2015大连市高三双基物理试卷及答案

2015年大连市高三双基测试卷

物理

命题人：宋小羽吴崇高杨慧敏

说明：1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（必考题+选考题）两部分．全卷共100分，测试用时90分钟。

2.试题全部答在“答题纸”上，答在试卷上无效。

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、选择题：本题共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．下列说法正确的是（）A．伽利略首先建立了加速度概念

B．牛顿通过斜面实验得出自由落体运动的位移和时间的平方成正比

C．安培发现了产生感应电流的条件

D．奥斯特发现了判定电流产生磁场方向的右手螺旋定则

2．如图所示是质量为1 kg的质点在水平面上做直线运动的v-t图象，下列判断正确的是（）A．在t＝1 s时，质点的加速度为零

B．在3～7 s时间内，质点的位移为11 m

C．在t＝5 s时间内，质点的运动方向发生改变

D．在4～6 s时间内，质点的平均速度为3 m/s

3．木块A、B重量分别为50N和60N，它们和水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=２N的水平拉力作用在木块B上，如图所示。则力F作用后，下列说法正确的是（）

A．木块A所受摩擦力大小是12.5N

B．木块A所受摩擦力大小是10.5N

C．木块B所受摩擦力大小是10N

D．木块B所受摩擦力大小是６N

4．我国嫦娥三号探测器已实现月球软着陆和月面巡视勘察，嫦娥

三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月圆轨道和

椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则

A．嫦娥三号在环月椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度

B．嫦娥三号由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速

C．若已知嫦娥三号环月圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度

D．嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道经过P点时的加速度相等

5．如图所示，水平绷紧的传送带AB长L=8m，始终以恒定速率v1=4m/s顺时针运行。初速度大小为v2=6m/s的小物块（可视为质点）从和传送带等高的光滑水平地面上经A点向左滑上传送带。小物块的质量m=1kg，物块和传送带间动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2。下列说法正确的是（）

A．小物块可以到达B点

B．小物块不能到达B点，但可返回A点，返回A点时速度为6m/s

C．小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦产生的热量为50 J

D．小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离达到最大

6.如图所示，一质点自倾角为60°的斜面上方某点A，沿光滑斜槽AB从静止开

始下滑，为了使质点在最短时间内到达斜面，则斜槽和竖直方向的夹角 为：

A．0° B．30° C．45° D．60°

7．如图所示，电动势为E，内阻为r的电源和滑动变阻器R1、定值电阻R2、R3、平行板电容器及理想电表组成闭合电路。当滑动变阻器R1的触头向左移动一小段时，则：

A．电流表读数增大

B．电容器所带电荷量增加

C．R2消耗的功率减小

D．电压表和电流表示数变化之比不变

8. 如图所示为一理想变压器，其原线圈和一电压有效值不变的交流电源相连，P为滑动触头。现令P从均匀密绕的副线圈最低端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U1表示原线圈两端电压，U2表示灯泡两端的电压，假设在此过程中灯泡的电阻不变。则在下图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是

9.静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。一质量为m、带电量为-q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点（x＝0）进入电场，沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是（）

A. 粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐减小

B. 粒子从x1运动到x3的过程中，电势能一直增大

C. 要使粒子能运动到x3处，粒子的初速度v0至少为qφ0 m

D. 若v0＝qφ0

m，粒子在运动过程中的最大速度为

3qφ0

m

10. 跳伞员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看做是自由落体运动，打开伞后减速下降，且打开伞后空气阻力和速度平方成正比，最后匀速下落．如果用h表示下落高度，t表示下落的时间，a表示人的加速度，E表示人的机械能，E p表示人的重力势能，v表示人下落的速度，则在整个运动过程中，下列图象可能符合事实的是

第Ⅰ卷（必考题+选考题，共60分）

本卷包括必考题和选考题两部分，第11题～第15题为必考题，每个试题考生都必须作答。第16题～第18题为选考题，考生根据要求作答。

二、必考题：本题共5小题，共49分。把答案填在答题纸相应的横线上，或在答题纸上指定的区域按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。

