湖南省五市十校高三物理3月联考试题（含解析）新人教版.doc

2015年湖南省五市十校联考高考物理模拟试卷（3月份）一、本题共8小题，每小题6分，共48分1（6分）（2015湖南模拟）在物理学发展史上伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献 以下选项中符合他们观点的是（）a 人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方b 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：物体受的力越大速度就越大c 两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落较慢d 一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”【答案】a【命题立意】本题旨在考查物理学史。【解析】a、人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，人保持起跳时车子的速度，而车子一直加速前进，人水平速度将比车子后面运动的速度小，所以将落在起跳点的后方，符合伽利略、牛顿的惯性理论，故a正确；b、力越大，物体运动的速度越大，不是伽利略、牛顿的观点，故b错误；c、伽利略、牛顿认为重物与轻物下落一样快，所以此选项不符合他们的观点，故c错误；d、此选项说明力是维持物体运动的原因，是亚里士多德的观点，不是伽利略、牛顿的观点，故d错误。故选：a2（6分）（2015湖南模拟）如图，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，o点为球心，a、b是两个相同的小物块（可视为质点），物块a静止在左侧面上，物块b在图示水平力f作用下静止在右侧面上，a、b处在同一高度，ao、bo与竖直方向的夹角均为，则a、b分别对球面的压力大小之比为（）a sin2：1 b sin：1 c cos2：1 d cos：1【答案】c【命题立意】本题旨在考查共点力平衡的条件及其应用。【解析】分别对a、b两个相同的小物块受力分析如图，由平衡条件，得：同理：由牛顿第三定律，a、b分别对球面的压力大小为、，则它们之比为，故c正确。故选：c3（6分）（2015湖南模拟）某运动员（可看作质点）参加跳台跳水比赛，t=0是其向上起跳离开跳台瞬间，其速度与时间关系图象如图所示，则（）a t1时刻开始进入水面b t2时刻开始进入水面c t3时刻已浮出水面d 0t2时间内，运动员处于超重状态【答案】b【命题立意】本题旨在考查匀变速直线运动的图像、超重和失重。【解析】abd、从开始到时刻，图象为直线，说明整个过程中的加速度是相同的，加速度向下，处于失重状态，所以在时间内人在空中，先上升后下降，时刻到达最高点，之后速度减小，开始进入水中，所以ad错误，b正确；c、时刻，人的速度减为零，此时人处于水下的最深处，故c错误故选：b4（6分）（2015湖南模拟）如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10w的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是（）a 变压器输入电压的瞬时值表达式为=220sint（v）b 电压表的示数为220vc 变压器原、副线圈的匝数比为11：1d 变压器的输入功率为110w【答案】c【命题立意】本题旨在考查变压器的构造和原理。【解析】a、由图象可知，故a错误；b、原线圈输入电压为，电压表示数为灯泡的额定电压，故b错误;c、由b分析，结合变压比公式得，故c正确；d、变压器的输入功率与输出功率相等，为，故d错误。故选：c5（6分）（2015湖南模拟）如图所示，a、b、c、d为某匀强电场中的四个点，且abcd、abbc，bc=cd=2ab=2l，电场线与四边形所在平面平行已知a=20v，b=24v，d=8v一个质子经过b点的速度大小为v0，方向与bc夹角为45，一段时间后经过c点，e为质子的电量，不计质子的重力，则（）a c点电势为14vb 质子从b运动到c所用的时间为c 场强的方向由a指向cd 质子从b运动到c电场力做功为12ev【答案】b【命题立意】本题旨在考查电势、电场强度。【解析】a、三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，bd连线四等分，如图所示，已知a点电势为，b点电势为，d点电势为，且abcd，因此根据几何关系，可得m点的电势为，与a点电热势相等，从而连接am，即为等势面；三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，bd连线中点o的电势与c相等，为16v故a错误；b、质子从做类平抛运动，沿初速度方向分位移为，此方向做匀速直线运动，则，故b正确；c、oc为等势线，其垂线bd为场强方向，故c错误d、电势差，则质子从电场力做功为，故d错误。故选：b6（6分）（2015湖南模拟）如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路虚线mn右侧有磁感应强度为b的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径cd始终与mn垂直从d点到达边界开始到c点进入磁场为止，下列说法中正确的是（）a 感应电流方向为逆时针方向b cd段直导线始终不受安培力c 感应电动势的最大值e=bdvd 感应电动势的平均值=bdv【答案】ad【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、安培力。【解析】a、在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，a正确；b、根据左手定则可以判断，受安培力向下，故b错误；c、当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为，这时感应电动势最大：，c错误；d、由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值，故d正确。故选：ad【易错警示】本题注意以下几点：（1）感应电动势公式来计算平均值；（2）利用感应电动势公式计算时，l应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度。7（6分）（2015湖南模拟）一质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于o点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到与弹簧水平的位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，如图所示若全过程中弹簧处于伸长状态且处于弹性限度内，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）a 当弹簧与杆垂直时，小球动能最大b 当小球沿杆方向的合力为零时，小球动能最大c 在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中，弹簧所做的负功小于mghd 在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中，弹簧弹性势能的增加量等于mgh【答案】bd【命题立意】本题旨在考查功能关系、功的计算。