湖北省八校高三理综（物理部分）第一次联考试题（含解析）新人教版.doc

湖北省八校 2015届高三第一次联考理科综合试题第卷（选择题 共126分）二、选择题：本题共8小题，每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14英国科学家法拉第最先尝试用“线”描述磁场和电场，有利于形象理解不可直接观察的电场和磁场的强弱分布。如图所示为一对等量异种点电荷，电量分别为+q、-q。实线为电场线，虚线圆的圆心o在两电荷连线的中点，a、b、c、d为圆上的点，下列说法正确的是aa、b两点的电场强度相同bb、c两点的电场强度相同cc点的电势高于d点的电势dd点的电势等于a点的电势【答案】d【命题立意】本题旨在考查电场强度和电势。【解析】a、b、a、b、c、d在同一个圆上，电场线的疏密表示场强的强弱，故四点场强大小相等，但是方向不同，故a、b错误；c、沿电场线方向电势降低，故c点电势低于d点电势，故c错误；d、a、d两点对称，故电势相等，故d正确；故选d。15如图所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端， 绳长l，一质量为m的物体a通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时轻绳两端夹角为120。若把轻绳换成自然长度为l的橡皮筋，物体a悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是a轻绳的弹力大小为2mgb轻绳的弹力大小为mgc橡皮筋的弹力大于mgd橡皮筋的弹力大小可能为mg【答案】b【命题立意】本题旨在考查共点力平衡的条件及其应用、物体的弹性和弹力。【解析】 a、b、设两杆间的距离为s，细绳的总长度为l，静止时轻绳两端夹角为120，由于重物的拉力的方向竖直向下，所以三个力之间的夹角都是120根据矢量的合成可知，三个力的大小是相等的故轻绳的弹力大小为mg故a错误，b正确；c、d、若把轻绳换成自然长度为l的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后长度增大，杆之间的距离不变，所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于120，两个分力之间的夹角减小，而合力不变，所以两个分力减小，即橡皮筋的拉力小于mg故cd错误故选：b。【举一反三】本题要抓住挂钩与动滑轮相似，两侧绳子的拉力关于竖直方向对称，能运用几何知识求解夹角，再运用平衡条件解题。16在2014年11月11日至16日的珠海航展中，中国展出了国产运-20和歼-31等最先进飞机。假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶，0-t2时间内的v-t图象如图所示，下列说法正确的是a飞机乙在0-t2内的平均速度等于v2/2b飞机甲在0-t2内的平均速度的比乙大c两飞机在t1时刻一定相遇d两飞机在0-t2内不可能相遇【答案】b【命题立意】本题旨在考查匀变速直线运动的图像、匀变速直线运动的速度与时间的关系。【解析】a、b、在v-t图像中，面积表示位移，如图：飞机乙的位移小于匀变速的位移，故平均速度小于v2/2，甲做匀变速直线运动，故甲的平均速度为 ，故甲的平均速度大于乙的平均速度，故a错误、b正确；c、两飞机在位移相等时相遇，t1时刻乙的面积大于甲的面积，故在t1时刻不相遇，故c错误；d开始乙的速度大于甲的速度，后来甲的速度大于乙的速度，所以中间相遇一次，故d错误；故选b【易错警示】在v-t图像中，面积表示位移，当位移相等时，两飞机相遇。17库仑定律是电学中第一个被发现的定量规律，它的发现受万有引力定律的启发。实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力，比如某无大气层的均匀带有大量负电荷的质量分布均匀的星球。将一个带电微粒置于离该星球表面一定高度处无初速释放，发现微粒恰好能静止。现给微粒一个如图所示的初速度v，则下列说法正确的是a微粒将做匀速直线运动 b微粒将做圆周运动c库仑力对微粒做负功 d万有引力对微粒做正功【答案】a【命题立意】本题旨在考查牛顿第一定律。【解析】原来微粒静止，所以微粒受力平衡，受到合力为零，突然给微粒一个速度，物体受力不变，受到合力仍然为零，故微粒做匀速直线运动，故选a。