2015年湖北省荆门市高三元月调考理综物理卷（带解析）.doc

1、2015年湖北省荆门市高三元月调考理综物理卷（带解析） 选择题 物理学中有很多研究问题的方法，如控制变量法、 “微元法 ”等。关于物理学方法的使用，下列叙述不恰当的是 ( ) A探究加速度与合外力、加速度与质量的关系时，用到了控制变量法 B引入质点的概念，用到了 “微元法 ” C在推导匀变速运动位移公式时，用到了 “微元法 ” D伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，用到了科学假设和逻辑推理的方法 答案： B 试题分析：探究加速度与合外力、加速度与质量的关系时，用到了控制变量法，所以 A正确；引入质点的概念，用到了 “理想模型法 ”，故 B错误；在推导匀变速运动位移公式时，将时间

2、无限分割，用到了 “微元法 ”，所以 C正确；伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，用到了科学假设和逻辑推理的方法，故 D正确；本题选择不正确的是 B。 考点：本题考查物理思想方法 （ 6分）下列说法中正确的是 。（填正确答案：标号。选对 1个得 3分，选对 2个得 4分，选对 3个得 6分。每错选 1个扣 3分，最低得分为 0分） A做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关 B全息照相的拍摄利用了光的干涉原理 C真空中的 光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关 D在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同 E医学上用激光做 “光刀 ”来进行手术，主

3、要是利用了激光的亮度高、能量大的特点 答案： BCE 试题分析：做简谐运动的物体，其振动能量与振幅有关，与振动的频率无关，所以 A错误；全息照相的拍摄利用了光的干涉原理。 B正确；根据狭义相对论的基本假设知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，故 C 正确；机械波的传播速度由介质决定，在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度相同，所以 D错误；医学上用激光做 “光刀 ”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点，故 E正确。 考点：本题考查简写运动、激光、光速、机械波 如图所示，水平面上质量相等的两木块 A、 B用一轻弹簧相连，整个系统处于静止状态。

4、 t=0时刻起用一竖直向上的力 F拉动木块 A，使 A向上做匀加速直线运动。 t1时刻弹簧恰好恢复原长， t2时刻木块 B恰好要离开水平面。以下说法正确的是 ( ) A在 0 t2时间内，拉力 F随时间 t均匀增加 B在 0 t2时间内，拉力 F随木块 A的位移均匀增加 C在 0 t2时间内，拉力 F做的功等于 A的机械能增量 D在 0 t1时间内，拉力 F做的功等于 A的动能增量 答案： BC 试题分析：由题意知，在 0 t1时间内弹簧处于压缩状态，对 A： F mg+kx=ma，在 A上升过程中，弹力减小，因为物体做匀加速运动，故合外力不变，即 F+kx不变，所以 F增大，物体加速运动，所

5、以位移 x不随时间均匀增加，所以弹力不随时间均匀减小， F不随时间均匀增加，随位移均匀增加，故 A错误；在 t1 t2时间内弹簧拉伸，对 A： F mg kx=ma，弹力随位移均匀增加，所以 F随时间均匀增加，所以 B正确； t2时刻 B刚要离开地面，此时弹力等于 B球重力，与零时刻弹力相等，所以在 0 t2时间内，弹力做功为零，所以拉力 F做的功等于 A的机械能增量，故 C 正确；在 0 t1时间内，根据动能定理知，拉力 F、重力 mg、弹力 kx做功之和等于 A的动能增量，所以 D错误。 考点：本题考查牛顿第二定律、能量守恒 在如图所示的空间直角坐标系所在的区域内，同时存在匀强电场 E和匀

6、强磁场 B。已知从坐标原点 O沿 x轴正方向射入带正电的小球（小球所受重力不可忽略），穿过此区域时未发生偏转，则可以 判断此区域中 E和 B的方向可能是 ( ) A E和 B都沿 y轴的负方向 B E沿 z轴负方向， B沿 y轴负方向 C E沿 z轴负方向， B沿 y轴正方向 D E、 B都沿 x轴正方向 答案： BD 试题分析：由题意知，小球运动过程未发生偏转，可得：受电场力与磁场力平衡，若 E和 B都沿 y轴的负方向，则电场力沿 y轴负方向，由左手定则知洛伦兹力沿 z轴正方向，所以不可能平衡，故 A错误； E沿 z轴负方向，则电场力沿 z轴负方向， B沿 y轴负方向，同理洛伦兹力沿 z轴正

