[套卷]黑龙江省哈六中2015届高三上学期期中考试物理试题

-1-黑龙江省哈六中2015届高三上学期期中考试物理试题一、选择题：本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v0，不计空气阻力，两球落地的时间差为（）A．g02vB．g0vC．02vhD．0vh2．如图所示，物体自O点由静止出发开始做匀加速直线运动，途经位置A、B、C，其中A、B之间的距离l1＝2m，B、C之间的距离l2＝3m。若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等，则O、A之间的距离l等于（）A．43mB．34mC．89mD．98m3．如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，将某物体轻轻放置在传送带底端，第Ⅰ阶段物体被加速到与传送带速度相同，第Ⅱ阶段与传送带相对静止，运动至其顶端。下列说法正确的是（）A．第Ⅰ阶段摩擦力对物体做正功，第Ⅱ阶段摩擦力对物体不做功B．第Ⅰ阶段摩擦力对物体做的功等于第Ⅰ阶段物体动能的增加C．第Ⅰ阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第Ⅰ阶段物体机械能的增加D．物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热4．如图所示的实验装置中，带电平行板电容器的极板A接地，极板B与静电计相连。现将A极板向左平移，缓慢增大极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、电势差U、两极板间的场强E的变化情况是（）A．Q变小、C不变、U不变、E变小B．Q变小、C变小、U不变、E不变C．Q不变、C变小、U变大、E不变D．Q不变、C变小、U变大、E变小5．对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处的电势为φ＝rqk（k为静电力常量）。如图所示，两电荷量均为Q的异种点电荷相距为d，现将一质子（电荷量为e）从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C的过程中，系统电势能的变化情况为（）A．222RdkQeR减少B．222RdkQeR增加C．222RdkQe减少D．222RdkQe增加6．如图所示，a、b、c、d为某匀强电场中的四个点，且ab∥cd、ab⊥bc，bc＝cd＝2ab＝2l，电场线与四边形所在平面平行。已知φa＝20V，φb＝24V，φd＝8V。一个质子经过b点的速度大小为v0，方向与bc夹角为45°，一段时间后经过c点，e为质子的电量，不计质子的重力，则（）A．c点电势为14VB．质子从b运动到c所用的时间为02vlC．场强的方向由a指向cD．质子从b运动到c电场力做功为12eV7．如图所示装置处于真空中，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过同一加速电场和偏转电场，最后粒子均打在与OO′垂直的荧光屏上（已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电量之比为1∶1∶2，不计粒子的重力影响）。下列说法中正确的是（）OABCU1U2v0OO′AB＋Q－QABCabcd45°-2-A．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为1∶2∶1B．三种粒子飞出偏转电场时的速率之比为2∶1∶1C．三种粒子打在荧光屏上的位置不同D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶28．在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球构成菱形，其带电量如图所示。图中－q与－q的连线跟－q与＋Q的连线之间夹角为α，若该系统处于平衡状态，则正确的关系式为（）A．Qq83cosB．223QqcosC．qQ83sinD．223qQsin9．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝2.0×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m／s2，则（）A．汽车在前5s内的牵引力为4.0×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6.0×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m／s10．如图所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人与车保持相对静止，且水平地面光滑，不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是（）A．0B．FMmMm，方向向右C．FMmMm，方向向左D．FMmmM，方向向右11．如图所示，河的宽度为d，河水流速为v水，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2d，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是（）A．甲船正好也在A点靠岸B．甲船在A点左侧靠岸C．甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇D．甲、乙两船到达对岸的时间相等12．如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从图示位置计时，若在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），则由此条件可知（）A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太阳的距离之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比二、实验题：本题共2小题，共20分。请将解答写在答题纸相应的位置。13．（10分）在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让弹簧自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F。