湖北省部分重点中学2014届高三上学期期中联考物理试卷及答案

2013年秋季湖北省部分重点中学期中联考高三年级物理试题一、单项选择题题的四个选项中，只有一正确；选对给5分，选错为0分。1．如图所示，水平地面上一物体在F1＝10N，F2＝2N的水平外力作用下做匀速直线运动，则A．物体运动方向向左B．物体所受滑动摩擦力大小为6NC．撤去力F1后物体最终会停下D．撤去力F2后物体最终会停下2．自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB＝4RA、RC＝8RA，如图所示.当自行车正常骑行时A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比aA∶aB∶aC等于A．1∶1∶8 B．4∶1∶4C．4∶1∶32 D．1∶2∶43．如图所示，在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块相连.木块处于平衡状态，若再在木块上作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢下移0.1m，力F做功2.5J，此时木块刚好再次处于平衡状态，则在木块下移0.1m的过程中，弹簧弹性势能的增加量A．等于2.5J B．大于2.5JC．小于2.5J D．无法确定4．有一质点从x轴的坐标原点开始沿x轴正方向做直线运动，其速度随时间变化的图象如右图所示，下列四个图中a表示质点运动的加速度，x表示质点的位移，则下图中可能正确的是5．物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能.若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，则一个质量为m0的质点到质量为M0的引力源中心的距离为r0时，其万有引力势能为EP＝－（式中G为万有引力常量）.一颗质量为m的人造地球卫星沿轨道半径为r1的圆形轨道环绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则卫星上的发动机所消耗的最小能量为：（假设卫星的质量始终不变，不计一切阻力及其它星体的影响）A．E＝(－) B．E＝GMm(－) C．E＝(－) D．E＝(－)二、多项选择题题的四个选项中，至少有两个选项是正确的；全部选对给5分，选对给3分，有选错或都不选为0分.6．如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的：A．运动周期相同　　　 B．运动线速度相同C．运动角速度相同 D．向心加速度相同7．物体以υ0的速度水平抛出，当运动至其竖直分位移与水平分位移大小相等时，下列说法中正确的是A．竖直分速度与水平分速度大小相等 B．瞬时速度的大小为υ0C．运动时间为 D．运动位移的大小为8．如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平向右的力F作用在小物块上，小物块与小车之间的滑动摩擦力为f，经过一段时间后小车运动的位移为x，此时小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为f(x＋L)C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x＋L)－fLD．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL9．如图所示，绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上.现把与Q大小相同，电性相同的带电小球P，从斜面上的N点由静止释放，N点距离弹簧有一段距离，在小球P与弹簧从接触到压缩到最短的过程中（此过程中弹簧始终在弹性限度内），以下说法正确的是A．小球P和弹簧组成的系统机械能守恒B．小球P和弹簧刚接触时其速度最大C．小球P的动能与弹簧弹性势能的总和增大D．小球P的加速度先减小后增大10．如图，在xOy坐标系所在的平面中，将一负检验电荷Q由y轴上的a点移至x轴上的b点时，需克服电场力做功W；若从a点移至x轴上的c点时，也需克服电场力做功W.那么此空间存在的静电场可能是A．存在场强方向沿y轴负方向的匀强电场B．存在场强方向沿x轴正方向的匀强电场C．处于第I象限某一位置的正点电荷形成的电场D．处于第I象限某一位置的负点电荷形成的电场三、实验题：（11题6分，12题10分，共16分）11．实验中用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系，通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力，通过加减小车中的砝码来改变小车总质量M.打点计时器所用交流电的频率为50Hz.图乙为实验中得到的一条纸带中的一部分，取0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出 x1＝3.20cm， x2＝4.74cm， x3＝6.30cm， x4＝7.85cm，x5＝9.41cm，x6＝10.96cm.（1）由上述数据计算出小车运动的加速度大小为 m/s2（结果保留三位有效数字）.（2） .（3）若在研究加速度与力的关系时得到了如图丙所示的图像，则该图像不过原点原因是 .12、（10分）某课外实验小组设计了多种方案来测量滑块与斜面、水平面间的动摩擦因数（滑块与斜面、水平面间的动摩擦因数相等），其中一种方案所用的测量工具只使用了刻度尺，该方案的做法如下：（1）将滑块从如图装置的斜面上的A点由静止滑下，当滑块在水平面上滑行一段距离后停在C点.