湖北省黄冈中学2014届高三上学期期末考试物理试题

湖北省黄冈中学2014届高三上学期期末考试

物理试题

第Ⅰ卷（选择题 126分）

K：39   Ni：59   F：19

二、选择题：本题共8小题。每小题6分，共48分。其中14--17题为单选题，只有一个选项正确，18—21题为多选题，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分。

14．下列说法正确的是(    )

A．对运动员“大力扣篮”过程进行技术分析时，可以把运动员看做质点

B．“和谐号”动车组行驶313 km从成都抵达重庆，这里的“313 km"指的是位移大小

C．高台跳水运动员腾空至最高位置时，处于超重状态

D．绕地球做匀速圆周运动且周期为24 h的卫星，不一定相对于地面静止

15．近来，我国大部分地区都出现了雾霾天气，给人们的正常生活造成了极大的影响。在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵。如图a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图象，以下说法正确的是（　  ）

A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾

B．在t=5s时追尾

C．在t=3s时追尾

D．由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾

16．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。则施力F后，下列说法正确的是(　　)

A．A、B之间的摩擦力一定变大            

B．B与墙面的弹力可能不变

C．B与墙之间可能没有摩擦力                    

D．弹簧弹力一定不变

17．如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v、方向与ab成30°角时，恰好从b点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（    ）

A．       B．      C．       D．

18．“套圈”是一项老少皆宜的体育运动项目。如图所示，水平地面上固定着3根直杆1、2、3，直杆的粗细不计，高度均为0.1m，相邻两直杆之间的距离为0.3m。比赛时，运动员将内圆直径为0.2m的环沿水平方向抛出，刚抛出时环平面距地面的高度为1.35m ，环的中心与直杆1的水平距离为1m。假设直杆与环的中心位于同一竖直面，且运动中环心始终在该平面上，环面在空中保持水平，忽略空气阻力的影响，g取10m/s² 。以下说法正确的是(    )

A．如果能够套中直杆，环抛出时的水平初速度不能小于1.9m/s

B．如以2m/s的水平初速度将环抛出，就可以套中第1根直杆

C．如果能够套中第2根直杆，环抛出时的水平初速度范围在2.4m/s到2.8m/s之间

D．如环抛出的水平速度大于3.3m/s，就不能套中第3根直杆

19．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是（   ）

A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大

B．若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少

C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加

D．若仅用更强的光照射R1 ，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变

20．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F—v2图象如乙图所示。则（   ）

A．小球的质量为

B．当地的重力加速度大小为

C．v2 =c时，杆对小球的弹力方向向上

D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等

21．一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上，某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起， 运动过程中，吊篮的机械能与位移的关系如图所示，其中段图像为直线，段图像为曲线，段图像为水平直线，则下列说法正确的是（   ）

   A．在过程中，吊篮所受的拉力均匀增大

   B．在过程中，吊篮的动能不断增大

   C．吊篮在处的动能可能小于处的动能

   D．在过程中，吊篮受到的拉力等于重力

第II卷（非选择题，共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生必须做答。第33~40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（共129分）

22．（6分）在做“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某—点（结点）并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。

（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是（   ）

A．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

B．两根细绳必须等长

C．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上

D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等

E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的结点拉到用一个弹簧秤拉时记下的结

点位置

（2）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N ，两力的合力用F 表示，F1、F2与F 的夹角分别为θ1和θ2，关于F 1、F 2与F、θ1和θ2关系正确的有（     ）

A．F1=4 N        B．F = 12 N       C．θ1=45°      D．θ1＜θ2

23．（9分）某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，有如下器材：

电流表A1（量程300 mA，内阻约为5Ω）；

电流表A2（量程600 mA，内阻约为1Ω）；

电压表V（量程15 V，内阻约为3 kΩ）；

滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流为1 A）；

滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流为0.01A）；

电源E（电动势3 V，内阻较小）；

定值电阻R0 （5Ω）； 

单刀单掷开关一个、导线若干。

实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。

（1）以上给定的器材中滑动变阻器应选               ；

（2）在答题卡的方框内画出测量A1内阻的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号；

（3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1 =               ；上式中各符号的物理意义是                                   。