7、方向，可能平衡，所以B正确； C错误； E、 B都沿 x轴正方向时，电场力沿 x轴正方 向，小球不受洛伦兹力，所以 D正确。 考点：本题考查带电体在复合场中的运动 下面四个图像依次分别表示四个物体 A、 B、 C、 D的加速度 a、速度 v、位移 x和滑动摩擦力 f随时间 t变化的规律。其中物体受力可能平衡的是： ( ) 答案： CD 试题分析：由图知， A选项，加速度随时间在减小，根据牛顿第二定律知，合外力减小，所以 A错误； B图物体做匀减速运动，受力不平衡，故 B错误； C图表示物体做匀速运动，所以受力平衡，故 C正确； D图物体受摩擦力逐渐减小，若物体还受一与摩擦力等大反向的拉力作用，

8、则受力可能平衡，所以 D正确。 考点 ：本题考查运动图像 理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的 倍。火星探测器悬停在距火星表面高度为 h 处时关闭发动机，做自由落体运动，经时间 t 落到火星表面。已知引力常量为 G，火星的半径为 R。若不考虑火星自转的影响，要探测器脱离火星飞回地球，则探测器从火星表面的起飞速度至少为 ( ) A 7.9km/s B 11.2km/s C D 答案： D 试题分析：根据 可得：火星表面的重力加速度为 ，火星的第一宇宙速度 ，要使测器脱离火星飞回地球，则需要以火星第二宇宙速度起飞：即 ，所以 A、 B、 C错误； D正确。 考点：本题考查天体运动 空间存在着沿

9、竖直方向的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，如图甲所示，设甲图中线圈中磁感应强度的方向和感应电流的方向为正方向。要想在线圈中产生如图乙所示的感应电流，图丙中能正确表示线圈中磁感应强度随时间变化的图线是 ( ) 答案： A 试题分析：由乙图知在 0 1s内产生的电流不变，根据 E=IR知，电动势不变，又由 知，磁感应强度随时间均匀变化，所以 B错误；在 0 1s内，感应电流方向作为正方向，由右手定则可得感应电流磁场方向为负方向，若原磁场方向为正，根据楞次定 律知，磁感应强度增加，所以 C、 D错误；若原磁场方向为负，根据楞次定律知，磁感应强度减少，则 A正确。 考点：本题考

10、查电磁感应 （ 6分）下列说法正确的是 _。（填正确答案：标号。选对 1个得3分，选对 2个得 4分，选对 3个得 6分。每错选 1个扣 3分，最低得分为 0分） A若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小 B氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 C 粒子散射实验能揭示原子具有核式结构 D Th核发生一次 衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了 4 E太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应 答案： BCE 试题分析：放射性物质的半衰期与元素的物理、化学性质无关，温度升高，其半衰期不变，所以 A错误；根据跃迁假说 知，氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，所

11、以 B正确；卢瑟福通过 粒子散射实验，提出原子具有核式结构，所以 C正确； Th核发生一次 衰变时，即放出一个 粒子，新核与原来的原子核相比，中子数减少了 2，所以 D错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，故 E正确。 考点：本题考查半衰期、玻尔理论、核式结构、热核反应 如图所示，在水平天 花板上用绳 AC和 BC吊起一个物体处于静止状态，绳子的长度分别为 AC=4dm， BC=3dm，悬点 A、 B间距为 =5dm。则 AC绳、 BC绳、 CD绳上的拉力大小之比为 ( ) A 40 30 24 B 4 3 5 C 3 4 5 D因 CD绳长未知，故无法确定 答案： C 试题分析：以

12、三条绳的结点为研究对象，受三个力的作用，由平衡条件知， AC、BC绳上拉力的合力与 CD绳的力等大反向，如图所示， 由几何关系知， AC绳、 BC绳、 CD绳上的拉力大小之比为 3 4 5，所以 C正确； A、 B、 D错误。 考点：本题考查物体的平 衡 （ 6分）下列说法正确的是 。（填正确答案：标号。选对 1个得 3分，选对2个得 4分，选对 3个得 6分。每错选 1个扣 3分，最低得分为 0分） A气体扩散现象表明气体分子间存在斥力 B液晶具有流动性，光学性质各向异性 C热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体 D机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以

