枣阳市第七中学高三年级2015-2016学年度下学期期中考试

物理试题

时间：90分钟 分值100分

第I卷（选择题共48分）

一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）

1．如图所示，开始时A．B间的细绳呈水平状态，现使物体A以速度
沿杆匀速下滑，经细绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平方向的夹角为
时，物体B的速度为（ ）

A．
B．
C．
D．

2．关于物体随地球自转的加速度，下列说法中正确的是（ ）

A．在赤道上最大 B．在两极上最大

C．地球上处处相同 D．随纬度的增加而增大

3．A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时，如图所示．物体B的运动速度vB为（绳始终有拉力）（ ）

A．v1sinα/ sinβ B．v1cosα/ sinβ

C．v1sinα/ cosβ D．v1cosα/ cosβ

4．在做“互成角度的两个力的合成”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中正确的是（ ）

A．同一次实验过程中,O点位置不允许变动

B．实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度

C．实验中,必须记录两弹簧秤的示数、拉力的方向和结点O的位置

D．实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧测力计之间夹角应取90°,以便于算出合力的大小

5．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则（ ）

A．车厢的加速度为g tanθ

B．绳对物体1的拉力为m1 g

C．底板对物体2的支持力为（m2－m1）g

D．物体2所受底板的摩擦力为m2g tanθ

6．如图所示，质量为M的物体穿在离心机的水平光滑滑杆上，M用绳子与另一质量为m的物体相连。当离心机以角速度ω旋转时，M离转轴轴心的距离是r。当ω增大到原来的2倍时，调整M离转轴的距离，使之达到新的稳定状态，则（ ）

A．M受到的向心力增大 B．M的线速度减小到原来的1/2

C．M离转轴的距离是 r/2 D．M离转轴的距离是r/8

7．铁路弯道处，内外轨组成的斜面与水平地面倾角为θ，当火车以某一速度v通过该弯道时，内、外轨恰不受侧压力作用，则下面说法正确的是（ ）

A．转弯半径R=v2/gsinθ

B．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外

C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内

D．当火车质量改变时，安全速率也将改变

8．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，并在同一水平面内作匀速圆周运动，则它们的（ ）

A．向心力大小一定相同 B．运动线速度大小相同

C．运动角速度大小相同 D．向心加速度大小相同

9．如图所示，从倾角为θ的斜面上M点水平抛出 一个小球，小球的初速度为v0。不计空气阻力，最后小?球落在斜面上的N点。则下列说法错误的是（ ）

A．可求M、N点之间的距离

B．小球初速度越大，落到斜面上时速度方向与斜面夹角越大

C．小球落到N点时所用的时间

D．当小球速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大

10．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中心C处栓一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为
，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，从竖直位置以角速度
缓慢转到水平（转过了
角），下列有关此过程的说法中正确的是（ ）

A．重物M做匀速直线运动

B．重物M做变速直线运动

C．重物M的最大速度是

D．重物M的速度先减小后增大

11．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）

A．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子

B．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p跟它对所应的波的频率ν和波长λ之间，遵从关系
和

C．卢瑟福认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中

D．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek

E．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律

12．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2．5m，xb=5．5m，则以下说法正确的是（ ）

A．波沿x负向传播

B．当a质点处在波峰时，b质点在向上运动

C．
时，a质点正在向y轴负方向运动

D．
时，b质点正在向y轴负方向运动

E．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同

二、实验题（12分）

13．（本题8分）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等

（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆档测量，示数如图1a所示，读数为______Ω，据此应选择图1中的_________（填“b”或“c”）电路进行实验。

（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐______（填“增大”或者“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。

（3）图2（a）是根据实验数据做出的U-I图线，由图可判断元件_________（填“X”或“Y”）是非线性原件。

（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图2（b）所示，闭合
和
，电压表读数为3．00V，断开
，读数为1．00V，利用如图2（a）可算出E=_________V，r=__________Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）。