11．（6分）某同学利用如图甲所示的装置探究“小车的加速度和所受合外力的关系”，具体实验步骤如下：

A．按照图示安装好实验装置，挂上沙桶（含少量沙子）；

B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，

且通过两个光电门的时间相等；

C．取下细线和沙桶，测量沙子和桶的总质量为m，并记下；

D．保持长木板的倾角不变，不挂沙桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间；

Ｅ．重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复B、C、D步骤。

（１）若沙桶和沙子的总质量为m，小车的质量为Ｍ，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为；（忽略空气阻力）

（２）如图乙所示，用游标卡尺测得小车上遮光板的宽度为mm；

（３）若遮光板的宽度为ｄ，光电门甲、乙之间的距离为l，

通过光电门甲和乙时显示的时间分别为t1、t2，则小车的加

速度a＝；

（4）有关本实验的说法正确的是。

A．沙桶和沙子的总质量必须小于小车的质量

B. 沙桶和沙子的总质量必须大于小车的质量

C．沙桶和沙子的总质量必须远小于小车的质量

D．沙桶和沙子的总质量必须远大于小车的质量

12．（8分）某同学设计了如图所示的电路测电源电动势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（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R1＝________；

（2）甲同学已经测得电阻R1＝4.8Ω，继续测电源电动势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1

U－1

R图线，则电源电动势E＝________V，电阻R2＝

________Ω；（保留三位有效数字）

（3）利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，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，绘出了相应的1

U－

1

R＋R1图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2

。

这种做法和甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围________（选填“较大”、“较小”或“相同”），所以________同学的做法更恰当些。

13．（9分）如图所示，一辆上表面光滑的平板小车长L＝2 m，车的上表面距地面的高度为1.25m，车上左侧有一挡板，紧靠挡板处有一可看成质点的小球。开始时，小车和小球一起在水平面上向右做匀速运动，速度大小为v0＝5 m/s。某时刻小车开始刹车，加速度a＝4 m/s2。经过一段时间，小球从小车右端滑出并落到地面上，g取10m/s2 。求：

（1）从刹车开始到小球离开小车所用的时间；

（2）小球落地时落点离小车右端水平距离。

14．（12分）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置，在其左端连接倾角为θ＝37°的光滑金属导轨ge、hc，导轨间距均为L＝1 m，在水平导轨和倾斜导轨上，各放一根和导轨垂直的金属杆，金属杆和导轨接触良好。金属杆a、b质量均为M＝0.1 kg，电阻R a ＝2 Ω、R b＝3 Ω，其余电阻不计。在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B1、B2，且B1＝B2＝0.5 T。已知从t＝0时刻起，杆a在外力F1作用下由静止开始水平向右运动，杆b在水平向右的外力F2作用下始终保持静止状态，且F2＝0.75＋0.2t（N）。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2）

（1）判断杆a的电流方向并通过计算说明杆a的运动情况；

（2）从t＝0时刻起，求1 s内通过杆b的电荷量；

（3）若从t＝0时刻起，2 s内作用在杆a上的外力F1做功为13.2 J，则求这段时间内杆b上产生的热量。

15．（12分）如图所示，平面直角坐标系xOy第一象限存在

匀强电场，电场和x轴夹角为60°，在边长为L的正三角形

PQR范围内存在匀强磁场，PR和y轴重合，Q点在x轴上，

磁感应强度为B，方向垂直坐标平面向里。一束包含各种速

率带正电的粒子，由Q点沿x轴正方向射入磁场，粒子质量为m，电荷量为q，重力不计。（1）判断由磁场PQ边界射出的粒子，能否进入第一象限的电场？

（2）若某一速率的粒子离开磁场后，恰好垂直电场方向进入第一象限，求该粒子的初速度大小和进入第一象限位置的纵坐标；

（3）若问题（2）中的粒子离开第一象限时，速度方向和x轴夹角为30°，求该粒子经过x 轴的坐标值。

三、模块选考题：本题包括3组题，要求考生只选定1组题

作答，每组题11分，共11分。在答题纸上指定区域答题，

要用2B铅笔把所选题目题号前的方格涂黑，不涂视为未选。

如果选做了多组题，则按前一组题计分。每组题中的选择题

至少有一个选项是正确的，全选对的得4分，选对但不全的

得2分，有选错的得0分。

16．［物理——选修3－3］（11分）

（1）（4分）下列说法正确的是（）A．分子间距离增大，分子间作用力一定减小

B．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能

C．温度是描述热运动的物理量，一个系统和另一个系统达到热平衡时两系统温度相同

D．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动遵循统计规律（2）（7分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由

