湖北省部分重点中学联合考试物理试题考试时间：90分钟一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分）1．某学生在体育场上抛出铅球，其运动轨迹如图所示。

已知在B 点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（ ）A ．从A 到D 加速度与速度的夹角先减小后增大B ．D 点的加速度比C 点加速度大 C ．从B 到D 重力的功率不变 D ．D 点的速率比C 点的速率大2.老式自行车结构图如图，大齿轮和小齿轮通过链条相连，小齿轮与后轮同轴，某同学用力踩脚蹬使自行车匀速行驶，该过程中，下列说法正确的是（ ）A.后轮边缘线速度等于大齿轮边缘线速度B.大齿轮边缘线速度大于小齿轮边缘线速度C.后轮角速度等于小齿轮角速度D.小齿轮角速度等于大齿轮角速度3．如图所示为三颗卫星a 、b 、c 绕地球做匀速圆周运动的示意图，其中b 、c 是地球同步卫星，a 在半径为r 的轨道上，此时a 、b 恰好相距最近，已知地球质量为M ，半径为R ，地球自转的角速度为ω，引力常量为G ，则（ ）A ．卫星b 加速一段时间后就可能追上卫星cB ．卫星a 的加速度比b 的加速度小C ．到卫星a 和b 下一次相距最近，还需经过时间t=3GM r ω-D ．卫星a 的周期大于24小时4.如图所示，M ．N 为两个等量同种点电荷，在其连线的中垂线上的P 点放一静止的点电荷q （负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（ ）A ．点电荷在P 点受力方向沿OP 连线向上B ．点电荷运动到O 点时加速度为零，O 点的电势大于零C ．O 点电场强度和电势都为0D ．点电荷在从P 到O 的过程中，加速度越来越大5. 某静电场在x 轴的电势φ的分布如图所示，x 2处的电势为φ2，下列说法正确的有（ ）A ．将电量为q 的点电荷从x 1移到x 2，电场力做的功为2q ϕB ．x 1处的电场强度为零C ．负电荷从x 1移到x 2，电势能增大D ．负电荷从x 1移到x 2，受到的电场力减小6．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势6V E =，电源内阻1Ωr =，电阻3ΩR =，重物质量0.20kg m =，当将重物固定时，电压表的示数为5V ，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V ，不计摩擦，g 取210m/s ，下列说法正确的是（ ）A ．电动机内部线圈的电阻为1ΩB ．稳定匀速提升重物时，流过电动机的电流为2AC ．重物匀速上升时的速度为1m/sD ．匀速提升重物时电动机消耗的电功率是2W7.如图所示，固定斜面AO 、BO 与水平方向夹角均为45°，现由A 点以某一初速度水平抛出一个小球(可视为质点)，小球恰能垂直于BO 落在C 点，则OA 与OC 的比值为( )A ．2 ∶1B ．2∶1C ．3∶1D ．4∶18.宇航员在某星球上为了探测其自转周期做了如下实验：在该星球两极点，用弹簧测力计测得质量为M 的砝码所受重力为F ，在赤道测得该砝码所受重力为F ′.他还发现探测器绕该星球表面做匀速圆周运动的周期为T.假设该星球可视为质量分布均匀的球体，则其自转周期为( )A ．TF ′FB ．TFF ′ C ．TFF －F ′ D ．TF －F ′F二、多选题（共4题，每题4分，共16分，选全对得4分，未选全得2分）9. 如图所示，为某一点电荷所形成的一簇电场线，a 、b 、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O 点射入电场的运动轨迹，其中b 虚线为一圆弧，AB ＝BC ，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力及相互作用力，则以下说法正确的是（ ）A ．a 一定是正粒子的运动轨迹，b 和c 一定是负粒子的运动轨迹B ．由于A B ＝BC ，故U AB ＝U BCC ．a 对应的粒子的加速度越来越小，c 对应的粒子的加速度越来越大，b 对应的粒子的加速度大小不变D ．c 对应的粒子的速度在增大，电势能在减小10．如图所示，两块较大的金属板A 、B 平行水平放置并与一电源相连，S 闭合后，两板间有一质量为m 、带电量为q 的油滴恰好在P 点处于静止状态。