182014年10月24日，“嫦娥五号”在西昌卫星发射中心发射升空，并在 8天后以“跳跃式再入”方式成功返回地面。“跳跃式再入”指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层，如图所示，虚线为大气层的边界。已知地球半径r，地心到d点距离r，地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是a“嫦娥五号”在b点处于完全失重状态b“嫦娥五号”在d点的加速度小于gr2/r2c“嫦娥五号”在a点速率大于在c点的速率d“嫦娥五号”在c点速率大于在e点的速率【答案】c【命题立意】本题旨在考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系。【解析】a、“嫦娥五号”在b点处于失重状态，由于受到阻力作用，不是完全失重状态，故a错误b、在d点，“嫦娥五号”的加速度a=，又gm=gr2，所以a=故b错误c、“嫦娥五号”从a点到c，万有引力不做功，由于阻力做功，则a点速率大于c点速率故c正确d、从c点到e点，没有空气阻力，机械能守恒，则c点速率和e点速率相等，故d错误故选：c。【易错警示】根据加速度的方向确定“嫦娥五号”处于超重还是失重，根据牛顿第二定律，结合gm=gr2求出d点的加速度嫦娥五号从a点到c点，万有引力不做功，阻力做负功，根据动能定理比较a、c两点的速率大小从c点到e点，机械能守恒，速率大小相等解决本题的关键知道卫星在大气层中受到空气阻力作用，在大气层以外不受空气阻力，结合动能定理、机械能守恒进行求解。19如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。小球a从(0, 2l)抛出，落在(2l, 0)处；小球b、c从(l, 0)抛出，分别落在(2l, 0)和(l, 0)处。不计空气阻力，下列说法正确的是aa和b初速度相同 bb和c运动时间相同cb的初速度是c的两倍 da运动时间是b的两倍【答案】bc【命题立意】本题旨在考查平抛运动。【解析】b、d、b、c的高度相同，小于于a的高度，根据h=gt2，得t=，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间大于b的时间故b正确、d错误；a、因为a的飞行时间长，但是水平位移相同，根据x=v0t知，a的水平速度小于b的水平速度故a错误；c、b、c的运动时间相同，b的水平位移是c的水平位移的两倍，则b的初速度是c的初速度的两倍故c正确。故选：bc。20如图所示，ab是匀强磁场的边界，质子()和粒子()先后从c点射入磁场，初速度方向与ab边界夹角均为45，并都到达d点。不计空气阻力和粒子间的作用。关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是a质子和粒子运动轨迹相同b质子和粒子运动动能相同c质子和粒子运动速率相同d质子和粒子运动时间相同【答案】ad【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动。【解析】 a、粒子在磁场中做匀速圆周运动，质子和粒子从同一点沿相同的方向射入磁场，然后从同一点离开磁场，则它们在磁场中的运动轨迹相同，故a正确；b、两粒子的运动轨迹相同，则它们的轨道半径r相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvb=m，解得：v=，粒子动能：ek=mv2=，质子与粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，轨道半径r、磁感应强度b都相等，则ek质子=ek粒子，故b正确；c、由牛顿第二定律得：qvb=m，解得：v=，质子与粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，轨道半径r、磁感应强度b都相等，则：，故c错误；d、粒子在磁场中做圆周运动的周期：t=，质子与粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，磁感应强度b都相等，则：，两粒子的运动轨迹相同，粒子在磁场中转过的圆心角相同，粒子在磁场中的运动时间：t=t，故d错误；故选：ad。