(含答案解析)湖北省武汉市2015届高三二月调考物理试卷

2015年湖北省武汉市高三二月调考物理试卷一、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1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．1．（6分）（2015•武汉模拟）1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．在奥斯特实验中，将直导线沿南北方向水平放置，指针靠近直导线，下列结论正确的是（）A．把小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动B．把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后，小磁针不会转动C．把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度（与通电前相比）会逐渐减小D．把黄铜针（用黄铜制成的指针）平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动【考点】：电磁感应现象的发现过程．【分析】：对于电流的磁效应，根据安培定则进行分析．注意磁场及磁场的应用．【解析】：解：根据安培定则可知，针小磁针放在导线上的延长线上，小磁针所在位置没有磁场，故小磁针不会转动；故A错误；B、同于铝板不具有被磁化的性质，故通电后小磁针不会转动；故B正确；C、离导线越远的地方，磁场越弱，则逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度（与通电前相比）会逐渐减小；故C正确；D、铜不能被磁化，故不会被磁场所吸引；故D错误；故选：BC．【点评】：本题考查安培定则及能被磁化的材料，要注意正确掌握课本内容并能准确应用．2．（6分）（2015•武汉模拟）电子式互感器是数字变电站的关键装备之一．如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac间的电阻是cd间电阻的（n﹣1）倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为U，则输入端的电压为（）A．nUB．C．（n﹣1）UD．【考点】：串联电路和并联电路．【专题】：恒定电流专题．【分析】：由ac和cd是串联形式，有串并联知识可知电压与电阻成正比，可以解得结果．【解析】：解：ac和cd是串联形式，由串联电路电压和电阻成正比，ac间的电阻是cd间电阻的（n﹣1）倍，则当某次测量中输出端数字电压表的示数为U，ac间的电压为（n﹣1）U，故输入电压为U+（n﹣1）U=nU，故A正确，BCD错误．故选：A．【点评】：该题主要考察串并联电路的基本规律，该题看似有点新颖，但是实际就是两段电阻的串联．3．（6分）（2015•武汉模拟）在保证人身安全的情况下，某人从某一高度处竖直跳下到达水平地面．从脚尖着地、双腿逐渐弯曲到静止的过程中，下列分析正确的是（）A．人一直向下做减速运动B．人先向下做加速运动，后向下做减速运动C．人处于失重状态D．人处于超重状态【考点】：超重和失重．【分析】：根据人的受力及运动过程可分析其人在整个过程中的运动情况．【解析】：解：人在脚尖刚着地时，重力大于支持力，故人仍将向下做加速运动；当重力等于支持力时速度达最大；此后开始减速直至静止；故人的运动过程为人先向下做加速运动，后向下做减速运动；故选：B．【点评】：本题考查人在跳下时的运动过程，要注意根据力和运动的关系进行分析求解．4．（6分）（2015•武汉模拟）如图1所示，固定的粗糙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图2所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图3所示，重力加速度g=10m/s2．根据上述信息可以求出（）A．斜面的倾角B．小滑块与斜面之间的动摩擦因数C．小滑块下滑的加速度的大小D．小滑块受到的滑动摩擦力的大小【考点】：动能定理；重力势能．【分析】：根据动能图象由动能定理可以求出合力的大小，根据势能图象可以得出物体的初始势能．【解析】：解：由图象知，物体的初势能为100J，末动能为25J．A、因为斜面长度为10m，但不知道物体的质量，故不能根据初势能和斜面长度确定斜面的倾角，故A错误；B、根据动能定理可以求得物体受到的合力，根据能量守恒可以求出阻力做的功，再由斜面长度可求得摩擦力的大小，但因物体质量和倾角未知，故不能求得动摩擦因数的大小，故B错误；C、根据动能定理可以求得物体所受的合力大小，但物体的质量未知，故不能求出下滑的加速度大小，故C错误；D、根据能量守恒可以求得下滑过程中克服摩擦力做功为75J，而斜面长度为10m，故可求得滑块下滑时受到滑动摩擦力的大小为7.5N，故D正确．故选：D．【点评】：读懂图象及其反应的物理意义，知道物体在斜面上下滑时的受力特征是正确解题的关键，不难属于基础题．5．（6分）（2015•武汉模拟）“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星．科学家们发现有3颗不同质量的“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转，公转周期分别为4天，10天和20天．根据上述信息可以计算（）A．3颗“超级地球”运动的线速度之比B．3颗“超级地球”运动的向心加速度之比C．3颗“超级地球”所受的引力之比D．该恒星的质量【考点】：万有引力定律及其应用．【专题】：万有引力定律的应用专题．【分析】：三颗超级地球”的中心天体相同，根据万有引力提供向心力，已知该行星的周期，可以求出半径之比，从而可求得线速度、向心加速度之比．【解析】：解：三颗超级地球”的中心天体相同，根据万有引力提供向心力，即：可求得超级地球的轨道半径之比A、已知周期、轨道半径之比，根据可求得3颗“超级地球”运动的线速度之比，故A正确；B、已知周期、轨道半径之比，根据可求得3颗“超级地球”运动的向心加速度之比，故B正确；C、根据，由于三颗超级地球的质量比不知道，所以无法求得所受的引力之比，故C错误；D、因为不知道具体的轨道半径，所以无法求得中心天体的质量，故D错误；故选：AB．【点评】：本题考察天体运动，万有引力提供向心力，要注意向心力选择合适公式．6．（6分）（2015•武汉模拟）如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动．现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ=60°．下列说法正确的是（）A．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为GB．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大C．