湖北省黄冈市黄冈中学届高三上学期期中考试物理试题及答案.docx
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湖北省黄冈市黄冈中学届高三上学期期中考试物理试题及答案
湖北省黄冈中学2015年秋季期中考试高三物理试卷
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。
1—7题只有一个选项正确;8—10题有多个选项正确,在每小题给出的四个选项中,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)
1、一质点做匀加速直线运动时,速度变化△v时发生位移x1,紧接着速度变化同样的△v时发生位移x2,则该质点的加速度为( )
A.
B.
C.
D.
2、如图所示,两相同小球a、b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止,水平力F作用在a上并缓慢拉a,当B与竖直方向夹角为60°时,A、B伸长量刚好相同。
若A、B的劲度系数分别为k1、k2,则以下判断正确的是( )
A.
B.
C.撤去F的瞬间,a球的加速度为零
D.撤去F的瞬间,b球处于失重状态
3、如图所示,质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出,都恰好落在斜面底端,不计空气阻力,则( )
A.小球a、b沿水平方向抛出的初速度之比为2∶1
B.小球a、b在空中飞行的时间之比为2∶1
C.小球a,b到达斜面底端时的动能之比为2∶1
D.小球a、b离开斜面的最大距离之比为4∶1
4、据报道,有科学家支持让在2006年被除名的冥王星重新拥有“行星”称号,而最终结果在国际天文联合会2015年举行的会议上才能做出决定。
下表是关于冥王星的一些物理量(万有引力常量G已知)。
可以判断下列说法正确的是( )
物理量
直径
平均密度
公转周期
自转周期
表面温度
量值
约2300km
约2.0g/cm3
约248年
约6.387天
-220℃以下
A.冥王星绕日公转的线速度比地球绕日公转的线速度大
B.冥王星绕日公转的加速度比地球绕日公转的加速度大
C.根据所给信息,可以估算冥王星表面重力加速度的大小
D.根据所给信息,可以估算太阳的体积的大小
5、如图所示,ABC是等边三角形,在A点放置电荷量为Q的点电荷时,取无穷远处电势为0,C点的电场强度大小和电势分别为E和φ。
再在B点放置电荷量为-Q的点电荷时,C点的电场强度大小和电势分别为( )
A.E和0 B.E和2φ
C.2E和φ D.2E和2φ
6、质量为m的球从高处由静止开始下落,已知球所受的空气阻力与速度大小成正比。
下列图象分别描述了球下落过程中加速度a、速度v随时间t的变化关系和动能Ek、机械能E随下落位移h的变化关系,其中可能正确的是( )
7、如图所示,地面上某个空间区域存在这样的电场,水平虚线上方为场强E1,方向竖直向下的匀强电场;虚线下方为场强E2,方向竖直向上的匀强电场。
一个质量m,带电+q的小球从上方电场的A点由静止释放,结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点,则下列结论正确的是( )
A.若AB高度差为h,则
B.带电小球在A、B两点电势能相等
C.在虚线上、下方的电场中,带电小球运动的加速度相同
D.两电场强度大小关系满足
8、如图所示,平行板电容器两极板水平放置,现将其和二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,二极管具有单向导电性。
一带电小球沿AB中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是( )
A.若小球带正电,当AB间距增大时,小球将打在N的右侧
B.若小球带正电,当AB间距减小时,小球将打在N的左侧
C.若小球带负电,当AB间距减小时,小球将打在N的左侧
D.若小球带负电,当AB间距增大时,小球将仍打在N点
9、竖直平面内半径为R的光滑圆轨道外侧,一小球受到微小扰动从A点由静止开始沿圆轨道下滑,至B点时脱离轨道,最终落在水平面上的C点,不计空气阻力。
下列说法正确的是( )
A.在B点时,小球对圆轨道的压力为零
B.B到C过程,小球做匀变速运动
C.A到B过程,小球水平方向的加速度不断增大
D.A到B过程,小球向心加速度不断增大
10、如图所示,一根长约为
的均匀细杆OB可以绕通过其一端的水平轴在竖直平面内转动,杆最初在水平位置。
杆上距O为a=20cm处放有一个小物体(可视为质点)。
杆与其上小物体最初均处于静止状态,现此杆突然以角速度ω绕O顺时针匀速转动。
若小物体一定能与杆相碰,则角速度ω的取值范围有( )
A.
