2014-2015学年浙江重点中学协作体高三上期第二次适应性测试物理卷（解析版）

质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（　 ）

A．mgR/4　　　　 B．mgR/2　　　　　　　 C．mg/R　　　　 D．mgR

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假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为的赤道上空绕地球匀速圆周运动，地球半径约为，地球同步卫星距地面高为，宇宙飞船和一地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时。宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（　 ）

A．4次　　 B．6次　　 C．7次　　　 D．8次

难度: 中等查看答案及解析

有一人在平直马路边慢步(速度不变)，他发现每隔t1时间有一路公共汽车迎面开过，他还发现每隔t2时间有一辆这路公共汽车从身后开过，于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是（　 ）]

A．　　　　 B．　　　　 C．　　　　 D．

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如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是（　 ）

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如图所示，M为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷．在M正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N，铝环也处于水平面中，且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上．现让橡胶圆盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针加速转动，下列说法正确的是（　 ）]

A．铝环N 对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向下

B．铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向上

C．铝环N 有扩大的趋势，丝线对它的拉力增大

D．铝环N 有缩小的趋势，丝线对它的拉力减小

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如图，为真空中某一点电荷Q产生的电场，a、b分别是其电场中的两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与a、b连线成120°角；b点的场强大小为Eb，方向与a、b连线成150°角。一带负电的检验电荷q在场中由a运动到b，则（　 ）]

A．a、b两点场强大小

B．q在a、b两点电势能相比较

C．a、b两点电势相比较

D．q在a、b两点受到的电场力大小之比

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质量为、的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为的人站在上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为和，位移分别为和，如图所示。则这段时间内此人所做的功的大小等于（　 ）

A．　　　　　　　　　　　　　　 B．

C．　　 D．

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（10分）某物理兴趣小组在一次探究活动中，要测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，右端装有定滑轮；木板上有一滑块，其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，右端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接，打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz，开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列点。

（1）上图给出的是实验中获取纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度

a=　　　　　　　　　　　　　　 （保留三位有效数字）。

（2）请回答下列两个问题：

①为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数，还需测量的物理量是　　　　　　　 填写字母代号）

A．木板的长度L

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块的运动时间t

②欲测量①中所选定的物理量，所需要的实验器材是　　　　　　　　　　 。

（3）实验时，用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力，则滑块与木板之间的动摩擦因数＝ 　　　　　　　　　　　　　 （用L、g、a、m1、m2、m3、t中所需字母表示）。与真实值相比，测量的动摩擦因数　　　　　　　　　　 （填“偏大”或“偏小”）。

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（10分）要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：

A．待测电压表V（量程3V，内阻未知）

B．电流表A（量程3A，内阻0.01Ω）

C．定值电阻R（阻值2kΩ，额定电流50mA）

D．蓄电池E（电动势略小于3V，内阻不计）

E．多用电表

F．开关K1、K2，导线若干

有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

①首先，用多用电表进行粗测，选用×100Ω倍率，操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是　　　　　 Ω．

②为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是　　　 。其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好。

④用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV＝　　　　　 .

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（16分）如图（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F＝8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m＝1kg，通过DIS实验，得到如图（b）所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2。试问：

（1）图（b）中图线与纵坐标交点ao多大？

（2）图（b）中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2，木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方？说明在斜面倾角处于θ1和θ2之间时物块的运动状态。

（3）θ1为多大？

（4）如果木板长L＝2m，倾角为37°，物块在F的作用下由O点开始运动，为保证物块不冲出木板顶端，力F最多作用多长时间？（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

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（20分）两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动，设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好，重力加速度为g，求：

（1）ab杆匀速运动的速度v1；

（2）ab杆所受拉力F；

（3）ab杆以v1匀速运动时，cd杆以v2（v2已知）匀速运动，则在cd杆向下运动过程中，整个回路中产生的焦耳热．

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（22分）如图所示，相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下，PT下方的电场E0的场强方向竖直向上，在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内，连续分布着电量为＋q、质量为m的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中，若从Q点射入的粒子，通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图，若MT两点的距离为L/2。不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求：

（1）电场强度E0与E1；

（2）在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出，这些入射点到P点的距离有什么规律？

（3）有一边长为a、由光滑绝缘壁围成的正方形容器，在其边界正中央开有一小孔S，将其置于CD右侧，若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失)，并返回Q点，在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场，粒子运动的半径小于a，磁感应强度B的大小还应满足什么条件？

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