湖北省武汉市2015届高三2月毕业生调研物理试题(精品解析版)

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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、1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。

在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平放置，指针靠近直导线，下列结论正确的是（）
A、把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动
B、把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针不会转动
C、把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度（与通电前相比）会逐渐减小
D、把黄铜针（用黄铜制成的指针）平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动
【答案】C
考点：地磁场安培右手定则
15、电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。

如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac间的电阻是cd间电阻的（n-1）倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为U，则输入端的电压为（）
A、nU
B、U
n
C、(1)
n U
-D、
1
U
n-
【答案】A
考点：串并联电路
16、在保证人身安全的情况下，某人从某一高度处竖直跳下到达水平地面。

从脚尖着地、双腿逐渐弯曲到静止的过程中，下列分析正确的是（）
A、人一直向下做减速运动
B、人先向下做加速运动，后向下做减速运动
C、人处于失重状态
D、人处于超重状态
【答案】B
【解析】
试题分析：脚尖刚刚着地的瞬间，地面支持力等于0，在随后的一段时间内，地面支持力逐渐增大，但地面支持力小于重力，此阶段运动为加速度逐渐减小的加速运动，为失重状态。

随着弯曲下降，地面支持力增大到大于重力，此阶段为加速度逐渐增大的减速运动，为超重状态，所以整个运动过程为先加速后减速，选项A错B对，先失重后超重，选项CD错。

考点：超重失重牛顿运动定律
17、如图1所示，固定的粗糙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能E k随位移x的变化规律如图2所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能E p 随位移x的变化规律如图3所示，重力加速度g=10m/s2。

根据上述信息可以求出（）
A、斜面的倾角
B、小滑块与斜面之间的动摩擦因数
C、小滑块下滑的加速度的大小
D、小滑块受到的滑动摩擦力的大小
【答案】D
考点：功和能的关系
18、“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星。

科学家们发现有3颗不同质量的“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转，公转周期分别为4天，10天和20天。

根据上述信息可以计算（）
A、3颗“超级地球”运动的线速度之比
B、3颗“超级地球”运动的向心加速度之比
C、3颗“超级地球”所受的引力之比
D、该恒星的质量
【答案】AB
【解析】
考点：万有引力与航天
60的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕19、如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为
转轴O 在竖直平面内转动。

现将一重力为G 的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角︒=60θ。

下列说法正确的是（ ）
A ．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为G
B ．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动︒60，则球对斜面的压力逐渐增大
C ．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动︒60，则球对挡板的压力逐渐减小
D ．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零 【答案】 AD
线运动，若满足重力和斜面弹力的合力恰好水平向右，即3a g =时，挡板恰好没有弹力，选项D 对。

考点： 动态平衡，牛顿运动定律
20、如图所示，空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体的四个顶点处，A 点为对应棱的中点，B 点为右
侧面的中心，C 点为底面的中心，D 点为正四面体的中心（到四个顶点的距离均相等）。

关于A 、B 、C 、D 四点的电势高低，下列判断正确的是（ ）
A ．A
B ϕϕ= B ．A D ϕϕ=
C ．B C ϕϕ>
D ．C D ϕϕ> 【答案】 BC
考点： 等量异种点电荷的电场分布
21、如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE （由细软导线制成）挂在两固定点A 、D 上，水平线段AD 为半圆的直径，在导线框的E 处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态。

在半圆形区域内，有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。

设导线框的电阻为r ，圆的半径为R ，在将导线上的C 点以恒定角速度ω（相对圆心O ）从A 点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A、在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针
B、在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中，通过导线上C
2 3BR
C、当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大
D、在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为
24
2
B R
r πω
【答案】AB
【解析】
试题分析：在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，磁感应强度不变，磁场中线框有效面积为以直径为底考点：电磁感应
第Ⅱ卷（非选择题共174分）
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（共129分）
22、（5分）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究。

