2015屆湖南師范大學附屬高三第一次月考物理試題本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共6頁．時量90分鐘，滿分110分．第Ⅰ卷選擇題(共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分．其中1～7小題只有一個選項正確，8～12小題至少有一個選項正確，全部選對的得4分，選不全的得2分，錯選或不選得0分．將選項填寫在答題卷上)1．甲、乙兩個物體從同一地點、沿同一直線同時做直線運動，其v－t圖象如圖所示，則(C)A．1s時甲和乙相遇B．0～6s內(nèi)甲乙相距最大距離為1mC．2～6s內(nèi)甲相對乙做勻速直線運動D．4s時乙的加速度方向反向2．如圖所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面、水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接．下圖中v、a、Ff和x分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，它們隨時間變化的圖象正確的是(C)3．如圖所示，一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑．已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α，則B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是(A)A.eq\f(2,3)tanαB.eq\f(2,3)cotαC．tanαD．cotα4．北斗導航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導航、定位等功能．如圖所示，北斗導航系統(tǒng)中的兩顆工作衛(wèi)星均繞地心做勻速圓周運動，且軌道半徑均為r，某時刻工作衛(wèi)星1、2分別位于軌道上的A、B兩個位置，若兩衛(wèi)星均沿順時針方向運行，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力，下列判斷錯誤的是(D)A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為eq\f(gR2,r2)B．衛(wèi)星1由A位置運動到B位置所需的時間是eq\f(πr,3R)eq\r(\f(r,g))C．衛(wèi)星1由A位置運動到B位置的過程中萬有引力不做功D．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能夠追上衛(wèi)星25．如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距為2L.現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加的力的最小值為(C)A．mgB.eq\f(\r(3),3)mgC.eq\f(1,2)mgD.eq\f(1,4)mg

6．速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運動軌跡如圖所示，其中S0A＝eq\f(2,3)S0C，則下列說法正確的是(B)A．甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負電B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C．能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于eq\f(E,B2)D．若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為3∶27．甲圖是某電場中的一條豎直方向的電場線，A、B是這條電場線上的兩點，若將一帶負電的小球從A點自由釋放，小球沿電場線從A到B運動過程中的速度圖線如乙圖，比較A、B兩點電勢φ的高低和電場強度E的大小，并比較該小球在A、B兩點的電勢能Ep大小和電場力F大小，可得(C)A．φA＞φBB．EA＜EBC．EpA＞EpBD．FA＜FB8．如圖所示電路中，電源內(nèi)電阻為r，R1、R3、R4均為定值電阻，電表均為理想電表．閉合開關(guān)S，將滑動變阻器R2的滑片向左滑動，電流表和電壓表示數(shù)變化量的大小分別為ΔI、ΔU，下列結(jié)論正確的是(AD)A．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小B．電阻R1被電流表短路C.eq\f(ΔU,ΔI)＞rD.eq\f(ΔU,ΔI)＜r9．A、D分別是斜面的頂端、底端，B、C是斜面上的兩個點，AB＝BC＝CD，E點在D點的正上方，與A等高．從E點以一定的水平速度拋出質(zhì)量相等的兩個小球，球1落在B點，球2落在C點，關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運動過程(BC)A．球1和球2運動的時間之比為2∶1B．