湖北省部分重点中学2015届高三第一次联考物理试题

高三物理试卷

命题学校：武汉三中 命题教师：彭爱国 审题教师： 郑愈平

考试时间：2014年11月6日下午14：00—15：30 试卷满分：110分

一、选择题，本题共12小题，每小题4分，共48分，1～7小题为单项选择，8～12小题为多项选择，选全得4分，选对但不全得2分，错选0分。

1、关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（ ） A.安培力的方向可以不垂直于直导线 B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向

C. 将通电直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的2倍

2D. 安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以安培力永不做功

2、取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能恰好是重力势能的3倍。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（ ）

A. B.  C.  D. 5

643123、如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力比初始时( )

A．增加了5mg B．减小了5mg C．增加了4mg D．减小了4mg

4、如右图，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零。对于该运动过程，若用x、a、

Ep、Ek、分别表示滑块下滑的位移的大小、加速度的大小、

V0 重力势能（以斜面底面所在平面为零势面）和动能，t表示时间，则下列图像最能正确描述这一运动规律的是（ ）

x a Ep Ek o A t B t o C t o U/V D t 5、硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常数），图线5 3.6 a 2 b b是某电阻R的U-I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（ ） A. 8.0Ω B. 10Ω C. 12Ω D. 12.5Ω O 0.2 0.3 0.4 I/A 6、如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带点微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（ ）

A．若微粒带正电荷，则电场力一定小于重力 B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C．微粒从M点运动到N点动能不一定增加

D．微粒从M点运动到N点机械能可能增加也有可能减少 7、一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，电场强度E的大小与位移x的关系如右图所示。下列图象中

O x E 合理的是 （ ）  Ek O v a x 粒子所处位置电势与位

O 粒子动能与位移关系

x O 粒子速度与位移关系

x O C

D

x 粒子加速度与位移关系

移关系 A

B

8、如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合电建S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴将向下运动的是（ ）

A．增大R1的阻值 B．将两极板错开少许 C．增大两板间的距离 D．断开电键S

9、如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是（ ） A．粒子一定带正电 B．加速电场的电压U1ER 2C．直径PQ2qmER BD．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷

10、如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x 轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（ ） A．O点的电场强度为零，电势最低 B．O点的电场强度为零，电势最高

C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势降低

D．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低 11、如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、 V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，则（ ）

A．A的示数减小 B．U1大于U2

C．U3与I的比值等于Rr D．电源的输出功率一定增大

12、“蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2、t4时刻图线切线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法中正确的是 ( ) A. t3 时刻运动员的加速度为零

B．t2～t4时间内运动员的机械能先减小后增大

O C．t3～t4时间内运动员处于超重状态

D．t4时刻运动员具有向上的最大速度

二、实验题，本大题共2小题，13题6分，14题8分，共14分。 13、下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为 mm和 mm。

14、某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表：量程0～0.6 A，内阻rA0.3 C．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为0.1 D．电压表：量程0～3 V，内阻未知 E．电压表：量程0～15 V，内阻未知 F．滑动变阻器：0～10 Ω，2 A G．滑动变阻器：0～100 Ω，1 A H．开关、导线若干

伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．

(1)在上述器材中请选择适当的器材：__ _ (填写选项前的字母)； (2)实验电路图应选择下图中的 （填“甲”或 “乙”）

丙

(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝___ ___V，内电阻r＝__ __ Ω. 三、计算题，本题共4小题，共48分，15题10分，16题12分，17题12分，18题14分，解答要求写出方程和必要的文字说明，只有结果没有过程的不给分。 15、（10分）如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，轨道表面粗糙,点A距

水面的高度为H， B点距水面的高度为R，一质量为m的游客（视为质点）从A点由静止开始滑下，到B点时沿水平切线方向滑离轨道后落在水面D点， OD=2R，不计空气阻力，重力加速度为g，求： (1) 游客滑到B点的速度vB的大小

(2) 游客运动过程中轨道摩擦力对其所做的功Wf

16、（12分）电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量（含载重）m =200kg，蓄电池组电动势E=200V，内阻r=0.05Ω,直接对超导电动机（线圈为超导材料,电阻为零）供电，供电电流I=100A，电动机通过传动效率=90％的传动装置带动车轮转动。保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为f=653N，g=10m/s2,试求:

