2016届湖北省荆门市高三5月考理综物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在人类对物质运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就，下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是（    ）

A、开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做匀速圆周运动

B、牛顿最早证明了行星公转轨道是椭圆，行星所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方成反比

C、亚里士多德对运动的研究，确立了许多用于描述运动的基本概念，比如平均速度、瞬时速度已经加速度

D、伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论

2. 难度：中等

如图所示，甲、乙两个交流电路中，电源的电压、输出电流均相等。若理想变压器原、副线圈的匝数为、，则负载电阻与的比值为（    ）

A、    B、     C、    D、

3. 难度：中等

如图所示，两个等量异种点电荷对称地放在一无限大平面的两侧（两点电荷未画出），O点是两点电荷连线与平面的交点，也是连线的中点。在平面内以O点为圆心画两个同心圆，两圆上分别有四个点，则以下说法正确的是（    ）

A、两点电场强度大小相等

B、若某个检验电荷只在此电场的电场力作用下运动到c点和d点时，加速度大小一定相等

C、带正电的检验电荷从a点在平面内移动到d点电势能一定减小

D、检验电荷可以仅在此电场的电场力作用下在此平面内做匀速圆周运动

4. 难度：中等

在天文观测中，因为观测视角的问题，有时会看到一种比较奇怪的“双星”系统：与其它天体相距很远的两颗恒星，在同一直线上往返运动，它们往返运动的中心相同，周期也一样。模型如图所示，恒星A在之间往返运动，恒星B在之间往返运动，且，，现观测得它们运动的周期为T，恒星A、B的质量分别为M、，万有引力常量G，则（    ）

A、    

B、

C、     

D、

5. 难度：中等

如图所示，将长度为L的直导线放置在y轴上，当通以大小为I、沿y轴负方向的电流后，测得其受到的安培力大小为F、方向沿x轴正方向，则匀强磁场的磁感应强度可能为（    ）

A、沿z轴正方向，大小为

B、在平面内，大小为

C、在平面内，大小为

D、在平面内，大小为

6. 难度：中等

一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于点对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（    ）

A、处电场强度为零

B、、、处电势、、的关系为

C、粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动

D、段是匀强电场

7. 难度：中等

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，加速度大小为的匀加速直线运动，质点乙做初速度为，加速度大小为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（位置速度）图像如图所示（虚线与对应的坐标轴垂直）。

A、在图像中，图线a表示质点甲的运动，质点乙的初速度

B、质点乙的加速度大小

C、质点甲的加速度大小

D、图线的交点表示两质点同时到达同一位置

8. 难度：中等

半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由确定，如图所示，则（     ）

A、时，杆产生的电动势为

B、时，杆受的安培力大小为

C、时，杆产生的电动势为

D、时，杆受的安培力大小为

二、实验题

9. 难度：简单

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，然后把原长相同的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、如下表所示。

已知重力加速度，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数

       （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。

10. 难度：困难

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线．实验可供选择的器材有：

A．小灯泡（规格为“2.5 V，1.2 W”）

B．电流表A（量程为0～0.6 A，内阻为1 Ω）

C．电压表V（量程为0～3 V，内阻未知）

D．滑动变阻器（0～10 Ω，额定电流为1 A）

E．滑动变阻器（0～5 Ω，额定电流为0.5 A）

F．电源（E＝3 V，内阻不计）

G．定值电阻R₀（阻值R₀＝6 Ω）

H．开关一个和导线若干

（1）要求小灯泡两端的电压从零开始变化，且能尽量消除系统误差，在方框内画出实验电路图．

（2）实验中，应该选用的滑动变阻器是______（填写器材前字母代号）．

（3）按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：（I是电流表A的示数，U是电压表V的示数，U_灯是小灯泡两端的实际电压）．请通过计算补全表格中的空格，然后在图中画出小灯泡的伏安特性曲线．

I/A	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45	0.48
U/V	0.08	0.15	0.25	0.40	0.60	0.90	1.30	1.85	2.50	3.00
U灯/V

（4）该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻R₀三者一起串联接在本实验中提供的电源两端，则每个灯泡的实际功率是________W。

三、计算题

11. 难度：困难

如图所示，质量为在足够长的木板A静止在水平地面上，其上表面水平，木板A与地面间的动摩擦因数为，一个质量为的小物块B（可视为质点）静止于A的左端，小物块B与木板A间的动摩擦因数为。现给小物块B一个水平向右的初速度，大小为。求：木板A与小物块B在整个运动过程中位移大小之比（最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小，取）。

12. 难度：压轴

如图所示，半径为R的圆形区域，c为圆心，在圆上a点有一粒子源以相同的速率向圆面内各个方向发射多个质量为m、电荷量为的带电粒子。当圆形区域存在垂直于圆面、磁感应强度大小为B的匀强磁场时，沿ac方向射入的粒子从b点离开场区，此过程粒子速度方向偏转了。若只将圆形区域内的磁场换成平行与圆面的匀强电场，粒子从电场圆边界的不同位置射出时有不同的动能，其最大动能是初动能的4倍，经过b点的粒子在b点的动能是初动能的3倍。不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：

（1）粒子源发射粒子的速率及从b点离开磁场的粒子在磁场中运动的最长时间；

（2）电场强度的方向及大小。

四、填空题

13. 难度：中等

在均匀介质中，时刻振源O沿方向开始振动，时x轴上0至范围第一次出现图示的简谐横波波形，由此可以判断：波的周期为    s，处质点在内通过的路程为    m。

五、计算题

14. 难度：困难

如图所示，一个折射率为的三棱镜的截面为等腰直角，为直角。此截面所在平面内的一束光线沿与AB边成角（）的方向入射到AB边的中点P处，若要光线进入三棱镜后能射到AC边上且能在AC面上发生全反射，则应满足什么条件？

六、填空题

15. 难度：困难

某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，它的半衰期是     天。为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变次。现将这瓶溶液倒入水库，8天后在水库中取水样（可认为溶液已均匀分布），测得水样每分钟衰变20次。由此可知水库中水的体积约为      。

七、计算题

16. 难度：中等

如图所示，质量为M、半径为R的质量分布均匀的圆环静止平放在粗糙的水平桌面上，一质量为的光滑小球以某一水平速度通过环上的小孔正对环心射入环内，与环发生第一次碰撞后到第二次碰撞前小球恰好不会从小孔中穿出。假设小球与环内壁的碰撞为弹性碰撞，只考虑圆环与桌面之间的摩擦，求圆环通过的总位移？