则下列说法正确的是（ ）A ．在S 仍闭合的情况下，若将A 板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G 中有b a →的电流B ．在S 仍闭合的情况下，若将A 板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G 中有b a →的电流C ．若将S 断开，且将A 板向左平移一小段位移，P 点电势升高D ．若将S 断开，再将A 板向下平移一小段位移，P 点电势不变11. 如图，平行金属板中带电质点P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，下列说法正确的是（ ）A ．小球带负电，且它的电势能增大B ．电流表读数减小C ．电源的效率变高D ．若电压表的示数变化量U ∆ ，通过R 1的电流变化量I ∆ ，有1||||R r I U +=∆∆ 12.如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P ，滑块所处的空间存在着沿斜面向上的匀强电场，滑块平衡时，弹簧恰好处于原长状态．现给滑块一沿斜面向下的初速度，滑块最低能运动到M 点，在滑块从开始运动至到达最低点M 的过程中，以下说法正确的是( )A ．滑块机械能的减少量等于滑块克服电场力所做的功B ．滑块电势能的增加量等于滑块重力势能的减少量C ．弹簧弹性势能的增加量等于滑块动能的减少量D ．滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和三．实验题（共2题，7个空，每空2分，共14分）13.某小组做合外力做功与动能变化的关系的实验，选用如下器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A 、B 。

实验步骤：①调节两个光电门中心的距离记为L，测得小车及档光片的总质量为M；②悬挂适当钩码，调节轨道的倾角，轻推小车，小车刚好拉着钩码能沿轨道向下匀速经过光电门 A、B，钩码的质量记为m ；③撤去钩码及细线，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门 A、B，光电计时器记录小车通过 A、B的时间分别为△t1 和△t2；④利用测得数据求得合外力做功与动能变化的关系。

根据实验过程，滑轮摩擦力不计，回答以下问题(1)图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度d，则d =______mm。

(2)小车加速从A到B过程中合外力做的功W =________；小车动能的变化量的表达式△E k=____________（用测得的物理量的字母符号表示）。

通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。

14.某物理兴趣小组的同学要测定电源（由两节新干电池组成）的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图甲所示的原理图，其中定值电阻R0=1.8Ω。

还有一毫安表，量程为40mA、内阻为r A=4Ω。

(1)因为所给毫安表的量程较小，需利用定值电阻R1将毫安表改装成量程为200mA的电流表，图甲的虚线框内为改装后的电流表，其中R1=_____________Ω。

(2)某次实验中电压表的示数如图丙所示，则此次实验中电压表的读数为_________V。

(3)现将实验中所测得的实验数据 V表的示数用U表示，mA的示数用I表示）描绘在如图乙所示的坐标纸上，并画出了U-I图像，根据图乙可知电源的电动势为2.98V，则可求得内阻为r=_________Ω（结果保留两位小数）。

(4)当电压表读数为2.30V时，由图乙可知I=30mA，此时电源的输出功率为_________W（结果保留两位小数）。

四、计算题：(共4个小题，共38分)15（9分）汽车发动机的额定功率为P=30kW，汽车质量m=2.0×103kg，汽车在平直路面上保持额定功率不变由静止开始加速行驶，阻力恒为车重的0.1倍，（g取10m/s2）求：（1）汽车能达到的最大速度v0是多少?（2）当汽车的速度为v1=10m/s时，加速度为多大?（3）若经过t=30s，汽车速度恰好达到最大，求这段时间内汽车前进的距离s。

16（9分）热爱天文科学的某同学从网上得到一些关于月球和地球的信息，如下表中所示。

请根据表格中数据，（1）第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，求月球的第一宇宙速度；（2）求地球和月球的密度之比.17（10分）如图所示，电子先在加速电场加速，然后在水平放置的平行金属板中偏转，最后打到竖直放置的荧光屏上。

