浙江省杭州市七校2015届高三上学期期末联考物理试题及答案.pdf
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1、浙江省杭州市七校2015届高三上学期期末联考物理试卷 一、选择题(本题共6 小题,每小题4 分共计24 分每小题给出的四个选项中只有一个选 项正确,选对得4 分,选错得0 分) 1 (4 分)某汽车在启用ABS 刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变 化关系分别如图中的 、 图线所示由图可知,启用ABS 后() At1时刻车速更小 B 0 t1的时间内加速度更大 C 加速度总比不启用ABS 时大 D刹车后前行的距离比不启用ABS 更短 考点: 匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系 专题: 运动学中的图像专题 分析: 根据速度图象,直接比较车速的大小,由斜率等于
2、加速度,比较加速度的大小由图线 与时间轴围成的面积表示位移,比较位移的大小 解答: 解:A、由图看出,启用ABS 后 t1时刻车速更大故A 错误 B、C、由斜率等于加速度的大小得到,启用ABS 后 0t1的时间加速度小, t1t2的时 间内加速度大故BC 错误 D、 根据速度图象的“ 面积 ” 等于位移大小看出, 刹车后前行的距离比不启用ABS 更短故 D 正确 故选: D 点评: 本题要结合速度图象来分析汽车的速度、加速度和位移的大小,抓住斜率等于加速度、 “ 面积 ” 等于位移是基本方法 2 (4 分) ( 2013?绍兴二模)如图所示,一只用绝缘材料制成的半径为R 的半球形碗倒扣在水 平
3、面上,其内壁上有一质量为m 的带正电小球,在竖直向上的电场力F=2mg 的作用下静止在 距碗口高处已知小球与碗之间的动摩擦因数为 ,则碗对小球的弹力与摩擦力的大小分 别为() A0.8mg 和 0.6mg B0.8mg 和 0.8 mg Cmg 和 mg D mg 和 0.6mg 考点: 物体的弹性和弹力 专题: 万有引力定律在天体运动中的应用专题 分析: 对带电小球受力分析,结合平衡方程,与力的合成与分解,即可求解 解答: 解:对带电小球受力分析,则有:电场力、重力、支持力与摩擦力,处于平衡状态, 根据力的平行四边形定则可知,N=mgcos ;f=mgsin ; 由几何关系,则有sin =;
4、 cos =; 因此碗对小球的弹力N=0.8mg 和摩擦力的大小f=0.6mg ;故 A 正确, BCD 错误; 故选: A 点评: 考查小球如何受力分析,掌握力的处理方法,理解力的平行四边形定则,注意几何关系 的构建 3 (4 分)张飞同学参加学校运动会立定跳远项目比赛,起跳直至着地过程如图,测量得到比 赛成绩是2.5m,目测空中脚离地最大高度约0.8m,忽略空气阻力,则起跳过程该同学所做功 最接近() A65J B750J C1025J D 1650J 考点: 动能定理 专题: 功的计算专题 分析: 运动员做抛体运动,从起跳到达到最大高度的过程中,竖直方向做加速度为g 的匀减速 直线运动,
5、 水平方向做匀速直线运动,根据竖直方向求出运动时间和起跳时竖直方向的 速度, 根据水平方向求出水平速度,根据速度的合成原则求出合速度,再根据动能定理 即可求解 解答: 解:运动员做抛体运动,从起跳到达到最大高度的过程中,竖直方向做加速度为g 的匀 减速直线运动, 则 t=0.4s, 竖直方向初速度vy=gt=4m/s 水平方向做匀速直线运动,则v0= =3.125m/s, 则起跳时的速度v=5.07m/s 设中学生的质量为50kg,根据动能定理得: W=mv 2= 50 25.7=642J;最接近 750J 故选: B 点评: 本题的关键是正确处理运动员的运动过程,知道运动员做抛体运动,竖直方
6、向做加速度 为 g 的匀减速直线运动,水平方向做匀速直线运动;同时要注意明确题目中只要求求出 最接近的 4 (4 分)在如图所示的电路中,电源电动势为E=6V,内电阻r=5 ,小灯泡甲的规格是“ 3V, 0.3A” (灯泡电阻不随温度变化)为使小灯泡甲最亮,小灯泡乙应选择() A“ 3V,0.3A”B“ 3V,0.2A ”C“ 6V,1.2A”D “ 2V,0.1A” 考点: 电功、电功率 专题: 恒定电流专题 分析: 为使小灯泡甲最亮,电路中电流应最大,乙的电阻最小根据公式R=分析 解答: 解:为使小灯泡甲最亮,电路中电流应最大,乙的电阻最小 根据公式R=,可得四个选项中灯泡的电阻分别为:
7、RA=10 ,RB=15 ,RC=5 ,RC=20 所以为使小灯泡甲最亮,小灯泡乙应选择电阻最小的 故选: C 点评: 解决本题的关键要掌握公式R=,并能正确分析电流与电阻的关系 5 (4 分)如图所示,在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小 为 E、方向沿斜面向下的匀强电场中,一劲度系数为K 的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底 端,整根弹簧处于自然状态,一带正电的滑块从距离弹簧上端为X0处静止释放,滑块在运动 过程中电荷量保持不变弹簧始终处在弹性限度内,则下列说法正确的是() A当滑块的速度最大时,弹簧的弹性势能最大 B 当滑块的速度最大时,滑块与弹簧系统的机械能最大 C