14．（本题4分）某探究学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它做功的关系”，在实验室设计了一套如图所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有沙子），M是一端带有定滑轮的足够长水平放置的木板．要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源（含导线、纸带）外，还需要的两个实验仪器是 、 ．

三、计算题（40分）

15．（本题10分）如图所示，倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接。现将一滑块（可视为质点）从斜面上A点由静止释放，最终停在水平面上的C点。已知A点距水平面的高度h＝1．25 m，B点与C点的距离L＝2．5m。（滑块经过B点时没有能量损失，g＝10 m/s2），求：

（1）滑块在运动过程中的最大速度；

（2）滑块与水平面间的动摩擦因数μ；

（3）滑块从A点释放后，经过时间t＝1．5s时速度的大小。

16．（本题10分）如图所示，一个人用与水平方向成370的力F=10N推一个静止在水平面上质量为2kg的物体，物体和地面间的动摩擦因数为0．2。（cos370=0．8,sin370=0．6）

求：（1）物体的加速度多大

（2）3s末物体的速度多大

（3）5S后撤去F物体还能运动多远

17．（本题10分）如图所示，轻弹簧左端固定在水平地面的N点处，弹簧自然伸长时另一端位于O点，水平面MN段为光滑地面，M点右侧为粗糙水平面，现有质量相等均为m的A、B滑块，先用滑块B向左压缩弹簧至P点，B和弹簧不栓接，由静止释放后向右运动与静止在M点的A物体碰撞，碰撞后A与B粘在一起，A向右运动了L之后静止在水平面上，已知水平面与滑块之间滑动摩擦因数都为μ，

求（1）B刚与A碰撞后．A的速度大小？

（2）B将弹簧压缩至P点时克服弹力所做的功？

（3）若将B物体换成质量是2m的C物体，其余条件不变，则求A向右运动的距离是多少？

18．（本题10分）如图所示，在空间内有一直角坐标系xOy，直线OP与x轴正方向夹角为30°，第一象限内有两个方向均垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是它们的理想边界，OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B，在第四象限内有一沿x轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的质子（不计重力及质子对磁场、电场的影响）以速度v从O点沿与OP成30°角方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直通过x轴上的Q点（未画出）进入第四象限内的匀强电场中，最后从y轴上的A点与y轴负方向成60°角射出，

求：（1）区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小；

（2）Q点到O点的距离；

（3）匀强电场的电场强度E的大小．

参考答案

1【答案】B

【解析】

试题分析：将A物体的速度按图示两个方向分解，如图所示：

由绳子速率
，而绳子速率等于物体B的速率，则有物体B的速率
，故B正确，ACD错误。

考点：运动的合成和分解

2．A

【解析】

试题分析：物体随地球自转时，随着纬度的增大，自转半径在减小，但是地球上的物体都是绕着地球轴心转动，即所用物体的自转角速度相等，根据公式
可得，在赤道上最大，A正确

考点：考查了圆周运动规律的应用

3．D

【解析】

试题分析：对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为v1cosα；

对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为vBcosβ，由于沿着绳子方向速度大小相等，所以则有v1cosα=vBcosβ，因此
，故ABC错误，D正确；故选D．

考点：速度的分解

4．ABC

【解析】

试题分析：同一次实验过程中O点位置不允许变动，保证实验的等效性，选项A正确；实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度，以减小实验的误差，选项B正确；实验中,必须记录两弹簧秤的示数、拉力的方向和结点O的位置，选项C正确；实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧测力计之间夹角不一定要取90°，大小适当即可，选项D错误；故选ABC．

考点：互成角度的两个力的合成

5．AD

【解析】

试题分析：以物体1为研究对象，分析受力情况如图1：重力m1g和拉力T，

根据牛顿第二定律得m1gtanθ=m1a，得a=gtanθ，则车厢的加速度也为gtanθ．
．故A正确，B错误．对物体2研究，分析受力如图2，根据牛顿第二定律得：
，f=m2a=m2gtanθ．故D正确，C错误．故选AD．

