湖北省孝感高级中学2014届高三理综(物理部分)五月模底考试试题

孝感高中2014届高三年级五月模拟考试理综试卷 物理
考试时间：
本试卷分第I 卷〔选择题〕和第II 卷〔非选择题〕两局部，考生作答时将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效。

总分为300分，考试时间150分钟。

可能用到的相对原子质量：H —1 C —12 N —14 O —16 Al —27 Ni —59
第I 卷〔选择题 共126分〕
二、选择题：本大题共8小题，每一小题6分，在每一小题给出的四个选项中，有的只有一项
符合题目要求，有的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。

第14-18为单项选择，第19-21为多项选择。

14．在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、
极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等。

以下关于物理学研究方法的表示不正确的答案是．．．．．．．
A ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法
B ．根据速度的定义式x
v t
∆=
∆，当t ∆趋近于零时，就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法
C ．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法
D ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段
位移相加，运用了微元法
15．如下列图，一轻杆两端分别固定着质量为m A 和m B 的两个小球A 和B 〔可视为质点〕。

将其
放在一个直角形光滑槽中，轻杆与槽右壁成α角，槽右壁与水平地面成θ角时，两球刚好能平衡，且α≠θ，如此A 、B 两小球质量之比为
A ．
cos cos sin sin αθ
αθ⋅⋅
B ．sin cos cos sin αθαθ⋅⋅
C ．sin sin cos cos αθαθ
⋅⋅
D ．cos sin sin cos αθαθ
⋅⋅
16．如下列图，将一质量为m 的小球从空中O 点以速度v 0水平抛出，飞行一段时间后，小球
经过空间P 点时动能为k E ，不计空气阻力，如此如下结论不正确的答案是．．．．．．．
A ． 小球经过P 点时竖直分速度为
2
02k E v m -
B ．从O 点到P 点，小球的高度下降2
2k E v mg g
- C ．从O 点到P 点过程中，小球运动的平均速度为20342k v E
m
+
D ．从O 点到P 点过程中，小球运动的平均速度为
022k
v E m
+
17．如下列图，PQ 、MN 是放置在水平面内的光滑导轨，GH 是长度为L 、电阻为r 的导体棒，
其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k 。

导体棒处在方向向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中。

图中E 是电动势为E ，内阻不计的直流电源，电容器的电容为C 。

闭合开关，待电路稳定后，如此有
A ．导体棒中电流为
21
+E
R r R +
B ．轻弹簧的长度增加
()1+BLE
k r R
C ．轻弹簧的长度减少
()
1+BLE
k r R
D ．电容器带电量为
1
+E
r R CR 2
18．如下列图，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B ，圆台
母线与竖直方向的夹角为θ。

一个质量为m 、半径为r 的匀质金属圆环位于圆台底部。

圆环中维持恒定的电流I ，圆环由静止向上运动，经过时间t 后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环上升的最大高度为H 。

重力加速度为g ，磁场的范围足够大。

在圆环向上运动的过程中，如下说法正确的答案是
A ． 在最初t 时间内安培力对圆环做的功为mgH
B ．圆环运动的最大速度为2cos BIrt gt m πθ
-
C ．圆环先做匀加速运动后做匀减速运动
D ．圆环先有扩张后有收缩的趋势
19．如下列图，M 是小型理想变压器，原、副线圈匝数之比12:10:1n n =，接线柱a 、b 接正
弦交变电源，电压311sin100()u t V π=.变压器右侧局部为火警系统原理图，其中2R 为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度升高而减小；1R 为定值电阻.如下说法正确的答案是
A ．变压器副线圈中电流的频率为50Hz
B ．电压表1V 的示数为31.1V
C ．当2R 所在处出现火警时，变压器原线圈的输入功率变大
D ．当2R 所在处出现火警时，电压表2V 的示数变小，电流表A 的示数变小
20．低碳环保是我们现代青年追求的生活方式。

如下列图，是一个用来研究静电除尘的实验
装置，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离
子，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电
机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。

转
动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动
手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。

