2017湖北八校第一次联考理综物理

理科综合(物理部分)本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。满分110分。第一部分(选择题共48分)一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是()A．在对自由落体运动的研究中，伽利略巧妙的利用斜面实验来冲淡重力影响使得时间更容易测量，最后逻辑推理证明了自由落体的运动规律B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点，并归纳总结了牛顿第一定律C．卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律，并测出了引力常量G的数值D．法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了点电荷间的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的电荷量答案A解析做“理想斜面实验”的科学家是伽利略，B错误；是牛顿得出了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，C错误；通过油滴实验测定元电荷电荷量的是美国科学家密立根，D错误；A说法正确，选A。15.如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间(x­t)图象。A质点的图象为直线，B质点的图象为过原点的抛物线，两图象交点C、D坐标如图。下列说法不正确的是()A．A、B相遇两次B．t1～t2时间段内B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等C．两质点速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的中间时刻D．A在B前面且离B最远时，B的位移为x1＋x22答案D解析x­t图象中，A、B运动图象在t1、t2时刻相交，相遇两次，A正确；A质点做匀速运动，速度v＝x2－x1t2－t1，B质点做匀变速运动，t1～t2时刻的平均速度v＝x2－x1t2－t1，两者相等，B正确；x­t图象中曲线的斜率代表速度，B做匀变速运动，平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，C正确；A、B速度相等时，相距最远，该时刻在t1～t2时间段内的中间时刻，由于B做匀加速运动，所以此时B的位移小于x2＋x12，D错误，故选D。16.如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角。则下列叙述正确的是()A．小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOA＝TOB＝3mgB．弹簧弹力大小2mgC．A球质量为6mD．光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg答案C解析对B进行受力分析，水平方向有TOBsin45°＝F，竖直方向有TOBcos45°＝mg，解得TOB＝2mg，弹簧弹力F＝mg，TOA＝TOB，故A、B错误；对A进行受力分析，支持力N和TOA均与水平方向成60°，所以N＝TOA，竖直方向有2TOAsin60°＝mAg，解得mA＝6m，N＝TOA＝2mg，C正确，D错误；故选C。17.真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE和QF，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向。电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF＞∠NFE。则()A．E带正电，F带负电，且QEQFB．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点C．过N点的等势面与EF连线垂直D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能答案C解析由电场线的方向可判断出E带正电、F带负电，在N点场强方向水平，所以在竖直方向有kQEl2NEsin∠NEF＝kQFl2NFsin∠NFE⇒QEQF＝l2NEsin∠NFEl2NFsin∠NEF，因为lNFlNE，sin∠NEFsin∠NFE，所以QFQE，A错误；只有电场线是直线，且初速度为0或初速度的方向与电场平行时，带电粒子的轨迹才与电场线重合，所以B错误；电场线与等势面垂直，所以过N点的等势面与EF垂直，C正确；沿电场线方向电势降低，所以φMφN，据Ep＝qφ，q为负电荷，知EpMEpN，D错误，故选C。18．“嫦娥四号”(专家称为“四号星”)计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。已知万有引力常量为G，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息判断下列说法正确的是()A．月球的第一宇宙速度为gRB．“嫦娥四号”绕月运行的速度为gr2RC．月球的平均密度为ρ＝3πr3GT2R3D．“嫦娥四号”必须减速运动才能返回地球答案AC解析月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，重力提供向心力mg＝mv2R⇒v＝gR，A正确；“四号星”绕月，万有引力提供向心力，GMmr2＝mv2r⇒v＝GMr，在月球表面mg＝GMmR2⇒GM＝R2g，所以v＝gR2r，B错误；由GMmr2＝m2πT2r⇒M＝4π2r3GT2，月球密度ρ＝MV＝4π2r343πR3GT2＝3πr3GT2R3，C正确；“四号星”要脱离月球的束缚才能返回地球，必须加速做离心运动才行，D错误，故选AC。19．如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压Uc随入射光频率ν变化的函数关系图象。对于这两个光电管，下列判断正确的是()A．因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同B．光电子的最大初动能不同C．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同D．