24．（14分）传送皮带在生产生活中有着广泛的应用，一运煤传送皮带与水平面夹角为30°，以v=2m/s的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg的煤块(视为质点)轻放于底端，经一段时间送到高2m的平台上，煤块与皮带间的动摩擦因数为μ=，取g=10m/s2 。求：(1)煤块从底端到平台的时间；(2) 带动皮带的电动机由于传送煤块多消耗的电能。

25．（18分）如图甲所示，竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场（上、下及左侧无边界）。一个质量为m、电量为q的可视为质点的带正电的小球，以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右作直线运动。小球在t=0时刻通过电场中的P点，为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点（P、D间距为L，且它们的连线垂直于竖直平面MN，D到竖直面MN的距离DQ等于L/π），经过研究，可以在电场所在的空间叠加如图乙所示随时间周期性变化的、垂直纸面向里的磁场，设且为未知量。求：

（1）场强E的大小；

（2）如果磁感应强度B0为已知量，试推出满足条件t1的表达式；

（3）进一步的研究表明，竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动。则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小，并在图中定性画出此时小球运动一个周期的轨迹。

（二）选考题（共45分）

请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题解答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的对应题号涂黑。注意：所做题目必须与所涂题目一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题给分。

33．【物理—选修3 - 3】（15分）

（1）（6分）下列说法正确的是    （填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．相同质量0℃的水的分子势能比0℃的冰的分子势能大

B．大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体

C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因

D．气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关

E．气体在等压膨胀过程中温度一定不变。

（2）（9分）如图所示，“13”形状的各处连通且粗细相同的细玻璃管竖直放置在水平地面上，只有竖直玻璃管FG中的顶端G开口，并与大气相通，水银面刚好与顶端G平齐。AB = CD = L，BD = DE =，FG =。管内用水银封闭有两部分理想气体，气体1长度为L，气体2长度为L/2，L = 76cm。已知大气压强P0 = 76cmHg，环境温度始终为t0 = 27℃，现在仅对气体1缓慢加热，直到使BD管中的水银恰好降到D点，求此时（计算结果保留三位有效数字）

① 气体2的压强P2为多少厘米汞柱？

② 气体1的温度需加热到多少摄氏度？

34．[物理选修3-4]（15分）

（1）（6分）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图示，质点A与质点B相距1 m，A点速度沿y轴正方向；t＝0.02 s时，质点A第一次到达正向最大位移处，由此可知

              （填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．此波沿x轴负方向传播

B．此波的传播速度为25 m/s

C．从t＝0时起，经过0.04 s，质点A沿波传播方向迁移了1 m

D．在t＝0.04 s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向

E．能与该波发生干涉的横波的频率一定为25Hz

（2）（9分）有一顶角为直角的玻璃砖，放在空气中，一光束斜射入玻璃砖的一个侧面，如图所示，然后投射到它的另一个侧面。若该玻璃砖全反射临界角为42°，问：

①这束光线能否从另一侧面射出？

②若光线能从侧面射出，玻璃砖折射率应满足何条件？

35．[物理选修3-5] （15分）

（1）(6分)下列说法正确的是       （填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射该金属一定发生光电效应

B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一

C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，

因此，光子散射后波长变长

D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少4个

E．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，原子的电势能减小。

（2）(9分)某些建筑材料可产生放射性气体——氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康。原来静止的氡核(Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po)，并放出一个能量为E0＝0.09 MeV的光子。已知放出的α粒子动能为Eα＝5.55 MeV；忽略放出光子的动量，但考虑其能量；1 u ＝931.5 MeV/ c2 。

