湖南省怀化市高三上学期期中考试物理试题及答案.doc

湖南省怀化市中小学课程改革教育质量监测2015届高三上期中考试物理试题注意事项：1答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。2考生作答时，选择题和综合题均须做在答题卡上，在本试卷上答题无效。考生在答题卡上按答题卡中注意事项的要求答题。3考试结束后，将答题卡收回。4本试题卷共6页，如有缺页，考生须声明，否则后果自负。时量 90分钟 满分 100分第卷（选择题，共55分）一、选择题：本题共11小题，每小题5分。在18题中，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。在911题中，每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全得3分，错选或不答得0分。1下列表述中符合物理学史实的是A牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量B亚里士多德通过理想斜面实验，发现了物体的运动不需要力来维持C伽利略创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法D笛卡尔首先提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础图1tOt1t2bax2如图1所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间（x-t）图象。由图可知A在时刻t1，a、b两车相遇，且运动方向相反B在时刻t2，a车追上b车，且运动方向相同C在t1到t2这段时间内，b车的速率先增大后减小D在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a小Fq图23如图2所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀加速直线运动已知木块与地面间的动摩擦因数为，F的方向与地面成角斜向下则地面对木块的滑动摩擦力大小为A0 BmgCFsin D(mg+Fsin)图34如图3所示，质量为m1的木棒用细线悬挂在天花板上，套在木棒上的质量为m2的金属环正以加速度a沿木棒加速下滑，此时悬挂木棒的细线对天花板的拉力大小为A(m1+m2)g Bm1g+m2aC(m1-m2)g + m2aD(m1+m2)gm2a5将一质量为m的物体以初速度0竖直向上抛出，经过一段时间后又落回抛出点，速度大小为。假设运动过程中空气阻力大小不变，上升阶段、下降阶段的时间和加速度大小分别为t1、t2和a1、a2，则At1=t2、a1=a2、=0 Bt1<t2、a1>a2、<0Ct1>t2、a1>a2、>0 Dt1<t2、a1<a2、<0OAB图46两段长度相等的轻杆通过质量为m的小球A连接在一直线上，质量为2m的小球B固定在一根杆的一端，如图4所示。当整个装置在光滑的水平面上绕另一杆的端点匀速转动时，OA杆的拉力F1与AB杆的拉力F2之比为A5:4 B4:5 C1:4 D4:17某宇航员在月球赤道上测得一物体的重力为F1，在月球两极测量同一物体时其重力为F2（忽略月球自转对重力的影响）则月球赤道对应的月球半径与两极处对应的月球半径之比为A B C D8如图5所示，质量为m的物体沿水平面向左运动，经过A点时速度为0，滑过AB段后与轻弹簧接触并发生相互作用，弹簧先被压缩，而后又将物体弹回，物体向右滑到C处时恰好静止。已知AB=a，BC=b，且物体只与水平面AB间有摩擦，动摩擦因数为，物体在其它地方不受摩擦力作用。则在上述过程中，弹簧的最大弹性势能为ABCab0图5AmgbBmgaCD9如图6所示，从倾角为的足够长的斜面顶端水平抛出一个小球，图6qa小球落在斜面上某处关于小球落在斜面上时的速度方向与斜面的夹角，下列说法正确的是A夹角满足tan=2tanqB夹角与初速度大小无关C夹角随着初速度增大而增大D夹角一定小于90°10如下图7甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平地面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹簧弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则Ft0t1t2t3乙压力传感器甲图7At1时刻小球动能最大Bt2时刻小球动能最大Ct2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少Dt2t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能11如下图8甲所示，水平传送带始终以恒定速率1向右运行。质量为m的物块，以2的初速度从与传送带等高的光滑水平地面上的A处向左滑入传送带。若从物块滑上传送带开始计时，物块在传送带上运动的-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知21，则A甲212-1t1t2t3t乙图80At1时刻，物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，物块相对传送带滑动的距离达到最大C0-t3时间内，物块受到的摩擦力方向一直向右Dt1-t2时间内，物块做匀加速运动第卷（非选择题，共45分）二、填空题：本题共2小题，每小题6分，共12分。12下图为“验证牛顿第二定律”实验装置的示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中将砂和砂桶的总重力的大小当作细线对小车拉力的大小。(1)在实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是_。