（2）此时需要测量的物理量有： .（用字母符号表示并说明字母符号的物理意义）（3）的表达式为：= .（用（2）中字母符号表示）（4）为了使测量尽可能精确应改变 进行多次测量，求的平均值.（5）考虑滑块滑至斜面底端B时，因与水平面碰撞仅保留了水平分速度而进入水平轨道，则所测得的 .（填偏大、偏小或不变）四、计算题：（13题8分，14题10分，15题1分，16题1分，共44分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）13．如图所示，小滑块在较长的固定斜面顶端，以初速度υ0＝2m/s、加速度a＝2m/s2沿斜面向下滑行，在到达底端前1s内，所滑过的距离为L，其中L为斜面长.求：在斜面上滑行的时间t和斜面的长度L.14．“嫦娥一号”探月卫星为绕月极地卫星.利用该卫星可对月球进行成像探测.设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为H，绕行周期为TM；月球绕地球公转的周期为TE，半径为R0；地球半径为RE，月球半径为RM.已知光速为c.（1）如图所示，当绕月极地轨道的平面与月球绕地球公转的轨道平面垂直时（即与地心到月心的连线垂直时），求卫星向地面发送照片需要的最短时间；（2）忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，求月球与地球的质量之比.15．如图，光滑固定斜面倾角为α，斜面底端固定有垂直斜面的挡板C，斜面顶端固定有光滑定滑轮.质量为m的物体A经一轻质弹簧与下方挡板上的质量也为m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳平行于斜面.现在挂钩上挂一质量为M的物体D并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开挡板但不继续上升.若D带上正电荷q，同时在D运动的空间加上竖直向下的匀强电场E，仍从上述初始位置由静止状态释放D，则这次B刚离挡板时D的速度大小是多少？已知重力加速度为g.16．如图所示，在足够大的粗糙水平面上，有一直角坐标系，在坐标原点处有一物体，质量m＝5kg，物体和水平面间的动摩擦因数为μ＝0.08，物体受到沿坐标轴的三.其中F1＝3N，方向沿x轴正方向；F2＝4N，方向沿y轴负方向；F3沿x轴负方向，大小未知从t＝0时刻起，F1停止作用，到第2秒末，F1再恢复作用，同时F2停止作用.物与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度的大小g＝10m/s2.（3）求第2s末物体速度的大小；（4）求第4s末物体所处的位置坐标；2013年秋季湖北省部分重点中学期中联考高三年级物理试题答案题号答案CCBBAACBCDCDCDACD11、（1）1.55 （2分） （2）控制变量法 （2分） （3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2分）h的大小） （2分） （5）偏大 （2分）13、【解析】a＝2m/s2，υ0＝2m/s；υ1，对AB段有：υ1＝υ0＋at＝υ0t＋at2；（2分）对CD段有：＝υ1×1＋a×12联立得t1＝2s，L＝15m小球在斜面上滑行的时间t总＝t＋1＝3s（1）卫星到地面的最短距离为L＝，卫星向地面发送照片需要的最短时间t＝L/c联立得t＝，（2）月球绕地球做圆周运动：G＝m月R0，卫星绕月球做圆周运动：G＝m月（RM＋H），联立得＝，15、【解】A压缩弹簧的α＝kx1，则x1＝挂钩挂上D后，B刚好离开弹簧的伸长量为mgsinα＝kx2，则x2＝，该过程A上升的和下降的高度都是x1＋x2，且A、的初速度、末速度都为零。设该过程弹性势能的增量为ΔE，由系统机械能守恒有：mg(x1＋x2)α－g(x1＋x2)＋ΔE＝0；将D后，υ，D下降x1＋x2过程系统能守恒，有：mg(x1＋x2)α－g(x1＋x2)＋ΔE＋(m＋)υ2＝0；由以上个方程消去ΔE，得：υ＝。16、【解答】（1）物体处于平衡状态时：物体受到的摩擦力为静摩擦，方向未知，大小范围为[0，4N]；最大静摩擦力为fm＝μmg＝4N要确定摩擦力的大小和方向，先确定F3的大小；设F3≠F1，则F1、F2、F3三个力的合力大于fm＝4N，则物体不可能平衡，故F1＝F3是必然的；-x方向.（4分）（2）物体静止时沿外轴受力平衡，则物体此时所受的摩擦力的大小必为f＝F2＝4N；f的方向为沿y轴正方向；（）撤除F1后，物体的运动分析：撤除F1后，物体的受主动力F2、F3作用，F2、F3的合力F23＝＝5N＞fm＝4N，方向沿OA方向，则物体立即有沿OA运动的趋势，故摩擦力方向立即变为与OA的反方向，且摩擦力为滑动摩擦力，大小为4N，受力如图。在0～2s内，物体所受合外力为F＝1N，方向与－y轴成370角，与－x轴成530角；物体的加速度为：a1＝＝0.2m/s2；物体的运动性质为：初速为零的匀加速直线运动；物体在0～2s内的位移为：S1＝a1t12＝0.4m；2s末的速度为：υ＝a1t1＝0.4m/s；方向沿OA方向；（）在2～4s内，恢复F1、撤除F2，由于沿x轴方湖北省部分重点中学2014届高三上学期期中联考物理试卷及答案
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