安培力的功率P=Fv0=,选项A正确。3.C解析:当磁感应强度B1=1 T时,导体棒受重力、支持力、安培力作用而处于平衡状态,有mgsin =B1IL,当磁感应强度改为B2=0.4 T之后,有mgsin -B2IL=ma,解得a=3 m/s2,选项C正确。4.A解析:汽车以额定功率行驶,P=Fv=f阻v,速度与阻力成反比,汽车在AB段和CD

15、段的速度之比为23,选项A正确、B错误;汽车在BC段做加速运动,但牵引力是变力,不是匀加速运动,选项C、D错误。5.C解析:由题图乙可知,交流电的周期T=0.04 s,所以频率为25 Hz,选项A错误;电压表的示数为有效值U=2 V,选项B错误;在t=0.01 s时刻,感应电动势为最大值5 V,电路中电流的瞬时值I=1 A,选项C正确;若转速变为原来的2倍,由Em=nBS可得,最大值变为10 V,外接电阻两端的电压最大值为8 V, 耐压值为5 V的电容器会烧坏,选项D错误。6.AB解析:万有引力充当向心力,则有G=m,G=mr,可得v=,T=2,该卫星与月球的速度大小相等、运行周期相同,选项A

16、、B正确;该卫星若想追上月球,可以先减速,再加速,选项C错误;因为与月球在同一轨道,速度大小相同,该卫星不可能与月球相撞,选项D错误。7.BC解析:在05 s内,物体B位移为37.5 m,物体A的位移为10 m,二者平均速度不相等,在t=0时刻,A、B相距37.5 m-10 m=27.5 m,选项A错误、C正确;在3 s5 s内,A的加速度为5 m/s2,B的加速度为1 m/s2,选项B正确;5 s之后,A的速度比B的大,A、B不可能再相遇,选项D错误。8.AC解析:开关S闭合时,根据通电自感的特点,A灯立刻变亮,B灯逐渐变亮,选项A正确、B错误;开关S断开时,根据断电自感的特点,A、B灯均逐

17、渐熄灭,选项C正确、D错误。9.AD解析:根据法拉第电磁感应定律,有U=BDv,管中的导电液体流速v=,选项A正确、B错误;管中的导电液体流量Q=vtS=v()2,故Q=,选项C错误、D正确。10.(3)3.00(3分)(4)5.20.2(3分)(5)F在竖直方向且数值与F近似相等(2分)11.(1)(a)D(每空2分)(2)1.48(1.47也正确)(3分)0.8(3分)12.解:(1)由法拉第电磁感应定律得:E=n=n=2.5 V(2分)线圈中的电流I=0.5 A(2分)线圈的电功率P=EI=1.25 W。(2分)(2)分析线圈受力可知,当细线松弛时有:F安=nI=mg(2分) 解得=3

18、T(1分)由题中图乙知:=1+0.5t0(2分)解得:t0=4 s。(2分)13.解:(1)工件受重力、摩擦力、支持力共同作用,摩擦力为动力由牛顿第二定律得:mgcos -mgsin =ma(3分)代入数值得:a=2.5 m/s2。(2分)(2)工件速度达到传送带速度时发生的位移x1=5 m8 m(2分)可见工件先匀加速运动x1=5 m,然后匀速运动x2=3 m(1分)做匀加速运动时,由x1=t1(1分)可得t1=2 s(1分)匀速上升时t2=0.6 s(1分)所以工件从P点运动到Q点所用的时间t=t1+t2=2.6 s。(2分)14.解:(1)粒子在电场中受到的电场力方向向上,说明Q极板电势

19、高于P极板电势。流经轻质杆的电流方向由a到b,根据右手定则,可得轻质杆向右运动。(3分)(2)粒子在匀强电场中做类平抛运动,有:l=v0t(2分)=t2(2分)轻质杆ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLv(2分)根据闭合电路欧姆定律得:I=(2分)P、Q间的电压U=IR(1分)解得v=。(2分)15.解:(1)根据法拉第电磁感应定律可得,在t=时刻线框中的感应电动势为:E1=(2分)而=(1分)故:E1=。(2分)(2)由欧姆定律得,在t=时刻线框中的感应电流大小为:I1=(2分)由图乙知此时的磁感应强度为(1分)根据安培力公式得线框ab边受到的安培力大小为:F1=。(2分)(3)在t=时刻

20、,线框中的感应电动势为:E2=nB0Lv(2分)线框中的感应电流大小为:I2=(1分)线框ab边所受的安培力大小为:F2=I2LB0=。(2分)16.解:(1)穿过孔O的离子在金属板间需满足:qvB=q(2分)解得U=1104 V(2分)且MN为正极板。(1分)(2)离子穿过孔O后在磁场中做匀速圆周运动,有:qvB=qqvB=m(2分)可得U=R(2分)从bc边射出的离子,其临界轨迹见图甲中的最大半径R1=0.1 m,最小半径R2=0.075 m(2分)故9.375102 VU1.25103 V。(1分)(3)当U取最小值时,离子轨迹见图甲中的,半径为R2=0.075 m发生正碰,即两离子的轨迹应相切,见图乙,设从c进入磁场的离子运动的半径为r,速率为v1,则有(r-R2)2=+(r-l)2(1分)得r=0.2 m(1分)又qv1B=m(1分)代入数据解得v1=5105 m/s。(1分)- 9 -