两个光电管的Uc­ν图象的斜率可能不同答案ABC解析光电效应方程Ek＝hν－W0，遏止电压Uc满足eUc＝Ek，联立解得eUc＝hν－W0⇒Uc＝hνe－W0e，可见入射光频率相同，逸出功W0不同，则遏止电压Uc也不同，A正确；由光电效应方程Ek＝hν－W0知相同的频率，不同的逸出功，光电子的最大初动能也不同，B正确；光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流也可能相同，C正确；由Uc＝hνe－W0e知Uc­ν图象的斜率k＝he为常数，所以两光电管的Uc­ν图象的斜率一定相同，D错误，故选ABC。20.如图所示，浅色传送带A、B两端距离L＝24m，以速度v0＝8m/s逆时针匀速转动，并且传送带与水平面的夹角为θ＝30°。现将一质量为m＝2kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数μ＝35，g取10m/s2，则下列叙述正确的是()A．煤块从A端运动到B端所经历时间为3sB．煤块从A端运动到B端重力的瞬时功率为240WC．煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为4mD．煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为24J答案AC解析煤块先斜向下做匀加速直线运动，设经时间t1，煤块与传送带速度相同，加速度为a1，据牛顿第二定律有：mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1⇒a1＝g(sinθ＋μcosθ)，代入数据得a1＝8m/s2，由v0＝a1t1得t1＝1s，此时位移x1＝v02t1＝4mL，由于mgsinθμmgcosθ，所以煤块受摩擦力斜向上，仍加速，设加速度为a2，用时t2，有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2⇒a2＝g(sinθ－μcosθ)代入数据得a2＝2m/s2，由L－x1＝v0t2＋12a2t22代入数据得24－4＝8t2＋12×2×t22⇒t2＝2s，故煤块从A到B的运动时间是t＝t1＋t2＝3s，A正确；煤块从A到B时速度v＝v0＋a2t2＝(8＋2×2)m/s＝12m/s，此时重力的瞬时功率P＝mgvsinθ＝2×10×12×sin30°W＝120W，B错误；由于两个过程煤块与传送带间的相对路程大小l＝(v0t1－x1)＋[(L－x1)－v0t2]，运动过程中煤块相对传送带先向上运动4m又向下运动4m，所以黑色痕迹长度s＝v0t1－x1＝4m，C正确；煤块从A到B因摩擦产生的热量Q＝μmgcosθ·{(v0t1－x1)＋[(L－x1)－v0t2]}代入数据解得Q＝48J，D错误，故选AC。21.如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E＝1×104N/C的匀强电场。在匀强电场中有一根长L＝2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g取10m/s2。下列说法正确的是()A．小球的带电荷量q＝6×10－5CB．小球动能的最小值为1JC．小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值D．小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，且为4J答案AB解析小球静止，分析其受力有mgtan37°＝qE⇒q＝mgtan37°E，代入数据解得q＝6×10－5C，A正确；如图所示，小球在原位置A点时，势能最小，在对称点B处时势能最大，动能最小，此时小球合力恰好提供其圆周运动的向心力，有F合＝mgcos37°＝mv2BL，所以小球动能的最小值Ek＝12mv2B＝12×mgLcos37°＝1J，B正确；小球在C点时电势能最大，机械能最小，C错误；小球能量守恒，电势能和机械能之和不变，在B点时，E总＝EkB＋EpG＋EpE＝12mv2B＋mg2Lcos37°＋qE2Lsin37°，代入数据解得E总＝5J，D错误；故选AB。第二部分(非选择题共62分)二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33、34题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共47分。22．(5分)如图所示为实验室常用的力学实验装置。(1)关于该装置，下列说法正确的是________。A．利用该装置做研究匀变速直线运动的实验时，需要平衡小车和木板间的摩擦力B．利用该装置探究小车的加速度与质量关系时，每次改变小车的质量后必须重新平衡小车与木板间的摩擦力C．利用该装置探究功与速度变化关系实验时，可以将木板带有打点计时器的一端适当垫高，目的是消除摩擦力对实验的影响D．将小车换成滑块，可以利用该装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，且不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量(2)某学生使用该装置做“研究匀变速直线运动”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，已知图中所标的相邻两个计数点之间还有四个点未画出，计时器所用交流电周期为T，则利用此纸带得到小车的加速度的表达式为________。(用x2、x5、T来表示)答案(1)CD(2分)(2)a＝x5－x275T2(3分)解析(1)用该装置研究匀变速直线运动时，只要保证物体做匀变速直线运动即可，不需要平衡摩擦力，A错误；用该装置探究加速度与力、质量关系时，平衡摩擦力后，无论是改变钩码的质量，还是改变小车上所加砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力，B错误；C说法正确是为了保障小车受到的合力即为绳子的拉力；D说法中滑块做匀速直线运动，所以不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量，D正确，故选CD。(2)相邻两个计数点之间还有4个打出点，因此t＝5T，根据作差法得x5－x2＝3at2，解得a＝x5－x23t2＝x5－x23×5T2＝x5－x275T2。23．(10分)(1)小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d＝________mm。然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如下右图所示，则该工件的长度L＝________cm。(2)然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.