D.若②号与③号飞镖飞行的水平距离相同,则重力对②号飞镖做功较多
19.光滑绝缘水平面上固定两个等量正电荷,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。
一个质量为m=0.1kg的小物块在水平面上由A点静止释放,小物块带正电,电荷量为q=2×10-3C,其运动的v-t图线如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列分析正确的是
A.B点为中垂线上电场强度最大的点
B.由A点到C点,物块的电势能先增大后减小
C.A、C两点关于B点对称
D.由A点到C点,电势逐渐降低
20.一质量为2kg的物体,在恒定水平拉力作用下,以一定的初速度在粗糙水平面上做匀速运动,当运动一段时间后拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移变化的关系图象。
已知重力加速度g=10m/s2,由此可知
A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.35
B.减速过程中拉力对物体所做的功约为13J
C.减速运动的时间约为3s
D.匀速运动时的速度约为6m/s
第Ⅱ卷(非选择题部分共180分)
21.(10分)某同学利用图(a)所示实验装置探究小车加速度a与所挂重物的质量m的关系图。
实验中小车的质量为200g,在小盘中不断增加砝码的质量,并记录砝码和小盘的总质量为m,描点得到了如图(b)的一系列点。
回答下列问题:
(1)根据该同学描的点,可以看出小车的加速度a与所挂重物的质量m成▲(填“线性”或“非线性”)关系,所以应该用▲(填“直线”或“平滑曲线”)拟合。
(2)由图(b)可知,a-m图线不经过原点,可能的原因是▲。
(3)若利用本实验装置来证明“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与合外力成正比”的结论,并直接以所挂砝码和小盘的总重力mg作为小车受到的合外力,在实验过程中需要采取的措施有▲
A.取下细绳和小盘,调整木板的倾角,使小车拖着纸带在木板上匀速运动
B.系着细绳和空的小盘,调整木板的倾角,使小车拖着纸带在木板上匀速运动
C.在增加小盘中砝码的同时在小车上增加砝码,使所挂重物的的总质量始终远小于小车的总质量
D.本实验中,小盘和其中砝码的总质量应适当小些,如不超过40g
22.(10分)多用电表是常用的电学仪器,回答下列问题:
(1)下图是使用多用电表时表笔部分的情况,其中正确的是▲
A.测卡口式白炽灯的灯丝电阻B.测二极管的正向电阻
(2)由于欧姆表自带电源,可将某档位下的欧姆表等效为一直流电源,小陈设计了如下实验测定等效电源的电动势和内阻。
使用的实验器材的规格如下:
多用电表(欧姆调零后,档位调至“×1”档,中值刻度为15);电流表A(内阻不可忽略);电压表V(内阻非常大);滑动变阻器R1(5Ω);滑动变阻器R2(100Ω);电键K;导线若干
1甲图是用以上实验器材组成的电路,小陈所选滑动变阻器应为▲(填“R1”或“R2”)
2开关闭合前,小陈仔细检查了电路,没有问题。
甲图中还有两根导线未画出,请补全。
3乙、丙图是小陈测得的一组实验数据,其中电流表读数为▲A,电压表读数为_▲V。
4
丁图是小陈把测得的8组数据描在U-I坐标系中的情况,根据该图可求出该档位下欧姆表的等效电动势为▲,等效内阻为▲。
(保留3位有效数字)
23.(16分)如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1m,水平轨道左侧有一轻质理想弹簧,左端固定,弹簧处于自然状态。
质量m=1kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2
m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.物块A与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物块A第一次到达最高点时对圆轨道的压力;
(2)物块压缩弹簧过程中弹簧获得的最大弹性势能;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道.
