湖北省襄阳市2015届高三上学期期末考试物理试卷及解析

湖北省襄阳市2015届高三上学期期末考试物理试卷

一、选择题：（本题包括8小题．每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，1～5题只有一个选项正确．6、7、8题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的或不答的得0分．）

1．一般发电机组输出的电压在十千伏上下，不符合远距离输电的要求．要在发电站内用升压变压器，升压到几百千伏后再向远距离输电．到达几百公里甚至几千公里之外的用电区之后，再经“一次高压变电站”、“二次变电站”降压．已知经低压变电站降压变压器（可视为理想变压器）后供给某小区居民的交流电u=220sin100πtV，该变压器原、副线圈匝数比为50：1，

V

u=220sin100220

根据变压比公式=

sin100f=

，副线圈的电流大于原

2．（6分）如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止．斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是（）

3．（6分）图示电路中，电源电动势为ε，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C 为电容器．在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中，下列说法中正确的是（）

4．（6分）（2015•宿迁一模）地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a；假设月球绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r1，向心加速度为a1．已知万有引力常量为G，地球半径为R．下

M=

加速度之比=

、根据万有引力充当向心力：M=

5．（6分）如图所示，N（N＞5）个小球均匀分布在半径为R的圆周上，圆周上P点的一个小球所带电荷量为﹣2q，其余小球带电量为+q，圆心处的电场强度大小为E．若仅撤去P点的带电小球，圆心处的电场强度大小为（）

，方向水平向左，可知图中所有

=k，

k

6．（6分）如图甲所示，小物块从光滑斜面上自由滑下，小物块的位移x和时间的平方t2的关系如图乙所示．g=10m/s2，下列说法正确的是（）

t+，

=gsin==

7．（6分）如图甲所示，abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，导体棒PQ与ad、bc接触良好，整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化情况如图乙所示（设图甲中B的方向为正方向）．在0～t1时间内导体棒PQ始终静止，下面判断正确的是（）

8．（6分）如图甲所示，轻杆一端与质量为1kg、可视为质点的小球相连，另一端可绕光滑固定轴在竖直平面内自由转动．现使小球在竖直平面内做圆周运动，经最高点开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示，A、B、C三点分别是图线与纵轴、横轴的交点、图线上第一周期内的最低点，该三点的纵坐标分别是1、0、﹣5．g 取10m/s2，不计空气阻力．下列说法中正确的是（）

得：

所以：

则：临界速度：=m/s

的过程中机械能守恒，得：

二、非选择题：（包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第18题为选考题，考生根据要求作答．）（一）必考题

9．（6分）如图（a）所示，竖直平面内固定一斜槽，斜槽中放有若干个直径均为d的小铁球，紧靠斜槽末端固定有电磁铁，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球从O点开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球从O点开始下落…

某兴趣小组利用此装置测定重力加速度，请回答下列问题：

（1）利用游标卡尺测量小球的直径d，如图（b）所示，读数为9.30mm．

（2）用刻度尺测出OM=1.462m，手动敲击M的同时按下秒表开始计时，若10个小球下落的总时间为5.5s，则当地的重力加速度g=9.7m/s2（保留两位有效数字）；

（3）若在O点的正下方A点固定一光电门（图中未画出），测出OA=h，小球经过光电门的

时间为△t，则小球通过光电门时的速度v=，可求得当地的重力加速度g=

．（用已知量和测得量的符号表示）

t==0.55s

v=

g=

）；

10．（9分）要测绘一个标有“6V 2.5W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：

A．直流电源（6V，内阻未知）

B．电流表G（满偏电流3mA，内阻R g=10Ω）

C．电流表A（0﹣0.6A，内阻未知）

D．滑动变阻器R（0﹣20Ω，5A）

E．滑动变阻器R´（0﹣200Ω，1A）

F．定值电阻R0（阻值1990Ω）

G．开关与导线若干

（1）由于所给实验器材缺少电压表，某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压，再用电流表A测出通过小灯泡的电流，从而画出小灯泡的伏安特性曲线．该方案实际上不可行，其最主要的原因是电流表G分压较小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）为完成本实验，滑动变阻器应选择D（填器材前的序号）；

（3）请完成本实验的实物电路图的连线．

11．（12分）据统计，40%的交通事故是由疲劳驾驶引起的，疲劳驾驶的危害丝毫不亚于酒驾、醉驾．研究表明，一般人的刹车反应（从发现情况到汽车开始减速）时间t0=0.4s，疲劳驾驶

时人的反应时间会变长．在某次试验中，志愿者在连续驾驶4h后，驾车以v0=72km/h的速度在试验场平直的路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=45m．设汽车刹车后开始滑动，已知汽车与地面间的动摩擦因数μ=0.8，取g=10m/s2，求：

（1）减速过程中汽车位移的大小；

（2）志愿者在连续驾驶4h后的反应时间比一般人增加了多少？

12．（20分）如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限区域中，有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度的大小为E=kv0．在第二象限有一半径为R=a的圆形区域磁场，圆形磁场的圆心O 坐标为（﹣a，a），与坐标轴分别相切于P点和N点，磁场方向垂直纸面向里．在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为Q．大量的电子以相同的速率v0在纸面内从P点进入圆形磁场，电子的速度方向在与x轴正方向成θ角的范围内，其中沿y轴正方向的电子经过磁场到达N点，速度与x轴正方向成θ角的电子经过磁场到达M点，且M点坐标为（0，

1.5a）．忽略电子间的相互作用力，不计电子的重力，电子的比荷为=．求：

（1）圆形磁场的磁感应强度大小；

（2）θ角的大小；

（3）电子打到荧光屏上距Q点的最远距离．