2015年五校联合教学调研物理试卷

2015年五校联合教学调研物理试卷 命题学校：北郊高级中学本试卷分第I卷(14页)和第II卷(410页)两部分。全卷共10页。满分150分。考试时间120分钟。第I卷(共56分)考生注意：1. 答第1卷前，考生务必在试卷和答题卡上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写学校、姓名、学号。并用2B铅笔在答题卡上正确涂写姓名、学号。2. 第I卷（120题)由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题卡上。考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。注意试题题号和答题卡编号一一对应，不能错位。答案需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。答案不能涂写在试卷上，涂写在试卷上一律不给分。一单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题卡上。)1物理学是一门以实验为基础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上总结出来的规律但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推下列选项中属于这种情况的是 （A）牛顿第一定律 （B）牛顿第二定律（C）玻意耳定律 （D）法拉第电磁感应定律2下列关于宇宙的说法中正确的是 （A）地球是宇宙中唯一有卫星的行星 （B）太阳系是银河系的一个组成部分（C）太阳是银河系中唯一发光的恒星 （D）所谓恒星就是永恒不变的星球3下列关于能源的说法中正确的是 （A）二次能源是指可重复利用的能源 （B）新能源是指新开采的能源（C）一次能源是直接来自自然界的能源 （D）石油是二次能源4某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成，关于单摆周期，以下说法正确的是（A）摆角从5改为3，单摆的周期会变小（B）用等质量木球替代铁球，单摆的周期不变（C）用等质量的铜球替代铁球，单摆的周期变小（D）将单摆从上海移到北京，单摆的周期会变大5下列说法中正确的是 （A）各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是g 射线（B）红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用（C）X射线的穿透本领比g 射线更强（D）在电磁波谱中，X射线与a 射线有很大一部分重叠区域，因此二者产生的机理应该是一样的6航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（A）不受地球的吸引力（B）受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态（C）受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态（D）对支持它的物体的压力为零7一定质量的理想气体，在温度不变的条件下，设法使其压强增大，则在这一过程 （A）气体的密度减小 （B）气体分子的平均动能增大（C）外界对气体做了功 （D）气体从外界吸收了热量F1F2（a）（b）8如图（a）、（b）所示，同一物体分别在外力F1、F2作用下均能静止在斜面上，F1、F2大小相等，方向与斜面夹角均为，图（a）中物体与斜面间的弹力大小为N1、摩擦力大小为f1，图（b）中物体与斜面间的弹力大小为N2、摩擦力大小为f2，则下列判断正确的 （A）N1 N2，f1f2 （B）N1= N2，f1f2（C）N1 N2，f1=f2 （D）N1= N2，f1=f2二单项选择题(共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题卡上。)9下面四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法中错误的是 卡文迪许实验示意图奥斯特实验法拉第电磁感应定律实验装置图斜面滚球实验（A）卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量（B）奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场（C）法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律（D）牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因+5V0V电风扇RR1R2K10.如图所示为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路。要求发动机的点火开关开启，并且温度过高时，风扇才自动闭合。其中K为点火开关，R为热敏电阻（温度升高电阻减小）。关于该电路的自动控制工作过程，以下判断正确的是 （A）虚线框内的门电路是“非”门（B）虚线框内的门电路是“或”门（C）增加R2的阻值可以使风扇启动的温度降低 （D）减小R2的阻值可以使风扇启动的温度降低11如图，倾斜固定直杆与水平方向成60角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接.当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成30角.下列说法中正确的是 （A）圆环不一定加速下滑 （B）圆环可能匀速下滑 （C）圆环与杆之间一定没有摩擦 （D）圆环与杆之间一定存在摩擦12.