关于这个现象，
如下说法中正确的答案是：
A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上
B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小
C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大
D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近如此加速度越小
21．随着地球资源的日益匮乏和环境的日益恶劣，人类设想在地球远地轨道上建立一个未来的圆环形太空城。

远远看去，好似一个巨大的车轮，圆环形
的直径为D，“轮胎〞是一个空心的大圆环，其内部直径为d
〔D>>d〕，是太空城的生活区。

同时，太空城还绕着自己的中
心轴慢慢旋转，利用旋转时产生的离心效应而制造出人造重力，
生活在其中的人类就有脚踏实地的感觉。

地球半径R，外表重
力加速度为g，地球自转周期为T，空间站轨道半径r。

如下说
法中正确的答案是
A．太空城中的“地面〞在图示的下外表
B．当太空城稳定地转动时，假设在“生活区〞上空某处静止释放一个物体，让太空城里的你来观察，你会观察到物体沿径向垂直太空城外边缘加速下落
C．假设忽略太空城的自转，如此太空城的绕地球转动的周期为
32
3 r T R
D．假设太空城的转速刚能提供和地球外表的实际重力加速度效果一样的人造“重力〞，
那么太空城自转的角速度为2g D
第II卷〔选择题共126分〕
三、非选择题：本卷分为必考题和选考题两局部。

第22—32题为必考题，每个试题考生都必
须作答。

第33—39题，考生根据要求选择作答。

22．如下列图的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体
受力的关系〔摩擦力已平衡〕。

小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子。

沙桶的总质量〔包括桶以与桶内沙子质量〕记为m，小车的总质量〔包括车、盒子与盒内沙子质量〕记为M。

〔1〕验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a如此从打下的纸带中计算得出。

屡次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度。

以合外力F 为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线。

在本次实验中，如果沙桶的总重力mg与Mg相比非常接近时，获得的实验数据是否会和理论预期产生较大差异？
答：.〔填“会〞或“不会〞〕理由是。

〔2〕验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系。

用图象法处理数据时，以加速度a 为纵横，应该以为横轴。

23．某同学对有故障的电热毯进展探究。

如图甲是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接。

如图乙为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表。

〔1〕请在下面方框中画出与图乙对应的电路图。

〔2〕断开K1，用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U－I曲线如图丙所示。

电热线材料的电阻率为2.5×10－7Ω·m，电热线的直径为0.200 mm。

可求得此电热线的电阻为________kΩ，总长度为________m。

〔结果均保存两位有效数字〕
〔3〕为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对如图中甲所示的各点进展测试，局部测试结果如下表所示。

由此测试结果可判断出电路有断路，位置在________之间〔在“1和2〞、“1′和2′〞、“2和3〞、“2′和3′〞中选填一项〕。

F
O x/m F/N 80 4
24．〔14分〕泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成
的洪流，它的面积、体积和流量都较大。

泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。

某课题小组对泥石流的威力进展了模拟研究，他们设计了如下的模型：在水平地面上放置一个质量为m=5kg 的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F 随位移变化如下列图，物体与地面间
的动摩擦因数为μ=0.6，g=10m/s 2。

〔1〕物体在运动过程中的最大加速度为多少 〔2〕在距出发点多远处，物体的速度达到最大 〔3〕物体在水平面上运动的最大位移是多少。

25．〔18分〕如下列图，匀强磁场的磁感应强度为B =0.15T ，方向垂直纸面向内，处于半径为R =0.1m 的圆形区域内，匀强磁场的最左端与y 轴相切于坐标原点O 。

在圆形磁场的最右端有一光屏与圆形磁场相切于A 点。

坐标原点O 有一粒子源，沿纸面向各个方向以一样的速率v 0=3×106
m/s 发射正粒子，粒子的比荷
810/q
kg c m
，不计粒子的重力。

试求：
〔1〕沿着x 轴正方向射出的粒子通过磁场后击中光屏的点与A 点距离
〔2〕沿什么方向发射的粒子在磁场中运动的时间最长，最长时间是多少
〔3〕假设粒子发射方向沿+X 轴方向，磁场可绕O 点在纸面内转动，为使得粒子击中光屏的点与A 点距离最大，求磁场绕O 点转过的角度，并求最大距离。