加速电场的电压为1U ，两水平放置的金属板的板长、板间距离均为d ，荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d 。

电子的质量为m 、电荷量为e ，从静止加速后从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O 。

不计重力。

（1）求电子进入两水平金属板间时的速度大小0v 。

（2）若两金属板间加的偏转电压为2U ，上极板带正电，电子会打在荧光屏上P ，该点距O 点距离为2d，求此时21U U 和的比值；若使电子打在荧光屏上另一点Q ，该点距O 点距离为d ，在只改变一个条件的情况下，请你提供一种能够实现的方案，并说明理由。

18（10分）一质量为m 1＝1 kg ，带电荷量为q ＝＋0.5 C 的小球以速度v 0＝3 m/s ，沿两正对带电平行金属板(板间电场可看成匀强电场)左侧某位置水平向右飞入，极板长0.6 m ，两极板间距为0.5 m ，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A 点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC ，圆弧轨道ABC 的形状为半径R <3 m 的圆截去了左上角127°的圆弧，CB 为其竖直直径，在过A 点竖直线OO ′的右边界空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E ＝10 V/m.(取g ＝10 m/s 2)求：(1)求两极板间的电势差大小U ；(2)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道，求半径R 的取值应满足的条件．（结果可用分式表示）湖北省部分重点中学联合考试物理试题答案1-5 D C C B D 6-10 D C C CD BD 11-12 AD BC13.(1) 7.35（2分） (2)mgL （2分） (3)22221112Md t t ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-⎢⎥ ⎪ ⎪∆∆⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦（2分） 14. （1)1.0 (或1） (2)2.60-2.62 (3)2.66（2.60-2.75） （4）0.39(每空2分） (3)由闭合电路欧姆定律得()05E U I R r =++ 化简得()0-5U E R r I =+所以()0||5k R r =+ 而332.98 2.2022.3103510U k I --∆-==Ω=Ω∆⨯⨯因此电源的内阻为0||2.665k r R =-=Ω (4)当电压表读数为U =2.30V 时，由图乙可知I =30mA ，此时电源的电流50.15A I I '==电源的输出功率为200.39W P UI I R ''=+=15.（9分）（每问3分）由题可知，汽车所受阻力F f =kmg =2×103N当牵引力F 1=F f 时，汽车的速度达到最大0115m/s Pv F == (2)当汽车速度达到1v =10m/s 时,汽车牵引力为F 2=1pv =3000N 由牛顿第二定律得 F 2-F f =ma 代入数据得a =0.5 m/s 2 (3)对汽车前30s 运用动能定理2f 12Pt F s mv -=解得s =337.5m16.（9分）（第1问4分，第2问5分）(1)对于近地环绕的卫星：由向心力方程，02120R mv R GMm =…………① 对星球表面的物体，2000R GMm g m =…………② 联解得001R g v = （或者用0210R mv g m =）（2）在星球表面的物体：2000R GMm g m =…………② 密度公式：v M =ρ…………③ 体积公式：334R V π=…………④ 联解得：RG g πρ430=比值 2300=⋅=R R g g 月地ρρ18 （10分）(1)10 V (2)3 m>R≥2518m或R≤2563m （第1问4分，第2问6分，两个范围各3分，没有3m边界不扣分）(1)在A点，竖直分速度v y＝v0tan 53°＝4 m/s带电粒子在平行板中运动时间t＝Lv＝0.2 svy＝at，得a＝20 m/s2又mg＋E′q＝maE′＝Ud，得U＝10 V(2)在A点速度v A＝vcos 53°＝5 m/s①若小球不超过圆心等高处，则有1 2mvA2≤(mg＋qE)R cos 53°得R≥2518m故3 m>R≥2518m②若小球能到达最高点C，则有12mv2A＝(mg＋qE)R·(1＋cos 53°)＋12mvC2在C点：mg＋Eq≤m vC2R可得联立解得：R≤2563m故圆弧轨道半径R的取值条件为：3 m>R≥2518m或R≤2563m。