球1和球2動能增加量之比為1∶2C．球1和球2拋出時初速度之比為2eq\r(2)∶1D．球1和球2運動時的加速度之比為1∶210．如圖所示，以O(shè)為圓心、MN為直徑的圓的左半部分內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，三個不計重力、質(zhì)量相同、帶電量相同的帶正電粒子a、b和c以相同的速率分別沿aO、bO和cO方向垂直于磁場射入磁場區(qū)域，已知bO垂直MN，aO、cO和bO的夾角都為30°，a、b、c三個粒子從射入磁場到射出磁場所用時間分別為ta、tb、tc，則下列給出的時間關(guān)系可能正確的是(AD)A．ta<tb<tcB．ta>tb>tcC．ta＝tb<tcD．ta＝tb＝tc11．如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為5︰1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災報警系統(tǒng)(報警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減?。铝姓f法正確的是(CD)A．圖乙中電壓的有效值為220VB．電壓表的示數(shù)為44VC．R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大D．R處出現(xiàn)火警時電阻R0消耗的電功率增大12．如圖所示，一個電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示．圖線與橫、縱軸的交點坐標分別為t0和B0.導線的電阻不計．在0至t1時間內(nèi)，下列說法正確的是(BD)A．R1中電流的方向由a到b通過R1B．電流的大小為eq\f(nπB0req\o\al(2,2),3Rt0)C．線圈兩端的電壓大小為eq\f(nπB0req\o\al(2,2),3t0)D．通過電阻R1的電荷量eq\f(nπB0req\o\al(2,2)t1,3Rt0)第Ⅰ卷答題卡題號123456789101112答案CCADCBCADBCADCDBD第Ⅱ卷非選擇題(共62分)二、實驗題(本題共2小題，共15分．將答案填寫在答題卷中)13．(9分)“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置如圖(a)所示，實驗中用所掛鉤碼的重量作為細線對小車的拉力F.通過增加鉤碼的數(shù)量，多次測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a－F圖線，如圖(b)所示．(1)圖線__①(3分)__(選填“①”或“②”)是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；(2)在軌道水平時，小車運動的阻力Ff＝__0.5(3分)__N；(3)(單選)圖(b)中，拉力F較大時，a－F圖線明顯彎曲，產(chǎn)生誤差．為避免此誤差可采取的措施是__C(3分)__．A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上勻速運動B．在增加鉤碼數(shù)量的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車的總質(zhì)量C．將無線力傳感器捆綁在小車上，再將細線連在力傳感器上，用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力D．更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗14.(6分)有一電流表A，量程為1mA，內(nèi)阻r1約為100Ω，要求測量其內(nèi)阻．可選用器材有：電阻箱R1，最大阻值為99999.9Ω；滑動變阻器甲，最大阻值為10kΩ；滑動變阻器乙，最大阻值為2kΩ；電源E，電動勢約為6V，內(nèi)阻不計；開關(guān)2個，導線若干．采用的測量電路圖如圖所示，實驗步驟如下：①斷開S1和S2，將R調(diào)到最大；②合上S1，調(diào)節(jié)R使A表滿偏；③保持R不變，合上S2，調(diào)節(jié)R1使A表半偏，此時可以認為A表的內(nèi)阻r1＝R1.在上述可供選擇的器材中，可變電阻R應該選擇__甲(3分)__(選填“甲”或“乙”)；認為內(nèi)阻r1＝R1，此結(jié)果與r1的真實值相比__偏小(3分)__(選填“偏大”、“偏小”或“相等”)．三、計算題(本題共4小題，解答須寫出必要的文字說明，規(guī)律公式，只有答案沒有過程計0分，請將解題過程書寫在答卷中．其中15題8分，16、17題各12分，選考題15分，共47分)15．(8分)2014年8月3日我國云南魯?shù)榘l(fā)生里氏6.5級地震，為救援災區(qū)人民，要從懸停在空中的直升機上投放救災物資，每箱救災物資的質(zhì)量為20kg，設(shè)箱子承受的地面沖擊力大小為1000N，箱子與地面的作用時間為0.5s，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭＝10m/s(1)與地面作用時，箱子的加速度是多少？