2015届河北省“五个一名校联盟”高三教学质量监测物理卷（带解析）

1. 关于物理科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是

A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象

B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值

C．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量

D．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机

2. 一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。t＝0时刻对线框施加一水平向右的外力，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力F随时间t变化的图象如图乙所示。已知线框质量m＝1 kg、电阻R＝ 1Ω，以下说法错误的是

A．线框做匀加速直线运动的加速度为1 m/s2

B．匀强磁场的磁感应强度为2T

C．线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为C

D．线框边长为1 m

3. 如图，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面。当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为

A．0

B．2mg

C．4mg

D．6mg

4. 如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30。当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为

A．0.35 mg

B．0.30 mg

C．0.23 mg

D．0.20 mg

5. 矩形导线框abcd如图(甲)所示放在匀强磁场中，磁感线方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则在0～4 s时间内，线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为(安培力取向上为正方向)

6. 如图，三个质点a、b、c质量分别为m₁、m₂、M（M>> m₁，M>> m₂）。在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，它们的周期之比T_a∶T_b=1∶k。从图示位置开始，在b运动一周的过程中

A．a、b距离最近的次数为k次

B．a、b距离最近的次数为k-1次

C．a、b、c共线的次数为2k

D．a、b、c共线的次数为2k-2

7. 如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A 和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r 。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是

A．B对A的摩擦力一定为3μmg
B．B对A的摩擦力一定为3mω²r
C．转台的角速度一定满足：
D．转台的角速度一定满足：

8. 如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止释放到刚离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W₁和W₂，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中

A．小球的重力势能增加－W1

B．小球的电势能减少W2

C．小球的机械能增加W1＋mv2

D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

9. ［物理—选修3-3］（15分）
（1）（6分）下列说法中正确的是      。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对三个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大

B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动

C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律

E．某气体的摩尔体积为v，每个分子的体积为v₀，则阿伏伽德罗常数可表示为N_A=V/V₀
（2）（9分）一高压气体钢瓶，容积为V₀，用绝热材料制成，开始时封闭的气体压强为p₀，温度为T₀=300K，内部气体经加热后温度升至T₁=350K，求：
①温度升至T₁时气体的压强；
②若气体温度保持T₁=350K不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强再回到p₀，此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少？

10. ［物理—选修3-4］（15分）
（1）（6分）如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象，图乙所示为x=4m处的质点P的振动图象，则下列判断正确的是     。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对三个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．这列波的波速是2m/s
B．这列波的传播方向沿x正方向
C．t=3.5s时P点的位移为0.2m
D．从t=0时刻开始P点的振动方程为m
E. 从t=0时刻开始P点的振动方程为m
（2）（9分）如图所示，MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，其边长MN="30" cm。一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上（入射点为B）进入玻璃砖后在QP面上的F点（图中未画出）发生全反射，恰沿DC方向射出。其中B为MQ的中点，∠ABM=30°，PD="7.5" cm，∠CDN=30°。

①画出激光束在玻璃砖内的光路示意图，求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF；
②求出该玻璃砖的折射率；
③求出激光束在玻璃砖内的传播速度（真空中光速c=3×10⁸m/s）。

11. ［物理选修3－5］（15分）
（1）（6分）关于核反应方程(为释放出的核能，X为新生成粒子)，已知Th的半衰期为T，则下列说法正确的是      。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对三个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．没有放射性

B．比少1个中子，X粒子是从原子核中射出的，此核反应为衰变

C．N0个经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为N0(N0数值很大)

D．Th的比结合能为

E．的化合物的半衰期等于T
（2）（9分）质量为m₁=1200kg的汽车A以速度v₁=21m/s沿平直公路行驶时，发现前方相距s₀=33m处有一质量m₂=800kg的汽车B以速度v₂=15m/s迎面驶来。两车同时急刹车，使车做匀减速运动，但未能避免两车猛烈地相撞，相撞后结合在一起再滑行一段距离后停下，设两车与路面间动摩擦因数为μ=0.3，取g=10m/s²。忽略碰撞过程中路面摩擦力的冲量，求：
①设两车相撞时间（从接触到一起滑行）t₀="0.2s" ，则每辆车受到的水平平均冲力是其自身重量的几倍？
②两车一起滑行的距离是多少？

1. （6分）某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t₁，通过B的挡光时间为t₂，重力加速度为g。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明。

(1)下列必要的实验测量步骤是______。
A．用天平测出运动小物体的质量m
B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C．测出小物体释放时离桌面的高度H
D．用秒表测出运动小物体由传感器A到传感器B所用时间Δt
(2)若该同学用d和t₁、t₂的比值分别来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足________关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。

2. （9分）为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：

A．待测干电池(电动势1.5 V左右，内阻不超过1.5 Ω)
B．电流表A₁(量程0～2 mA，内阻为10 Ω)
C．电流表A₂(量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω)
D．滑动变阻器R₁(0～20 Ω， 10 A)
E．滑动变阻器R₂(0～100 Ω，1 A)
F．定值电阻R₃＝990 Ω
G．开关、导线若干
①请在以上提供的器材中选择所需器材设计测量电路，在虚线框内补画出完整的电路原理图。（要求在电路图中标明所使用器材）

②根据合理的设计电路测量数据，电流表A₁的示数记为I₁，电流表A₂的示数记为I₂，某同学测出了6组I₁、I₂的数据，并已描绘出如下图所示的I₁和I₂的关系图线。

③根据已描绘出的图线，可得被测电池的电动势为__  __V，内阻为________Ω。

1. （14分）某物体A静止于水平地面上，它与地面间的动摩擦因数μ=0.2，若给物体A一个水平向右的初速度v₀=l0m/s，g=l0m/s²。求：
（1）物体A向右滑行的最大距离？
（2）若物体A右方x₀=12m处有一辆汽车B，在物体A获得初速度v₀的同时，汽车B从静止开始以a=2m/s²的加速度向右运动，通过计算说明物体A能否撞上汽车B？

2. （18分）如图，有3块水平放置的长薄金属板a、b和c，a、b之间相距为L。紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管，两管口正好位于小孔M、N处。板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源，板b与c间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。当体积为V₀、密度为ρ、电荷量为q的带负电油滴，等间隔地以速率v₀从a板上的小孔竖直向下射入，调节板间电压U_ba和U_bc，当U_ba＝U₁、U_bc＝U₂时，油滴穿过b板M孔进入细管，恰能与细管无接触地从N孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响，不计空气阻力，重力加速度为g。求：

(1)油滴进入M孔时的速度v₁；
(2)b、c两板间的电场强度E和磁感应强度B的值；
(3)当油滴从细管的N孔射出瞬间，将U_ba和B立即调整到U_ba′和B′，使油滴恰好不碰到a板，且沿原路与细管无接触地返回穿过M孔，请给出U_ba′和B′的结果。