右图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象由图象可知不正确的是 （A）该金属的逸出功等于E （B）该金属的逸出功等于h0（C）入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为E （D）入射光的频率为0/2时，产生的光电子的最大初动能为E/213如图所示，质量为m的物体带正电Q在斜面上处于静止状态，物体与斜面均在匀强电场内，匀强电场E方向水平向右。当斜面的倾角逐渐增大(90)，而该带电体仍静止在斜面上时，则 （A）物体所受电场力对O点的力矩逐渐减小（B）物体的重力势能逐渐增大，电势能逐渐增大（C）物体的重力势能逐渐增大，电势能逐渐减小OE（D）物体所受静摩擦力的方向可能会改变18014两个相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示开始时平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动现将AB突然竖直向下平移（磁铁与平板间始终相互接触），并使之停在AB处，结果发现两个条形磁铁碰在一起以下说法正确的是 （A）AB竖直向下平移到停在AB处过程中，磁铁对板的压力大于磁铁的重力（B）AB竖直向下平移到停在AB处过程中，磁铁对板的压力小于磁铁的重力NSNSAABAB（C）如果将AB从原位置突然竖直向上平移，并使之停在AB位置处，两条形磁铁一定不可能碰在一起（D）如果将AB从原位置突然竖直向上平移，并使之停在AB位置处，两条形磁铁也有可能碰在一起15将一长木板静止放在光滑的水平面上，如甲图所示，一个小铅块（可视为质点）以水平初速度v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板相对静止。铅块运动中所受的摩擦力始终不变。现将木板分成两段A和B相同的两块，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0，由木块A的左端开始向右滑动，如乙图所示。则下列说法中正确的是 甲乙v0v0ABMM（A）小铅块恰能滑到木板B的右端，并与木板B保持相对静止（B）小铅块从木板B的右端飞离木板（C）小铅块滑到木板B的右端前就与木板B保持相对静止（D）小铅块在木板B上滑行产生的热量等于在A上滑行产生的热量B600I16.如图所示，在水平面上有一根通有恒定电流的直导线，直导线周围空间存在无限大的匀强磁场，磁场方向与水平面成600，通电直导线在磁场力作用下沿水平面始终做匀速直线运动，导线与水平面间的动摩擦因数为0.7，现使磁场方向顺时针转300直到竖直向上，则磁感应强度 （A）一直变大 （B）一直变小 （C）先变大后变小 （D）先变小后变大三多项选择题(共1 6分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。答案涂写在答题卡上。)17. 如图所示，质量为m的物体放在水平传送带上的O点，与传送带间的动摩因数为，以O为原点（相对地面静止）在水平面内建立平面直角坐标系。现传送带以速度v沿x轴正方向匀速运动，为了让物体沿Y轴正方向也以速度v匀速运动，必须在对物体施一水平力F，则O（A）F的大小是 （B）F的大小是（C）F在第二象限，其方向与Y轴正方向夹角为45 （D）F在第四象限，其方向与X轴正方向夹角为45甲波乙波My/cmx/mv1v20.10.10.30.30.50.5020-2018如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，质点M的平衡位置为x = 0.2m。则下列说法中正确的是 （A）这两列波发生干涉现象，且质点M的振动始终加强（B）由图示时刻开始，再经过1/4甲波周期，M将位于波峰（C）甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大（D）因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较VAR1R2pabE，rk19如图所示，R1为定值电阻，R2为最大阻值为2R1的可变电阻。E为电源电动势，r为电源内阻，大小为rR1。当R2的滑动臂P从a滑向b的过程中，下列说法正确的是 （A）电阻R2的功率先增大后减小（B）电源的输出功率先增大后减小（C）电压表示数和电流表示数之比逐渐增大（D）电压表示数的变化量和电流表示数的变化量之比保持不变20如图所示，螺线管内有平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时（A）在t1时刻，导线框cdef内的感应电流最大（B）在t2时刻，导线框cdef内的感应电流最大（C）在t1- t2时间内，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流（D）在t1- t2时间内，金属圆环L有收缩趋势第卷(共94分)考生注意：1第II卷(21-33题)由人工阅卷。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第ll卷所有试题的答案写在试卷上，用铅笔答题或将答案涂写在答题卡上一律不给分(作图可用铅笔)。2第30、31、32、33题要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。四填空题(共20分，每小题4分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置。)21. 如图所示为研究物质放射性的示意图。铅盒底部装有微量放射性元素，放射源放出的射线在图示水平方向的电场E中分成了三束。由图可知射线是 粒子。射线在电场中的偏转角明显比射线的偏转角大，出现这种现象的原因是 _。22A、22B选做一题，若两类试题均做，一律按A类题计分。_ _ 22A有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kgm/s 和PB=15kgm/s，碰撞后B球的动量改变了PB=10kgm/s，则碰撞后A球的动量为PA=_kgm/s，碰撞前两球的速度大小之比vAvB=_。