①写出衰变的核反应方程；

②衰变过程中总的质量亏损为多少？(保留三位有效数字)。

高三期末理综试题答案

物理

22．【答案】（1）AE （3分）  （2）BC（3分）

【解析】实验时两根细绳不必等长，橡皮条与两绳夹角的平分线可以不在同一直线上，拉细绳时两个弹簧秤的读数可以不等，选项BCD错误；由图可知，F1=4N，θ1=45°，θ1>θ2。以F1、F2为邻边作平行四边形，其对角线表示合力F，F = 12 N。所以选项BC正确。

23．（1）R1（2分）；

（2）原理图见右图（3分）。  

（3）（2分）；I2、I1分别为某次实验时电

流表A2、A1的示数，RO是定值电阻的电阻大小（2分，未交代RO不扣分）。 

24．（14分）(1)物体开始受到向上的摩擦力作用,做匀加速运动

滑动摩擦力：f1= μmgcosθ=75N     a=μgcosθ-gsinθ=g/4 =2.5 m/s2 （2分）

经过时间t1=v/a=0.8s  速度达到2m/s ，上升s1=v2/2a=0.8m（2分）

然后在静摩擦力作用下做匀速运动,上升  s2=3.2m 

静摩擦力   f2= mgsinθ=50N    t2= x2 /v=1.6 s（2分）

总时间：t = t1+ t2=2.4 s （2分）

(2)为保持皮带匀速运动，机器在t1时间内应增加动力75N，在t2时间内应增加动力50N带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能为W= f1 vt1 + f2 vt2 =75×1.6+50×3.2 =120+160=280J （6分）

25．（18分）解答：（1）小球进入电场，做匀速直线运动时　Eq=mg　　　①  （2分）

　　　　　　　　　　　　　　　　                 E=mg/q      ②  （2分）

（2）在t1时刻加磁场，小球在时间t０内做匀速圆周运动，设圆周运动周期为T0，半径为R 。

有： ③（2分）   竖直向下通过D点应有：PF-PD=R  

 即：  ④（2分）      将④代入⑤式解得 ⑤（2分）

（3）小球运动的速率始终不变，当R变大时，也增加，小球在电场中的运动周期T也增加。在小球不飞出电场的情况下，当T最大时有：DQ=2R 即  ⑥（2分）解得  ⑦（2分）

结合乙图及轨迹图可知，小球在电场中运动的最大周期：

⑧（2分）

小球在电场中运动一个周期的轨迹图如图所示（2分）

33．（1）ACD （6分）

（2）①加热气体1时，气体2的温度、压强、体积均不改变，

（2分），  （1分）

②对于气体1，设玻璃管横截面积为S，则有：（2分）

（2分）解得 （1分） （1分）

34．(1)  ABD （6分）

(2)①由于玻璃的临界角C＝42°，所以不论入射角θ1为多少，总有折射角θ2<42°，（1分）

则折射光在另一侧面的入射角θ′1>(90°－42°)＝48°>C，（2分）

所以光线在另一侧面发生全反射、不能射出。（1分）

②因θ2总小于临界角，要在另一侧面能射出，θ′1也应小于临界角。

即θ2 < C，（1分）θ′1＝(90°－θ2)<C， 解得C >45°.（2分）

这就要求玻璃折射率n满足＝sinC>sin45°＝， 故解出n< 。（2分）

35．解析（1）BCE（6分）

　 (2)①衰变方程为：Rn              Po＋He＋γ ；（2分，无γ 不扣分）

②忽略放出光子的动量，根据动量守恒定律，0＝pα＋pPo，（2分）

即新核钋(Po)的动量与α粒子的动量大小相等，又Ek＝，（1分）

可求出新核钋(Po)的动能为EPo＝Eα. （1分）

由题意，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、α粒子动能形式出现衰变时释放出的总能量为ΔE＝Eα＋EPo＋E0 ＝Δmc2（2分）

故衰变过程中总的质量亏损是Δm＝＝0.006 16 u （1分）