在弹性限度内，将质量为m=50g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图1、图2中弹簧的长度L1、L2如下表所示。

已知重力加速度g=9.8m/s 2，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数k=__ ___N/m （结果保留两位有效数字）。

由表中数据
__ ___（填“能”或“不能”）计算出弹簧乙的劲度系数。

考点： 弹力和弹簧伸长量的实验探究
23、（10分）某实验小组测定水果电池的电动势和内阻，所用的器材有： 水果电池E ：电动势约为1V ；
电流表A ：量程10mA ，内阻约为几欧； 电压表V ：量程1V ，内阻R V =3kΩ； 滑动变阻器R
p ：最大阻值200Ω； 电阻箱R ：最大阻值9999Ω； 开关S ，导线若干。

（1）该实验小组设计了如图1所示的电路，实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数及
钩码个数 1 2 3 4 L 1/cm 30.00 31.04 32.02 33.02 L 2/cm
29.33
29.65
29.97
30.30
变化均很小，且电压表的示数变化很小，分析其原因是。

（2）该实验小组经过分析设计了如图2所示的电路，实验步骤如下：
第一步：闭合开关S，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，并计算出
对应的1
R与
1
U的值。

第二步：以
1
U
为纵坐标，
1
R
为横坐标，作出
1
U－
1
R图线（用直线拟合）。

第三步：求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。

请回答下列问题：
ⅰ、实验得到的部分数据如下表所示，其中当电阻箱的电阻R= 2000Ω时电压表的示数如图3所示。

读出数据，完成下表。

答：①，②。

R/Ω9000 6000 5000 4000 3000 2000
R-1/4
10Ω-1 1.11 1.67 2.00 2.50 3.33 5.00 U/V 0.53 0.50 0.48 0.46 0.43 ①
U-1/V-1 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 ②
ⅱ、若根据1
U－1
R图线求得直线的斜率
3
2.010Ω/V
k，截距1
V
3
b，则该水果电池的电
动势E= V，内阻r= Ω。

【答案】（1）r R（2）ⅰ、①0.37v②1
2.7
u
=ⅱ、0.6
E v
=3
1.210
r=⨯Ω
【解析】
考点： 测定电动势内电阻和电动势实验探究设计
24、（14分）甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。

质点甲做初速度为零，加速度大小为1a 的匀加速直线运动。

质点乙做初速度为0v ，加速度大小为2a 的匀减速直线运动至速度减为零保持静止。

甲、乙两质点在运动过程中的位置x —速度v 图象如图所示，虚线与对应的坐标轴垂直。

（1）在x —v 图象中，图线a 表示质点 （填“甲”或“乙”）的运动，质点乙的初速度v 0= ；
（2）求质点甲、乙的加速度大小1a 、2a 。

【答案】 （1）甲 06/v m s = （2）212m/s
a =
221m/s a =
【解析】
试题分析：（1）质点甲匀加速直线运动，速度随位移增大而增大，对照图像可得a 是甲的位移速度图像。

乙匀减速，速度虽位移的增大而减小，对照图像b 是乙的位移速度图像，初速度为06/v m s =
（2）设质点乙、甲先后通过x =6m 处时的速度均为v ，对质点甲：2
12v a x =①1分
考点： 匀变速直线运动
25、（18分）如图所示，等腰直角三角形ACD 的直角边长为2a ，P 为AC 边的中点，Q 为CD 边上的一点，DQ=a 。

在△ACD 区域内，既有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，又有电场强度大小为E 的匀强电场，一带正电的粒子自P 点沿平行于AD 的直线通过△ACD 区域。

不计粒子的重力。

（1）求电场强度的方向和粒子进入场区的速度大小v 0；
（2）若仅撤去电场，粒子仍以原速度自P 点射入磁场，从Q 点射出磁场，求粒子的比荷； （3）若仅撤去磁场，粒子仍以原速度自P 点射入电场，求粒子在△ACD 区域中运动的时间。

