2015届湖北重点高中高三上期期中联考物理卷（带解析）.doc

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1、2015届湖北重点高中高三上期期中联考物理卷（带解析） 选择题 汽车正在以 10m/s的速度在平直的公路上匀速前进，在它的正前方 x处有一辆自行车以 4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做 a = - 6m/s2的匀变速运动，若汽车恰好碰不上自行车，则 x的大小为（ ） A 8.33m B 3m C 3.33m D 7m 答案： B 试题分析：恰好碰不上的临界条件为二者速度相等时恰好追上，设汽车的初速度为，自行车的速度为 ，由 ，二者经 速度相等，这段时间内：汽车的位移为 ，自行车位移为 ，且 ，解得： ，即要保证汽车不撞上自行车，二者之间的距离至少为 3m，故 B正确。 考

2、点：匀变速直线运动的规律（追及 相遇问题、速度公式、位移公式） 如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与 x轴平行，在 x轴上的电势 与坐标 x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（ 0.15， 3）的切线现有一质量为 0.20kg，电荷量为 +2.010-8 C的滑块 P（可视作质点），从 x=0.10m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为 0.02取重力加速度 g=10m/s2则下列说法正确的是（ ） A x=0.15m处的场强大小为 2.0l06 N/C B滑块运动的加速度逐渐减小 C滑块运动的最大速度为 0.1m/s D滑块运动速度先增大

3、后减小 答案： ACD 试题分析：沿 x轴方向，电势逐渐降低，故电场方向沿 x轴方向，滑块 P受到的电场力沿 x轴方向，且由 可知过曲线某点的斜率表示该点电场强度的大小，即沿 x轴方向电场强度逐渐减小。 x=0.15m处的场强，故 A正确；由牛顿第二定律 ，当 时，滑块运动到 x=0.15m处加速度减小到零，此后滑块继续向右运动，电场强度继续减小，加速度小于零，即滑块向右做减速运动，加速度向左并不断增大，故 B错误；由前面的分析可知，滑块向右做加速度不断减小的加速运动，当加速度减小到零时，速度增加到最大，此后滑块继续向右做减速运动，从 x=0.10m处到 x=0.15m处， ， ，由动能定理得

4、 ，故 C、 D正确。 考点：电场强度与电势差的关系，动能定理的应用。 如图所示 A、 B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关 S分别与电源两极相连，两板中央各有一个小孔 a和 b，在 a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落，不计空气阻力，该质点到达 b孔时速度恰为零，然后返回。现要使 带电质点能穿出 b孔，可行的方法是（ ） A.保持 S闭合，将 A板适当上移 B.保持 S闭合，在两板左边之间插入电介质 C.先断开 S，再将 A板适当下移 D.先断开 S，在两板左边之间插入电介质 答案： CD 试题分析：设质点距离 A板的高度 h， A、 B两板原来的距离为 d，电压为 U，质点的电量为

5、q。质点到达 b孔时速度恰为零，根据动能定理得： 。保持S闭合， A、 B之间电压不变，由动能定理得： ，即质点下落到 b孔速度恰减为零，故 A、 B错误；断开 S， A、 B两板电荷量不变，由，若 A板下移， d减小，电容 C增大，则 U减小，但 h+d不变，由动能定理得： ，即质点下落到 b孔速度还有向下 的速度，故 C正确；在两板左边之间插入电介质，介电常数 增大，电容 C增大，则 U减小，由动能定理得： ，即质点下落到 b孔速度还有向下的速度，故 D正确。 考点：动能定理的应用，电容器的动态分析。 如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹 A、 B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块中

6、，这一过程中木块始终保持静止现知道子弹 A射入深度 dA大于子弹 B射入的深度 dB，则可判断（ ） A子弹在木块中运动时间 tA tB B子弹入射时的初动能 EkA EkB C子弹入射时的初速度 vA vB D子弹质量 mA mB 答案： BD 斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为 r的相同刚性小球，各球编号如图。斜面与水平轨道 OA平滑连接， OA长度为 6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开 A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（ ） A球 1的机械能守恒 B球 6在 OA段机械能增大 C球 6的水平射程最大 D有三个球落地点位置相同 答案：