33．【物理——选修3-3】〔15分〕
〔1〕〔6分〕如下说法中正确的答案是。

〔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0分〕
A ．布朗运动是悬浮在液体中固体分子所做的无规如此运动
B ．叶面上的小露珠呈球形是由于液体外表张力的作用
C ．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点
D ．当两分子间距离大于平衡位置的间距r 0时，分子间的距离越大，分子势能越小
测试点 3和3′ 1和1′ 1′和3′ 1′和2 2和3 电表指针有无偏转
电压表 有 有 无 有 无 电流表
无
有
有
无
有
E ．温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有的分子的速率都增大 〔2〕〔9分〕如下列图，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两局部，分别密封着两局部理想气体 A 和 B 。

活塞的质量为m ，横截面积为S ，与隔板相距h 。

现通过电热丝缓慢加热气体，当A 气体吸收热量Q 时，活塞上升了h ，此时气体的温度为T 1。

大气压强为P 0，重力加速度为g 。

①加热过程中，假设A 气体内能增加了E ∆1，求B 气体内能增加量E ∆2
②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A 气体的温度为T 2。

求此时添加砂粒的总质量m ∆。

34．【物理——选修3-4】〔15分〕
〔1〕〔6分〕如下说法中正确的答案是 〔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0分〕
A ．当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长
B ．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
C ．a 、b 两束光照射同一双缝干预装置在屏上得到的干预图样中，a 光的相邻亮条纹间距
小于b 光的相邻亮条纹间距，如此可以判断水对a 光的折射率比b 光大 D ．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的
E ．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实
〔2〕〔9分〕某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和透明物质Ⅱ制成，其横截面如下列图，O 为AB 中点，BAC ∠=30o ，半圆形透明物质Ⅰ的折射率为n 1=3，透明物质Ⅱ的折射率为n 2。

一束光线在纸面内沿O 点方向射入元件，光线与AB 面垂线间的夹角为θ，通过观察发现此时从AC 面恰好无光线射出，在BC 面有光线垂直射出。

求：
①该透明物质Ⅱ的折射率n 2；
②光线在透明物质Ⅱ中的传播速度大小； ③光线与AB 面垂线间的夹角θ的正弦值。

35．【物理——选修3-5】〔15分〕
〔1〕〔6分〕如下说法正确的答案是____。

〔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0分〕
A ．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性
B ．汤姆孙发现了电子，说明原子核有自身的结构
C ．有核能释放的核反响就一定有质量亏损
D ．要使金属发生光电效应，所照射光的频率一定得到达到某一值
E ．一群氢原子从n=4的激发态向基态跃迁时，最多可放出3种不同频率的光子
〔2〕〔9分〕如下列图，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v 0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，以原速率弹回，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，求
v
v 的值。

2014届孝感高中五月摸底考试
物理参考答案
一、选择题 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 A
C
D
C
B
AC
CD
BD
二、实验题
22.〔1〕不会；因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg 〔2〕1
M m
+
23. 〔1〕电路图如右图
〔2〕0.58(0.57到0.59均可) 73(72到74均可)
〔3〕1和2
24．〔1〕2
/10s m a =〔2〕m x 5.2=〔3〕m s 33.530
160
==
【解析】
试题分析：〔1〕当推力F 最大时，加速度最大。

由
牛
顿
第
二
定
律
，
得
ma
mg F =-μ，
2
/10s m a =-
…………………………………………………4分
〔2〕由图像可知：F 随x 变化的函数方程为
8020F x =-
速度最大时，合外力为零。

即 F mg μ=
所
以
2.5x m = (5)
分
〔3〕位移最大时，末速度一定为0。

由动能定理可得 0F W mgs μ-= 由图像可知，力F 做的功为1
1602
F W Fx J =
= 所以 160
5.3330
s m =
=。

………………………………………………………………………5分 25.〔1〕带电粒子在磁场中运动半径r 满足：
2
v qvB m r
=①…………………………………………………1分
由①解得0.2mv
r m qB
=
=……………………………………………1分 带电粒子运动轨迹如图〔a 〕所示。