【易错警示】质子和粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力质子与粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4应用牛顿第二定律与周期公式分析答题本题考查了粒子在磁场中的运动，根据题意确定两粒子的轨迹关系与轨道半径关系，然后应用牛顿第二定律、动能计算公式、周期公式进行分析即可正确解题。21如图甲所示，质量为1kg的小物块以初速度v0=11m/s从=53固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力f，第二次无恒力f。图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力f和无恒力f时小物块沿斜面向上运动的v-t图线。不考虑空气阻力，g=10m/s2，下列说法正确的是（，）a恒力f大小为1nb物块与斜面间动摩擦因数为0.6c有恒力f时，小物块在上升过程产生的热量较少d有恒力f时，小物块在上升过程机械能的减少量较小【答案】ad【命题立意】本题旨在考查功能关系、牛顿第二定律、机械能守恒定律。【解析】a、根据v-t中斜率等于加速度的意义可知：aa= =-10m/s2 ab=11m/s2不受拉力时：mab=-mgsin53-mgcos53代入数据得：=0.5受到拉力的作用时：maa=f-mgsin53-mgcos53所以：f=1n故a正确，b错误；c、根据运动学公式：x=有恒力f时，小物块的加速度小，位移大，所以在上升过程产生的热量较大故c错误；d、结合c的分析可知，有恒力f时，小物块上升的高度比较大，所以在最高点的重力势能比较大，而升高的过程动能的减小是相等的，所以在上升过程机械能的减少量较小。故d正确故选：ad。【举一反三】关键根据速度时间图象得到物体上滑和下滑的加速度，然后受力分析并根据牛顿第二定律列式求解出斜面的倾角和摩擦力。第卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题第40题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（11题，共129分）22.（6分）某小组利用图示实验装置来测量物块a和长木板之间的动摩擦因数。把左端带有挡板的足够长的长木板固定在水平桌面上，物块a置于挡板处，不可伸长的轻绳一端水平连接物块a，另一端跨过轻质定滑轮挂上与物块a质量相同的物块b。并用手按住物块a，使a、b保持静止。测量物块b离水平地面的高度为h。释放物块a，待物块a静止时测量其运动的总距离为s（物块b落地后不反弹）。回答下列问题：（1）根据上述测量的物理量可知= 。（2）如果空气阻力不可忽略，该实验所求值 。（填“偏大”或“偏小”）【答案】（1） h/(2s-h) （2） 偏大 【命题立意】本题旨在考查测量摩擦因数。【解析】（1）根据牛顿第二定律对整体：mg- 对物体a： ，解得： ，对a应用动能定理 ，解得： （2）如果空气阻力不可忽略，则空气阻力做负功，故所求摩擦因素偏大。【举一反三】（1）根究整体法和牛顿第二定律求得整体的加速度和细绳上的拉力t，然后对a物体利用动能定理，拉力做正功，摩擦力做负功从而求得摩擦因素。(2) 如果空气阻力不可忽略，则空气阻力做负功，故所求摩擦因素偏大。23.（9分）某物理研究小组尝试利用图甲所示电路测量一节干电池（电动势约1.5v，内阻约几欧姆）的电动势和内阻。其中：电流表（量程ia=200ma，内阻ra=10）、电阻箱r（99.99，额定电流1a）、定值电阻r0(r0=5)。闭合开关s，改变电阻箱的阻值r，读出对应的电流表的读数i。然后再把相应的数据转换成1/r和1/i，填入如下表格中。数据组12345671/r(10-2-1)2.53.34.05.06.78.310.01/i(a-1)15.516.016.417.018.019.020.0回答下列问题：（1）请把第4组数据点补充在1/i-1/r图中，并画出1/i-1/r的图线。（2）根据1/i-1/r图线求出电池的电动势e= v，内阻r= 。（保留2位有效数字）【答案】（1）见下图 （2） 1.5 ； 6.0【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。