22B一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为_，恒星的质量为_。_ 23.点电荷Q1、Q2和Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中的实线所示，图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c表示等势面上的点，则把1库仑正电荷从m点移到c点过程中电场力做的功等于_kJ；把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点， 再从i点移到f点过程中，电场力做的总功_（填“大于”、“等于”或“小于”）把该点电荷从a点直接移到f点过程中电场力所做的功。24.如图所示，为一水阀的示意图，C为轻活塞，截面积为10cm2，AB是长为0.8m的轻质杠杆，O为转轴，AO的长度为0.2m，各接触处均光滑。已知大气压强为1.0105Pa，自来水管内的压强为2.5105Pa。为保持AB杆水平而水不流出，则在B端需挂一质量为_kg的重物，此时转轴对杆的作用力大小为_N。 R3R2qSmR1vaPbQ25.如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8，R2=2，金属棒ab电阻r=2，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=11014kg、带电荷量q=11015C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为_V；金属棒ab运动的速度为_m/s。五实验题(共24分。答案写在题中横线上的空白处或括号内。)26. （4分）图a、图b为两次用单色光做双缝干涉实验时，屏幕上显示的图样，图a条纹间距明显大于图b，比较这两次实验，下列说法正确的是 （A）若光屏到双缝的距离相等，则图a对应的波长较大（B）若光源、双缝间隙相同，则图a光屏到双缝的距离较大（C）若光源、光屏到双缝的距离相同，则图a双缝间隙较小（D）若在相同条件下，图a的光更容易产生明显的衍射现象27.（6分）有一两端开口J形玻璃管，灌入一定量水银，并使管子竖直放置，中间固定一刻度尺（如图所示）。某同学用该装置测定大气压强，先将左管口用橡皮帽封住，读取左管口刻度及两液面刻度，然后不断加水银，不断读取两液面刻度，得到如下一组数据。（1）该实验至少要测 组数据才可计算大气压强，测5组数据是为了 。（2）数据处理，计算大气压强p0= cmHg。（3）出现第5组数据的可能原因 。12345左管液面刻度（cm）30354045125右管液面刻度（cm）3074122175125左管口刻度 （cm）13028（8分）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：(1) 仪器连线如图l所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为_ (填“红”或“黑”)色。(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)，(b)，(c)所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_mA，电阻箱的读数为_。(3) 计算得到多用电表内电池的电动势为_V。(4) 将图l中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_mA。29（共6分）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条均匀狭缝将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，激光器连续向下发射激光束现给圆盘一个初角速度，在圆盘转动过程中，圆盘转动的角速度随时间均匀减小，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线图（a）为该装置示意图，图（b）为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度。（1）利用类比平均速度的定义，根据图（b）中的数据，可知从第1个光脉冲到第5个光脉冲这段时间内，圆盘转动的平均角速度为_；（2）利用类比加速度的定义，根据图（b）中的数据，在途（c）中作角速度随时间变化的图线，并求出角加速度为_。图(a)激光器传感器图（c）六计算题(共50分)30（10分）如图所示，开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，缸内总体积为V0，大气压强为p0，一厚度不计、质量为m的活塞（m0.2p0S/g）封住一定量的理想气体，温度为T0时缸内气体体积为0.8V0，先在活塞上缓慢放上质量为2m的砂子，然后将缸内气体温度升高到2T0，求：（1）初始时缸内气体的压强；（2）最后缸内气体的压强；（3）在右图中画出气体状态变化的p-V图像。31（12分）水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为37斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接（设经过B点前后速度大小不变），起点A距水面的高度H7.0m，BC长d2.0m，端点C距水面的高度h1.0m. 