2015届湖北省部分高中高三元月物理卷（带解析）

1. 星系由很多绕中心作圆形轨道运行的恒星组成．科学家研究星系的一个方法是测量恒星在星系中的运行速度v和离星系中心的距离．用v ∝r ⁿ这样的关系来表达，科学家们特别关心指数n．若作用于恒星的引力主要来自星系中心的巨型黑洞，则的值为（   ）

A．1

B．2

C．

D．

2. （9分）如图所示，一质量为m／3的人站在质量为m的小船甲上，以速度v₀在水面上向右运动。另一完全相同小船乙以速率v₀从右方向左方驶来，两船在一条直线上运动。为避免两船相撞，人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上，求：为能避免两船相撞，人水平跳出时相对于地面的速率至少多大？

3. （6分）北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为→+Y。根据有关放射性知识，下列说法正确的是        （选对一个得3分，选对两个得4分，选对三个得6分，每选错一个扣3分，最低得0分）

A．Y粒子为β粒子

B．若的半衰期大约是8天，取4个碘原子核，经16天就只剩下1个碘原子核了

C．生成的处于激发态，放射γ射线。γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强

D．中有53个质子和131个核子

E．如果放射性物质碘131处于化合态，也不会对放射性产生影响

4. （6分）一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图像如下图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为 1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是        (选对一个得3分，选对两个得4分，选对三个得6分，每选错一个扣3分，最低得0分)

A．这列波沿x轴正方向传播

B．这列波的波速是m/s

C．从t="0.6" s开始，紧接着的Δt="0.6" s时间内，A质点通过的路程是10m

D．从t="0.6" s开始，质点P比质点Q早0.4 s回到平衡位置

E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30 m的障碍物不能发生明显衍射现象

5. （6分）下列说法正确的是         （填正确答案标号。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素

E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

6. 如图，xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度B=1T的匀强磁场，ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为9m，M点为x轴正方向上一点，OM=3m．现有一个比荷大小为可视为质点带正电的小球(重力不计）从挡板下端N处小孔以不同的速度向x轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电量不变，小球最后都能经过M点，则小球射入的速度大小可能是（   ）

A．3m/s

B．3.75m/s

C．4.5m/s

D．5m/s

7. 如图，水平的平行虚线间距为d=60cm，其间有沿水平方向的匀强磁场。一个阻值为R的正方形金属线圈边长l<d，线圈质量m=100g。线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。不计空气阻力，取g=10m/s²，则（   ）

A．线圈下边缘刚进磁场时加速度最小

B．线圈进入磁场过程中产生的电热为0.6J

C．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，电流均为逆时针方向

D．线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电量相等

8. 如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一弹性橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直时处于原长h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中 （整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内）（   ）  

A．橡皮绳的弹性势能一直增大

B．圆环的机械能先不变后减小

C．橡皮绳的弹性势能增加了mgh

D．橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大

9. 如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r。在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径为R，且R=3r。现在进行倒带，使磁带绕到A轮上。倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮。经测定磁带全部绕到A轮上需要的时间为t。则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间（   ）

A．                   B．          C．              D．

10. 如图，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上置有一金属棒MN。t＝0时起释放棒，并给棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。则棒的速度v随时间t变化的可能是（   ）

11. 如图所示，真空中有两个等量异种点电荷，A、B分别为两电荷连线和连线中垂线上的点，A、B两点电场强度大小分别是E_A、E_B，电势分别是φ_A、φ_B，下列判断正确的是（   ）

A．E_A＞E_B，φ_A＞φ_B        B．E_A＞E_B，φ_A＜φ_B
C．E_A＜E_B，φ_A＞φ_B      D．E_A＜E_B，φ_A＜φ_B

12. 如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力F_N的变化，判断正确的是（   ）

A．F变大

B．F变小

C．FN变大

D．FN变小

1. 6分)某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律：在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落。在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如下图所示。把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U。改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U。

（1）如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线      （选填“U h”或“U ² h”）更容易得出结论。
（2）影响本实验精确程度的因素主要是                            （列举一点即可）。

2. （9分）物理学习小组在测定某电源的电动势E和内阻r时，找来一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝ab替代滑动变阻器，设计了如图甲所示的实验，其中R₀是阻值为2Ω的保护电阻，滑动片P与电阻丝始终接触良好。实验时闭合开关，调节P的位置，测得aP的长度x和对应的电压U、电流I数据，并分别绘制了如图乙所示的U I图象和如图丙所示的 x图象。
  
图乙                  图丙
（1）由图乙可得电源的电动势E＝________V；内阻r＝________Ω。
（2）根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S＝0.12×10 ⁶m²，利用图丙可求得电阻丝的电阻率ρ为________Ω·m，图丙中图象截距的物理意义是                   。（以上结果均保留两位有效数字）
（3）此实验用了图象法处理数据优点是直观，但是不能减少或者消除                （填“偶然误差”或“系统误差”）。

1. （14分）如图所示，风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力。质量的小球穿在长的直杆上并置于实验室中，球与杆间的动摩擦因数为0.5，当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑。保持风力不变，改变固定杆与竖直线的夹角，将小球从O点静止释放。g取10m/s²，，，求：

（1）当时，小球离开杆时的速度大小；
（2）改变杆与竖直线的夹角，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0，求此时的正切值。

2. （18分）如图所示，xOy平面为一光滑水平面，在此区域内有平行于xOy平面的匀强电场，场强大小E="100" V/m；同时有垂直于xOy平面的匀强磁场。一质量m=2×10 ⁶ kg、电荷量q=2×10 ⁷ C的带负电粒子从坐标原点O以一定的初动能入射，在电场和磁场的作用下发生偏转，到达p (4，3)点时，动能变为初动能的0.5倍，速度方向垂直OP向上。此时撤去磁场，经过一段时间该粒子经过y轴上的M(0, 6.25)点，动能变为初动能的0.625倍，求：

（1）粒子从O到P与从P到M的过程中电场力做功的大小之比；
（2）OP连线上与M点等电势的点的坐标；
（3）粒子由P点运动到M点所需的时间。

3. （9分）如图所示，两个截面积均为S的圆柱形容器，左右两边容器高均为，右边容器上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的轻活塞（重力不计），两容器由装有阀门的极细管道（体积忽略不计）相连通。开始时阀门关闭，左边容器中装有热力学温度为的理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为，右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到平衡，此时被封闭气体的热力学温度为T，且＞。求此过程中外界对气体所做的功。（已知大气压强为P₀）

4. （9分）如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体．若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是多少？