2014-2015学年湖南省益阳市高三四月调研考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

以下说法错误的是：

A．法拉第研究电磁感应现象，总结出电磁感应定律

B．开普勒认为对任意一个行星来说，他与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积

C．伽利略通过“理想斜面实验”，科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”

D．卡文迪许利用卡文迪许扭秤实验装置首次测出了静电力常量

2. 难度：中等

如图所示，木块A、B重分别为15 N和30 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.3。开始时连接在A、B之间的轻弹簧已经被拉伸了0.03m，弹簧劲度系数为100 N/m，系统静止在水平地面上。现用F＝1 N的水平推力作用在木块A上后：

A．木块A所受摩擦力大小是4 N

B．木块A所受摩擦力大小是4.5 N

C．木块B所受摩擦力大小是9 N

D．木块B所受摩擦力大小是1 N

3. 难度：中等

有一辆卡车在一个沙尘暴天气中以15m/s的速度匀速行驶，司机突然模糊看到正前方十字路口有一个小孩跌倒在地，该司机刹车的反应时间为0.6 s，刹车后卡车匀减速前进，最后停在小孩前1.5 m处，避免了一场事故。已知刹车过程中卡车加速度的大小为5 m/s²，则：

A．司机发现情况时，卡车与该小孩的距离为31.5m

B．司机发现情况后，卡车经过3s停下

C．从司机发现情况到停下来的过程中卡车的平均速度为11 m/s

D．若卡车的初速度为20 m/s，其他条件都不变，则卡车将撞到小孩

4. 难度：中等

一条细线的一端与水平地面上的物体B相连，另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成的夹角为，则：

A．如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，角将减小

B．无论物体B在地板上左移还是右移，只要距离足够小，角将不变

C．增大小球A的质量，若B仍保持不动，角不变

D．悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力

5. 难度：中等

深空探测器“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中，发现甲、乙两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是：

A．天体甲、乙的质量一定不相等

B．两颗卫星的线速度一定相等

C．天体甲、乙的密度一定相等

D．天体甲、乙表面的重力加速度之比等于它们半径的反比

6. 难度：中等

一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的1/2，再给它两端加上电压2U，则：

A．通过导线的电流为I/8

B．通过导线的电流为I/16

C．导线中自由电子定向移动的速率为v/4

D．导线中自由电子定向移动的速率为v/2

7. 难度：中等

如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示．以下说法正确的是：

A．该电场是匀强电场

B．电子在A、B两点的速度v_A＜v_B

C．A、B两点的电势_A＞_B

D．电子在A、B两点的电势能E_pA＜E_pB

8. 难度：简单

在如图所示的xOy平面内，一带正电粒子自A点经电场加速后从C点垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板MN上的小孔O与x轴成45⁰离开电场，粒子在O点时的速度大小为v。在y轴右侧y≥d范围内有一个垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，粒子经过磁场偏转后垂直打在极板MN上的P点。已知NC之间距离为d，粒子重力不计，则下列正确的是（     ）

A．粒子在磁场中的轨道半径为d

B．粒子在C点的速度为v

C．偏转电场的电场强度为vB

D．P点的纵坐标为（2＋）d

二、实验题

9. 难度：中等

（6分）用如图甲所示实验装置，测量滑块与木板之间的动摩擦因数。长木板一端放在水平桌面上，另一端架在垫片上，在木板上B处放置一光电门，用光电计时器记录滑块上挡光片通过光电门时挡光的时间。实验中通过改变垫片的数量来改变木板倾角，从而进行多次测量。

（1）用游标卡尺测得挡光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为          mm；

（2）若挡光片的宽度为L，挡光片通过光电门的挡光时间为t，则滑块通过B点时的速度为

                  ；

（3）让滑块从A点从静止滑下，通过B点的速度为V。已知AB两点的高度差为H，两点间的距离为S，则滑块与木板间的动摩擦因数为                          （用H、V、S、g表示）。

10. 难度：中等

（9分）某实验小组在进行课外实验探究中，要描绘一个标有“3.8 V，1 W”的小灯泡的R­-U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下器材可供选择：

A．电压表 V（量程5 V，内阻约为5 kΩ）

B．直流电源E（电动势4.5 V，内阻不计）

C．电流表A₁（量程300 mA，内阻约为1 Ω）

D．电流表A₂（量程800 mA，内阻约为0.4 Ω）

E．滑动变阻器R₁（阻值0～20 Ω）

（1）实验中为了比较准确地测量且方便调节，电流表应选用______（选填A₁或A₂）；

（2）实验中要求小灯泡电压从零开始逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小。请你为该实验小组设计电路图，画在下面虚线方框中；