（填序号）A将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动C将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动D将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砂和砂桶m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀加速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是 。（填序号）AM200g，m5g、10g、15g、20g、25g、30gBM400g，m5g、10g、15g、20g、25g、30gCM200g，m20g、40g、60g、80g、100g、120gDM400g，m20g、40g、60g、80g、100g、120g(3)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB5.22cm、xBC5.65cm、xCD6.08cm、xDE6.49cm，xEF6.91cm，xFG7.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度大小a_m/s2 (结果保留两位有效数字)。13气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象(1)实验前，按通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的t1t2(选填“>”、“”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平。用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d_mm。(2)将滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若t1、t2、m和d已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出_和_(写出物理量的名称及符号)。(3)若上述物理量间满足关系式 ，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。(重力加速度为g)(4)在对数据进行处理时，发现关系式两边结果并不严格相等，其原因可能是 。（写出一种即可）三、论述计算题：本题共3小题，共33分。解答过程要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，结果必须有明确的数值和单位。14（10分）某日一辆警车正停在高速公路边执勤，10时12分50秒，警员发现有一辆非法改装的油罐车正以20m/s的速度从他旁边匀速驶过，于是他决定开车前去拦截；10时12分54秒警车从静止开始以4m/s2的恒定加速度启动，警车达到最大速度24m/s后，保持该速度匀速行驶。假设追赶过程中油罐车的速度保持不变。试问：(1)警车在追赶非法改装油罐车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2)警车启动后需多长时间才能追上该非法改装油罐车？15（10分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L的绝缘丝线悬挂一质量为m的带电小球。当小球静止于A点时，丝线与竖直方向成q=30º角。已知电场强度大小为E，重力加速度为g。(1)试判断小球的带电性质；(2)求小球所带的电荷量q；APOqaE(3)若将小球从丝线与竖直方向成=60º角的P处(丝线拉直)静止释放，求小球经过悬点O的正下方的最低点时丝线对小球的拉力大小。16（13分）如图所示，是一摩托车特技表演的轨道示意图。AB是距地面高为H的平台上的水平加速轨道，其长度为L，CD是半径为R的竖直光滑圆弧轨道，CD轨道在最低点D与水平面相切，D点恰好又是紧接的竖直光滑圆形轨道的入口，该圆形轨道的出口与右侧水平减速轨道EF光滑相接。假设某总质量为m的摩托车(可视为质点)由A点从静止开始沿AB轨道做匀加速直线运动，到达B端时关闭发动机后水平飞出，刚好从C点沿切线方向进入圆弧轨道，运动过程中恰能通过圆形轨道的最高点P，最后从E点进入减速轨道直到停止。已知重力加速度为g，不计空气阻力。试求：HABROLDEFPC(1)摩托车在AB轨道上的加速度a；(2)竖直圆形轨道的半径；怀化市2014年下学期期中教学质量统一检测试卷高 三 物 理时量 90分钟 满分 100分命题人 黔阳一中高三物理备课组 审题人 怀铁一中蒋国富中方一中杨长明市教科院周乐灿注意事项： 1本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答第卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3回答第卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。第卷（选择题，共55分）一、选择题：本题共11小题，每小题5分。在18题中，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。在911题中，每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全得3分，错选或不答得0分。