7、 BD 试题分析： 6个小球全在斜面上时，加速度相同，相互之间没有作用力，每个小球机械能守恒。球 6加速距离最小，刚运动到 OA段的时候，球 5、 4、 3、 2、 1仍在斜面上加速，对球 6有向右的作用力，对球 6做正功，故球 6机械能增加，故 B正确；而依次滑到 OA段的小球对其上的小球有沿斜面向上的作用力，并对其上的小球做负功，只要有小球运动到 OA段球 1与球 2之间产生作用力，就对，球 1做功，故球 1的机械能减少， A错误；当 6、 5、 4三个小球在 OA段的时候速度相等，球 6离开 OA后，球 4继续对球 5做正功，所以球 5离开 OA时速度大于球 6的速度，同理球 4离开时大

8、于球 5的，所以小球 6的水平速度最小，水平射程最小，故 C正确； 3、 2、 1三个小球到 OA时，斜面上已经没有小球，故这三个小球之间没有相互作用的弹力，离开 OA的速度相等，水平射程相同，落地点相同， D正确 考点：动能定理的应用，机械能守恒定律，平抛运动。 如图所示为处于静电场中某空腔导体周围的电场分布情况 ，实线表示电场线，虚线表示等势面， A、 B、 C为电场中的三个点， O为空腔导体内的一点，已知处于静电平衡的导体是个等势体，规定无穷远处的电势为 0。下列说法正确的是（ ） A O点的电势为零 B A点的电场强度大小小于 B点的电场强度 C导体表面的电场线与导体表面不垂直 D将正

9、电荷从 A点移到 C点，电场力做正功 答案： B 试题分析：处于静电平衡状态的导体其内部电场强度处处为零，电势不为零，其表面为等势面，而电场线与等势面垂直，故 A、 C错误 ；电场线密集处电场强度大，电场线稀疏处电场强度小，故 ， B正确； A、 C在同一等势面上，电势差为零，将正电荷从 A点移到 C点，电场力做功为零，故 D错误。 考点：电场线、等势面的特点，静电平衡，电场力做功的特点。 在卫星轨道中，有两类比较特殊的轨道，一类是与赤道共面的赤道轨道，另一类是与赤道平面垂直并通过地球两极的极地轨道，还有与赤道平面成某一角度的其它轨道，如图所示下 列说法中正确的是（ ） A同步卫星不可能处在极

10、地轨道，极地轨道上卫星的周期不可能与同步卫星的周期相同 B同步卫星不可能处在极地轨道，极地轨道上卫星的周期可能与同步卫星的周期相同 C同步卫星可能处在其它轨道，其它轨道上卫星的周期不可能与同步卫星的周期相同 D同步卫星可能处在其它轨道，其它轨道上卫星的周期可能与同步卫星的周期相同 答案： B 试题分析：同步卫星只可能处在赤道轨道；万有引力提供向心力 ，得，卫星环绕周期只与半径有关，故只要半径相同，极地轨道卫星和其它轨道卫星的周期均可以与同步卫星的周期相同。故 B正确。 考点：同步卫星知识，考查决定卫星运动周期的因素 月球与地球质量之比约为 1： 80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构

11、成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点 O做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕 O点运动的线速度大小之比约为（ ） A 1： 6400 B 1： 80 C 80： 1 D 6400： 1 答案： C 试题 分析：万有引力提供向心力，设地球、月球之间的距离为 ，质量分别为为 、，做圆周运动的半径分别为 、 ，线速度分别为 、 ，二者有相同的角速度，万有引力提供向心力，有 ，得 ，有，故 ， C正确。 考点：万有引力定律的应用，圆周运动。 雨伞边缘到伞柄距离为 r，边缘高出地面为 h，当雨伞以角速度 绕伞柄水平匀速转动时，雨滴从伞边缘水平甩出，则雨滴落到地面上的地点到伞柄的水平距离 （ ）