实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图线如图所示。（1）由图求出弹簧的劲度系数k＝________；甲乙d2dA60°60°太阳水星金星θ1θ2t／sv／m·s－10510vm－q－q＋Q＋QαF／Nx／cm02468102468-3-（2）图线不过原点的原因是：_______________________；（3）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内弹力F与伸长量x成正比，即F＝kx，式中k值与橡皮筋的原长l0、横截面积S有关。理论与实验都表明0lSYk，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称为杨氏模量。①在国际单位中，杨氏模量Y的单位是________；A．NB．mC．N／mD．N／m2②若某橡皮筋的k值与（1）中弹簧的劲度系数相同，该橡皮筋的原长为10.0cm，横截面积为1.0mm2，则可知该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是__________（结果保留两位有效数字）。14．（10分）如图甲所示的装置探究“做功和物体动能变化的关系”，图中桌面水平，小车上可放置砝码，实验中小车碰到靠近定滑轮处的制动装置（未画出）时，钩码尚未到达地面。（1）实验的部分步骤如下：A．在小车上放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细绳连接小车和钩码；B．将小车停在打点计时器附近，____________，____________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，断开开关；C．改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复第二步的操作。（2）如图乙所示为某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，则C点对应小车的速度vC＝___________________。要验证小车合外力的功与动能变化的关系，除钩码和砝码的质量、位移、速度外，还要测出的物理量为：_____________。（3）若用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，那么在实验中应该采取的两项措施是：①_______________________；②_______________________。三、计算题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．（14分）如图所示，在水平地面上固定倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电荷量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端为x0处由静止释放，滑块在运动过程中电荷量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t；（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W。16．（14分）如图所示，小物块（可视为质点）放在长木板正中间，已知长木板质量为M＝4kg，长度为l＝2m；小物块质量为m＝1kg，长木板置于光滑水平地面上，两物体皆静止。现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上，发现只有当F超过2.5N时，才能让两物体间产生相对滑动。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g取10m／s2，试求：（1）小物块和长木板间的动摩擦因数μ；（2）若将力F＝12N作用在长木板上，则小物块经过多长时间从长木板上滑落。θEx0ABCDEF△x1△x2△x3△x4△x5滑轮钩码桌面打点计时器小车细绳长木板图（甲）图（乙）-4-17．（14分）如图所示，足够长光滑水平轨道与半径为R的光滑四分之一圆弧轨道相切。现从圆弧轨道的最高点由静止释放一质量为m的弹性小球A，当A球刚好运动到圆弧轨道的最低点时，与静止在该点的另一弹性小球B发生没有机械能损失的碰撞。已知B球的质量是A球的k倍，且两球均可看成质点。（1）若碰撞结束的瞬间，A球对圆弧轨道最低点压力刚好等于碰前其压力的一半，求k的可能取值：（2）若k已知且等于某一适当的值时，A、B两球在水平轨道上经过多次没有机械能损失的碰撞后，最终恰好以相同的速度沿水平轨道运动。求此种情况下最后一次碰撞A球对B球的冲量。一、选择题：本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。123456789101112ACCCABDACBDACDBDACD二、实验题：本题共2小题，共20分。请将解答写在答题纸相应的位置。13．（10分）（1）100N／m（2分）；（2）弹簧自身重力的影响（2分）；（3）①D（2分）；②1.0×107N／m2（4分）14．（10分）（1）接通电源，释放小车（2分）；（2）Txx232（2分）；小车的质量（2分）；（3）①平衡摩擦力（2分）；②钩码的质量远小于小车及砝码的总质量（2分）三、计算题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．（14分）（1）mamgqEsin（2分）2021atx（2分）解得sinmgqEmxt02（3分）（2）kxmgqEsin（2分）021200mmWxxqExxmgvsin（2分）解得kmgqExqEmgmWmsinsin0221v（3分）16．（14分）（1）aMmF（2分）Mamgfm静（2分）解得20.（2分）（2）1mamg（2分）2MamgF（2分）221212122ltata（2分）解得2ts（2分）17．（14分）（1）设A球到达圆弧轨道最低点时速度为v02021vmmgR（1分）RmmgN20v（1分）210vvvkmmm（1分）222120212121vvvkmmm（1分）RmmgN212v（1分）FmMABOR-5-解得3k或31k（2分）（2）设最后一次碰撞前A、B两球的速度分别为vA、vB，最终两球的速度大小均为vvvvvkmmkmmBA（2分）222221212121vvvvkmmkmmBA（1分）另222121vvkmmmgR（1分）动量定理：BkmkmIvv（2分）解得1214kgRkkmI（1分）