黄冈市元月高三期末理综试题物理部分附答案.docx

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黄冈市元月高三期末理综试题物理部分附答案

黄冈市2017年元月高三期末理综试题（物理部分）

二、选择题：

本题共8小题，每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分．

14．下列说法中正确的是

A.牛顿对自由落体运动的研究开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的方法

B.汽车爬坡时使用低速挡，可以增大牵引力

C.在静电场中，电场线方向总是指向电势升高最快的方向

D.通电直导线一定能使其正下方的小磁针发生偏转

15．2016年11月24日，我国成功发射了天链一号04星．天链一号04星是我国第4颗地球同步轨道数据中继卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号等提供数据中继与测控服务．如图为天宫二号和天链一号绕地球稳定运行的轨道示意图，下列关于该状态的说法正确的是

A.天宫二号的运行速度一定大于7.9km/s，小于11.2km/s

B.天链一号04星与静止在地球赤道上的物体具有相同的向心加速度

C.天链一号04星的公转周期大于天宫二号的公转周期

D.天链一号04星可相对地面静止于北京飞控中心的正上方

16．如图所示，边长为a的正方形区域内以对角线为界，两边分布有垂直纸面向外和垂直纸面向里的等强度匀强磁场，一边长为a的正方形导线框从图示位置开始沿x轴正方向匀速穿过磁场区域，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，则图中表示线框中感应电流i随位移x变化的图象可能正确的是

17．如图所示，正方形ABCD以坐标原点O为中心，关于x轴对称，与x轴交于M、N两点，带电量均为Q的点电荷固定在正方形的四个顶点，其中A、B处点电荷带正电，C、D处点电荷带负电．下列说法中正确的是

A.M、N两点电场强度等大反向

B.在x轴上从M点到N点，电势先降低后升高

C.从N点起沿x轴正方向电势一直降低

D.在x轴上M点左侧、N点右侧都存在场强为零的点

18．据有关媒体报道：

中国歼15舰载战斗机已于2016年11月在电磁弹射器试验机上完成了弹射起飞，这标志着中国跨入了世界航空母舰技术发展的最前列.当前电磁弹射的超大电流不能靠发电机提供，但可以通过超级电容实现．如图所示为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的导体棒（图中未画出）可以沿两根相互靠近且平行的导轨滑动.使用前先给超级电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存的电能，产生的强大电流流经导轨和导体棒，导体棒在导轨电流形成的磁场中受安培力作用，从而推动飞机加速起飞.下列关于弹射系统的说法，其中正确的是

A.充电电压越高，超级电容器的电容也越大

B.飞机加速弹射时超级电容器极板间电压越来越小

C.飞机加速弹射时导体棒受到的安培力大小不变

D.将电源的正负极调换，战斗机仍然能实现加速起飞

19．如图所示，一个小球从光滑固定斜面顶端由静止滑下，依次经过A、B、C、D四点，已知经过AB、BC和CD三段所用时间分别为t、2t和3t，通过AB段和BC段的位移分别为x1和x2，下列说法正确的是

A.一定有x2=3x1

B.小球在B点的瞬时速度大小为

C.小球的加速度大小为

D.CD段位移大小为4x2-5x1

20．如图所示，水平面上有一质量为2m的物体A，左端用跨过定滑轮的细线连接着物体B，物体B、C的质量均为m，用轻弹簧相连放置在倾角为θ的斜面上，不计一切摩擦．开始时，物体A受到水平向右的恒力F的作用而保持静止，已知重力加速度为g．下列说法正确的是

A.在细线被烧断的瞬间，A的加速度大小为gsinθ

B.在细线被烧断的瞬间，B的加速度大小为2gsinθ

C.剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为gsinθ

D.突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为gsinθ

21．如图所示，光滑直角细杆POQ固定在竖直平面内，OP边水平，与OQ边在O点用一小段圆弧杆平滑相连．质量均为m的两小环A、B用长为L的轻绳相连，分别套在OP和OQ杆上．初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后同时释放两小环，A环到达O点后，在圆弧作用下速度大小不变，方向变为竖直向下（时间极短），已知重力加速度为g．下列说法正确的是

A.当B环下落

时A环的速度大小为

B.A环到达O点的过程中，B环先加速后减速

C.A环到达O点时速度大小为

D.当A环到达O点后，再经

的时间能追上B环

第Ⅱ卷（非选择题，共174分）

22．（6分）某同学利用如图甲所示实验装置验证机械能守恒．半圆盘固定在竖直平面内，盘面的水平刻度线标注着距离悬挂点O的高度，金属小圆柱用细线悬挂于O点，将小圆柱拉至水平位置（h=0），然后由静止释放，小圆柱依次通过固定在不同高度h的光电门，记录小圆柱经过各光电门所用时间，已知当地重力加速度为g．