考点：牛顿第二定律的应用

6．B

【解析】

试题分析：转速增加，再次稳定时，M做圆周运动的向心力仍由拉力提供，拉力仍然等于m的重力，所以向心力不变．故A错误．转速增至原来的2倍，则角速度变为原来的2倍，根据F=mrω2，向心力不变，则r变为原来的1/4．根据v=rω，线速度变为原来的1/2．故CD错误，B正确．故选B．

考点：线速度；角速度；向心力

7．B

【解析】

试题分析:火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力

由图可以得出F合=mgtanθ（θ为轨道平面与水平面的夹角）

合力等于向心力，故
，解得
，与火车质量无关，
，故A错误，D错误；当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故B正确；当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故C错误；

故选B．

考点：圆周运动的实例分析

8．C

【解析】

试题分析: 小球圆周运动的向心力由重力和绳拉力的合力提供，绳与竖直方向的夹角为θ对小球涭力分析有

在竖直方向有：Tcosθ-mg=0

在水平方向有：

由①②得：

因为小球在同一平面内做圆周运动，则由题意知，小球圆周运动半径r=htanθ，其中h为运动平面到悬点的距离．向心力mgtanθ，θ不同，则向心力不同，故A错误．运动的线速度
，知转动半径不同，线速度不同A错误；运动的角速度
，角速度与夹角θ无关，故C正确；向心加速度a=gtanθ，向心加速度不同，故D错误．故选C．

考点：匀速圆周运动；向心力；牛顿第二定律

9．B

【解析】

试题分析:根据
，则运动的时间
，则M、N之间的距离
．故AC正确．设小球经过t时间落在斜面上，则速度方向与水平方向的夹角正切值
，位移与水平方向的夹角的正切值
，因为小球速度方向与斜面的夹角为α-β，而θ不变，则α不变，小球落到斜面上与斜面的夹角不变．故B错误；当小球速度方向与斜面平行时，此时小球与斜面间的距离最大，选项D正确；故选B．

考点：平抛运动

【答案】BC

【解析】

试题分析：设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为
（锐角），由题知C点的线速度为
，该线速度在绳子方向上的分速度就为
，
的变化规律是开始最大（
）然后逐渐变小，所以，
逐渐变大，直至绳子和杆垂直，
变为零度，绳子的速度变为最大，为
，然后，
又逐渐增大，
逐渐变小，绳子的速度变慢，所以知重物的速度先增大后减小，最大速度为
，故B．C正确，A．D错误．

考点：运动的合成和分解

11．ABD

【解析】

试题分析：普朗克最先提出了量子理论，认为带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，是量子化的．故A正确；德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p跟它对所应的波的频率ν和波长λ之间，遵从关系
和
，故B正确；卢瑟福的实验提出了带核的原子结构模型：原子是由原子核和核外电子构成，故C错误．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，选项D正确；玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释复杂的原子光谱的规律，故E错误．故选ABD．

考点：普朗克量子理论；德布罗意波；光电效应；波尔理论；

12．ABD

【解析】

试题分析：由图可看出波长为4m，t=0时刻x=3m处的质点向上振动，可得该波向左传播，即波沿x负向传播，故A正确；当a质点处在波峰时，b质点在平衡位置向上运动，故B正确；将图象整体向左平移1m，即波传播T/4时，a的振动状态与t=0时刻平衡位置在3．5m处质点振动状态一样，即处在平衡位置上方并向y轴正向运动，C错误．将图象整体向左平移3m，即波传播3T/4时，b的振动状态与与t=0时刻平衡位置在8．5m处质点振动状态一样，向y轴负向运动，D正确．a、b两质点相距3λ/4，位移和速度不可能相同，E错误．故选ABD．

