浙江省嘉兴市桐乡第一中学2015届高三新高考单科综合调研(一)物理

本试卷满分100分，考试时间90分钟。

一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分。每个小题的4个选项中只有一个符合题意，选对的得3分，错选或不选的得0分）

1．下面涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法不正确的有                      （    ）

A．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量

B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场

C．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律

D．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因

2．如图所示，A、B、C、D四个人做杂技表演，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手水平支持着C和D。若四个人的质量均为m，他们的臂长相等，重力加速度为g，不计A手掌与C、D身体间的摩擦。下列结论错误的是                              （    ）

A．A受到地面支持力为4mg

B

B．B受到A的支持力为3mg

D

A

C

C．B受到C的拉力约为

D．C受到A的推力约为

3．在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在离横杆一定的距离处起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过。如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够外，在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该                     （    ）

A．竖直向上            B．向上适当偏前        C．竖直向下        D．向下适当偏后       

4．我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录（国外最深不超过6500m），预示着它可以征服全球99.8％的海底世界。假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线（a）和速度图像（b），则有                                          （    ）

A．（a）图中h3代表本次最大深度，应为360m

B．全过程中最大加速度是0.025m/s2 

C．潜水员感到超重发生在0-1min和8-10min的时间段内

D．整个潜水器在8-10min时间段内机械能守恒

5．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M的某消防员从一平台上自由下落，落地过程中先双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了段距离，最后停止，用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示。根据图线所提供的信息，以下判断正确的是            （    ）

A．t1时刻消防员的速度最大 

B．t2时刻消防员的速度最大

C．t3时刻消防员的速度最大  

D．t4时刻消防员的速度最大 

6．2013年12月14日，嫦娥三号经过主减速段，快速调整段，接近段后在100米处悬停。30秒后，开始缓速下降，距月球表面4米时关闭发动机进入无动力下降，总共历时720s。查阅资料可知嫦娥三号登月舱质量为kg，安全着陆要求最后速度不大于4m/s，已知月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的，计算时取地球表面重力加速度取，下列说法正确的是                      （    ）

A．若嫦娥三号从距离月球地面6m处无初速无动力下降仍能安全着落

B．若嫦娥三号距离月球地面4m时速度为2m/s ，此时开始无动力下降能安全着落

C．从缓速下降到落地的过程中，为了安全登月发动机至少对登月舱做功约J

D．落地碰撞减速为零的过程中地面对嫦娥三号的支持力大于嫦娥三号对地面的压力

7．如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的水泥路上从静止开始以加速度作匀加速行驶，经过时间前进距离，速度达到该阶段的最大值，此时电动机的输出功率为，此后电动机的输出功率保持不变继续加速，再经过时间前进距离，达到最终的最大值，设这一过程中小车所受阻力恒为，小车质量为，那么这两段时间内                                                             （    ）

A．电动机牵引力所做的功为 

B．电动机牵引力所做的功为

C．电动机牵引力所做的功为

D．小车一直做匀加速运动

8．如图所示，两匀强磁场区域宽度均为a，中间相隔无磁场区域的宽度也为a，两匀强磁场区域的磁感应强度大小相等，方向相反。现有直角边边长为的等腰直角三角形导线框，从图示位置以水平向右的恒定速度穿越该场区，若以线框中逆时针方向为电流正方向，则下列图线中能正确描述该过程内线框中感应电流i与时间t的关系的正确是                                                               （    ）

二、不定项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）。

9．两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上，将一带负电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2（位于坐标原点O）过程中，试探电荷的电势能随位置变化的关系如图所示。则下列判断正确的是               （    ）

A．M点电势为零，N点场强为零     

B．M点场强为零，N点电势为零

C．Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小 

D．Q1带正电，Q2带负电，且Q2电荷量较小

10．如图所示，三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m且与水平方向的夹角均为37°。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）下列说法正确的是        （    ）

A．物块A先到达传送带底端

B．物块A、B同时到达传送带底端

C．传送带对物块A、B均做负功

D．物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1∶1

11．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab和cd棒的运动情况是                                  （    ）

A．ab向左，cd向右              B．ab向右，cd向左

C．ab、cd都向右运动             D．ab、cd保持静止

12．如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。下列说法正确的是               （    ）

A．极板M比极板N电势高

B．加速电场的电压 

C．直径

D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子有相同的比荷

13．如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为+2.0×10－8 C的滑块P（可视作质点），从x=0.l0m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02。取重力加速度g=l0m／s2。则下列说法正确的是   