8、 当滑块刚碰到弹簧时速度最大 D滑块从接触弹簧开始向下运动到最低点的过程中,滑块的加速度先减小后增大 考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律 专题: 机械能守恒定律应用专题 分析: 滑块向下先做加速度减小的加速运动,然后做加速度增大的减速运动,到达最低点时, 速度为 0,此时加速度最大 在整个过程中,有动能、重力势能、弹性势能、电势能发生相互转化,动能、重力势能 和弹性势能统称为系统的机械能,当电势能减小最大时,系统的机械能最大 解答: 解: A、C、D 在斜面方向,滑块受到沿斜面向下的电场力和重力的分力、弹簧的弹力,弹 簧的弹力先小于电场力与重力分力之和,滑块先向下先做加速度逐渐减小的加速运动
9、, 当加速度为0 时,速度最大,然后弹簧的弹力大于电场力与重力分力之和,做加速度逐 渐增大的减速运动,到达最低点,速度减小到0,此时加速度最大,弹簧的弹性势能最 大所以滑块的加速度先减小后增大故A、C 错误, D 正确 B、动能、 重力势能和弹性势能统称为系统的机械能,根据能量守恒定律,电势能减小, 系统的机械能增大,当滑块运动到最低点时,电场力做的正功最多,即电势能减小最多, 此时系统机械能最大故B 错误 故选: D 点评: 解决本题的关键知道滑块的运动是向下先做加速度减小的加速运动,然后做加速度增大 的减速运动,到达最低点时,速度为0知道在最低点时弹簧的弹性势能最大在整个 过程中,有动能、
10、重力势能、弹性势能、电势能发生相互转化,当电势能减小最多时, 系统的机械能最大 6 (4 分) ( 2014?滨州一模)某学生设计了一个验证法拉第电磁感应定律的实验,实验装置如 图甲所示在大线圈 中放置一个小线圈 ,大线圈与多功能电源连接多功能电源输入到大 线圈的电流 i1的周期为T,且按图乙所示的规律变化,电流i1将在大线圈 的内部产生变化 的磁场,该磁场磁感应强度B 与线圈中电流i 的关系为 B=ki 1(其中 k 为常数)小线圈与电 流传感器连接,并可通过计算机处理数据后绘制出小线圈中感应电流i2随时间 t 变化的图 象若仅将多功能电源输出电流变化的频率适当增大,则下图中所示各图象中可能
11、正确反映 i2t 图象变化的是(图中分别以实线和虚线表示调整前、后的 i2t 图象) () A BCD 考点: 法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律 专题: 电磁感应与图像结合 分析: 大线圈 与多功能电源连接,在每个时间段内电流随时间均匀变化,则产生的磁场均匀 变化, 根据法拉第电磁感应定律,判断小线圈中电流的变化当多功能电源输出电流变 化的频率适当增大,则产生的感应电动势适当增加 解答: 解:根据法拉第电磁感应定律得,E=,因为大线圈中每个时间段内电流均匀变 化,则每个时间段内产生的感应电动势不变,则小线圈中每个时间段内感应电流的大小 不变因为多功能电源输出电流变化的频率适当增大,则产生
12、的感应电动势适当增加, 感应电流大小适当增加,变化的周期变小故D 正确, A、B、C 错误 故选 D 点评: 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律,知道磁场均匀变化时,产生的感应电动势大 小不变,会根据楞次定律判断感应电流的方向 二、选择题(本题共4 小题,每小题4 分,共 l6 分每小题给出的四个选项中至少有一个选 项正确,选对得4 分;末选全但无选错的得2 分;有选错的得0 分) 7 (4 分) (2014?宁波一模)如图所示,在暴雨前,有一带电云团(可近似看作带电绝缘球) 正慢慢靠近地面,某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空,带电体在上升过程中, 以下说法正确的是() A带电体的
13、电势能一定越来越大 B 带电体所经过的不同位置的电势一定越来越高 C 带电体所经过的不同位置的电场强度一定越来越大 D带电体的加速度一定越来越大 考点: 电势能;电场强度;电势 专题: 电场力与电势的性质专题 分析: 越靠近场源,电场强度越大,从而可知带电体上升过程中与云层间电势差的变化结合 电场强度的变化,根据牛顿第二定律判断加速度的变化根据电场力做功判断电势能的 变化 解答: 解:A、带电体在上升的过程中,电场力做正功,电势能减小故A 错误 B、由于不知道云层所带电荷的电性,所以带电体上升的过程中,不能判断出电势的变 化故 B 错误 C、因为越靠近场源,场强越大,所以带电体在上升中所处环境
14、的电场强度是越来越 大故 C 正确 D、根据电场强度越来越大,则电场力越来越大,合力越来越大, 根据牛顿第二定律知, 加速度越来越大故D 正确 故选: CD 点评: 解决本题的关键知道越靠近场源,电场强度越大, 以及知道电场力做正功,电势能减小, 电场力做负功,电势能增加 8 (4 分)如图所示, 木块 A 放置在光滑水平面上,当受到 6N 水平拉力作用时,产生了 3m/s 2 的加速度若在静止的木块A 上面放置质量为4kg 的木块 B, A、 B 之间的动摩擦因数为0.3 取 重力加速度g=10m/s2,当 6N 水平拉力作用在B 木块上,() A木块 A、B 一起加速运动B 10s 后木块
