湖北省黄冈市高三3月质量检测物理试卷及答案

湖北省黄冈市2015届高三3月调考理综物理试题14.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联 系在该实验中为使小磁针偏转明显，下列做法可行的是 A.小磁针放在通电直导线延长线上 B.小磁针放在通电直导线所在水平面内且与之平行 C.通电直导线沿东西方向放置 D.通电直导线沿南北方向放置15如图所示，在投球游戏中，某人将小球从P点以速度v水平抛向固定在水平地面上的塑 料筐，小球恰好沿着筐的上沿人筐并打在筐的底角若要让小球进人筐中并直接击中筐 底正中间，下列做法可行的是 A.在P点将小球以小于v的速度水平抛出 B.在P点将小球以大于v的速度水平抛出 C.在P点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出 D.在P点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出16.如图所示，套有光滑小铁环的细线系在水平杆的两端A,B上，当杆沿水平方向运动时， 小环恰好悬于A端的正下方并与杆保持相对静止，已知小环质量为m,重力加速度为g,下列分析正确的是 A.杆可能作匀速运动 B.细线的张力可能等于mg C.杆一定向右作加速度大于g的匀加速运动D.杆可能向左作加速度小于g的匀减速运动17.如图甲所示，在电阻R = 1,面积S1= 0. 3m2的圆形线框中心区域存在匀强磁场，圆形磁场区面积 S2 =0. 2 m2若取磁场方向垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间的变化规律可用图乙描 述，则线框中的感应电流I（取顺时针方向为正方向）随时间t的变化图线是18.如图所示，边长为L的等边三角形导体框是由3根电阻均为3r的导体棒构成，磁感应强 度为B的匀强磁场垂直导体框所在平面，导体框两顶点与电动势为E,内阻为r的电源 用电阻可忽略的导线相连，则整个线框受到的安培力大小为19.如图所示，光滑绝缘水平桌面上方存在水平方向的匀强电场，当带电小球A,B置于桌面 上适当位置时两小球洽能静止现让小球B获得由A指向B的初速度，使其在桌面上运 动，已知在随后的运动中A,B未离开电场，下列分析正确的是 A匀强电场方向一定与AB连线平行 B.小球A、B电性一定相反，电量可能不等 C.运动中B的电势能一直减小 D.运动中B的动能一直减小20.假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面两极处的重力加速度大小为g。地 球的半径为R，地球自转的周期为T，引力常量为G.则可知 A.地球的质量为 B.地球表面赤道处的重力加速度大小为 C.近地卫星在轨运行的加速度大小为D.地球同步卫星在轨运行的加速度大小为21.如图所示，在内壁光滑的圆筒内有一根原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧的一 端固定在圆筒底部，另一端系着质量为m的小球现让圆筒绕通过底部的竖直轴在水 平面内从静止开始加速转动，当弹簧长度达到2L时即让圆筒保持此时的转速匀速转 动已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数,x为其形变量下列对上述过程的分析正确的是 A小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B.圆筒匀速转动的角速度为 C.弹簧对小球做的功为 D.圆筒对小球做的功为 第II卷非选择题共174分）三、非选择题：包括必考题和选考题两部分第22题一第32题为必考题，每个试题考生都必须作答第33题一第40题为选考题，考生根据要求做答（一）必考题（11题共129分）22.（6分）如图甲所示是用来测量重力加速度的装置实验时通过电磁铁控制小铁球从A处 自由下落，小铁球下落过程中依次经过并遮挡两个光电门B,C,，B,C光电门测得光束被 遮挡的时间分别为t1、t2，用刻度尺测量出B,C，光电门的高差h.。 回答下列问题： (1)若用螺旋测微器测得小铁球直径的示数如图乙所示，则小铁球的直径dmm； (2)重力加速度g与题中给定的物理量的关系式为：g=； (3）写出一条减小实验误差的建议：23.（9分）某同学利用如图(a)所示电路，测量一个 量程为0-3V,内阻约3k。