一质量m50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为0.1（取重力加速度g10m/s2，sin370.6，cos370.8，运动员在运动过程中可视为质点） （1）求运动员沿AB下滑时加速度的大小a；（2）求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小；（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中BC位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道BC距水面的高度h.32（14分）如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L11m，导轨平面与水平面成30角，上端连接阻值R1.5的电阻；质量为m0.2kg、阻值r0.5的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L24m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s2）乙010.751.000.500.2523456B/TB/T甲abRL2L1B（1）保持ab棒静止，在04s内，通过金属棒ab的电流多大？方向如何？（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F，求当t2s时，外力F的大小和方向；（3）5s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出棒从静止开始运动到该位置过程中通过电阻R的电量为1.2C，求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热。33（14分）如图所示，间距为L=0.45m的带电金属板M、N竖直固定在绝缘平面上，板间形成匀强电场，场强E=1.5 104V/m。N板接地（电势为零），其中央有一小孔，一根水平绝缘细杆通过小孔，其左端固定在极板M上。现有一质量m=0.05kg，带电量q =5.010-6C的带正电小环套在细杆上，小环与细杆之间的动摩擦因数为=0.1。小环以一定的初速度对准小孔向左运动，若小环与金属板M发生碰撞，碰撞中能量不损失（即碰后瞬间速度大小不变）。设带电环大小不计且不影响金属板间电场的分布（g取10m/s2）。求：（1）带电小环以多大的初速度v0进入电场，才能恰好到达金属板M？（2）若带电小环以初速度v1=1m/s进入电场，当其动能等于电势能时，距离N板多远？_MN+Ev0L（3）小环至少以多大的初速度v2进入电场，它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点？2015年五校联合教学调研物理试卷参考答案及评分标准一（16分）单项选择题 本大题有8小题，每小题2分题号12345678答案ABCCBDCC二（16分）单项选择题 本大题有8小题，每小题3分题号910111213141516答案DCDDBDCA三（16分）多项选择题 本大题有4小题，每小题4分题号17181920答案BCACACDBCD四（20分）填空题 本大题有5小题，每小题4分，每空格2分22A、22B中选做一题，若两题全做，以22 A的得分计入总分.题号2122(A)22(B)2324251空答案307 50.32空答案粒子在水平方向的加速度比较大2:9等于2004五（24分）实验题 本大题有4小题26(共4分)BC27(共6分) （1）2 多次测量求平均值 （2）73.90.2 （3）漏气（或橡皮帽脱落等）28（共8分） （1）（1分）黑 （2）（3分）14.0 53.0 4.6 （3）（2分）1.54 （4）（2分）10229.（共6分）（1） （2分） （2）图略（2分） -1.550.1）rad/s2（2分）（提示：各点时刻的读数分别为：0.20s，0.87s，1.63s，2.52s，3.70s六（50分）计算题 本大题有4小题30. （10分）（1）p1p0mg/S1.2p0（2分），（2）p2Sp0Smg2mg，p2p03mg/S1.6p0（1分），等温过程，由p1V0p2V2得V20.6V0（1分），温度升高时气体先是等压过程，直到活塞上升到卡口为止（1分）由V2/T0V0/T1得T15T0/3（1分），此后为等容过程：由p2/T1p3/T2得p31.92p0（1分），（3）每个过程1分，31（12分）（1）根据牛顿第二定律：mgsinammgcosqma （1分）得运动员沿AB下滑时加速度的大小为：agsingcos5.2 m/s2 （ 2分）（2）运动员从A滑到C的过程中，克服摩擦力做功为：Wmmgcosq（）mmgdmmgd（Hh）cotqmmg10500J（2分）mg（Hh）Wmv2 （1分）得运动员滑到C点时速度的大小 v10m/s （1分）（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t， hgt2，t （1分）下滑过程中克服摩擦做功保持不变W500J 根据动能定理得：mg（Hh）Wmv2，v （1分） 运动员在水平方向的位移：xvt （1分）当h3m时，水平位移最大 （2分）32（14分）解：（1）在04s内，由法拉第电磁感应定律： （1分）由闭合电路欧姆定律：（1分）方向由ab。（1分）（2）当t2s时，ab棒受到沿斜面向上的安培力（1分）对ab棒受力分析，由平衡条件：（1分）（1分）方向沿导轨斜面向上。（1分）（3）ab棒沿导轨下滑切割磁感线产生感应电动势，有：产生的感应电流 （1分）棒下滑至速度稳定时，棒两段电压也恒定，此时ab棒受力平衡，有：（1分）解得：（1分）通过电阻R的电量为，代入数据得S=2.4m （1分）由动能定理，得（1分）（1分）（1分）33（14分）解：（1）（4分）小环进入电场后，在电场力与摩擦力共同作用下减速直到M板，速度变为零，根据动能定理，有（2分）（2）（6分）带电小环以初速度v1=1m/s进入电场后先向左作减速运动，当其动能等于电势能时，设它距离N板为x，有解得（2分）还有一种情况，当小环运动到左边最远点并向右返回到小孔的过程中，也可能会出现动能等于电势能。设它向左运动的最远距离为d，根据动能定理，有解得（2分）当其动能等于电势能时，设它距离N板为y，有解得（2分）（3）（4分）小环以初速度v2进入电场后，若它运动到M板时的动能大于其电势能，则它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点，有（2分）