考点：波的图像；机械波的传播

13．（1）10，b；

（2）增大；

（3）Y；

（4）3．2，0．50

【解析】

试题分析：（1）由图1（a）可知，指针指在“10刻度线”位置处，由于“10刻度线”左右两边的最小刻度都不是“1份”单位，因此不需要估读下一位，又因为多用电表选择开关选择了“×1”挡，所以最终读数为10Ω，此值约为所用电压表内阻的1/300，电流表内阻的10倍，因而相对较小，为了减小电表内阻引起的实验测量误差，应选用电流表的外接法，即图1（b）电路。

（2）图1（b）电路中采用了滑动变阻器的分压式接法，在滑片P从左向右滑动的过程中，测量电路部分分得的电压逐渐增大，因此电流表读数应逐渐增大。

（3）由图2（a）可知，X对应的U-I关系图线为直线，Y对应的U-I关系图线为曲线，即Y是非线性元件。

（4）由图2（a）可知，当线性元件X两端电压为3．00V时，对应流经它的电流为0．30A，电压为1．00V时，对应流经它的电流为0．10A，所以元件X的电阻为RX＝10Ω，根据闭合电路欧姆定律E＝I（
＋r）可知，当闭合S1和S2时，R被短路，E＝0．30A×（RX＋r），断开S2后，R与元件X串联接在电源两端，E＝0．10A×（RX＋R＋r），解得：E＝3．15V＝3．2V，r＝0．50Ω。

考点：描绘小灯泡伏安特性曲线实验

14．刻度尺 天平

【解析】

试题分析：根据实验所要进行的测量可知，本实验中除实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要刻度尺，测量纸带点迹间的距离，还要测量小车的质量，所以需要天平．

考点：探究小车动能变化与合外力对它做功的关系

15．（1）5m/s

（2）0．5

（3）2．5m/s

【解析】

试题分析：（1）滑块先在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，故滑块运动到B点时速度最大为vm，设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律，有

mgsin30°=ma1

根据运动学公式，有

解得：vm=5m/s

即滑块在运动过程中的最大速度为5m/s．

（2）滑块在水平面上运动的加速度大小为a2

根据牛顿第二定律，有μmg=ma2

根据运动学公式，有

vm2=2a2L

解得：μ=0．5

即滑块与水平面间的动摩擦因数μ为0．5．

（3）滑块在斜面上运动的时间为t1

根据运动学公式，有

vm=a1t1

得t1=1s

由于t＞t1，

故滑块已经经过B点，做匀减速运动t-t1=0．5s

设t=1．5s时速度大小为v

根据运动学公式，有

v=vm-a2（t-t1）

解得：v=2．5m/s

滑块从A点释放后，经过时间t=1．0s时速度的大小为2．5m/s

考点：牛顿第二定律的综合应用

16．（1）a=1．4m/s2

（2）v=4．2m/s

（3）12．25m

【解析】

试题分析：（1）对物体受力分析有：

Fcos37°-f=ma

FN＝Fsin37°+mg

f=FNμ

联立①②③的：a=1．4m/s2

故物体的加速度为1．4m/s2．

（2）物体做初速度为零的匀加速直线运动，3s末物体的速度：v3=at3=4．2m/s．

（3）5s后物体的速度为：vt=at=7m/s

撤掉力F后物体的加速度为：f=mgμ=ma1

所以滑行距离为：

联立④⑤⑥得：s′=12．25m

故5S后撤去F物体还能运动的距离为12．25m

考点：牛顿第二定律的应用

17．（1）

（2）

（3）

【解析】

试题分析：（1）对物体A，由动能定理得：
，

解得：
；

（2）A、B碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=2mv1，

解得：
，

对B，由能量守恒定律得：
；

（3）AC碰撞前，由能量守恒定律得：
，
，

A、C碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

2mv2=3mv3，

AC碰撞后，由动能定理得：
，

解得：
；

考点：动能定理；动量守恒定律；能量守恒定律．

18．（1）2B；

（2）

（3）