【解析】ab、弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值，故a错误，b正确；cd、小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为，故c错误，d正确。故选：bd8（6分）（2015湖南模拟）某国际研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质，达到质量转移的目的根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道近似为圆，则在该过程中（）a 双星做圆周运动的角速度不断减小b 双星做圆周运动的角速度不断增大c 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径渐小d 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大【答案】ad【命题立意】本题旨在考查万有引力定律及其应用。【解析】ab、设体积较小的星体质量为，轨道半径为，体积大的星体质量为，轨道半径为r2双星间的距离为，转移的质量为，根据万有引力提供向心力对： 对： 由得：，总质量不变，两者距离增大，则角速度变小故a正确、b错误；cd、由式可得：，把的值代入得：，因为，增大，故增大即质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大，故c错误、d正确。故选：ad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）（2015湖南模拟）如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量m，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量（填“需要”或“不需要”）（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d=mm（3）某次实验过程：力传感器的读数为f，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证 的表达式是【答案】：（1）不需要；（2）5.50；（3）【命题立意】本题旨在考查探究功与速度变化的关系。【解析】（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量；（2）游标卡尺的主尺读数为，游标读数等于所以最终读数为：；（3）由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度滑块通过光电门1速度为：滑块通过光电门2速度为：根据功能关系需要验证的关系式为：故答案为：（1）不需要；（2）5.50；（3）。10（9分）（2015湖南模拟）led绿色照明技术已经走进我们的生活某实验小组要精确测定额定电压为3v的led灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500，电学符号与小灯泡电学符号相同实验室提供的器材有：a电流表a1（量程为0至50ma，内阻ra1约为3）b电流表a2（量程为0至3ma，内阻ra2=15）c定值电阻r1=697d定值电阻r2=1985e滑动变阻器r（0至20）一只f电压表v（量程为0至12v，内阻rv=1k）g蓄电池e（电动势为12v，内阻很小）f开关s一只（1）如图所示，请选择合适的器材，电表1为，电表2为，定值电阻为（填写器材前的字母编号）（2）将采用的电路图补充完整（3）写出测量led灯正常工作时的电阻表达式rx=（填字母），当表达式中的（填字母）达到，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为led灯正常工作时电阻【答案】（1）f、b、d；（2）电路图如图所示；（2）、【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。【解析】（1）（2）要精确测定额定电压为的led灯正常工作时的电阻，需测量led灯两端的电压和通过led灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量led两端的电压，可以将电流表与定值电阻串联改装为电压表测量电压；改装电压表的内阻：，的内阻约为，则定值电阻应选d；led灯正常工作时的电流约为左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于led的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示，由以上分析可知，电表1为f，电表2为b，定值电阻为d；（3）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压，通过灯泡的电流，所以led灯正常工作时的电阻;改装后的电压表内阻为，则当时，led灯两端的电压为，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻故答案为：（1）f、b、d；（2）电路图如图所示；（2）、。11（14分）（2015湖南模拟）如图所示，在高速公路某处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度若汽车距测速仪355m时刻测速仪发出超声波，同时汽车由于紧急情况而急刹车，当测速接收到反射回来的超声波信号时，汽车恰好停止，此时汽车距测速仪335m，已知声速为340m/s（1）求汽车刹车过程中的加速度；（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h110km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？【答案】（1）；（2）则该汽车刹车前的行驶速度合法【命题立意】本题旨在考查匀变速直线运动的位移与时间的关系。【解析】（1）根据题意，超声波和汽车运动过程的示意图，如图所示：超声波从b发出到a与被a反射到被b接收所需的时间相等，在整个这段时间内汽车的位移为：，初速度为零的匀变速直线运动，在开始相等时间内的位移之比为：，所以，则超声波被a接收时，ab的位移，所以超声波从b发出到被a接收所需的时间，则：根据得：（2）由a车刹车过程中的位移：解得刹车前的速度：车速在规定范围内，是合法的。