1下列表述中符合物理学史实的是A牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量B亚里士多德通过理想斜面实验，发现了物体的运动不需要力来维持C伽利略创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法D笛卡尔首先提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础图1tOt1t2bax2如图1所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间（x-t）图象。由图可知A在时刻t1，a、b两车相遇，且运动方向相反B在时刻t2，a车追上b车，且运动方向相同C在t1到t2这段时间内，b车的速率先增大后减小D在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a小Fq图23如图2所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀加速直线运动已知木块与地面间的动摩擦因数为，F的方向与地面成角斜向下则地面对木块的滑动摩擦力大小为A0 BmgCFsin D(mg+Fsin)图34如图3所示，质量为m1的木棒用细线悬挂在天花板上，套在木棒上的质量为m2的金属环正以加速度a沿木棒加速下滑，此时悬挂木棒的细线对天花板的拉力大小为A(m1+m2)g Bm1g+m2aC(m1-m2)g + m2aD(m1+m2)gm2a5将一质量为m的物体以初速度0竖直向上抛出，经过一段时间后又落回抛出点，速度大小为。假设运动过程中空气阻力大小不变，上升阶段、下降阶段的时间和加速度大小分别为t1、t2和a1、a2，则At1=t2、a1=a2、=0 Bt1<t2、a1>a2、<0Ct1>t2、a1>a2、>0 Dt1<t2、a1<a2、<0OAB图46两段长度相等的轻杆通过质量为m的小球A连接在一直线上，质量为2m的小球B固定在一根杆的一端，如图4所示。当整个装置在光滑的水平面上绕另一杆的端点匀速转动时，OA杆的拉力F1与AB杆的拉力F2之比为A5:4 B4:5 C1:4 D4:17某宇航员在月球赤道上测得一物体的重力为F1，在月球两极测量同一物体时其重力为F2（忽略月球自转对重力的影响）则月球赤道对应的月球半径与两极处对应的月球半径之比为A B C D8如图5所示，质量为m的物体沿水平面向左运动，经过A点时速度为0，滑过AB段后与轻弹簧接触并发生相互作用，弹簧先被压缩，而后又将物体弹回，物体向右滑到C处时恰好静止。已知AB=a，BC=b，且物体只与水平面AB间有摩擦，动摩擦因数为，物体在其它地方不受摩擦力作用。则在上述过程中，弹簧的最大弹性势能为ABCab0图5AmgbBmgaCD图6qa9如图6所示，从倾角为的足够长的斜面顶端水平抛出一个小球，小球落在斜面上某处关于小球落在斜面上时的速度方向与斜面的夹角，下列说法正确的是A夹角满足tan=2tanqB夹角与初速度大小无关C夹角随着初速度增大而增大D夹角一定小于90°10如下图7甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平地面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹簧弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则Ft0t1t2t3乙压力传感器甲图7At1时刻小球动能最大Bt2时刻小球动能最大Ct2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少Dt2t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能11如下图8甲所示，水平传送带始终以恒定速率1向右运行。质量为m的物块，以2的初速度从与传送带等高的光滑水平地面上的A处向左滑入传送带。若从物块滑上传送带开始计时，物块在传送带上运动的-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知21，则A甲212-1t1t2t3t乙图80At1时刻，物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，物块相对传送带滑动的距离达到最大C0-t3时间内，物块受到的摩擦力方向一直向右Dt1-t2时间内，物块做匀加速运动第卷（非选择题，共45分）二、填空题：本题共2小题，每小题6分，共12分。12下图为“验证牛顿第二定律”实验装置的示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中将砂和砂桶的总重力的大小当作细线对小车拉力的大小。(1)在实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是_。（填序号）A将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动C将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动D将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砂和砂桶m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀加速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是 。（填序号）AM200g，m5g、10g、15g、20g、25g、30gBM400g，m5g、10g、15g、20g、25g、30gCM200g，m20g、40g、60g、80g、100g、120gDM400g，m20g、40g、60g、80g、100g、120g(3)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB5.22cm、xBC5.65cm、xCD6.08cm、xDE6.49cm，xEF6.91cm，xFG7.