2012-2013学年湖北省黄冈市高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A．在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫微元法
B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法
D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法

2. 难度：中等

某种型号轿车净重1500kg，发动机的额定功率为140kW，最高时速可达252km/h．如图所示为车中用于改变车速的挡位，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“1”～“5”速度逐渐增大，R是倒车挡，则（ ）

A．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“1”挡
B．轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“5”挡
C．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为2000N
D．在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为15000N

3. 难度：中等

如图所示，真空中两个带等量异种点电荷，A、B分别为两电荷连线和连线中垂线上的点，A、B两点电场强度大小分别是E_A、E_B，电势分别是φ_A、φ_B，下列判断正确的是（ ）

A．E_A＞E_B，φ_A＞φ_B
B．E_A＞E_B，φ_A＜φ_B
C．E_A＜E_B，φ_A＞φ_B
D．E_A＜E_B，φ_A＜φ_B

4. 难度：中等

如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，一带电粒子沿着上板水平射入电场，恰好沿下板边缘飞出，粒子电势能△E₁．若保持上板不动，将下板上移，小球仍以相同的速度从原点射入电场，粒子电势能△E₂，下列分析正确的是（ ）

A．两板间电压不变
B．两板间场强变大
C．粒子将打在下板上
D．△E₁＞△E₂

5. 难度：中等

图甲是线圈P绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B两端．已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5：1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R=1Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是（ ）

A．在t=0.1 s和0.3s时，穿过线圈P的磁通量最大
B．线圈P转动的角速度为10 π rad/s
C．电压表的示数为2.83V
D．电流表的示数为0.40 A

6. 难度：中等

如图所示，光滑的球用一细线系于竖直墙壁上，在墙壁和球之间夹有一矩形物块，球和物块均处于静止．物块的ab边比bc边短，各表面的粗糙程度均相同．若翻转物块，让墙壁和球夹住物块ab、cd边所在的平面，下列分析正确的是（ ）

A．物块和球一定仍处于静止状态
B．物块受到墙壁的摩擦力将比原来大
C．细线的拉力将比原来大
D．球对物块的压力将比原来大

7. 难度：中等

2012年10月，美国耶鲁大学的研究人员发现一颗完全由钻石组成的星球，通过观测发现该星球的半径是地球的2倍，质量是地球的8倍，假设该星球有一颗近地卫星，下列说法正确的是（ ）
A．该星球的密度是地球密度的2倍
B．该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍
C．该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等
D．该星球近地卫星的速度是地球近地卫星速度的4倍

8. 难度：中等

如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在-R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能穿过磁场到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚△t时间，则（ ）

A．粒子到达y轴的位置一定各不相同
B．磁场区域半径R应满足
C．从x轴入射的粒子最先到达y轴
D．△t=，其中角度θ的弧度值满足

二、解答题

9. 难度：中等

借助计算机，力传感器的挂钩与其它物体间的弹力大小能够在屏幕上显示出来．为了探究最大静摩擦力的大小跟哪些因素有关，某同学在老师的指导下做了一系列实验：将滑块平放在长木板上，用力传感器沿长木板水平拉滑块，改变拉力直到将滑块拉动；再在长木板上铺上毛巾，并在滑块上放上砝码，重复前一个过程，得到的图线分别如图甲、乙所示．

（1）由图乙知：在t₁～t₂这段时间内，滑块的运动状态是______（填“运动”或“静止”），滑块受到的最大静摩擦力为______（填“F₁”或“F₂”）．
（2）结合甲、乙两图，______（填“能”或“不能”）得出最大静摩擦力与两物体接触面的粗糙程度和接触面的压力均有关的结论．

10. 难度：中等

研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究．
（1）为测量该电流计的内阻，同学甲设计了如图（a）所示电路．图中电源电动势未知，内阻不计．闭合开关，将电阻箱阻值调到20Ω时，电流计恰好满偏；将电阻箱阻值调到95Ω时，电流计指针指在如图（b）所示位置，则电流计的读数为______mA．由以上数据可得电流计的内阻R_g=______Ω．

（2）同学乙将甲设计的电路稍作改变，在电流计两端接上两个表笔，如图（c）所示，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“30mA”处，此处刻度应标阻值为______Ω（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度．则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为______Ω．
（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻变大不能忽略，电动势不变，但将两表笔断开，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果与原结果相比将______（填“变大”、“变小”或“不变”）．

11. 难度：中等

2012年11月，我国舰载机在航母上首降成功．设某一载舰机质量为m=2.5×10⁴ kg，速度为v=42m/s，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以a=0.8m/s²的加速度做匀减速运动，着舰过程中航母静止不动．
（1）飞机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里？
（2）为了让飞机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让飞机减速，同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰时并不关闭发动机．图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景，此时发动机的推力大小为F=1.2×10⁵ N，减速的加速度a₁=20m/s²，此时阻拦索夹角θ=106°，空气阻力和甲板阻力保持不变，求此时阻拦索承受的张力大小？

12. 难度：中等

如图所示，位于水平面内间距为L的光滑平行导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面，导轨左端用导线相连，一质量为m、长为L的直导体棒两端放在导轨上，并与之密接．已知导轨单位长度的电阻为r，导线和导体棒的电阻均忽略不计．从 t=0时刻起，导体棒在平行于导轨的拉力作用下，从导轨最左端由静止做加速度为a的匀加速运动，求：
（1）t时刻导体棒中的电流I和此时回路的电功率P；
（2）t时间内拉力做的功．

13. 难度：中等

扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图所示：Ⅰ、Ⅱ两处宽度均为L的条形匀强磁场区边界竖直，Ⅰ区域磁场垂直纸面向外，Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B，两磁场区的间距可以调节．以Ⅰ区域左边界上的O点为坐标原点建立坐标系，y轴与左边界重合，x轴与磁场边界的交点分别为O₁、O₂和O₃．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，平行纸面从O点与y轴的夹角θ=30°射入Ⅰ区域，粒子重力不计．
（1）若粒子恰好从O₁射出Ⅰ区域，粒子的速度应为多大？
（2）若粒子从Ⅰ区域右边界射出时速度与x轴的夹角为30°，调节两磁场区的间距，粒子恰好从O₃射出Ⅱ区域，则粒子从O射入到从O₃射出共经历了多长时间？