【解析】 （1）根据描点法将第四组数据画在图中；并用直线将各点相连，如图所示；（2）由闭合电路欧姆定律可知：ra+r0=r1=10+5=15ir1=r 则可知： k=解得：e=1.5v；r=6.0；【举一反三】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意根据闭合电路欧姆定律得出正确表达式才能正确求解。24.（13分）2014年8月南京成功举办了第二届夏季青年奥运会，中国代表队共获得了30块金牌。中国小将吴圣平在跳水女子三米板中以绝对的优势夺冠。为了理解运动员在三米板跳水中的轨迹过程，特做了简化处理：把运动员看作质量为m=50.0kg的质点，竖直起跳位置离水面高h1=3.0m，起跳后运动到最高点的时间t=0.3s，运动员下落垂直入水后水对运动员竖直向上的作用力的大小恒为f=1075.0n，不考虑空气阻力，g=10m/s2，求：（1）运动员起跳时初速度v0的大小；（2）运动员在水中运动的最大深度h2。【答案】（1）3.0m/s （2）3.0m 【命题立意】本题旨在考查匀变速运动速度与时间的关系和动能定理。【解析】（1）运动员上升到最高点速度为零，由运动学公式有0=v0-gt， 代入g=10m/s2、t=0.3s，得v0=3.0m/s。 （2）运动员从起跳到水中最深，由动能定理有mg(h1+h2)-fh2=0-mv02/2， 代入v0=3.0m/s、h1=3.0m、f=1075.0n，得h2=3.0m。 【易错警示】（1）运动员向上做匀减速直线运动，根据匀变速速度与时间的关系直接求解速度。（2）运动员从起跳到落水最后速度变为零的过程中，重力做正功，水的阻力做负功，根据动能定理求得落水耳朵深度。25.（19分）如图所示，在无限长的水平边界ab和cd间有一匀强电场，同时在aefc、befd区域分别存在水平向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小相同，ef为左右磁场的分界线。ab边界上的p点到边界ef的距离为。一带正电微粒从p点的正上方的o点由静止释放，从p点垂直ab边界进入电、磁场区域，且恰好不从ab边界飞出电、磁场。已知微粒在电、磁场中的运动轨迹为圆弧，重力加速度大小为g，电场强度大小e（e未知）和磁感应强度大小b（b未知）满足e/b=，不考虑空气阻力，求：（1）o点距离p点的高度h多大；（2）若微粒从o点以v0=水平向左平抛，且恰好垂直下边界cd射出电、磁场，则微粒在电、磁场中运动的时间t多长？【答案】（1） （2）。（k=0，1，2，）【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。【解析】（1）微粒带电量为q、质量为m，轨迹为圆弧，有qe=mg。微粒在磁场中运动速率v1时恰好与ab相切，如图所示，o1、o2为微粒运动的圆心，o1o2与竖直方向夹角为，由几何知识知sin=。 微粒半径r1，由几何关系有r1+r1sin=，得r1=2l。 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有， 由动能定理有， 已知e/b=2，得h=l/2 （2）微粒平抛到ab边界上的m点的时间为t1，水平距离x1，由运动学公式有， 代入v0=、h=l/2，得t1=、x1=。 微粒在m点时竖直分速度v1=，速度为v=2、与ab夹角为=30。微粒在磁场中运动半径r2=4l。由几何关系知微粒从m点运动30垂直到达ef边界。 微粒在磁场中运动周期t=2r2/v=。 由题意有微粒运动时间t=t/3+kt/2，（k=0，1，2，）微粒运动时间t=。（k=0，1，2，） 【易错警示】（1）微粒在进入电磁场前做匀加速直线运动，在电磁场中做匀速圆周运动，应用牛顿第二定律与动能定理可以求出o到p的距离。（2）微粒在进入电磁场前做平抛运动，在电磁场中做匀速圆周运动，根据微粒做圆周运动的周期公式求出微粒的运动时间本题考查了求距离、微粒的运动时间问题，分析清楚微粒运动过程，应用动能定理、牛顿第二定律、平抛运动规律即可正确解题。（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作答，并用2b铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂黑的题号一致，在答题卡上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计分。33.