（1）为计算出相应速度v，该同学用螺旋测微器测量出小圆柱的直径d，测量示数如图乙所示，则d=_________mm．

（2）该同学用横坐标表示h，纵坐标应表示_____（选填“v”或“v2”），从而可以得到一条过原点的直线．他求出图象斜率为k，当k=____________时，则可验证小圆柱摆动过程中机械能是守恒的．

23．（9分）实验室备用器材如下：

电流表一个：

量程为100mA，内阻未知；

电阻箱R一个：

阻值范围0~999.9Ω；

未知电阻Rx一个；

干电池一节：

电动势E=1.5V；

开关一个，红黑表笔各一支，导线若干 

（1）某同学选择以上器材测量某一未知电阻Rx的阻值：

他先将干电池、电流表、电阻箱和开关用导线串联，将电阻箱阻值调至最大，闭合开关，调节电阻箱阻值

为R1=17.5Ω，读出此时电流表示数为I1=75.0mA．再将此未知电阻串联接入电路，保持电阻箱阻值不变，电流表指针指示位置如图甲所示，则该未知电阻阻值为Rx=_______Ω．

（2）该同学利用上述器材成功地组装成一只简单的欧姆表，操作步骤如下：

①按照如图乙所示电路连接各器材，组成欧姆表电路；

②将红、黑表笔短接，调节电阻箱阻值为R2=_______Ω，使电流表满偏；

③将红黑表笔与未知电阻相连，为了从表盘上直接读出被测电阻的阻值，应将电流表表盘刻度修改为电阻刻度，请尝试将下列表格中电流刻度值修改为电阻刻度值．

若该欧姆表使用一段时间后电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，则电阻的测量结果与原来相比_______（选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）.

24．（12分）我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图为一跳台滑雪赛道的简化示意图，图中倾角为θ=37°的长直助滑道AB长为L=100m，与半径为R=24m的圆弧滑道BC相切于B点，过圆弧滑道最低点C的切线水平，着陆坡CD倾角为α（tanα=0.5），质量为m=60kg的运动员（含滑板）可视为质点，从A点由静止滑下，在C点水平飞出后落在着陆坡上的D点，不计一切摩擦和空气阻力，取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8．求（结果保留三位有效数字）:

（1）运动员到达圆弧滑道最低点C时对轨道的压力；

（2）运动员落在着陆坡D点时的动能．

25．（16分）桌上冰壶比赛的滑道如图所示．水平滑道的左端有一个发球区AB，运动员在发球区给冰壶水平力作用，使冰壶从A点由静止运动到投掷线中点B，然后释放冰壶，冰壶沿着滑道的中心线BO滑行，滑道的右端有一圆形的营垒，半径为R．以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负．已知冰壶的质量均为m=1kg，AB长度为x1=0.4m，营垒的半径为R=0.5m．设冰壶与滑道间的动摩擦因数μ=0.1，在某次比赛中，冰壶甲在投掷线中点B处以v0=2.0m/s的速度沿中心线BO滑出，恰好停在了O点．不计冰壶自身的大小，取重力加速度g=10m/s2． 

（1）求运动员发球时对冰壶甲做的功WF和投掷线中点B到营垒圆心O的距离x2；

（2）若冰壶乙在投掷线中点B处以v=2.5m/s的速度沿中心线BO滑出，恰好将静止在圆心的冰壶甲撞出营垒，设冰壶之间的碰撞时间极短，问冰壶乙最终停在何处？

26．（19分）如图，在xOy坐标平面第一象限内、x≤1m的范围中，存在以y=x2为上边界的沿y轴正方向的匀强电场，场强大小E1=2.0×102N/C．在直线MN（方程为y=1m）的上方存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．在x=－1m处有一与y轴平行的接收板PQ，板两端分别位于MN直线和x轴上；在第二象限，MN和PQ围成的区域内存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E2．现有大量的带正电粒子从x轴上0