12、A B C D 答案： D 试题分析：雨滴从伞边缘甩出去以后做平抛运动，在空中做平抛运动的时间，水平位移 ，水滴落在地面上形成一个圆，圆半径，故 D正确。 考点：匀速圆周运动，平抛运动。 如图所示，作用于坐标原点 O的三个力平衡，已知三个力均位于 xOy平面内，其中力F1的大小不变，方向沿 y轴负方向；力 F2的大小未知，方向与 x轴正方向的夹角为 则下列关于力 F3的判断正确的是：（ ） A力 F3只能在第二象限 B力 F3与 F2夹角越小，则 F2与 F3的合力越小 C力 F3的最小值为 F1cos D力 F3可能在第三象限的任意区域 答案： C 试题分析：三力平衡时，三个力中任意两个力的

13、合力与第三个力等值、反向、共线。当 F1、 F2的合力 F在第一象限时，力 F3在第三象限，故 A错误；三力平衡， F2与 F3的合力大小始终等于 F1，故 B错误；通过作图可以知道，当 F1、 F2的合力 F与 F2垂直时合力 F最小，且 ，故 C正确；当 F1、 F2的合力 F在第一象限时， F3可以在第三象限， F1、 F2的合力 F只能在 F2与 +x方向的夹角 之间，即 F3只能在 F2的反向延长线与 -x方向的夹角 之间，故 D错误。 考点：平行四边形定则，力的合成 实验题 某同学用如图 a所示的实验装置研究小车在光滑斜面上匀加速下滑的运动规律。先从斜面高处静止释放小车，随后才开启

14、位移传感器（一种测量物体离开传感器距离的工具，以开启瞬间记为 t = 0）测量小车与传 感器间距 S与时间 t的关系。但是由于操作失误，本应在计算机屏幕上显示的 s-t图象被改为 图象，实验结果如图 b所示。根据此图象： （ 1） t=0.4s末，物体与传感器间距 S = 。 （ 2）传感器开启瞬间物体运动的速度 v0 = 。 （ 3）物体的加速度大小约为 。 （结果均保留两位有效数字） 答案：（ 1） 0.66m（ 0.65-0.67均可）；（ 2） 1.3m/s；（ 3） 1.8m/s2。 试题分析：由图像可知当 t=0.4s时， ，故此时；小车沿斜面做匀加速直线运动，由 得：，图像的纵轴

15、截距表示物体运动的速度， ；图像的斜率，即物体的加速度 。 考点：实验 小车的速度与时间的关系，匀变速直线运动的规律，图像问题。 如图所示是通过重物自由下落的实验来验证机械能守恒定律。关于本实验下列说法正确的是（ ） A从实验装置看，该实验可用 4-6伏的直流电源 B用等式 来验证机械能守恒定律时，要求所选择的纸带第一、二两点间距应接近 2毫米 C本实验中不需要测量重物的质量 D测纸带上某点的速度时，可先测出该点到起点间的时间间隔，利用公式 计算 答案： BC 试题分析：打点计时器需用 220V的交流电源，故 A错误；由 可知，重物初动能为零，要求重物由静止开始下落，打点 计时器打点周期 T=

16、0.02s，即纸带上第一、二两点间距应接近 2毫米，故 B正确；方程两边都有重物质量 m，可约掉，故不需要测量重物的质量， C正确；由纸带可以直接找出该点到起点间的时间间隔，不用再测时间，故 D错误。 考点：实验 验证机械能守恒定律，打点计时器的应用。 计算题 卡车以 v0 =10m/s在平直的公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机立即刹车，使卡车做匀减速直线前进直至停止。停止等待 6s时，交通灯变为绿灯，司机立即使卡车做匀加速 运动。已知从开始刹车到恢复原来的速度所用时间 t = 12s，匀减速的加速度是匀加速的 2倍，反应时间不计。求： （ 1）卡车匀减速所用时间 t1； （ 2）从卡车开

17、始刹车到刚恢复到原来速度的过程中，通过的位移大小 s. 答案：（ 1） ；（ 2） 。 试题分析：（ 1）设匀加速的加速度大小为 a，其末速度为 v0，匀减速的加速度大小则为 2a，则有： 减速过程 加速过程 停止等待 由 解得：匀减速所用时间 匀加速的加速度 （ 2）匀减速的距离 匀加速的距离 卡车开始刹车到刚恢复到原来速度的过程中通过的位移 考点：匀变速直线运动的规律。 如图所示一宇航员站在一星球表面，用一根细绳一端固定在 O点，另一端固定质量为 m的小球，在最低点给小球某一速度让小球在竖直平面内做完整圆周运动，小球运动到最低点和最高点绳的拉力差为 F，已知该星球的半径为 R，万有引力常量