【物理选修3-3】（15分）（1）（6分）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其v-t图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是 。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）a过程ab中气体一定吸热 bpc=pbpac过程bc中分子势能不断增大d过程bc中每一个分子的速率都减小e过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功【答案】abe【命题立意】本题旨在考查理想气体状态方程。【解析】a、由a到b，气体做等容变化，根据 ，温度升高、内能增大，故气体一定吸热，故a正确；b、从b到c做的是等压变化，故pc=pb，a到b为等容变化，温度升高，压强变大pbpa，故b正确；c、气体没有分子势能，故c错；d、b到c，温度降低，分子平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故d错误；e、c到a,气体等温变化根据，气体吸收的热量等于对外做的功，故e正确，故选abe。（2）如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的缸内。缸壁不可导热，缸底导热，缸底到开口处高h。轻质活塞不可导热，厚度可忽略，横截面积s=100cm2，初始处于气缸顶部。若在活塞上缓慢倾倒一定质量的沙子，活塞下移h/9时再次平衡。已知室温为t0=27，大气压强p0=1.0105pa，不计一切摩擦，g=10m/s2。（）求倾倒的沙子的质量m；（）若对缸底缓慢加热，当活塞回到缸顶时被封闭气体的温度t2为多大？【答案】（i）12.5kg （ii）64.5【命题立意】本题旨在考查理想气体状态方程。【解析】（）由玻意耳定律有p0sh=(p0+mg/s)s8h/9， 代入数据有m=12.5kg。 （）由盖吕萨克定律有8sh/9(t1+273)=sh/(t2+273) 得t2=64.5【易错警示】(1)气体做的是等温变化，利用玻意尔定律求解封闭其他的压强，从而求得所加沙子的质量。（2）对缸低加热，最后活塞恢复到初始位置，气体做的是等容变化，根据盖-吕萨克定律求解温度。34.【物理选修3-4】（15分）（1）（6分）图（a）为一列简谐横波在t=0时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=4m处的质点p的振动图象。下列说法正确的是 。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）a质点p的振幅为6cmb横波传播的波速为1m/sc横波沿x轴负方向传播d在任意4s内p运动的路程为24cme在任意1s内p运动的路程为6cm【答案】abd【命题立意】本题旨在考查波长、频率和波速的关系。【解析】a、由图像知，p点的振幅为6cm，故a正确；b、波速v= m/s=1m/s故b正确；c、根据题意可知，图乙为质点p从此时开始的振动图象，得出质点向下振动，则可确定波的传播方向为x轴正方向传播，故c错误；d、e4s为一个周期，故p点的路程为振幅的4倍，故为24cm，但是质点不是匀速振动，故任意1s的路程不一定为6cm，故d正确、e错误；故选abd。【易错警示】根据质点p的振动图象可确定质点p在某时刻的振动方向，从而确定波的传播方向由振动图象与波动图象可求出波的传播速度；根据各时刻可确定质点的加速度、速度与位移的大小与方向关系考查由波动图象与振动图象来确定波速，掌握质点不随着波迁移，理解在不同时刻时，质点的位置、加速度与速度的如何变化。（2）（9分）如图所示为某种材料做成的透明光学器件，横截面ab为半径为r的四分之一圆弧，o为圆心。一束宽度为r的单色平行光垂直ao面入射，该器件对光的折射率为n=。点c、d位于ao表面上。co=r/2，从c点入射的光线从ab弧面上的e点射出，出射角为。从d点入射的光经ab弧面一次反射后直接到达b点。求：（）的大小；（）通过计算说明从d点入射的光能否在ab弧面发生全反射？【答案】（i）60 （ii）发生全反射【命题立意】本题旨在考查光的折射定律。【解析】（）由几何关系知入射角i=ceb=30，根据折射定律有sin/sini=n， 代入n=、i=30，得=60。 （）画出光路如图，由反射定律有dfo=bfo，由几