【答案】 (1) 0E v B = 场强的方向由A 指向C (2) 2
3q E
m aB = （3）
(153)aB
t -=
【解析】
试题分析：（1）正粒子在场区受力平衡：0qE qv B = ①2分 解得：0E
v B
=
1分 根据正粒子所受电场力的方向与场强的方向相同，可知场强的方向由A 指向C 。

1分
（2）粒子从P 点进入磁场，洛伦兹力指向PA ，圆心在PA 所在直线上，设PA 直线上面的O 点为圆心，设
解得：t = 2分
考点： 带电粒子在复合场中的运动
（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做答，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题目的题号一致，在答题卡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）对于相同质量、体积、温度的氧气和氢气，在温度不太低、压强不太大时，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0分）
A 、两种气体分子的平均动能相同
B 、两种气体的压强相同
C 、两种气体的内能不同
D 、两种气体分子热运动的平均速率不同
E 、若氢气的温度升高，则每个氢气分子的动能都增大
【答案】 ACD
A C
F
D
H
P
考点： 气体分子热运动
（2）（9分）如图所示，一直立气缸由两个横截面积不同的圆筒连接而成，活塞A 、B 间封闭有一定质量的理想气体，A 的上方和B 的下方分别与大气相通。

两活塞用长为L=30cm 的不可伸长的细线相连，可在缸内无摩擦地上下滑动。

当缸内封闭气体的温度为T 1=300K 时，活塞A 、B 的平衡位置如图所示。

已知活塞
A 、
B 的质量均为m=1.0kg ，横截面积分别为S A =20cm 2、S B =10cm 2，大气压强为P 0=1.0×105Pa ，重力加速度为g=10m/s 2。

（i ）活塞A 、B 在图示位置时，求缸内封闭气体的压强；
（ii ）现对缸内封闭气体缓慢加热，为使气缸不漏气，求缸内封闭气体的最高温度。

【答案】（i ） 51.210Pa ⨯ （ii ）2400T K =
考点：理想气体状态方程
34．【物理──选修3-4】（15分）
（1）（6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=12m处的质元的振动图线如图1所示，在x=18m处的质元的振动图线如图2所示。

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0分）。

A、该波的周期为12s
B、x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰
C、在0~4s内x=12m处和x=18m处的质元通过的路程均为6cm
D、该波的波长可能为8m
E、该波的传播速度可能为2m/s
【答案】ABD
考点：机械振动机械波
∆的三棱镜置于空气中，顶角∠A=60°。

纸面内一细光束以（2）（9分）如图所示，横截面（纸面）为ABC
入射角i射入AB面，直接到达AC面并射出，光束在通过三棱镜时出射光与入射光的夹角为φ（偏向角）。

改变入射角i，当i=i0时，从AC面射出的光束的折射角也为i0，理论计算表明在此条件下偏向角有最小值φ0=30°。

求三棱镜的折射率n。

n=
【答案】2
考点：光的折射
35．【物理──选修3-5】（15分）
（1）（6分）如图为氢原子能级图。

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0分)
A．一个处于n=3能级的氢原子，可以吸收一个能量为0.7eV的光子
B ．一个处于n=3能级的氢原子，可以吸收一个能量为2eV 的光子
C ．大量处于n=3能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出3种频率的光子
D ．氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量不可能大于13.6eV
E ．用能量为10eV 和3.6eV 的两种光子同时照射大量氢原子，有可能使处于基态的氢原子电离
【答案】 BCD
考点：
（2）（9分）如图所示，AB 为倾角037θ=的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC 相连接，质量为2m 的小球乙静止在水平轨道上，质量为1m 的小球甲以速度v 0与乙球发生弹性正碰。

若12:1:2m m =，且轨道足够长，要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围。

（0sin 370.6=，0cos370.8=）
【答案】 0.45μ<
考点： 动量守恒定律。