2015届浙江省协作体高考摸底测试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图（甲）所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于 O 点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在 b 球上的力大小为 F、作用在 a 球上的力大小为 2F，则此装置平衡时的位置可能如图（乙）中（  ）。

2. 难度：简单

如图所示，真空中存在一个水平向左的匀强电场，场强大小为E。一根不可伸长的绝缘

细线长为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点，

把小球拉到使细线水平的位置A，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成

θ=60°角的位置B时速度为零。以下说法中正确的是（  ）。

A．小球在B位置处于平衡状态

B．小球受到的重力与电场力的关系是

C．小球将在AB之间往复运动，且幅度将逐渐减小

D．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为

3. 难度：中等

如图所示，AB为光滑竖直杆，ACB为构成直角的光滑L形直轨道，C处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）。套在AB杆上的小球自A点静止释放，分别沿AB轨道和ACB轨道运动，如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的1.5倍，则BA与CA的夹角为：（  ）。

A．30º           B．45º        C．53º           D．60º

4. 难度：中等

如图所示，相距为d的两条水平虚线L₁、L₂之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，电阻为R，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v₀，cd边刚离开磁场时速度也为v₀，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），则以下说法中不正确的是（  ）。

A．感应电流所做的功为2mgd

B．线圈下落的最小速度一定为

C．线圈下落的最小速度可能为

D．线圈进入磁场和穿出磁场的过程比较，所用的时间不一样

5. 难度：中等

如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R，下列说法不正确的是（  ）。

A．三颗卫星对地球引力的合力大小为

B．两颗卫星之间的引力大小为

C．一颗卫星对地球的引力大小为

D．地球对一颗卫星的引力大小为

6. 难度：中等

如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的v―t图象，图中数据均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是：（  ）。

A．金属线框刚进人磁场时感应电流方向沿adcba方向

B．磁场的磁感应强度为

C．金属线框在0~t₃的时间内所产生的热量为

D．MN和PQ之间的距离为

7. 难度：中等

一列简谐横波向右传播，波速为v。沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图所示。某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷。则t的可能值（  ）。

A．1个      B．2个    C．3个       D．4个

二、实验题

8. 难度：中等

（10分）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．

（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：

      ①                       ；②                        ．

（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为

计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅．若打点的频率

为f，则打E点时重物速度的表达式为v_E =         ；若分别计算出各计数点对应的速

度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v²）与距离（h）的关系图线，如图丙所示，

则重力加速度g=         m/s²．

（3）若当地的重力加速度值为9.8m/s²，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是            ．

9. 难度：中等

（10分）现有一电池，电动势E约为9V，内阻r在35~55Ω范围内，允许通过的最大电流为50mA。为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a）所示的电路进行实验。图中R为电阻箱，阻值范围为0~9999Ω；R₀为保护电阻。

（1）（单选）可备选用的定值电阻R₀有以下几种规格，本实验应选用（    ）

（A）20Ω，2.5W         （B）50Ω，1.0W

（C）150Ω，1.0W     （D）1500Ω，5.0W

（2）按照图（a）所示的电路图，将图（b）所示的实物连接成实验电路。

（3）接好电路，闭合电键后，调整电阻箱的阻值，记录阻值R和相应的电压表示数U，取得多组数据，然后通过做出有关物理量的线性关系图像，求得电源的电动势E和内阻r。

①请写出所作线性图像对应的函数表达式____________________；

②图（c）是作线性图像的坐标系，若纵轴表示的物理量是，请在坐标系中定性地画

出线性图像。

三、计算题

10. 难度：简单

（16分）教练员在指导运动员进行训练时，经常采用“25米往返跑”来训练运动员的体能，“25米往返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质。测定时，在平直跑道上，运动员以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方25米处的折返线，教练员同时开始计时。运动员到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体（如木箱），再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，教练员停表，所用时间即为“25米往返跑”的成绩。设某运动员起跑的加速度为4m/s²，运动过程中的最大速度为8m/s，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度为8m/s²，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线。求该运动员“25米往返跑”的成绩为多少秒？

11. 难度：困难

（20分）一般来说，正常人从距地面1.5m高处跳下，落地时速度较小，经过腿部的缓

冲，这个速度对人是安全的，称为安全着地速度。如果人从高空跳下，必须使用降落伞才能安全着陆，其原因是，张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用。经过大量实验和理论研究表明，空气对降落伞的阻力f与空气密度ρ、降落伞的迎风面积S、降落伞相对空气速度v、阻力系数c有关（由伞的形状、结构、材料等决定），其表达式是f=cρSv²。根据以上信息，解决下列问题。（取g=10m/s²）

（1）在忽略空气阻力的情况下，计算人从1.5m高处跳下着地时的速度大小（计算时人可视为质点）；

（2）在某次高塔跳伞训练中，运动员使用的是有排气孔的降落伞，其阻力系数c=0.90，空气密度取ρ=1.25kg/m³。降落伞、运动员总质量m=80kg，张开降落伞后达到匀速下降时，要求人能安全着地，降落伞的迎风面积S至少是多大？

（3）跳伞运动员和降落伞的总质量m=80kg，从跳伞塔上跳下，在下落过程中，经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段。如图是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运动时的v-t图像。根据图像估算运动员做减速运动的过程中，空气阻力对降落伞做的功。

12. 难度：困难

（22分）如图所示，在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场，电场强度为E.在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B.y轴下方的A点与O点的距离为d，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场．不计粒子的重力作用．

（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r.

（2）要使粒子进入磁场之后不再经过x轴，电场强度需大于或等于某个值E₀，求E₀.

（3）若电场强度E等于第（2）问E₀的，求粒子经过x轴时的位置．