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零【考点】：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】：共点力作用下物体平衡专题．【分析】：以球为研究对象，球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，求出挡板对球的作用力，若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，分析小球受力情况，作出力图，运用图解法，分析支持力的变化情况即可．【解析】：解：A、球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示：FA、FB以及G构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知，FA=FB=G，故A正确；B、若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，根据图象可知，FB先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故BC错误；D、若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当FA和重力G的合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故D正确．故选：AD【点评】：本题运用图解法，分析动态平衡问题，比较直观简便，也可以采用函数法，由数学知识分析力的变化．7．（6分）（2015•武汉模拟）如图所示，空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体的四个顶点处，A点为对应棱的中点，B点为右侧面的中心，C点为底面的中心，D点为正四面体的中心（到四个顶点的距离均相等）．关于A、B、C、D四点的电势高低，下列判断正确的是（）A．φA=φBB．φA=φDC．φB＞φCD．φC＞φD【考点】：电势；电势差与电场强度的关系．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：两个等量异种点电荷，其电场线和等势面具有对称性，过中垂面是一等势面，A、D在同一等势面上，电势相等，根据几何关系分析电势．【解析】：解：B、由题如图，两个等量异种点电荷，其电场线和等势面具有对称性，通过ab和cd之间的中垂面是一等势面，由题目描述知A、D在同一等势面上，电势相等，故B正确；ACD、由图可知，电场线方向由B指向C一侧，依据沿电场线方向电势降低，由几何关系可知φB＞φC，φB＞φA，φD＞φC，故C正确，AD错误．故选：BC．【点评】：本题要掌握等量异种电荷电场线和等势线分布情况，抓住对称性，结合里面的几何关系，即可分析电势的关系．8．（6分）（2015•武汉模拟）如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE（由细软导线制成）挂在两固定点A、D上，水平线段AD为半圆的直径，在导线框的E处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态．在半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场．设导线框的电阻为r，圆的半径为R，在将导线上的C点以恒定角速度ω（相对圆心O）从A点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的是（）A．在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针B．在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中，通过导线上C点的电量为C．当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大D．在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为【考点】：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；焦耳定律；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【专题】：交流电专题．【分析】：根据几何知识知线框磁通量为∅=2BR2sin2θ=2BR2sin2ωt，从而知电动势的瞬时值表达式，对于闭合线框ACDE而言，在磁场中的面积先增大后减小，根据楞次定律判定电流方向；根据q=n求解电荷量根据有效值求解电热．【解析】：解：A、设转过角度为θ=ωt，根据几何知识知线框的面积：S=•2R•Rsin2θ=R2sin2θ，磁通量为∅=BR2sin2θ=BR2sin2ωt，磁通量先增大后减小，根据楞次定律知电流的方向先逆时针，后顺时针，故A正确；B、根据q=n知q==，故B正确；C、根据e=知e=2ωBR2cos2ωt，C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最小为零，故C错误；D、根据C项知电动势有效值为E==ωBR2，故电热为Q===，故D正确；故选：ABD【点评】：本题关键明确交流四值中最大值、平均值、瞬时值和有效值的区别，会根据几何知识写出交流的表达式，注意知识的迁移应用．二、非选择题9．（5分）（2015•武汉模拟）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m=50g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L1、L2如表所示．钩码个数1234L1/cm30.0031.0432.0233.02L2/cm29.3329.6529.9730.30已知重力加速度g=9.8m/s2，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数k=49N/m（结果保留两位有效数字）．由表中数据能（填“能”或“不能”）计算出弹簧乙的劲度系数．【考点】：探究弹力和弹簧伸长的关系．【专题】：实验题．【分析】：根据弹簧形变量的变化量，结合胡克定律求出弹簧甲的劲度系数．通过弹簧并联时的弹力的变化量和形变量的变化量可以求出弹簧并联的劲度系数，再根据k并=k甲+k乙，计算弹簧乙的劲度系数．【解析】：解：由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=mg=0.05×9.8N=0.49N时，弹簧形变量的变化量为△x1=，根据胡克定律知甲的劲度系数：．把弹簧甲和弹簧乙并联起来时，由胡克定律根据表中数据，类似于上述方法可以计算出并联时总的劲度系数k并，根据k并=k甲+k乙，可以计算出乙的劲度系数．故答案为：49，能．【点评】：解决本题的关键掌握胡克定律，知道F=kx，x表示形变量，以及知道其变形式△F=k△x，△x为形变量的变化量