13、转化成机械能 E液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 答案： BCE 试题分析：气体的扩散现象说明气体分子在永不停息的运动，不能说明分子间存在斥力，故 A错误；液晶具有流动性，光学性质各向异性，所以 B正确；热量总是自发的从高温物体传递给低温物体，即从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体，所以 C正确；机械能可全部转化为内能，但内能不可能在不发生其他变化的条件下全转化为机械能，所以 D错误；体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，因此液体表面存在张力，所以 E正确。 考点：本题考查扩散现象、液晶、热力学定律 实验题 （ 9分）在 “

14、描绘小灯泡的伏安特性曲线 ”的实验中，利用实验得到了 8组数据，在图甲所示的 I U 坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。 （ 1）根据图线的坐标数值，请在图乙中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。 乙 （ 2）根据图甲，可判断出图丙中正确的关系图是（图中 P为小灯泡功率） （ 3）小灯泡两端电压为 1.0V时，电阻等于 （保留一位小数）。 答案：（ 1）如图； （ 2） BD （ 3） 5.0 试题分析：（ 1）因描绘伏安特性曲线，要从零开始测量多组数据，所以滑动变阻器用分压式接法，小灯泡电阻较小，用电流表外接法。 （ 2）由伏安特性曲线知，小灯泡的电阻随电压的增

15、大而增大，随电流的增大而增大，再根据电功率 ， 知， A、 C错误； B、D正确。 （ 3）由甲图知，当电压为 1.0V时，电流为 0.2A，所以电阻。 考点：本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线 某同学设计了一个多量程多用电表，其内部结构原理图如图所示。其电流表的量程分别为 10mA和 250mA，电压表的量程分别为10V和 250V，电阻档分别为 10和 100。则下 列说法正确的是 ( ) A功能选择开关 s与 “1” 相接时， 所测物理量和量程分别是直流电流、 250mA B功能选择开关 s与 “3” 相接时， 所测物理量和量程分别是直流电流、 10mA C功能选择开关 s与 “5” 相接

16、时， 所测物理量和量程分别是直流电压、 250V D功能选择开关 s与 “6” 相接时， 所测物理量和量程分别是直流电压、 10V 答案： A 试题分析：如图为用表头改装成的多用电表的结构图，当 s接 1、 2时，为电流档，根据改装后电表的量程为 ，并联电阻的阻值越小，改装后电表的量程越大，所以接 1时，测量直流电流量程为 250mA，故 A正确；接 3、 4时为欧姆档，测量电阻，所以 B错误；串联电阻改装成电压表，改装后量程为 ，所以串联电阻越大，改装后量程越大，所以接 5时，测量电压量程为 10V，接 6时量程为 250V，故 C、 D错误。 考点：本题考查多用电表 填空题 （ 6分）如图

17、所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力，小车从静止开始做直线运动。保持小车的质量 M不变，第一次实验中小车在质量为 m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离 s；第二次实验中小车在质量为 m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离 s，其中 m1m2M。两次实验中，绳对小车的拉力分别为 T1和 T2，小车、砂和砂桶系统的机械能变化量分别为E1和 E2，若摩擦阻力的大小保持不变，不计绳、滑轮的质量及空气阻力，则 E1/E2= ， T1 /T2= 。 答案： 1 m1（ M+m2） /m2（ M+m1） 试题分析：根据机械能的变化量为除重力以外的力做的功，两次实验对系统

18、做功的（除重力以外的力）都是小车受到的摩擦力，摩擦力不变，位移相同，所以摩擦力做功相同，机械能的变化量相同，故E1/E2=1；根据牛顿第二定律对砂桶： ，小车，当砂桶质量为 m2时，同理砂桶： ，小车 ，联立解得： . 考点：本题考查机械能、牛顿第二定律 计算题 （ 12分）体育老师带领学生做了一个游戏，在跑道上距离出发点50m的直线上放有 1枚硬币，游戏规则是学生从出发点起跑把这枚硬币捡起来（捡硬币时，人的速度为 0），看谁用的时间最短。已知某同学做加速运动和减速运动的加速度最大值均为 a=2 m/s 2，运动的最大速度 v不超过 8 m/s。求该同学从出发点起跑到捡起这枚硬币所需要的最短时