的电压表V1的内阻Rx，所用的实验器材有：待测电压表 V1；电压表V2（量程010 V,内阻约10k）；滑动变阻器R1 (0-500)；定值电阻R=5.0；电源E（电动势8V，内阻较小）；开关一个、导线若干 回答下列问题： (1)根据图(a)所示的电路，在图(b)中用笔画线代替导线将实物图的电路连接完整； (2)闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片调到最 端（填“左”或“右”），多次调节滑动变阻器，记下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2； (3)该同学以U2为纵坐标，U1为横坐标建立坐标系，根据测得数据描点作图如图(c)所示由电路图可知U2与U1的关系式为U2= （用题中所给物理量符号表示）， 结合图线（c）和已知数据可求得待测电压表内阻Rx= k;(结果保留2位有效数字） (4)该同学还想利用图(a)电路，测量一量程为0-1V、内阻约2 k的电压表内阻，为保证实验中的测量数据变化范围尽量大，只需更换一个定值电阻即可，若有四个阻值分别为2.0 k, 8.0 k, 14.0 k, 20.0 k的定值电阻可供选择，他应选用阻值为 k的定值电阻 24.（12分）如图所示，水平地面O点正上方的装置M每隔相等的时间由静止释放一小球当某小球离开M的同时,O点右侧一长为L=1. 2m的平板车开始以a = 6.0m/s2的恒定加速度从静止开始向左运动，该小球恰好落在平板车的左端已知平板车上表面距离M的竖直高度为h =0. 45m.忽略空气的阻力，重力加速度g取l0 m/s2 (1)求小车左端离O点的水平距离s； (2)若至少有2个小球落到平板车上，则释放小球的时间间隔t应满足什么条件？25.(20分）如图所示，在xoy直角坐标平面内的区域有垂直纸面向里的匀强 磁场，磁感应强度B=0. 32T, 0x<2. 56m的区域有沿一x方向的匀强电场在x轴上 坐标为的S点有一粒子源，它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向各发射一 个比荷奈;速率的带正电粒子若粒子源只发射一次，其中只有一个粒子Z刚能到达电场的右边界，不计粒子的重力和粒子间的相互作用求： （1)电场强度的大小E及Z粒子从S点发射时的速度方向与磁场左边界的夹角(2)Z粒子第一次刚进入电场时，还未离开过磁场的粒 子占粒子总数的比例33.物理一一选修3-3（15分） (1）(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分每选错1个扣3分，最低得分为。分）， A.晶体不一定都具有各向异性 B.气体的压强是由气体分子间斥力产生的 C.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 D.液体表面张力是由于表面层分子间距离大，分子力表现为引力所致 E.已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，不能估算气体分子的大小 (2) (9分）如图所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S=103m2，活塞的质量为m=2kg,厚度不计在A,B两处设有限制装置，使活塞只能在A,B之间运动，B下方汽缸的容积为A,B之间的容积为2. 0 X 104 m3，外界大气压强p0=1.0X105Pa开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0. 9p0，温度为27，现缓慢加热缸内气体，直至327求： (i)活塞刚离开B处时气体的温度t2； (ii)缸内气体最后的压强34.物理选修3-4（15分） (1)(6分）一列自右向左传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为 (1,0)的质点刚好开始运动，在t1 =0. 3s时刻，P质点在0时刻后首次位于波峰,Q点 的坐标是（-3,0)，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分每选错1个扣3分，最低得分为。分） A.在t=0时刻，质点P的速度方向为一y方向 B.这列波的传播速度为 C.在t=0至t1=0. 3s时间内，质点A运动的路程为0. 03m D.在t2 =0. 