状态B变化到状态C。已知状态A的温度为300 K。求：

①气体在状态B的温度；

②由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由。

17.［物理——选修3－4］（11分）

（1）（4分）下列说法正确的是（）A．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的衍射现象

B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

C．变化的电场周围不一定产生变化的磁场

D．可以通过迈克尔孙—莫雷实验得出：不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的

（2）（7分）如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角∠AOB＝120°，顶点O和桌面的距离为4a，圆锥的底面半径R＝3a，圆锥轴线和桌面垂直，有一半径为R的圆柱形平行光垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴和圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率n＝3，求光束在桌面上形成的光斑的面积。

18.［物理——选修3－5］（11分）

（1）（4分）下列说法正确的是（）A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒

B．发生光电效应时光电子的动能只和入射光的强度有关

C．放射性物质的温度升高，半衰期不变

D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小

（2）（7分）如图所示，一水平面上P点左侧光滑，右侧粗糙，质量为m的劈A在水平面上静止，上表面光滑，A右端和水平面平滑连接，质量为M的物块B恰好放在水平面上P点，物块B、C和水平面间的动摩擦因数为μ。将一质量为m的小球C，从劈A的斜面上距水平面高度为h处由静止释放，然后和B发生完全非弹性正碰(碰撞时间极短)。已知M＝2m，求：①小球C和劈A分离时，A的速度；

②碰后小球C 和物块B 的运动时间。

2015年大连市高三双基测试

参考答案及评分标准

物理

一、选择题：本题共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2题号

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C D C B ACD BD BD ABD

11．（6分）

（1）mg （1分）

（2）6.75 （2分）

（3） 2221()()2d d t t l

（2分） （4）A （1分）

12．（8分）（1）将S 2切换到b （1分）

U 2－U 1U 1

R （1分） （2）1.43 (2分)

1.20 （或1.21） （2分）

（3）较小 （1分）

甲 （1分）

13．（9分）

解：

(1)刹车后小车做匀减速运动，小球继续做匀速运动，设经过时间t ，小球离开小车，经判断知此时小车没有停止运动，则x 球＝v 0t ①（1分）

x 车＝v 0t －12

at 2 ② （1分） x 球－x 车＝L ③ （1分）

代入数据可解得：t ＝1 s ④ （1分）

(2) 2110.52h gt t s == （1分）

小球落地时，小车已经停止运动．设从刹车到小球落地，小车和小球总位移分别为x 1、x 2，

则：x 1＝v 202a ⑤ （1分）

x 2＝v 0(t ＋t 1) ⑥ （1分）

设小球落地时，落点离小车右端的距离为Δx ，

则：Δx ＝x 2－(L ＋x 1) ⑦ （1分）

解得：Δx ＝2.375 m ⑧ （1分）

14．（14分）解：（1）电流方向从m→n （1分）

因为杆b 静止，所以有F 2－B 2IL ＝Mg tan 37° （1分）

而F 2＝0.75＋0.2t 解得I ＝0.4t (A)

