辽宁省大连市第二十高级中学2015届高三12月月考物理试题

14．关于伽利略对自由落体运动的研究，以下说法正确的是（）A．伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同B．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比D．伽利略用小球在斜面上运动验证了运动速度与位移成正比15．如图所示为杂技“顶竿”表演的示意图：一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为（）A．(M＋m)gB．(M＋m)g－maC．(M＋m)g＋maD．(M－m)g16．空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点。则（）A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c电势能减少17．不计电阻的线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（）A．在t=0.01s，穿过该线圈的磁通量为零B．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt（V）C．Rt处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大D．Rt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变18．最近我国连续发射了多颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高。该卫星处于地球的同步轨道，假设卫星质量为m，离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有（）A．该卫星运行周期为24hB．该卫星所在处的重力加速度是ghRR2)(C．该卫星周期与近地卫星周期之比是32)1(RhD．该卫星运动动能是)(22hRmgR19．如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A．弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能B．小球向上运动的过程中处于失重状态C．小球压缩弹簧的过程中小球减小的动能等于弹簧增加的势能D．小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒20．如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则（）A．从P射出的粒子速度大B．从Q射出的粒子速度大C．从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D．两粒子在磁场中运动的时间一样长21．如图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，线框一边平行于磁场边界，现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定沿逆时针方向的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ为正，外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象中正确的是（）卷II（共174分）二．非选择题：（一）必考题[来源:学科网ZXXK]22．（5分）如图所示，一个量程为250V，内阻为1MΩ的电压表，串联一个电阻R后，接到U=220V的电源上，这时电压表的读数是50V，该电阻R的阻值和串联电阻R后该电压表量程扩大到的倍数为（）A．34KΩ，4.4倍[来源:学_科_网Z_X_X_K]B．3.4MΩ，4.4倍[来源:学科网ZXXK]C．2.4MΩ，4.4倍D．34KΩ，44倍23．（10分）甲同学设计了如图所示的电路测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻）待测电阻R1待测电阻R2电压表V（量程为1.5V，内阻很大）电阻箱R（0～99.99Ω）单刀单掷开关S1单刀双掷开关S2导线若干（1）先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，________________，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为Rl=__________。（2）甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω，继续测量电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的11UR图线，则电源电动势E=_____V，，电阻R2=______Ω。（结果保留小数点后两位）（3）请用笔画线，将实物图连接好．[来源:学科网][来源:学科网]24．（12分）中央电视台近期推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败。其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。已知BC长度为L2＝2m，瓶子质量为m＝0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ＝0.4。某选手作用在瓶子上的水平推力F＝20N，瓶子沿AC做直线运动，g=10m/s2。假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：（1）推力作用在瓶子上时所做的功最大不得超过多少？（2）推力作用在瓶子上的距离最小为多少？25．（20分）如图所示，平行导轨倾斜放置，倾角θ=370，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=4T，质量为m=2kg的金属棒ab垂直放在导轨上，ab与导轨平面间的动摩擦因数μ=0.25。ab的电阻r=1Ω，平行导轨间的距离L=1m，R1=R2=18Ω，导轨电阻不计，ab由静止开始下滑运动x=3.5m后达到匀速。sin370=0.6，cos370=0.8。求：（1）ab在导轨上匀速下滑的速度多大？（2）ab匀速下滑时ab两端的电压为多少？（3）ab由静止到匀速过程中电阻R1产生的焦耳热Q1为多少？（二）选考题（请考生从给出的3道题中任选一题作答并在前面□处勾选标记，如果多做，则按所做的第一题计分）33．【选考题1】（15分）如图所示，在直角坐标系的I、II象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，第III象限有沿y轴负方向的匀强电场，第四象限内无电场和磁场．质量为m，电量为q的粒子由M点以速度v0沿x轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经过x轴上的N点和P点最后又回到M点。设OM=OP=L，ON=2L，求：（1）电场强度E的大小；[来源:学,科,网]（2）匀强磁场磁感应强度B的大小；34．【选考题2】（15分）如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q（q0）的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。已知OP=L，OQ=23L。不计重力。求：（1）粒子从P点入射的速度v0的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小。[来源:学.科.网Z.X.X.K]35．【选考题3】（15分）如图所示，一个质量为m，带电量为q的正离子，从D点以某一初速度v0垂直进入匀强磁场。磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度为B。离子的初速度方向在纸面内，与直线AB的夹角为60°。结果粒子正好穿过AB的垂线上离A点距离为L的小孔C，垂直AC的方向进入AC右边的匀强电场中。电场的方向与AC平行。离子最后打在AB直线上的B点。B到A的距离为2L。不计离子重力，离子运动轨迹始终在纸面内，求：（1）粒子从D点入射的速度v0的大小；（2）匀强电场的电场强度E的大小。[来源:学。科。网]答案14-17CBDC[来源:学科网]18ABD19BC20BD21AD二．填空题：22．（5分）B23．（10分）（1）将S2切换到b（2分），211UURU（2分）（2）1.43（2分）1.20（2分）（3）（2分）24．（12分）（1）W-μmgL1=0————————————3分W=10J————————————3分（2）136Fmgamm/s2————————————1分a2=mgm=4m/s2————————————1分设外力撤去时瓶子的速度为v，22121222vvLLaa————————————2分解得v2=21.6m2/s2————————————1分2112vxa=0.3m————————————1分25．（20分）（1）匀速时，mgsin370=μmgcos370+FB——————————————1分FB=BIL——————————————1分I=ERr——————————————1分[来源:学科网]E=BLv——————————————1分解得v=0022(sin37cos37)()mgmgRrBL=5m/s——————————————2分（2）E=Blv，解得E=20V——————————————2分I=ERr，解得I=2A——————————————2分U=E-Ir，解得U=18V——————————————2分（3）0021sin37cos3702mgxmgxWmv安——————————————2分-WQ安——————————————1分代入解得Q=3J——————————————2分又因为Q=209Q1——————————————1分所以Q1=1.35J——————————————2分（二）选考题（请考生从给出的3道题中任选一题作答并在前面□处勾选标记，如果多做，则按所做的第一题计分）33．（1）02Lvt——————————————2分212EqLtm——————————————2分解得202mvEqL——————————————2分（2）02Lvt——————————————1分2yvLt——————————————1分所以vy=v0即速度方向与x轴夹角450——————————————1分速度大小02vv——————————————1分由几何关系可得32rL——————————————2分2mvBqvr——————————————1分解得023mvBqL——————————————2分34．（1）023Lvt——————————————2分212EqLtm——————————————2分解得06EqLvm——————————————2分（2）023Lvt——————————————1分2yvLt——————————————1分所以vy=03v即速度方向与x轴夹角300——————————————1分速度大小0233vv——————————————1分由几何关系可得23rL——————————————2分2mvBqvr——————————————1分解得163mEBqL——————————————2分35．（1）由几何关系可得23rL——————————————2分2mvBqvr——————————————2分解得023BqLvm——————————————2分