5s时刻，质点Q首次位于波峰 E这列波的波源起振方向为+y方向 (2)(9分）如图是透明半球的截面图，球半径为R;O为截面的圆心，AB为半球直径， MN为半球的轴线垂直于AB一束单色光平行于MN人射，有两束光分别从半球上 B,C两点射出，其中从C点射出的光束交MN于D点，且CD=R. (i)求透明半球对该单色光的折射率n； (ii)若换用另一束单色光仍从原位置沿原方向人射，C点无光线射出，求半球对这束 单色光的折射率满足的条件35物理一选修3-5（15分） (1)(6分）衰变成犷Pa的方程是为释放出的核能，X 为新生成粒子），若和X粒子的质量分别为的半 衰期为T,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，选对三个得6分每选错一个扣3分，最低得分为0分） A. 原子核与原子核相比核子数没变但多出一个质子 B、X粒子是电子，该衰变反应说明电子是原子核的组成部分 C该衰变是衰变，产生的射线穿透能力比射线弱 D.若用C表示光速，则E经过3T时间将只剩下 (2）（9分）如图所示，足够长的木板A和物块C置于同一光滑水平轨道上，物块B置于 A的左端，A,B,C的质量分别为m、2m和3m.已知A,B一起以v0的速度向右运 动，滑块C向左运动，A、C碰后连成一体，最终A、B、C都静止求： （i）C与A碰撞前的速度大小； (ii) A、C碰撞过程中C对A的冲量大小黄冈市2015年高三年级3月份质量检测理科综合能力测试物理部分答案及评分建议题号1415161718192021选项DCD CB ACABDBD22(1) 20.685 (20.683-20.687均可)（2分）(2) （2分）（3）改变光电门的位置多次测量求g的平均值。（说明：只要措施有理均可，如：换用体积更小的铁球）（2分）23（1）实物连线图（2分） (2) 左（1分）(3) (1+)U1，3.2（每空2分） (4) 14.0（2分）24（12分）解：(1)设小球自由下落至平板车上表面处历时t0，在该时间段内由运动学方程对小球有：h= （2分）对平板车有：s= （2分）由式并代入数据可得：s=0.27m （2分）(2) 从释放第一个小球至第2个小球下落到平板车上表面高度处历时t+t0，设平板车在该时间段内的位移为s1，由运动学方程有：s1= （2分）至少有2个小球落在平板车上须满足：s1s+L （2分）由式并代入数据可得：t0.4s （2分）25（20分）解：（1）由题意可知Z粒子是垂直电场左边界进入电场的，作出Z粒子在磁场中的运动轨迹如图（a）所示，O1为轨迹圆圆心。分别用dB和dE表示电场和磁场区域的宽度。对Z粒子在电场中运动，由动能定理有：qEdE =mv2（2分）代入数据解得：E=1.0104N/C（2分）Z粒子在磁场中作圆周运动，设轨迹圆半径为r，由圆周运动的规律有：qvB=m （2分）由几何知识可知：在SOO1中满足：cos= = （2分）由并代入数据可得：= （2分）（2）作Z粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦SN如图（b）所示，由几何知识得：SNO1为等边三角形， SN= r ，弦切角 （2分）由题意可知：在磁场中圆弧轨迹对应的弦长大于r的粒子，满足Z粒子第一次刚要进入电场时未离开过磁场。 （2分）作出另两个圆弧轨迹对应的弦长等于SN的粒子轨迹，交磁场左右边界分别为P、O1，粒子在S点的速度分别为v1和v2。由图可知发射方向在v1和v2之间的粒子轨迹弦长大于r，对应的发射方向分布的角度范围为：1 =0 （2分）由图可知Z粒子的发射速度与磁场左边界所夹角度范围内发射的粒子轨迹弦长也大于r （2分）所以有：=（1分）解得: =（1分）33（1）ADE（6分）（2）（i）活塞刚离开B处时，气体压强p2= p0+ （1分）气体作等容变化有： （2分）由式并代入数据解得：t2=127 （2分）（ii）设活塞最终能移动到A处，由理想气体状态方程有： （2分）由式并代入数据解得：P3=1.5105Pa （1分）因p3> p2，故活塞最终位置在A处，缸内气体最后的压强为1.5105Pa （1分）34（1）ADE (6分)（2）（i）作平行光线的反射和折射光线如图所示，入射角为i，折射角为由反射定律和等腰COB的特点可得：3i= （1分）又由CD=OC=R可知COD为等腰三角形，可得：=2i （1分）由折射定律有：n（2分）由得：n= （2分）（ii）当C点无光线射出时，平行光在球面发生全反射，有： n （2分）由解得： n2（1分） 35（1）ADE (6分)（2）（i）设C 与A碰前速度大小为v1 ,以A碰前速度方向为正方向，对A、B、C从碰前至最终都静止过程由动量守恒定律得： (m+2m)v03mv1 = 0 （2分）解得： v1 = v0 （2分）（ii）设C 与A碰后共同速度大小为v2，对A、C在碰撞过程由动量守恒定律得：mv03mv1 =(m+3m)v2 （2分）在A、C碰撞过程中对A由动量定理得： ICA=mv2mv0 （2分）由式解得： ICA= （1分）即A、C碰过程中C对A的冲量大小为