（1）求在x=0.5m处释放的粒子射出电场E1时的速度大小；

（2）若进入磁场的所有带电粒子均从MN上同一点离开磁场，求磁感应强度B的大小；

（3）若在第

（2）问情况下所有带电粒子均被PQ板接收，求电场强度E2的最小值和在E2最小的情况下最先打在接收板上的粒子运动的总时间．

黄冈市2017年元月高三期末理科综合试题

物理部分答案及评分建议

14．B15．C16．B17．D18．BD19．CD20．AB21．ABD

22．

（1）6.955（2分），

（2）v2（2分），2g（2分）

23．

（1）5.0（2分）

（2）12.5（2分），如右表格（每空1分），

偏大（2分）

24.（12分）

解析：

（1）由几何知识得BC圆弧对应的圆心角也为θ=37°，设运动员运动到C点时速度大小为vC，运动员从A点运动到C点的过程中，由动能定理可得：

mgLsinθ+mgR（1－cosθ）=

①（2分）

设运动员在C点受到轨道的支持力大小为FN，在C点由牛顿第二定律可得：

FN－mg=

②（2分）

由①②式可得FN=3.84×103N，（1分）

由牛顿第三定律可得，运动员到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力

FʹN=FN=3.84×103N，方向竖直向下．（1分）

（2）解法一：

由①式可得运动员从C点飞出时速度大小为vC=36m/s，运动员在空中做平抛运动落在D点，位移偏角为α，设运动员在D点的速度大小为vD，平抛运动的时间为t，水平位移为x，竖直位移为y，由位移的合成与分解可得：

③（1分）

由平抛运动知识可得：

x=vCt④

y=

⑤（④⑤式共1分）

运动员在D点时竖直分速度为vy=gt⑥（1分）

由速度的合成与分解可得：

⑦（1分）

运动员落在D点时的动能Ek=

⑧（1分）

由③④⑤⑥⑦⑧式可得Ek=7.78×104J（1分）

解法二：

由①式可得运动员从C点飞出时速度大小为vC=36m/s，运动员在空中做平抛运动落在D点，位移偏角为α，设运动员落在D时点速度大小为vD，速度方向与水平方向夹角为β，在D点时竖直分速度为vy，

由平抛运动知识可得：

③（2分）

由速度的合成与分解可得：

④（1分）

⑤（1分）

运动员落在D点时的动能Ek=

⑥（1分）

由③④⑤⑥式可得Ek=7.78×104J（1分）

25．（16分）

解析：

（1）由题意得，冰壶甲从A运动到B的过程中，由动能定理可得：

WF－μmgx1=

①（2分）

由①式解得：

WF=2.4J（2分）

由冰壶甲恰好停在O点可知，冰壶甲在O点速度为零，则在冰壶甲从B点运动到O点的过程中，由动能定理可得：

－μmgx2=0－

②（2分）

由②式解得：

x2=2m（2分）

（2）设冰壶乙运动到O点时的速度大小为vʹ，与冰壶甲碰后，冰壶甲的速度为v1，冰壶乙的速度变为v2．

在冰壶乙从从B点运动到O点的过程中，由动能定理可得：

－μmgx2=

③（1分）

冰壶乙与冰壶甲碰撞时有动量守恒定律可得：

mvʹ=mv1+mv2④（2分）

由于碰后冰壶甲恰好被撞出营垒，即表明冰壶甲被碰后恰好减速R的距离后速度变为零，由动能定理可得：

－μmgR=0－

⑤（1分）

设冰壶乙碰后运动距离为x停下，由动能定理可得：

－μmgx=0－

⑥（1分）

由③④⑤⑥式解得x=0.125m（2分）

即冰壶乙最终停在AB延长线上O点右侧0.125m处（1分）

26．（19分）

（1）由题意得，于x处释放的粒子在电场中加速的位移为y，且满足

y=x2①（1分）

设射出电场E1时的速度大小为v，由动能定理可得

②（1分）

由①②式可得：

③（1分）

代入x=0.5m可得：

v0.5=4×103m/s（2分）

（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设半径为r，由牛顿第二定律可得：

④（1分）

由③④式解得：

⑤（1分）

由⑤式可得，当磁感应强度B一定时，轨道半径r与x成正比，当x趋近于零时时，粒子做圆周运动的轨道半径趋近于零，即所有粒子经磁场偏转后都从C点射出磁场,且有

2r=x⑥（2分）

由⑤⑥式可得B=0.1T（2分）

（3）粒子从C点沿y轴负方向进入电场强度大小为E2的范围后，都在电场力作用下做类平抛运动，若所有带电粒子均被PQ板接收，则从x=1m处出发的粒子刚好运动到Q点，对应电场强度E2的最小值E2min，设该粒子在场强大小为E2min的电场中运动的初速度为v1，时间为t3，加速度为a2，有：

⑦（1分）

y=v1t3⑧（1分）

E2minq=ma2⑩（1分）

将x=1m，y=1m代入③⑦⑧⑩两式可得E2min=8.0×102N/C（1分）

由题意得，在E2最小的情况下最先打在接收板上的粒子为从x=1m处出发的粒子，设该粒子在场强大小为E1的电场中运动的时间为t1，在磁场中运动的时间为t2，则有：

v1=

t1

（1分）

在匀强磁场中转过θ=π的圆心角，有

πr=v1t2

（1分）

故该粒子所经历的总时间t=t1+t2+t3

（1分）

由⑧

式可得t=

×10-4s≈5.7×10-4s（1分）

命题：

红安一中杨世忠

审题：

黄冈中学张旭黄州区一中马仁清黄梅一中蒋丰