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度大小a_m/s2 (结果保留两位有效数字)。13气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象(1)实验前，按通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的t1t2(选填“>”、“”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平。用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d_mm。(2)将滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若t1、t2、m和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出_和_(写出物理量的名称及符号)。(3)若上述物理量间满足关系式 ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。(重力加速度为g)(4)在对数据进行处理时，发现关系式两边结果并不严格相等，其原因可能是 。（写出一种即可）三、论述计算题：本题共3小题，共33分。解答过程要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，结果必须有明确的数值和单位。14（10分）某日一辆警车正停在高速公路边执勤，10时12分50秒，警员发现有一辆非法改装的油罐车正以20m/s的速度从他旁边匀速驶过，于是他决定开车前去拦截；10时12分54秒警车从静止开始以4m/s2的恒定加速度启动，警车达到最大速度24m/s后，保持该速度匀速行驶。假设追赶过程中油罐车的速度保持不变。试问：(1)警车在追赶非法改装油罐车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2)警车启动后需多长时间才能追上该非法改装油罐车？15（10分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L的绝缘丝线悬挂一质量为m的带电小球。当小球静止于A点时，丝线与竖直方向成q=30º角。已知电场强度大小为E，重力加速度为g。(1)试判断小球的带电性质；(2)求小球所带的电荷量q；APOqaE(3)若将小球从丝线与竖直方向成=60º角的P处(丝线拉直)静止释放，求小球经过悬点O的正下方的最低点时丝线对小球的拉力大小。16（13分）如图所示，是一摩托车特技表演的轨道示意图。AB是距地面高为H的平台上的水平加速轨道，其长度为L，CD是半径为R的竖直光滑圆弧轨道，CD轨道在最低点D与水平面相切，D点恰好又是紧接的竖直光滑圆形轨道的入口，该圆形轨道的出口与右侧水平减速轨道EF光滑相接。假设某总质量为m的摩托车(可视为质点)由A点从静止开始沿AB轨道做匀加速直线运动，到达B端时关闭发动机后水平飞出，刚好从C点沿切线方向进入圆弧轨道，运动过程中恰能通过圆形轨道的最高点P，最后从E点进入减速轨道直到停止。已知重力加速度为g，不计空气阻力。试求：HABROLDEFPC(1)摩托车在AB轨道上的加速度a；(2)竖直圆形轨道的半径；怀化市2014年下学期期中教学质量统一检测高三物理试卷参考答案一、选择题：本题共11小题，每小题5分，共55分。题号1234567891011答案CADDBADABDCDABD二、填空题：本题共2小题，每小题6分，共12分。12（每空2分，共6分）（1）C （2）B （3） 0.42 13（每空1分，共6分）（1） = 8.476(在8.475-8.477之间均算对) （2） 滑块质量M 两光电门间的距离L （3）（4）“空气阻力、摩擦力、阻力”任写一个均算对 三、论述计算题：本题共3小题，共33分。14（10分）解：（1）两车速度相等时，两车距离最大，设此刻警车已加速时间为t1，则 at1= 2分 (判断出“两车速度相等时，两车距离最大”给1分） 警车位移 1分 油罐车位移 x2=(t1+4) 1分 两车最大距离 xx2x1 1分 联立解得：x=130m 1分（不写单位者，1分不计）（2）设警车经过t时间追上该非法改装的油罐车，则警车的总位移 1分油罐车的总位移 x2=(t+4) 1分追上，则有 x1= x2 1分联立代入数据得：t=38s 1分（不写单位者，1分不计）15（10分）解：（1）带负电 2分 （2）由小球静止于A点可知，小球在匀强电场中所受电场力为： 2分 解得： 1分 （3）设小球经过最低点的速度为 ，小球从P点静止释放后做圆周运动， 对小球从P点运动到最低点的过程应用动能定理，有： 2分对小球在最低点时应用牛顿第二定律，有： 2分联立解得： T=3mg 1分16. （13分）解：摩托车运动分为三个阶段处理：AB段加速，BC段平抛、CDP段光滑曲线运动。设摩托车在AB轨道上的加速度为a，从B处飞出的速度为0，BC段平抛的竖直位移为h，到达C点的竖直分速度为Cy，水平分速度为Cx，竖直圆形轨道的半径为r，经过最高点P的速度为。(1)对AB轨道上的加速过程有：2aL =02 1分 对BC段的平抛运动过程有：cy2=2gh 1分 cx=0 1分由几何关系可知， 1分到达C点时的速度偏向角为45º，所以两分速度大小相等：Cx=Cy 1分联立解得： 1分 2分(2)以水平地面为参考平面，摩托车从B到P的过程机械能守恒，所以 2分在P点由动力学原理得： 2分HABROLDEFPCa0h45°45°R45°cCxCyr联立解得： 1分(其它解答参照给分)