2015届湖北部分重点中学高三第一次联考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

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倍

D.安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以安培力永不做功

2. 难度：简单

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.

3. 难度：中等

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               B．减小了

C．增加了               D．减小了

4. 难度：困难

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、、、分别表示滑块下滑的位移的大小、加速度的大小、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（    ）

5. 难度：中等

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

6. 难度：简单

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. 难度：困难

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。下列图象中合理的是 （    ）

8. 难度：中等

如图所示，电路中、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，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

9. 难度：困难

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

C．直径

D．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. 难度：中等

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. 难度：中等

如图，电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、 、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，则（     ）

A．的示数减小                  B．大于

C．与的比值等于      D．电源的输出功率一定增大

12. 难度：困难

“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、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. 时刻运动员的加速度为零

B．～时间内运动员的机械能先减小后增大

C．～时间内运动员处于超重状态

D．时刻运动员具有向上的最大速度

二、实验题

13. 难度：简单

下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为       mm和       mm。

14. 难度：中等

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

C．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为

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”）

(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

15. 难度：中等

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v_B的大小

(2) 游客运动过程中轨道摩擦力对其所做的功W_f

16. 难度：中等

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？（）

17. 难度：中等

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，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。

18. 难度：困难

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。