B.
C.
D.
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(4+6=10分)
11、根据下图,请你分别读出游标卡尺和螺旋测微器测量时的读数。
(1)游标卡尺读数为__________cm;
(2)螺旋测微器读数__________cm。
12、课外研究性学习活动中,某小组同学们为了测量一只量程0~3V、内阻约数千欧的电压表的内电阻,小组成员一致商定采用一只电流表与它串联后接入电路。
现提供的实验器材有:
A.待测电压表;
B.电流表A1(0~5mA,内阻约50Ω);
C.电流表A2(0~50mA,内阻约2Ω);
D.电流表A3(0~0.5A,内阻约0.2Ω);
E.滑动变阻器(0~50Ω,额定电流0.2A);
F.直流电源(稳定输出电压6V);
G.开关、导线。
(1)为减小读数误差,多次测量求得平均值,除A、E、F和G外,电流表应选用__________(填所选器材前对应的英文序号即可)。
(2)本实验测量电压表内电阻依据的公式是__________,滑动变阻器采用__________接法(选填“限流式”、“分压式”)。
三、计算题(本题共5小题,共60分。
10+10+12+12+16=60分)
13、(10分)高速公路上甲乙两车在同一直线车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=108km/h,距离S0=80m,t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲乙两车的加速度随时间变化如图所示,取运动方向为正方向。
通过速度—时间图象计算说明两车在0~9s内会不会相撞?
14、(10分)如图所示,组装成S形的轨道平放在水平面上,abc部分由薄壁细圆管弯成,半径为R=1.25m,cde部分半圆形(弧长cd、de相等)轨道的半径为r=1.0m,两部分在c处圆滑连接。
在水平面内有一匀强电场E,场强大小为E=2.0×105V/m,方向水平向左。
一个质量为m=0.01kg,带正电荷q=5.0×10-7C的小球(可视为质点)从管口a点进入轨道,并恰好能从e处飞出。
不计一切摩擦,小球运动过程中带电量不变(取g=10m/s2),求:
(1)小球从管口a点进入轨道的速度V0;
(2)小球离开e点后到达d点所在等势面时与d点之间的距离S。
15、(12分)在一段平直的公路上,质量为1.5×103kg的汽车从静止开始做匀加速运动,经过2.5秒汽车的功率达到额定功率9×104W,随后汽车保持该额定功率继续行驶1000m达到最大速度,设汽车受到的阻力恒定,大小为3×103N。
求:
(1)2.5秒末汽车的速度;
(2)汽车从静止到达最大速度所用的时间。
16、(12分)如图所示,在a、b两端有直流恒压电源,输出电压恒为Uab,R2=40Ω,右端连接间距d=0.04m、板长1=10cm的两水平放置的平行金属板,板间电场视为匀强电场。
闭合开关S,将质量为m=1.6×10-6kg、带电量q=3.2×10-8C的微粒以初速度v0=0.5m/s沿两板中线水平射入板间。
当滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω时,微粒恰好中线匀速运动,通过电动机的电流为0.5A。
己知电动机内阻R1=2Ω,取g=10m/s2。
试问:
(1)输出电压为Uab是多大?
(2)在上述条件下,电动机的输出功率和电源的输出功率?
(3)为使微粒不打在金属板上,R2两端的电压应满足什么条件?