（    ）

A．x=0.15m处的场强大小为2.0×l06 N／C

B．滑块运动的加速度逐渐减小

C．滑块运动的最大速度约为0.1m/s

D．滑块最终在0.3m处停下

三、实验题（本题共2小题，每小题9分，共18分）

14．小李利用如图所示的实验装置来探究物体在下落过程中机械能是否守恒。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．用天平测出重锤的质量； 

B．按照图示的装置安装器件； 

C．将打点计时器接到电源的“直流输出”上； 

D．释放纸带，立即接通电源开关打出一条纸带

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

（1）请指出小李同学在实验操作中不一定要进行的步骤是                      。（将其选项对应的字母填在横线处）

（2）请指出图中及在上述实验操作中存在的不当或明显错误的地方：

①                                ；

②                               ；

③                             。  

（3）与小李同班的小张同学利用光电门传感器设计了如图所示的实验装置来研究小物体自由下落时机械能是否守恒，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时如图所示测得A、B两传感器之间的竖直距离h，小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为，通过B的挡光时间为。

①请写出小张同学能证明自由落体过程中小物体的机械能守恒时应满足的关系式                         。

②请指出小张同学的实验设计和操作中可能会引起明显误差的地方 （请至少写出一种）：                        。

15．某同学需要测绘一个额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A的小灯泡的伏安特性曲线。

（1）除了选用照片中的部分器材外，________（填选项）

A．还需要电压表       

B．还需要电流表    

C．还需要学生电源   

D．不再需要其他器材如果有如下两种滑动变阻器可供选择：R1（最大阻值为15Ω，额定电流为1.0A），R2（最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A），则实验中滑动变阻器应选用                           。

（2）选择好器材后，根据下图连接实物后发现无论怎样移动变阻器的滑动触头，电流表的示数都不为零，请指出错误的连线并改正（在答题纸的图上修改：错误的连线用叉号叉掉，缺少的线用钢笔补上）

（3）实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：

（4）由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而     （填“增大”、“减小”或“不变”）；若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是的电池两端，则小灯泡的实际功率约为            W（保留两位有效数字）。

四、解答题（本大题共3小题，共30分。解答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的单位）

16．（8分）《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，故事也相当有趣，如图甲，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，小鸟用弹弓为武器，弹射石块攻击肥猪们的堡垒。某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设，石块被弹弓沿水平方向弹出，弹弓可360°水平旋转。如图乙所示。已知离地面的高度为3.2m，石块以5m/s的水平速度弹出后先掉到地面上，如果石块接触地面瞬间，竖直速度变为零，水平速度不变，那么石块在地面上可滑行一段距离，石块和地面间的动摩擦因数μ=0.5。求石块能到达的地面范围面积多大？（取重力加速度g=10m/s2    取π=3.14）

17．（10分）静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化为如图所示。A、B为水平放置的间距的两块足够大的平行金属板，两板间有场强为方向由B指向A的匀强电场。在A、B板的放置一个安全接地的静电油漆喷P，油漆喷可向水平线以下各个方向均匀地喷出初速度大小均为的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为、电荷量均为，不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响及空气阻力，重力加速度。求：

（1）油漆微粒落在B板上所形成的图形面积；

（2）若让A、B两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，调节喷使油漆微粒可以向纸面内沿各个方向喷出，其它条件不变。A、B板被油漆微粒打中的区域的长度；

（3）在满足（2）的情况下，打中板B的油漆微粒中，在磁场中运动的最短时间。

18．（12分）如图甲所示，光滑水平面上有一辆小车，在小车上竖直固定着一个长度L=0.2m正方形线圈，线圈匝数n=10，总电阻为R=0.4Ω，小车和线圈的总质量为m=0.1kg。小车最初静止，线圈的右边刚好与宽为d（d>L）的有界匀强磁场的左边界重合。磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为B=0.20T。现使小车在外力F的作用下穿过磁场区域。测得线圈的感应电动势大小随时间变化的图像如图乙所示（图中虚线表示无感应电动势）。时刻线圈左边刚好在磁场右边界上，求：（，最终结果保留两位有效数字）

（1）第1s内流过线圈的电荷量；

（2）在第1s内外力F做功W=0.0293J，则这1s内线圈产生的热量Q；

（3）写出外力F随时间t变化的关系式；

（4）时刻线圈的发热功率P与外力F的功率；

2015届新高考单科综合调研卷（物理）

参（一）

6．C[解题思路]：嫦娥三号安全着陆要求最后速度不大于4m/s，故由可解得，，即无初速安全着落高度小于4．8米，A错。由，可解得，故B错。对缓速下降到落地过程应用动能定理可解得为了安全登月发动机至少对登月舱做功约，C对。由牛顿第三定律可知D错，综上应选C。