电路中的电动势由杆a 运动产生，故 E ＝I (R a ＋R b )， （1分）

E ＝B 1Lv （1分）

得v ＝4t 所以，杆a 做加速度为a ＝4 m/s 2的匀加速运动。（1分）

（2）杆a 在1 s 内运动的距离d ＝12

at 2＝2 m ， （1分） q ＝I Δt （1分）

I ＝E R a ＋R b

（1分） E ＝ΔΦΔt ＝B 1Ld Δt

（1分） q ＝ΔΦR a ＋R b ＝B 1Ld R a ＋R b

＝0.2 C （1分） 即1 s 内通过杆b 的电荷量为0.2 C 。

（3）设整个电路中产生的热量为Q ，由能量守恒定律得

W 1－Q ＝12Mv 21

（1分） v 1＝at ＝8 m/s （1分）

Q b ＝R b R a ＋R b

Q （1分）

Q b ＝6 J （1分）

15．（12分）

解：（1）（2分）画出某一条由PQ 边界射出磁场的粒子运动轨迹如图所示，由几何关系可知粒子射出磁场时速度和PQ 的夹角为30°，和x 轴间夹

角为60°，所以一

定能够进入第一象限。

（2）若粒子垂直电场进入第一象限，则轨迹如图所示。

由几何关系可知半径转过的圆心角为30°，

半径r ＝2OQ ＝3L （2分）

qv 0B ＝mv 20r

（2分） 可得v 0＝3qBL m （1分） 离开磁场时纵坐标

y ＝r －r cos30°＝(3－32

)L （1分） （3）（4分）粒子在电场中运动轨迹如图所示，

由几何关系可知

OD 长度x 1＝y tan30°＝(1－32)L （1分） DS 长度y 1＝2x 1＝(2－3)L

设DO 1长度为y 2，在△DO 1F 中O 1F 长度为3y 2，由平抛运动中某时刻速度方向角α和位移方向角β关系：tan α＝2tan β 有y 1＋y 23y 2×2＝tan60° 得y 2＝2(2－3)L （1分）

则DF 的长度x 2＝2y 2＝4(2－3)L （1分）

所以F 点的坐标为x ＝x 1＋x 2＝9(1－32)L （1分） 三、 选考题：本题包括3组题，要求考生只选定1组题作答，每组题11分。在答题纸上指定区域答题，要用2B 铅笔把所选题目题号前的方格涂黑，不涂视为未选．如果选做了多组题 ，则按前一组题计分。每组题中的选择题至少有一个选项是正确的，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

16．［物理——选修3－3］（11分）

（1）（4分）CD

（2）(7分) 解：

(1)由题图知p A ＝0.5 atm ，p B ＝1.0 atm ，V A ＝1 m 3，V B ＝2 m 3， 由p A V A T A ＝p B V B T B

（1分） T B ＝p B V B T A p A V A ＝1.0×2×3000.5×1

K ＝1 200 K （1分） (2)由状态B 到状态C ，气体做等容变化，由查

理定律得 p B T B ＝p C T C

（1分） 则T C ＝p C p B

T B ＝600 K （1分） 气体由状态B 到状态C 为等容变化，不做功，但温度降低，内能减少，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ， （ 2分）

ΔU <0，W ＝0，故Q <0，可知气体放热。 （1分）

17．［物理——选修3－4］（11分）

（1）（4分） CD

（2）(7分)

解：如图所示，射到OA 界面的入射角α＝30°，则sin α＝12<1n

，（1分）故入射光能从圆锥侧面射出．

设折射角为β，无限接近A 点的折射光线为AC ，根据折射定律可知

sin β＝n sin α，（1 分） 解得β＝60°（1分）

过O 点作OD ∥AC ，则∠O 2OD ＝β－α＝30°

在Rt △O 1AO 中，O 1O ＝R tan30°＝33

·3a ＝a 在Rt △ACE 中，EC ＝AE tan 30°＝5a 3

故O 2C ＝EC －R ＝2a 3

（1分） 在Rt △OO 2D 中，O 2D ＝4a tan 30°＝4a 3

（1分） 光束在桌面上形成光环的面积

S ＝π·O 2D 2－π·O 2C 2＝4πa 2 （2分）

18．［物理——选修3－5］（11分）

（1）（4分）CD

（2）(7分)

解：①设小球C 和劈A 分离时速度大小为v 0，此时劈A 速度大小为v A

小球C 运动到劈A 最低点的过程中，规定向右为正方向，由水平方向动量守恒有m v 0－m v A ＝0 （1分）

由机械能守恒有

mgh ＝12m v 20＋12

m v 2A （1分） 得v 0＝gh ，v A ＝gh ，之后A 向左匀速运动． （1分） ②小球C 和B 发生完全非弹性正碰后速度为v B C ，由动量守恒得m v 0＝(m ＋M )v BC （1分）

代入M ＝2m ，得 v B C ＝13

gh （1分） 物块BC 减速至停止时，运动时间设为t ，由动量定理有 －μ(M +m )gt ＝0－(M +m )v Bc ， （1分） 得gh t = （1分）