(2)為保證救災物資安全落地，飛機投放物資時的高度不應超過多少米？【解析】(1)在箱子與地面作用的過程中，a＝eq\f(F－mg,m)＝40m/s2(3分)(2)箱子剛觸地時的速度為v＝at＝20m/s在自由落體過程中h＝eq\f(v2,2g)＝20m(3分)16．(12分)如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值．靜止的帶電粒子帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m(不計重力)，從點P經(jīng)電場加速后，從小孔Q進入N板右側(cè)的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為θ＝45°，孔Q到板的下端C的距離為L，當M、N兩板間電壓取最大值時，粒子恰垂直打在CD板上，求：(1)兩板間電壓的最大值Um；(2)CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長度s；(3)粒子在磁場中運動的最長時間tm.【解析】(1)M、N兩板間電壓取最大值時，粒子恰垂直打在CD板上，所以圓心在C點，如圖所示，CH＝QC＝L(1分)故半徑r1＝L，又因為qv1B＝meq\f(veq\o\al(2,1),r1)(2分)且qUm＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，所以Um＝eq\f(qB2L2,2m)(2分)(2)設(shè)粒子在磁場中運動的軌跡與CD板相切于K點，此軌跡的半徑為r2，設(shè)圓心為A，在△AKC中：sin45°＝eq\f(r2,L－r2)，解得r2＝(eq\r(2)－1)L，即KC＝r2＝(eq\r(2)－1)L(3分)所以CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度s＝HK，即s＝r1－r2＝(2－eq\r(2))L(2分)(3)打在QE間的粒子在磁場中運動的時間最長，均為半個周期，所以tm＝eq\f(T,2)＝eq\f(πm,Bq)(2分)17．(12分)如圖所示，斜面傾角為θ，在斜面底端垂直斜面固定一擋板，輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，質(zhì)量為M＝1.0kg的木板與輕彈簧接觸但不拴接，彈簧與斜面平行且為原長，在木板右上端放一質(zhì)量為m＝2.0kg的小金屬塊，金屬塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.75，木板與斜面粗糙部分間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.25，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．小金屬塊突然獲得一個大小為v1＝5.3m/s、方向平行斜面向下的速度，沿木板向下運動．當彈簧被壓縮x＝0.5m到P點時，金屬塊與木板剛好達到相對靜止，且此后運動過程中，兩者一直沒有發(fā)生相對運動．設(shè)金屬塊從開始運動到與木塊達到相同速度共用時間t＝0.75s，之后木板壓縮彈簧至最短，然后木板向上運動，彈簧彈開木板，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，已知sinθ＝0.28、cosθ＝0.96，g取(1)求木板開始運動瞬間的加速度；(2)求彈簧被壓縮到P點時的彈性勢能是多少？(3)假設(shè)木板在由P點壓縮彈簧到彈回到P點過程中不受斜面摩擦力作用，木板離開彈簧后沿斜面向上滑行的距離？【解析】(1)對金屬塊，由牛頓第二定律可知加速度大小為a＝μ1gcosθ－gsinθ＝4.4m/s2木板受到金屬塊的滑動摩擦力F1＝μ1mgcosθ＝14.4N，沿斜面向下(1分)木板受到斜面的滑動摩擦力F2＝μ2(M＋m)gcosθ＝7.2N，沿斜面向上(1分)木板開始運動瞬間的加速度a0＝eq\f(Mgsinθ＋F1－F2,M)＝10m/s2，沿斜面向下(1分)(2)設(shè)金屬塊和木板達到共同速度為v2，對金屬塊，應用速度公式有v2＝v1－at＝2.0m/s在此過程中分析木板，設(shè)彈簧對木板做功為W，其余力做功為Ma0x，對木板運用動能定理得：Ma0x＋W＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)(1分)解得W＝－3.0J，說明此時彈簧的彈性勢能Ep＝3.0J(1分)(3)金屬塊和木板達到共速后壓縮彈簧，速度減小為0后反向彈回，設(shè)彈簧恢復原長時木板和金屬塊的速度為v3，在此過程中對木板和金屬塊，由能量的轉(zhuǎn)化和守恒得：Ep－(F2＋Mgsinθ＋mgsinθ)x＝eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,3)－eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,2)(2分)木板離開彈簧后，設(shè)滑行距離為s，由動能定理得：－(M＋m)g(μ2cosθ＋sinθ)s＝－eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,3)(2分)解得s＝0.077m18．