根据图中几何三角关系列出：
tan R
r
θ= ② ……………………………………………………1分
2αθ
=
③ ……………………………………………………………………………………1分
tan y R α=④ …………………………………………………………………………
………1分
由
①-④
解
答
0.4
3
y m =
……………………………………………………………………………1分 〔2〕由图〔a 〕可知，粒子在磁场中运动的圆心角2θ，根据带电粒子在磁场中运动时间与圆心角关系：
2m
t qB
θ=
⑤……………………………………………………………………………………2分 由⑤和sin 2d
r
θ=
可知，当弦长d =2R 时，圆心角2θ为最大，粒子运动时间最大，满足： 1
sin 2
R r θ=
=⑥ ……………………………………………………………………………2分 图a
由⑤解得圆心角260θ=，由此得粒子速度方向在第Ⅳ象限，与x 轴成30角时，在磁场中运动时间最大。

……………………………………………………………………………………………………1分
〔3〕先画出圆形磁场转动β角情形下带电粒子在磁场中运动情形，如图〔b 〕所示，由图中几何和三角关系列出：
tan x r θ=⑦…………………………………………1分 2αθ=⑧…………………………………………1分
(2)tan y R x α=-⑨…………………………………………1分
由⑦-⑨解答：
22tan 0.4tan 0.4
(2tan )tan 0.2(1tan )
1tan 1tan cot 1
y R r θθθαθθθθ=-=-==
-++⑩……………………2分
由⑩可知，当θ角最大时，y 也最大。

当带电粒子入射点和射出点刚好在一条直径上时，θ角最大。

1
sin ,302
R r θθ=
==
〔11〕…………………………………………………………………1分 由⑧⑨解
得
0.2(31)m y m =-。

…………………………………………………………………1分
33.【选修3-3】〔1〕BCE
〔2〕．102)E h S P mg Q E Δ－（＝Δ-+2
121T m T ∆=-（）
0Sp m g
+（） 【解析】
①气
体对外做功
B
气
体
对
外
做
功
h mg S P PSh W )(0+==…………………………………………2分
由
热
力
学
第
一
定
律
得
12+E E Q W ∆∆=-…………………………………………………………1分
解得
102)E h S P mg Q E Δ－（＝Δ-+…………………………………………………
………1分
②B 气体的初状态
10mg
p p S
=+
12V hS =T 1 B 气体末状态
图b
20(+)m m g
p p S
∆=+
1V hS = T 2 由
气
态
方
程
2
2
2111T V P T V P =……………………………………………………………………3分 解
得
2
121T m T ∆=-（
）0Sp m g
+（）……………………………………………………………2分
34.【选修3-4】
〔1〕ACE
〔2〕①3322=
n ②s m v 8
106.2⨯=③3
1sin =θ 【解析】
①由题意可知，光线射向AC 面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC 面从棱镜射出，光路图如如下图。

设该透明物质的临界角为C ，由几何关系可知
o C 6021===θθ………………………………………1分
2
1
sin n C =
……………………………………………………1分 得： 3
3
22=n ……………………………………………1分 ②由 v
c
n =
………………………………………………………1分 得：s m n c
v 82
106.2⨯==
………………………………1分 ③由几何关系得：
r=30°…………………………………………………………………………………1分
由相对折射率定义得：光由透明物质Ⅰ射入透明物质Ⅱ时，相对折射率：
1
2
21n n n =
……………………………………………………………………………………………1分
word
- 11 - / 11 β
θsin sin 21=n …………………………………………………………………………………………1分
35.【选修3-5】
〔1〕ACD
〔2〕小滑块以水平速度v 0右滑时
，有：
分 小滑块以速度v 滑上木板到运动至碰墙时速度为v 1，
如此有分 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v 2，
如此有12=(4)mv m m v +……………………………………………………………………………2分
由总能量守
恒可得：分 上述四式联立
，解得分。