17、(16分)一水平浅色足够长传送带,t=0时刻由静止开始以恒定的加速度a0向右运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。
t=0时刻,一质量为m的煤块(可视为质点)以大小为v0的初速度水平向左抛到传送带上中间某处,经过一段时间,煤块在传送带上留下一段黑色的痕迹后,煤块相对传送带不再滑动,已知煤块与传送带之间动摩檫因数为μ,求:
(1)取地面为参考系,煤块水平向左运动的最大位移;
(2)从煤块抛上传送带到煤块与传送带刚好相对静止的过程中,传送带对煤块做的功W;
(3)黑色痕迹的长度。
答案与解析:
1、A 在同一等势面上移动电荷,由于电势差为零,由W=Uq知,电场力做功为零,故A对;B中电势降落的方向可能与电场线成一夹角,故不一定为电场强度的方向;C中等势面一定与电场线垂直;D中负电荷在电势越高的地方电势能越小。
2、B 由于带正电的小球进入电场时速度方向向下,同时受到向右的电场力和重力作用,应一直向右偏移,且做曲线运动。
3、C 磁通量φ=BS,与匝数无关,且S指有效面积,故选C。
4、D 安培力F安=BIL,但L指导线的有效长度,即两端点间直线段的长度,由几何关系知D正确。
5、D 油滴向下运动,说明电容器的电压降低,分析电路结构,电容器的电压降低可能是R2短路或R1断路。
6、C 要使两灯泡正常发光,可以使两灯并联后与R串联,此时电路总功率为14W,还可以使乙与R并联后与甲串联,此时电路功率为8W。
7、AD 要使MN向里运动。
必须使MN受到向里的安培力,先由安培定则确定MN处的磁场方向,再由左手定则判断MN受力方向可知A、D正确。
8、AD 由等量的异种电荷的电场线分布可以判断EA>EC,ED>EB,顺着电场线方向电势降低,故φA>φC,且φB=φD。
9、AB 由带电粒子在磁场中运动的半径
,
知,入射速度相同的粒子半径相同,运动轨迹也相同,入射速度不同的粒子若都从右边界射出,其运动轨迹都为半个圆周,不同的半径轨迹也不同,但其运动的时间相同(半个周期)。
10、BC 假设表头
均满偏,其两端电压Ug均相同,流过表头的电流Ig也相同,A中R2不变增大R1,此时R1的电流I1变小,干路电流也会变小,R2的电压变小,总电压UAB变小,量程越小,故A错,同理B正确;C中R1不变增大R2,干路电流不变,但总电压UAB变大,量程也越大,故C对,D错。
11、(每空2分,共6分)
(1)红
(2)12.0(3)变大
12、(每空2分,共10分)
(1)2.35;0.6713(0.6711~0.6716);
(2)V1 A1 R1
13、(10分)
(1)由闭合电路的欧姆定律得,
E=U+IR+Ir(2分)
∴I=1A (3分)
(2)由P=UI得,电动机的输入功率:
P入=UI=6W(2分)
P出=P入-I2RM=5w(3分)
14、(12分)
(1)设小球的释放点离MN的距离h,由动能定理得:
(1分)
mg(h+d)-Eqd=0 (3分)
得h=2d (2分)
(2)设此过程小球的最大速度为Vm。
因小球先自由落体,又匀减速至0,再向上匀加速至MN时速度为Vm,故此过程平均速度为
,设此过程历时t,
(2分)
且Vm2=2gh,(2分)
(2分)
15、(12分)
(1)设电源电动势为E,内阻为r,
当s接a时,R1短路,R2上消耗功率P=8w,
有
① 2分)
当s接b时,电压表示数U=9V,
② (2分)
由①②得:
E=12V,r=4Ω。
(2分)
(2)当s接b时,电容器C与R2并联,由Q=CU得,
Q=CU2,(2分)
(2分)
∴Q=1.32×10-5C(2分)
16、设AB间距为d,初速度为V0,由水平方向为匀减速运动得:
V02=2ad,a为水平加速度,
,(2分)
由电路知识得,
,∴V0=1m/s。
(2分)
又竖直方向为自由落体,设历时t到B板下端,有
,∴t=0.2s。
(2分)
水平方向:
,∴d=0.1m。
(2分)
(2)在水平方向小球都刚好从A板减速至零又反向加速回到A板,设水平加速度大小为a1,有
,(2分)
又
,(2分)
设变阻器的阻值为R1,
(2分)
得R1=20Ω(2分)