24.(20分)如图甲,足够长的U型金属导轨固定放置在倾角为θ(未知)的绝缘斜面上,并处于垂直斜面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。
质量为m=0.1kg、电阻为r=0.2Ω的导体棒ab垂直放在导轨上,与导轨接触良好,且不计摩擦。
导轨宽度l=0.4m,仅cd边有电阻,其阻值为R(未知)。
如图乙是导体棒ab从静止开始沿导轨下滑过程中的加速度与速度关系,g取10m/s2,求:
(1)当棒的速度达到最大值时,棒中的感应电流大小和方向;
(2)当棒的速度达到最大速度的一半时,ab棒所受安培力的功率;
(3)已知棒从静止开始下滑4m的过程中ab棒上产生的热量Q为0.8J,求下滑到4m时棒的速度v的大小以及这一过程中流过ab棒的电量q。
25.(22分)“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化如下:
如图甲所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为O,外圆弧面AB的半径为L,电势为φ1,内圆弧面CD的半径为L/2,电势为φ2。
足够长的收集板MN平行边界ACDB,O到MN板的距离OP为L。
假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。
(1)求粒子到达O点时速度的大小:
(2)如图乙所示,在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场,圆心为O、半径为L、磁场方向垂直纸面向内,则发现从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上(不考虑过边界ACDB的粒子再次返回),求所加磁感应强度的大小;
(3)随着所加磁场大小的变化,试定量分析收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系。
2016年5月“五校”高三适应性考试
理科综合物理测试卷参考答案及评分标准
选择题部分
题号
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
A
B
BD
AD
ABD
21.
(1)非线性(2分)、平滑曲线(2分)
(2)倾角太小,摩擦力未完全平衡好(2分)
(3)AD(4分,漏选得2分)
22.
(1)B(2分)
(2)①R2(2分)
②在右图中连线,2分
③0.13(1分)、
1.00(1分)
④2.96~3.00(1分)、
15.3(14.8~15.6)(1分)
23、
(1)设物块A第一次到达圆轨道最高点速度为v1,由开始到第一次到最高点运用动能定理可得:
-2mgR=
mv
-
mv
(2分)
过最高点满足牛顿第二定律:
(1分)
解得
(1分)
由牛顿第三定律得,物块对轨道的压力大小为10N(1分)
方向竖直向上。
(1分)
(2)物块向左运动压缩弹簧至速度为0时,弹簧的弹性势能最大,由开始到把弹簧压至最短过程运用总能量守恒可得:
(2分)
解得
=4J(1分)
(3)①若A沿轨道上滑至最大高度h2时,速度减为0,则h2满足
0
由动能定理得-2μmgL1-mgh2=0-
mv
联立得1m≤L1<1.5m(2分)
②若A能沿轨道上滑至最高点,则满足m
≥mg(1分)
由动能定理得-2μmgL2-mg·2R=
mv
-
mv
联立得L2≤0.25m(2分)
综上所述,要使物块A能第一次返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道,L满足的条件是:
1m≤L<1.5m或L≤0.25m(1分)
24、⑴由图像可得:
(2)由图可知当速度为最大值一半,即3m/s时,棒的加速度为3m/s2,
对棒列牛顿第二定律
(2分)
此时安培力的功率为
(1分)
联立可得
(1分)
(3)棒ab产生的电动势
1分
回路中感应电流
1分
对棒ab
1分
可得
结合图像a=6-v
可知
(1分)
(由图像结合规律获得电阻R的值在前两问中用到并求得也给4分)
因为电流处处相等,棒ab与cd上的焦耳热之比
回路中的总焦耳热为Q总=2Q=1.6J1分
根据能量转化和守恒定律有
总2分
代入数据解得v=4m/s1分
3分
25.(22分)
(1)带电粒子在电场中加速时,电场力做功,得:
qU=
(2分)
U=φ1-φ2(2分)
所以:
(2分)
(2)从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上,则刚好不能打到MN上的粒子从磁场中出来后速度的方向与MN平行,则入射的方向与AB之间的夹角是60°,在磁场中运动的轨迹如图甲,轨迹圆心角θ=600。
(2分)
根据几何关系,粒子圆周运动的半径:
r=L(2分)
由洛伦兹力提供向心力得:
qvB=
(2分)
联合解得:
(2分)
(3)磁感应强度增大,则粒子在磁场中运动的轨道半径减小,由几何关系知,收集效率变小.(2分)
当粒子圆周运动半径
,粒子不能从磁场穿出
即当
时,收集效率
(2分)
当圆周运动半径
,粒子能从磁场穿出。
设粒子在磁场中运动圆弧对应的圆心角为α,如图乙
由几何关系可知,
(2分)
即当
时,
收集板MN上的收集效率为
(2分)