2014-2015学年浙江湖州中学高三上期期中考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，R₁和R₂分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，则此电路中允许消耗的最大功率为（    ）

A．1.5 W          B．3.0 W         C．5.0 W         D．6.0 W

2. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上的物体，受四个沿水平面的恒力F1、F2、F3和F4作用，以速率v₀沿水平面向右做匀速运动，若撤去其中某个力（其他力不变）一段时间后又恢复该作用力，结果物体又能以原来的速率v₀匀速运动，这个力是（    ）

A．F1         B．F2         C．F3         D．F4

3. 难度：简单

如图所示，小球从斜面上的A点由静止开始做匀加速直线运动，经过3 s后到斜面底端B点，并开始在水平地面做匀减速直线运动，又经过9 s停止于C点，设小球经过B点时速度大小不变，则小球在斜面上运动的距离与在水平面上运动的距离之比是（    ）

A．1∶1       B．1∶2       C．1∶3       D．3∶1

4. 难度：中等

如图所示，用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若（    ）

A．保持S不变，增大d，则θ变大

B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小

D．保持d不变，减小S，则θ不变

5. 难度：中等

如图所示，两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点，并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，则a、b两小球具有相同的（    ）

A．角速度的大小

B．线速度的大小

C．向心力的大小

D．向心加速度的大小

6. 难度：中等

如图所示，将一物体从倾角为θ的固定斜面顶端以初速度v₀沿水平方向抛出，物体与斜面接触时速度与斜面之间的夹角为α_1，若只将物体抛出的初速度变成1/2v₀，其他条件不变，物体与斜面接触时速度与斜面之间的夹角为α₂，则下列关于α₂与α₁的关系正确的是（    ）

A．α₂＝α₁

B．α₂＝α₁

C．tanα₂＝tanα₁

D．tanα₂＝2tanα₁

7. 难度：中等

如图所示，两段等长的细线将质量分别为2m和m的小球A、B悬挂在O点，小球A受到水平向右、大小为4F的恒力作用，小球B受到水平向左、大小为F的恒力作用，当系统处于静止状态时，可能出现的状态是（    ）

8. 难度：中等

有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示。若将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的横坐标分别为1 mm、4 mm。则下列说法正确的是（    ）

A．粒子将沿x轴正方向一直向前运动

B．粒子经过P点与Q点时，加速度大小相等、方向相反

C．粒子经过P点与Q点时，动能相等

D．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等

9. 难度：中等

如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、－Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（    ）

A．b、d两点处的电势相同

B．四个点中c点处的电势最低

C．b、d两点处的电场强度相同

D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小

10. 难度：中等

如图所示，小球从A点以初速度v₀沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点。下列说法中正确的是（    ）

A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零

B．小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等

C．小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化相等

D．小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等

11. 难度：中等

如图所示，质量为m的物块在与斜面平行向上的拉力F的作用下，沿着水平地面上质量为M的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面体（    ）

A．无摩擦力

B．支持力等于(m＋M)g

C．支持力为(M＋m)g－Fsinθ

D．有水平向左的摩擦力，大小为Fcosθ

12. 难度：中等

一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R₁、R₂并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P。现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R₁、R₂消耗的电功率分别为P_D、P₁、P₂，它们之间的大小关系为（    ）

A．P₁＝4P₂        B．P_D<P₂

C．P₁>4P₂         D．P_D>P₂

13. 难度：中等

如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示。其中0～x₁过程的图线是曲线，x₁～x₂过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（    ）

A．物体在沿斜面向下运动

B．在0～x₁过程中，物体的加速度一直减小

C．在0～x₂过程中，物体先减速再匀速

D．在x₁～x₂过程中，物体的加速度为gsinθ

14. 难度：中等

如图所示， A、B两物体叠放在水平地面上，在水平力F的作用下一起向右做匀速运动，若将水平力F作用在A上，两物体可能发生的情况是（    ）

A．A、B一起匀速运动

B．A加速运动，B匀速运动

C．A加速运动，B静止

D．A与B一起加速运动

二、填空题

15. 难度：中等

某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=1kg，当地重力加速度大小为g=9.80m/s²。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离h_A、h_B和h_C的值。回答下列问题（以下计算结果均保留3位有效数字）：

（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小v_B=      m/s；

（2）根据以上数据，可知重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量等于      J，动能的增加量等于      J。重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是      。

三、实验题

16. 难度：中等

某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。

（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是      。

A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作

B．实验操作时要先放小车，后接通电源

C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好

D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有             。

（3）如下图所示，为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。请你以小车为研究对象，把要探究的结果用题中给出的字母表达出来      。

17. 难度：中等

某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源（电动势为3 V，内阻为1 Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值为20 Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。（电压表和电流表均视为理想电表）

（1）实验中得到了小灯泡的U－I图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而      。（选填“增大”“减小”或“不变”）

（2）根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（画在答题卷上）。

（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是      W。（计算结果保留2位有效数字）

四、计算题

18. 难度：中等

如图(甲)所示，质量m=2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过P点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选取水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得vt图像如图(乙)所示。取重力加速度为g=10 m/s²。求：

（1）物体在0～4 s内和4～10 s内的加速度a₁、a₂的大小；

（2）力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；

（3）10 s末物体离P点的距离。

19. 难度：困难

如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m、电荷量为＋q(可视为点电荷，不影响电场的分布)，现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。求：

（1）C、O间的电势差U_CO；

（2）小球p在O点时的加速度；

（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。

20. 难度：困难

如图是一个货物运输装置示意图，BC是平台，AB是长L=12m的传送带，BA两端的高度差h=2.4m。传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动，安全运行的最大速度为v_m=6m/s。假设断电后，电动机和传送带都立即停止运动。现把一个质量为20kg的货物，轻轻放上传送带上的A点，然后被传送带运输到平台BC上，货物与传送带之间的动摩擦因数为0.4。由于传送带较为平坦，可把货物对传送带的总压力的大小近似等于货物的重力；由于轮轴的摩擦，电动机输出的机械功率将损失20%，取g=10m/s2。求：

（1）要使该货物能到达BC平台，电动机需工作的最短时间；

（2）要把货物尽快地运送到BC平台，电动机的输出功率至少多大？

（3）如果电动机接在输出电压为120V的恒压电源上，电动机的内阻r=6Ω，在把货物最快地运送到BC平台的过程中，电动机消耗的电能共有多少？