（3）根据实验数据，该实验小组计算并描绘出了R-­U的图像，与理想情况略有偏差，如上图甲所示。由图像可知，当所加电压为2.00 V时，灯泡实际消耗的电功率为________ W（小数点后保留两位数字）

（4）小灯泡的I-­U图像如上图乙所示。则流过小灯泡的电流I随电压U变化的图象是________（请选填①或②）。

三、计算题

11. 难度：中等

（14分）质量M＝0.2 kg的小圆环穿在固定的足够长的斜木杆上，斜木杆与水平方向的夹角θ＝37°，小圆环与木杆间的动摩擦因数μ＝0.5，小圆环受到竖直向上的恒定拉力F＝3 N后，由静止开始沿木杆斜向上做匀加速直线运动（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s²），求：

（1）小圆环沿斜木杆向上的合外力为多少；

（2）4 s末小圆环的速度为多少？

12. 难度：中等

（18分）在竖直平面内，有正方形导线框ABCD和abcd的边长均为、电阻均为R，质量分别为2m和m，它们用一根细线连接跨在两个光滑定滑轮的两边，在两导线框之间有一匀强磁场，宽度为2、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里。开始时ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为。现将系统由静止释放，当ABCD刚全部进入磁场时，系统开始做匀速运动，不计摩擦和空气阻力，求：

（1）系统匀速运动的速度大小；

（2）两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热；

（3）线框abcd通过磁场的时间。

四、选择题

13. 难度：简单

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，每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

B．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体

C．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的

D．对一定质量的理想气体，在分子热运动的平均动能不变时，分子的平均距离减小则压强增大

E．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大

五、计算题

14. 难度：中等

（9分）有一个高度为h＝0.6m的金属容器放置在水平地面上，容器内有温度为t₁＝27 ℃的空气，容器左侧壁有一阀门距底面高度为h₁=0.3m，阀门细管直径忽略不计．容器内有一质量为m＝5.0 kg的水平活塞，横截面积为S＝20 cm²，活塞与容器壁紧密接触又可自由活动，不计摩擦，现打开阀门，让活塞下降直至静止并处于稳定状态。外界大气压强为p₀＝1.0×10⁵ Pa.阀门打开时，容器内气体压强与大气压相等，g取10 m/s²。求：

（1）若不考虑气体温度变化，则活塞静止时距容器底部的高度h₂；

（2）活塞静止后关闭阀门，对气体加热使容器内气体温度升高到327 ℃，求此时活塞距容器底部的高度h₃。

六、选择题

15. 难度：中等

（6分）下图为俯视图，光屏MN竖直放置，半圆柱形玻璃砖放在水平面上的的平面部分ab与屏平行。由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上．在水平面内绕过O点的竖直轴沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光谱。当玻璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失。有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是           （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，每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A.通过实验说明，同种材料中各种色光的折射率不同，红光折射率较大

B.由可知，玻璃砖中红光传播速度较大

C.由可知，红光在ab界面发生全反射的临界角较大

D．转动玻璃砖的过程中最先消失的是红光

E．在光屏上从左到右光谱的分布是从红光到紫光

七、计算题

16. 难度：中等

（9分）弹性绳沿x轴水平放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴负方向做振幅为8cm的简谐运动，在t＝0.5 s时，绳上形成如图所示的波形，则

（1）该波的波速为多少？

（2）从t=0开始经过多少时间，位于x₂＝45 cm处的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？

八、选择题

17. 难度：中等

（6分）用光照射某种金属时，从该金属逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线如下图所示，普朗克常量h＝6.63×10^－34 J·s，由图可知           （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，每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．该金属的极限频率为4.2×10¹⁴Hz

B．该金属的极限频率为5.5×10¹⁴Hz

C．该图线的斜率表示普朗克常量

D．该金属的逸出功为0.5 eV

E．光电子的最大初动能与入射光频率成正比

九、计算题

18. 难度：中等

在足够长的水平光滑直导轨上，静止放着三个质量均为m＝1 kg的相同小球A、B、C，现让A球以v₀＝2 m/s的速度正对着B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并与C球发生正碰，C球的最终速度v_C＝1 m/s。求：

（1）A、B两球与C球相碰前的共同速度多大？

（2）两次碰撞过程中一共损失了多少动能？