江苏省苏州市2015届高三上学期期末考试物理试卷(解析版)

江苏省苏州市2015届高三上学期期末考试物理试卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共21分．每小题只有一个选项符合题意．
2．（3分）如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O．人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（）
3．（3分）如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值．一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C．下列判断正确的是（）
4．（3分）如图所示是质量为m的小球靠近墙面竖直上抛的频闪照片，甲图是上升时的照片，乙图是下降时的照片，O是运动的最高点．假设小球所受阻力大小不变，重力加速度为g，据此估算小球受到的阻力大小为（）
mg
=
5．（3分）（2011•辽宁模拟）一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是（）
B
C=可知，
U=Q E==
6．（3分）（2014•大东区一模）一个物体静止在质量均匀的球形星球表面的赤道上．已知万有引力常量为G，星球密度为ρ，若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零，则星
B
G
7．（3分）用两根足够长的粗糙金属条折成“「”型导轨，右端水平，左端竖直，与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd和导轨垂直且接触良好．已知ab、cd杆的质量、电阻值均相等，导轨电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在水平拉力F作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆沿轨道向下运动，以下说法正确的是（）
二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．
8．（4分）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，R1是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热敏电阻，R0为定值电阻．原线圈接如图乙所示的正弦交流电，下列说法正确的是（）
u=36sin100
=36
sin100
=36V
度的值为=100
U=36sin100
9．（4分）如图所示，小球B放在真空正方体容器A内，球B的直径恰好等于A的内边长，现将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是（）
10．（4分）（2012•盐城一模）如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使他们都正常发光，然后断开电键S．重新闭合电键S，则（）
11．（4分）质量为2×103kg的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F和车速倒数的关系图象如图所示．己知行驶过程中最大车速为30m/s，设阻力恒定，则（）
，故
F=，则加速度
，故
12．（4分）在如图（a）所示的电路中，R l为定值电阻，R2为滑动变阻器，电表均为理想电表．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端，两个电压表读数随电流表读数变化的图线如图（b）所示．则（）
=
=Ω
=
W=0.9W
13．（4分）如图所示，足够长的木板A静止放置于水平面上，小物块B以初速度v0从木板左侧滑上木板，关于此后A、B两物体运动的v ﹣t图象可能是（）
．．．．
第二定律得，，若地面对木板无摩擦力，则
二定律得，，若地面对木板有摩擦力且动摩擦因数为
，木板能加速运动说明地面对木板的动摩擦因数μ′
三、简答题：本大题共3小题；其中第14题10分，第15题10分，共计20分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
14．（3分）用游标卡尺测量某小球直径时，为使测量爪靠近小球，应用手指推动部件（如图中“A”、“B”、“C”），并旋紧紧固螺丝再进行读数．如图是卡尺的某次测量其读数为10.30 mm．
15．（7分）某同学设计了一个如图1所示的装置来测定滑块与水平木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是钩码，个数可调．A的左端与打点计时器的纸带（未画出）相连，通过打点计时器打出的纸带测出系统的加速度．实验中该同学在钩码总质量（m+m′=m0）保持不变的条件下，多次改变m和m′的钩码个数，重复测量．不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦．
①实验中除电磁打点计时器、纸带、若干个质量均为50克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线外，为了完成本实验，还应有BD
A．秒表B．毫米刻度尺C．天平D．低压交流电源
②实验中该同学得到一条较为理想的纸带，如图3所示．现从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F．测得各计数点到OD 点的距离分别为OA=1.61cm，OB=4.02cm，OC=7.26cm，OD=11.30cm，
OE=16.14cm9OF=21.80cm，打点计时器打点频率为50Hz．由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=0.52m/s，此次实验滑块的加速度a=0.81m/s2．（结果均保留两位有效数字）③在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图2所示的实验图线，由此可知滑块与木板间的动摩擦因数µ=0.3．（g取10m/s2，保留两位有效数字）
==0.81m/s
16．（10分）一实验小组用某种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z，并通过实验研究该元件中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
（1）该小组连成的实物电路如图1所示，其中有两处错误，请在错误的连线上打“×”，并在原图上用笔画出正确的连线．
（2）在实验中应选用的滑动变阻器是A．
A．滑动变阻器R1（0～5Ω额定电流5A）
B．滑动变阻器R2（0～20Ω额定电流2A）
C．滑动变阻器R3（0～100Ω额定电流0.5A）
（3）实验测得元件中的电流与电压的关系如表所示，试在图2方格纸中画出电流与电压的
（4）把元件Z接入如图3所示的电路中，当电阻R的阻值为2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合图线，求出电池的电动势为 4.1 V，内阻为0.47Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
四、计算题：本大题共4小题，共55分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．
17．（12分）如图所示，足够长的斜面倾角θ=37°，一物体以v0=12m/s的初速度从斜面上的A点开始沿斜面向上运动，加速度大小a=8.0m/s2．g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）物体沿斜面向上滑行的最大距离；
（2）物体与斜面间的动摩擦因数；
（3）物体沿斜面到达最高点后返回过程中的加速度大小．
=
=gsin37
=0.25
=gsin×=4m/s
18．（12分）如图所示，在高度为L、足够宽的区域MNPQ内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．质量为m、边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd，在MN上方某一高度由静止开始自由下落．当bc边进入磁场时，导线框恰好做匀速运动．已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）导线框刚下落时，bc边距磁场上边界MN的高度h；
（2）导线框离开磁场的过程中，通过导线框某一横截面的电量q；
（3）导线框穿越磁场的整个过程中，导线框中产生的热量Q．
q=
=BIL=
=
离开磁场的过程中产生的感应电动势：感应电流：
联立解得：
的高度是
）导线框离开磁场的过程中，通过导线框某一横截面的电量是
19．（15分）如图所示，一个半径为R的圆周的轨道，O点为圆心，B为轨道上的一点，OB 与水平方向的夹角为37°．轨道的左侧与一固定光滑平台相连，在平台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连，弹簧原长时右端在A点．现用一质量为m的小球（与弹簧不连接）压缩弹簧至P点后释放．已知重力加速度为g，不计空气阻力．
（1）若小球恰能击中B点，求刚释放小球时弹簧的弹性势能；
（2）试通过计算判断小球落到轨道时速度会否与圆弧垂直；
（3）改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值．
R
位移方向与圆弧垂直
由动能定理
sin
点，刚释放小球时弹簧的弹性势能为；
）改变释放点的位置，小球落到轨道时动能的最小值为
20．（16分）如图所示，原点O为两个大小不同的同心圆的圆心．半径为r的小圆区域I内有方向垂直xoy平面向里的匀强磁场，两圆之间的环形区域II内也有方向垂直于xoy平面的另一匀强磁场．一质量为m、电量为q、初速度为v0的带正电粒子从坐标为（0，r）的A 点沿﹣y方向射入区域I，然后从x轴上的P点沿+x方向射出，粒子经过区域II后从Q点第2次射入区域I，已知OQ与+x方向成60°．角．不计粒子的重力．
（1）求区域I中磁感应强度B1的大小；
（2）求环形区域II中磁感应强度B2的大小、方向；
（3）若要使粒子约束在磁场内，求大圆半径R的最小值；
（4）求粒子在磁场中运动的周期T．
=m
=
=m
B=
R=r
=，
．
的大小为；
的大小为，方向：垂直于纸面向外；
的最小值为
．。