7．B[解题思路]：经过时间后，功率才保持不变，A错，对小车应用动能定理可知B对C错，D明显不正确。故选B。

8．A[解题思路]：直角边刚进去时刻，电流最大值且方向逆时针，此后电流减小，当直角边离开左边磁场进入中间区域，电流突变为顺时针，大小等于最大值并开始减小。由上即可知应选A。

9．AD[解题思路]：带负电的试探电荷沿x轴负方向移近Q2（位于坐标原点O）过程中，由电势能选变化可知，N点的场强为零，M点电势能为零，故M点为零势点。由此可推知，Q1、Q2必带异种电荷，Q2带正电荷，Q1带负电荷，且Q2电荷量较小。故应选AD。

10．BC[解题思路]：A、B两物体在沿斜面方向上的滑动摩擦力方向均沿斜面向上，重力的分力大于滑动摩擦力，故均沿斜面向下作匀加速运动，初速度、加速度均相等，因此同时到达传送带底部，此过程重力做正功，传送带摩擦力做负功。同于A物体的速度与传送带方向相反，B物体与传送带速度方向相同，两者的划痕即相对位移肯定不同，综上应选BC。

11．A[解题思路]：当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，电路中的总电阻变小，流过螺线管的电流将增大，周围的磁场变强，由楞次定律可知，感应电流的磁场应阻碍其变化，因此两棒应分别向外运动，增大回路的面积，以增大螺线管外部的磁通量来抵消内部磁场的磁通量的增大，故选项A正确。

12．ABD[解题思路]：粒子进入静电分析器后在电场力作用下偏转，故可知粒子带正电，极板M比极板N电势高才能使粒子加速，，A正确。在静电分析器中就有，由上两式可知，在磁分析器中粒子由P到Q，，故C错。粒子落于胶片上同一点，即应具有相同的直径，由上式可知，D正确。故应选ABD。

13．ABD[解题思路]：由公式可知，图中图线某点切线的斜率表示该点的电场强度大小，故在x=0．15m处的场强大小为2．0×l06 N／C，即A正确。由图线可知，电场沿x正方向减小。对滑块P分析，水平方向受电场力和摩擦力作用，在从x=0．l0m处电场力大于摩擦力，故滑块开始加速运动，但电场力在减小，加速度减小，当电场力等于摩擦力时，速度最大，试位置x=0．15m处，由图可知，由动能定理可求得速度，C错。此后，摩擦力大于电场力，滑块开始作加速度增大的减速运动，通过运用动能定理列式计算可知，，滑块最终在0．3m处停下。故选AD。

　    ② 物体挡光的宽度d不能大、h的测量不对（写出一种即可）2分）

15．（1）B （1分） R1 （1分）  （2）如下右图所示 （2分） （3） 如下右图所示 （2分）        

（4）增大 （1分）   0.44（0.4—0.5之间均正确）（2分）

16．（8分）

解：由平抛运动规律可得，

  （1分）  （1分）  

求得（1分）

在地面上滑行时可得，

  （1分）

（1分）

   （2分） 

能攻击的面积，  （1分）

17．（10分）

解：（1）油漆微粒的加速度       （1分） 

根据运动学     运动的半径             

落在B板上所形成圆形面积  由①②③式并代入数据得（1分）      

（2）当电场反向      （1分）       

油漆微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力：

 （1分）  （1分） 

竖直向下射出的油漆微粒打在B板的左端恰好与B板相切：（1分）  

当粒子源和B板右边击中点距离为直径时距离最远： （1分） 

根据对称可知，粒子击中A板的距离为右端，左端（1分） 

（3）当粒子运动的圆弧直径最短时粒子运动的时间最短，故根据题意可知，当粒子恰好击中粒子源正下方的B板处时间最短（1分） 

根据距离和半径的关系可以知道对应的圆心角为60°，所以（1分） 

18．（12分）

解：（1）流过线圈的电荷量（2分）

（2）因为, ,所以

即匀加速进入磁场：，可解得（1分）

1s时速度为，由动能定理得（1分）

（1分）

（3），

所以（1分）

1s-2s:F为恒力F=ma=0．04N（1分）

2s时：（1分）

（1分）

2s-2．25s:（1分）

（4）时： （1分）

（1分）