答：（1）汽车刹车过程中的加速度为；（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在，则该汽车刹车前的行驶速度合法。12（18分）（2015湖南模拟）如图所示，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y轴正方向，磁场方向垂直于xy平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样一带正电荷的粒子从坐标原点o（0，0）点以一定的速度平行于x轴正向入射这时若只有磁场，粒子将做半径为r0的圆周运动；若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动现在只加电场，当粒子从o点运动到x=r0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x轴交于m点，不计重力，求：（1）粒子到达x=r0平面时的速度（2）m点的横坐标xm【答案】（1），速度方向与x轴的夹角为；（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）粒子做直线运动时，有：只有磁场时粒子做圆周运动，有：只有电场时，粒子做类平抛运动，则有：解得：粒子的速度大小为：速度方向与x轴的夹角为：（2）当粒子从运动到平面，粒子与x轴的距离为：撤去电场加上磁场后，有：解得：此时粒子的运动轨迹如图所示：圆心c位于与速度方向垂直的直线上，该直线与x轴和y轴的夹角均为，由几何关系可得c点的坐标为：过c点作x轴的垂线，在中，有：解得：m点的横坐标为：答：（1）粒子到达平面时的速度大小为，速度方向与x轴的夹角为；（2）m点的横坐标是。【举一反三】该题是带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们理解仅有电场时，粒子做类平抛运动，只有磁场时做匀速圆周运动，再根据圆周运动和平抛运动的基本公式及几何关系解题，本题难度较大。（二）选做题【选修3-3模块】（15分）13（6分）（2015湖南模拟）有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是（）a 一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变b 物体的温度越高，分子热运动越剧烈c 物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和d 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的e 外界对物体做功，物体的内能必定增加【答案】abc【命题立意】本题旨在考查热力学第一定律、布朗运动。【解析】a、温度是分子平均动能的标志，所以温度不变，分子的平均动能不变，a正确；b、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，b正确；c、物体的内能就是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和，c正确；d、布朗运动是由液体分子之间的不规则运动引起的，d错误；e、改变内能的方式有做功和热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，e错误。故选：abc14（9分）（2015湖南模拟）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体活塞的质量为m，横截面积为s，与容器底部相距h现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为t1时活塞上升了h已知大气压强为p0重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦求温度为t1时气体的压强；现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来位置，求此时气体的温度【答案】； 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程。【解析】设气体压强为，由活塞平衡知：解得：设温度为时气体为初态，回到原位置时为末态，则有：初态：压强：，温度，体积：末态：压强：，温度，体积：由理想气体的状态方程代入初、末态状态参量解得：答：温度为时气体的压强；此时气体的温度。【选修3-4模块】（15分）15（2015湖南模拟）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，图中每小格代表1m，a、b、c为三个质点，a正向上运动由此可知（）a 该波沿x 轴正方向传播b c正向上运动c 该时刻以后，b比c先到达平衡位置d 该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处e a质点振动一个周期，波传播的距离为8m【答案】ace【命题立意】本题旨在考查横波的图象、波长、频率和波速的关系。【解析】a、a点正向上运动，振动比左侧邻近的波峰迟，所以该波沿x轴正方向传播，故a正确；b、c波向右传播，由波形的平移法可知此时b向上运动，c正向下运动，所以b比c先到平衡位置，故b错误，c正确；d、由质点的运动方向判断可知，c比b先到达离平衡位置最远处，故d错误；e、a质点振动一个周期，波传播一个波长的距离，即为8m，故e正确。故选：ace16（2015湖南模拟）如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏两束关于中心轴oo对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出当光屏距半球上表面h1=40cm时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与oo轴的交点，当光屏距上表面h2=70cm时，在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑求：该半球形玻璃的折射率【答案】【命题立意】本题旨在考查光的折射定律。【解析】光路如图所示，设临界光线ae、bf入射后，经e、f两点发生全反射，由几何关系可得： 又由折射定律得：答：该半球形玻璃的折射率为。 物理选修3-5（15分）17（2015湖南模拟）下列说法正确的是 （）a 根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小b 放射性物质的温度升高，则半衰期减小c 用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，不可能使氘核分解为一个质子和一个中子d 某放射性原子核经过2次衰变和一次衰变，核内质子数减少3个e 根据玻尔理论，氢原子的