19、间。 答案： .25 试题分析：由题意分析，该同学在运动过程中，平均速度越大时间最短。可能先加速，再减速。也可能先加速，再匀速最后减速。 设先加速到 8m/s再减速到零时位移为 x，则加速时间 t= v/a=4s （ 2分） 在 2t时间内的位移为： x=. .= =32m （ 2分） 因为 x=32m 50 m，故该同学必然经历先加速，再匀速，最后减速的运动过程。 （ 2分） 该同学匀速运动的位移为： x=50 m-32m=18 m （ 2分） 匀速运动经历的时间为 t= x/v=2.25 s （ 2分） 故该同学捡起这枚硬币所需要的最短 时间 t=2t+ t=10.25s （ 2分） 考点

20、：本题考查匀变速直线匀的规律 （ 20分）如图所示，高 h=0.8m的绝缘水平桌面上方的区域 中存在匀强电场，场强 E的方向与区域的某一边界平行，区域 中存在垂直于纸面的匀强磁场 B。现有一质量 m=3.010 3kg，带电荷量q=+1.010 3C的小球从 A点以 v0=5.0m/s的初速度水平向右运动，匀速通过区域 后落在水平地面上的 B点，已知小球与水平桌面间的动摩擦因数 =0.1， L=1.0m， x =1.6m，取 g =10m/s2。试求： （ 1）小球在区 域 中的速度； （ 2）区域 中磁感应强度 B的大小及方向； （ 3）区域 中电场强度 E可能的大小及方向。 答案：（ 1）

21、 4m/s （ 2） 7.5T 垂直纸面向里 （ 3）（ i）水平向左 7.5N/C （ ii）竖直向下 75N/C 试题分析：（ 1）小球离开磁场后做平抛运动，设小球在磁场中匀速运动的速度为 v，则有 2分 x=vt 2分 联立 解得： v=4m/s 2分 （ 2）由于小球在磁场中作匀速运动，只能受重力和洛仑兹力作用 f=mg 2分 又 f=Bvq 1分 联立 解得： 1分 代入数值得 ： B= 7.5T 1分 根据左手定则可判断磁感应强度 B的方向垂直纸面向里。 1分 （ 3）由于 v v0，所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能 （ i）电场方向水平向左。 1分 小球在电场中，由

22、动能定理 2分 解得 E=7.5N/C 1分 （ ii）电场方向竖直向下。 1分 小球在电场中，由动能定理 2分 解得 E=75N/C 1分 考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动 （ 9分）如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞 A封闭体积相等的两部分气体。开始时管道内气体温度都为 T0 = 500 K，下部分气体的压强 p0=1 25105 Pa，活塞质量 m = 0 25 kg，管道的内径横截面积 S =1cm2。现保持管道下部分气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至 T，最终管道内上部分气体体积变为原来的 ，若不计活塞与管道壁间的摩擦， g = 10 m/s2，

23、求此时上部分气体的温度 T。 答案： .25 K 试题分析：设初状态时两部分气体体积均为 V0 对下部分气体，等温变化 p0V0= pV （ 2分） 解得 p=1l05Pa （ 1分） 对上部分气体，初态： （ 2分） 末态 （ 1分） 根据理想气体状态方程，有 （ 2分） 解得 T=281.25 K （ 1分） 考点：本题考查理想气体状态方程 （ 9分）如图所示，折射率为 的两面平行的玻璃砖，下表面涂有反射物质，右端垂直地放置一标尺 MN。一细光束以 45角度入射到玻璃砖的上表面，会在标尺上的两个位置出现光点，若两光点之间的距离为 a（图中未画出），则光通过玻璃砖的时间是多少 （设光在真空中

24、的速度为 c，不考虑细光束在玻璃砖下表面的第二次反射） 答案： 试题分析：如图由光的折射定律： 得： （ 2分） 所以在玻璃砖内的光线与玻璃砖的上面构成等边三角形，其边长等于（ 2分） 光在玻璃中的速度为 （ 2分） （ 3分） 考点：本题考查几何光学 （ 9分）如图所示，在光滑的水平面上，质量为 4m、长为 L的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连。质量为 m的小滑块（可视为质点）以水平速度 v0滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零。现小滑块以水平速度 v滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，小滑块弹回后，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，求 的值 。 答案： 试题分析：小滑块以水平速度 v0右滑时，有： （ 2分） 小滑块以速度 v滑上木板到运动至碰墙时速度为 v1，则有（ 2分） 滑块与墙碰后至向左运动到木板左端，此时滑块、木板的共同速度为v2，则有 mv1=（ m+4m） v2（ 2分） 由总能量守恒可得： （ 2分） 上述四式联立，解得 （ 1分） 考点：本题考动量守恒