15、 B 的速度大小为15m/s C 木块 A 对木块 B 的摩擦力大小为2N D10s 内木块 B 对木块 A 做的功为 100J 考点: 牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算;功的计算 专题: 牛顿运动定律综合专题 分析: 先根据牛顿第二定律求出A 的质量,放上B 后假设二者能相对静止,由整体法和隔离 法求出 AB 间需要的静摩擦力大小,若此值小于等于AB 间的最大静摩擦力,则AB 能 保持相对静止 解答: 解:对 A,根据牛顿第二定律:F=mAa 得: mA=2kg 假设 AB 能保持相对静止,以AB 整体为研究对象:F=( mA+mB)a 得: a =1m/s2 对 A 所需要的摩擦力:f=m
16、Aa =2 1=2N AB 间最大静摩擦力:fmax= mBg=0.3 40=12N 12N2N,故 AB 能保持相对静止,即AB 一起加速, A 正确; 10s 后木块 B 的速度 v=a t=10 1=10m/s,故 B 错误; 由前面分析知木块A 对木块 B 的摩擦力大小为2N,C 正确; 根据动能定理,10s 内木块 B 对木块 A 做的功 W=mAvA2= 2 102=100J,D 正确; 故选: ACD 点评: 本题属于连接体问题,通常采用整体法和隔离法结合应用,关键是知道,放上B 后 A 有最大加速度是由最大静摩擦力提供的,若A 的加速度大于此值则二者会发生相对滑 动 9 (4
17、分)有一辆质量为170kg、输出功率为1440W 的太阳能试验汽车,安装有约6m 2 的太 阳能电池板和蓄能电池,该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/m 2若驾 驶员的质量为70kg,汽车最大行驶速度为90km/h假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正 比,则汽车() A以最大速度行驶时牵引力大小为57.6N B 起动时的加速度大小为0.24 C 保持最大速度行驶1h 至少需要有效光照8h D直接用太阳能电池板提供的功率可获得3.13m/s 的最大行驶速度 考点: 能量守恒定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律 专题: 牛顿运动定律综合专题 分析: 根据 P=Fv
18、 计算最大速度时的牵引力大小;由牛顿第二定律和公式P=Fv 结合求解加速 度由能量守恒定律分析CD 两项 解答: 解: A、根据 P额=Fvmax,得: F=N=57.6N ,故 A 正确; B、以额定功率启动时:f=ma ,而刚启动时v=0,则 f=0,故刚启动时加速度很大,B 错误; C、由公式W=Pt,由能量守恒得:1440W 1h=30 6W t,得: t=8h,即保持最大速度行 驶 1h 至少需要有效光照8h,故 C 正确; D、由题意:汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成正比,设f=kv ,则结合前面分析: 57.6=k 25 得:k=2.304,当直接用太阳能电池板提供的功率行驶有
19、最大速度时:牵引力 =阻力, 即: =kv 得: v 8.83m/s,故 D 错误; 故选: AC 点评: 本题考查推力、功率、面积等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,本题还告诉我 们一定要广泛应用太阳能,太阳能不但节省能源,还可以环保 10 (4 分)为了测量某地地磁场的水平分量Bx,课外兴趣小组进行了如图所示的实验:在横 截面为长方形、只有上下表面A、B 为金属板的导管中通以导电液体,将导管沿东西方向放置 时, A、B 两面出现电势差,测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量假如在某次实验中 测得导电液体的流动速度为v、导管横截面的宽为a、高为 b,A、B 面的电势差为U则下列 判断正确
20、的是() A Bx= B Bx= C A 面的电势高于B 面DB 面的电势高于A 面 考点: 霍尔效应及其应用 分析: 导电液体流过磁场区域时,正负电荷受到洛伦兹力,发生偏转打到上下两个面上,上下 两个面之间形成电场,最终正负电荷在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,根据受力 平衡求出磁感应强度的水平分量 解答: 解:A、B、导电液体流过磁场区域稳定时,电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡,则有 qE=q=qvBx; 解得: Bx= ,故 A 错误, B 正确; C、D、地磁场的水平分量从南向北,根据左手定则,正电荷A 板偏转,负电荷向B 板 偏转,故A 面的电势高于B 面,故 C 正确, D 错误;
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