18、为 G。求该星球的质量 M。 答案： 试题分析：设小球做圆周运动的半经为 r，在最高点与最低点时时速度分别为 v1、 v2。 从最低点到最高点，根据动能定理： 设小球做圆周运动在最高点与最低点时绳上拉力分别为 F1、 F2 ，根据牛顿二定律： 且有： 由 可得： 在星球表面处重力与万有引力近似相等，有： 由 可得星球质量 考点：万有引力定律的应用，圆周运动的规律。 如图所示，质量 m=1kg的小物块放在一质量为 M=4kg的足够长的木板右端，物块与木板间的摩擦因数 =0.2，木板与水平面间的摩擦不计。物块用劲度系数 k=25N/m的弹簧拴住，弹簧的另一端固定（与木板不粘连）。开始时整个装置静止

19、，弹簧处于原长状态。现对木板施以 F=12N的水平向右恒力，（最大静摩擦力可认为等滑动摩擦力， g=10m/s2）。已知弹簧的弹性势能 ，式中 x为弹簧的伸长量或压缩量。求： （ 1）开始施力的瞬间物块与木板的加速度各多大； （ 2）物块达到的最大速度。 答案：（ 1）物块的加速度 ，木板的加速度 ；（ 2）。 试题分析：开始施力的瞬间，弹簧还没有形变，不存在弹簧的弹力，分析物块与木板会不会有相同的加速度，是本题的关键。 （ 1）若物块与木板有相同的加速度，对整体受力分析，由牛顿第二定律， 解得： 对物块受力分析，最大加速度： ，即开始施 力后物块与木板即发生相对滑动。 刚施力时，弹簧不发生形

20、变，根据牛顿第二定律， 对滑块 ，解得： 对木板 ，解得： （ 2）随着物块不断向右运动，弹簧的形变量越来越大，对物块向左的弹力增大，物块做加速度不断减小的加速运动，当加速度减小到零时，速度增加到最大，即物块达到最大速度时所受合力为零。 有： 解得： 由动能定理： 解得： 考点：牛顿第二定律的应用，摩擦力的特点，动能定理的应用。 相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近 A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为 ，质量为 m，电量为 -e ，在 AB 两板之间加上图乙所示的交变电压，其中 0k1， ；紧靠 B 板的偏转电场电压也等于 U0，板长

21、为 L，两板间距为 d，距偏转极板右端 处垂直放置很大的荧光屏 PQ。 不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计。 （ 1）试求在 0 kT 与 kT-T 时间内射出 B 板电子的速度各多大？（结果用 U0、 e、m表示） （ 2）在 0 T 时间 内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离。（结果用 L、 d 表示，） （ 3）撤去偏转电场及荧光屏，当 k 取恰当的数值时，使在 0 T 时间内通过了电容器 B 板的所有电子，能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，求 k 值。 答案：（ 1） ，；（ 2） ；（ 3） 。 试题分析：（ 1）电子经过

22、 AB之间的电场加速，设在 0 kT时间内通过 B板后速度为， kT T 时间内通过 B板电子的速度 ，据动能定理有， 且 由 解得 （ 2）电子进入偏转电场后做类平抛运动。 在偏转电场中， 0 kT时间内射出 B板的电子的运动时间 侧移量 由 得 电子打在荧光屏上的位置 P1到屏中心的距离为 ，由几何关系可知 ， 即 在偏转电场中， kT T时间内射出 B板的电子的运动时间 侧移量 由 得 电子打在荧光屏上的位置 P2到屏中心的距离为 ，由几何关系可知 ， 即 两个发光点之间的距离 （ 3）形成均匀分布的一段电子束，即前后两段电子束的长度相等。 第一段电子束的长度 第二段电子束的长度 且 由 解得 考点：带电粒子在电场中的运动，动能定理的应用，类平抛运动的规律。