(1) 若轿车在6s内由静止在水平路面上加速到v=72km/h，则这6s内轿车的位移大小为多少？

(2) 已知某斜坡路面的倾角为，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？（sin0.2585）

17、（12分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面），O为圆心。在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A点射入柱形区域，在圆上的D点离开该区域，已知图中1200，现将磁场换为竖直向下的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直径从A点射入柱形区域，也在D点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，试求： （1）电场强度E的大小；

（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比。

D A

o  18、（14分）如图(a)所示，在空间有一坐标系xoy，直线OP与x轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是它们的边界，OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B,一质量为m，电荷量为+q的质子(不计重力及质子对磁场的影响)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直于x轴进入第四象限，第四象限存在沿-x轴方向的特殊电场，电场强度E的大小与横坐标x的关系如图（b）所示，试求: (1)区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小 ； (2)质子再次到达y轴时的速度大小和方向。

E 3Bv 2 1Bv 2

o X/×mv Bq湖北省部分重点中学2015届高三第一次联考

高三物理试卷参考答案

一、 选择题（每题4分，共48分） 题号 答案 1 B 2 A 3 C 4 D 5 A 6 D 7 B 8 CD 9 ABD 10 BD 11 BCD 12 BCD 二、 实验题 13、 11.4 5.665 （5.664、5.666都得分） （两空各3分）

14、（1）__ABDFH_ （2） 甲 （3）__1.5__ __0.70__ （每空2分）

三、计算题

15、（10分）解：（1）游客从B点做平抛运动，有： 2RvBt 2分

R12gt 2分 2联立解得：vB2gR 2分 （2）从Ａ到

mg(HR)WfB，根据动能定理，有：

1mvB2 2分 2可得： Wfmg(H2R) 2分

16、（12分）解：（1）电源输出电压：UEIr195V „„ ① 1分

电动机功率：PUI19500W „„ ② 1分 由动能定理：Ptfs12mv „„ ③ 2分 2由②③代入数据解得：s100m „„④ 2分 （2）当轿车加速度a0时，速度达到最大，此时轿车牵引力：

Fmgsinf „„ ⑤ 2分

又 FvmaxP „„⑥ 2分

由④⑤代入数据解得：vmax15m/s „„⑦ 2分

17、（12分）解：（1）加磁场时，粒子从A到D有：

VqBV0m0 „„ ① 1分

r2由几何关系有：rRtan23R „„ ② 2分

A

o  D 加电场时，粒子从A到D有：

RRcos600V0t „„ ③ 1分

Rsin6001qE2t „„ ④ 1分 2mO1

 43B2qR由①～④得： E „„ ⑤ 2分

3m（2）粒子在磁场中运动，由几何关系可知：圆心角600 圆运动周期：T2r2m „„⑦ 1分 V0qB1m经磁场的运动时间：tT „„⑧ 1分

63qB由①～④得粒子经电场的运动时间：tt23 „„⑩ 1分 t93m „„⑨ 2分 2qB即：

18、（14分）解：（1）由几何关系知：质子再次回到OP时应平行于x轴正向进入

Ⅱ区，设质子从OP上的C点进入Ⅱ区后再从D点垂直x轴进入第四象限，轨迹如图。 1分

由几何关系可知：O1C⊥OX，O1C与OX的交点O2即为Ⅱ内圆弧的圆心，OO1C等边三角形。

设质子在Ⅰ区圆运动半径为r1，在Ⅱ区圆运动半径为r2， 则：r2r1sin3001r1 2分 2mvv2由qBvm 得：r1 ， 2分

qBr1同理得：r2mv qB2 即区域Ⅱ中磁场的磁感应强度：B22B 2分

（2）D点坐标：xDr1cos300r2质子从D点再次到达y轴的过程，

(31)mv 2分

2qBW电qUqEixi13BvBv(31)mv(31)2q()mv2222qB2 2分

设质子再次到达y轴时的速度大小为v， 由动能定理：W电12mv212mv2 1分 得：v(23)v262v 1分 因粒子在y轴方向上不受力，故在y轴方向上的分速度不变 如图有：cosv62v232 即方向向左下方与y轴负向成arccos23（arccos622）的夹角

分 1