【物理——選修3－3】(15分)(1)(6分)下列說法正確的是__B__．A．布朗運動是指在顯微鏡下觀察到的液體分子的無規(guī)則運動B．葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用C．不具有規(guī)則幾何形狀的物體一定不是晶體D．氫氣和氮氣的溫度相同時，它們分子的平均速率相同(2)(9分)氣缸長為L＝1m(氣缸厚度可忽略不計)，固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為S＝100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，已知當溫度為t＝27℃、大氣壓強為p0＝1×105Pa時，氣柱長為L0①若拉動活塞過程中溫度保持為27℃②若活塞到達缸口時拉力大小為500N，求此時缸內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度．【解析】布朗運動是指在顯微鏡下觀察到的懸浮在液體中的小顆粒的無規(guī)則運動，葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，選項B正確，A錯誤；多晶體不具有規(guī)則幾何形狀，選項C錯誤；氫氣和氮氣的溫度相同時，它們分子的平均動能相同，選項D錯誤．(2)①活塞剛到缸口時，L2＝1p1SL0＝p2SL2(2分)得p2＝0.4×105Pa(1分)②溫度升高活塞剛到缸口時，L3＝1p3＝p0－eq\f(F,S)＝0.5×105Pa(2分)eq\f(p3L3S,T3)＝eq\f(p1L0S,T1)(2分)T3＝eq\f(p3L3T1,p1L0)＝eq\f(0.5×105×1×300,1×105×0.4)K＝375K(1分)t3＝(375－273)℃＝102℃19．【物理——選修3－4】(15分)(1)(6分)在均質(zhì)彈性繩中有一振源S，它以5Hz的頻率上下做簡諧運動，振幅為5cm，形成的波沿繩向左、右兩邊傳播．從振源開始振動計時，t時刻的波形如圖所示，質(zhì)點P右邊的繩還未振動，S左邊的波形沒有畫出，則__BD__．A．該波的波速為60cm/sB．波源S開始振動的方向向下C．圖中的質(zhì)點Q在t時刻處在波谷D．在t＝0至t＝1.0s時間內(nèi)質(zhì)點P運動的路程為70(2)(9分)如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角∠AOB＝120°，頂點O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑R＝eq\r(3)a，圓錐軸線與桌面垂直．有一半徑為R的圓柱形平行光垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率n＝eq\r(3)，求光束在桌面上形成的光斑的面積．【解析】(1)該波的頻率f＝5Hz，周期T＝0.2s，由圖知該波在t＝eq\f(3,2)T＝0.3s時間內(nèi)，波傳播了12cm，則波速v＝eq\f(Δx,Δt)cm/s＝eq\f(12×10－2,0.3)m/s＝40cm/s，選項A錯誤，此時P點的振動方向向下，則波源的起振方向向下，選項B正確；由對稱性知x＝－6cm處質(zhì)點t時刻處于波峰，選項C錯誤；在t＝0至t＝1.0s時間內(nèi)，即Δt＝1s，質(zhì)點P已振動0.7s，運動的路程為eq\f(0.7,0.2)×4A＝eq\f(7,2)×4×5cm＝70cm，選項D正確(2)如圖所示，射到OA界面的入射角α＝30°，則sinα＝eq\f(1,2)<eq\f(1,n)，故入射光能從圓錐側(cè)面射出(1分)設(shè)折射角為β，無限接近A點的折射光線為AC，根據(jù)折射定律sinβ＝nsinα(1分)解得β＝60°(1分)過O點作OD∥AC，則∠O2OD＝β－α＝30°(1分)在Rt△O1AO中O1O＝Rtan30°＝eq\f(\r(3),3)·eq\r(3)a＝a(1分)在Rt△ACE中，EC＝AEtan30°＝eq\f(5a,\r(3))(1分)故O2C＝EC－R＝eq\f(2a,\r(3))(1分)在Rt△OO2D中，O2D＝4atan30°＝eq\f(4a,\r(3))(1分)光束在桌面上形成光環(huán)的面積S＝π·O2D2－π·O2C2＝4πa2(1分20．【物理——選修3—5】(15分)(1)(6分)如圖為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實驗的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時，關(guān)于觀察到的現(xiàn)象，下列說法正確的是__AD__A．相同時間內(nèi)放在A位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B．相同時間內(nèi)放在B位