2015届湖南师范大学附属中学高三第一次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动，其v－t图象如图所示，则()

A．1 s时甲和乙相遇

B．0～6 s内甲乙相距最大距离为1 m

C．2～6 s内甲相对乙做匀速直线运动

D．4 s时乙的加速度方向反向

2. 难度：中等

如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v、a、F_f和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，它们随时间变化的图象正确的是(              )

3. 难度：中等

如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑．已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，则B与斜面之间的动摩擦因数是(              )

A.   B.cot α   C．tan α  D．cot α

4. 难度：中等

北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．如图所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为r，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B两个位置，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列判断错误的是(              )

A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为

B．卫星1由A 位置运动到B位置所需的时间是

C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力不做功

D．卫星1向后喷气就一定能够追上卫星2

5. 难度：中等

如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距为2L.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加的力的最小值为(              )

A．mg        B.mg        C.mg        D. mg

6. 难度：中等

速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S₀A＝S₀C，则下列说法正确的是(              )

A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电

B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷

C．能通过狭缝S₀的带电粒子的速率等于

D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3∶2

7. 难度：中等

甲图是某电场中的一条竖直方向的电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一带负电的小球从A点自由释放，小球沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如乙图，比较A、B两点电势φ的高低和电场强度E的大小，并比较该小球在A、B两点的电势能E_p大小和电场力F大小，可得(              )

A．φ_A＞φ_B B．E_A＜E_B      C．E_pA＞E_pB  D．F_A＜F_B

8. 难度：中等

如图所示电路中，电源内电阻为r，R₁、R₃、R₄均为定值电阻，电表均为理想电表．闭合开关S，将滑动变阻器R₂的滑片向左滑动，电流表和电压表示数变化量的大小分别为ΔI、ΔU，下列结论正确的是(              )

A．电流表示数变大，电压表示数变小

B．电阻被电流表短路

C.

D.

9. 难度：中等

A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD，E点在D点的正上方，与A等高．从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程(              )

A．球1和球2运动的时间之比为2∶1

B．球1和球2动能增加量之比为1∶2

C．球1和球2抛出时初速度之比为2∶1

D．球1和球2运动时的加速度之比为1∶2

10. 难度：中等

如图所示，以O为圆心、MN为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子a、b和c以相同的速率分别沿aO、bO和cO方向垂直于磁场射入磁场区域，已知bO垂直MN，aO、cO和bO的夹角都为30°，a、b、c三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为t_a、t_b、t_c，则下列给出的时间关系可能正确的是(AD)

A．t_a<t_b<t_c     B．t_a>t_b>t_c     C．t_a＝t_b<t_c   D．t_a＝t_b＝t_c

11. 难度：中等

如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为5︰1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R₀为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法正确的是(              )

A．图乙中电压的有效值为220 V

B．电压表的示数为44 V

C．R处出现火警时电流表示数增大

D．R处出现火警时电阻R₀消耗的电功率增大

12. 难度：困难

如图所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R₁连接成闭合回路．线圈的半径为r₁.在线圈中半径为r₂的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的交点坐标分别为t₀和B₀.导线的电阻不计．在0至t₁时间内，下列说法正确的是(              )

A．R₁中电流的方向由a到b             B．通过R₁电流的大小为

C．线圈两端的电压大小为       D．通过电阻R₁的电荷量

二、实验题

13. 难度：中等

“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图(a)所示，实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F.通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图(b)所示．

(1)图线____(选填“①”或“②”) 是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；

(2)在轨道水平时，小车运动的阻力F_f＝____N；

(3)(单选)图(b)中，拉力F较大时，a－F图线明显弯曲，产生误差．为避免此误差可采取的措施是___．

A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动

B．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量

C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力

D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验

14. 难度：中等

有一电流表A，量程为1 mA，内阻r₁约为100 Ω，要求测量其内阻．可选用器材有：电阻箱R₁，最大阻值为99 999.9 Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10 kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为2 kΩ；电源E，电动势约为6 V，内阻不计；开关2个，导线若干．采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：

①断开S₁和S₂，将R调到最大；

②合上S₁，调节R使A表满偏；

③保持R不变，合上S₂，调节R₁使A表半偏，此时可以认为A表的内阻r₁＝R₁.

在上述可供选择的器材中，可变电阻R应该选择__    _(选填“甲”或“乙”)；认为内阻r₁＝R₁，此结果与r₁的真实值相比__    _(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)．

三、计算题

15. 难度：中等

2014年8月3日我国云南鲁甸发生里氏6.5级地震，为救援灾区人民，要从悬停在空中的直升机上投放救灾物资，每箱救灾物资的质量为20 kg，设箱子承受的地面冲击力大小为1 000 N，箱子与地面的作用时间为0.5 s，已知当地的重力加速度g＝10 m/s²，不计空气阻力，试求：

(1)与地面作用时，箱子的加速度是多少？

(2)为保证救灾物资安全落地，飞机投放物资时的高度不应超过多少米？

16. 难度：困难

如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m(不计重力)，从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ＝45°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，求：

(1)两板间电压的最大值U_m；

(2)CD板上可能被粒子打中区域的长度s；

(3)粒子在磁场中运动的最长时间t_m.

17. 难度：困难

如图所示，斜面倾角为θ，在斜面底端垂直斜面固定一挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，质量为M＝1.0 kg的木板与轻弹簧接触但不拴接，弹簧与斜面平行且为原长，在木板右上端放一质量为m＝2. 0 kg的小金属块，金属块与木板间的动摩擦因数为μ₁＝0.75，木板与斜面粗糙部分间的动摩擦因数为μ₂＝0.25，系统处于静止状态．小金属块突然获得一个大小为v₁＝5.3 m/s、方向平行斜面向下的速度，沿木板向下运动．当弹簧被压缩x＝0.5 m到P点时，金属块与木板刚好达到相对静止，且此后运动过程中，两者一直没有发生相对运动．设金属块从开始运动到与木块达到相同速度共用时间t＝0.75 s，之后木板压缩弹簧至最短，然后木板向上运动，弹簧弹开木板，弹簧始终处于弹性限度内，已知sin θ＝0.28、cos θ＝0.96，g取10 m/s²，结果保留二位有效数字．

(1)求木板开始运动瞬间的加速度；

(2)求弹簧被压缩到P点时的弹性势能是多少？

(3)假设木板在由P点压缩弹簧到弹回到P点过程中不受斜面摩擦力作用，木板离开弹簧后沿斜面向上滑行的距离？

四、选择题

18. 难度：简单

下列说法正确的是_ __．

A．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动

B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

C．不具有规则几何形状的物体一定不是晶体

D．氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均速率相同

五、计算题

19. 难度：中等

气缸长为L＝1 m(气缸厚度可忽略不计)，固定在水平面上，气缸中有横截面积为S＝100 cm²的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，已知当温度为t＝27 ℃、大气压强为p₀＝1×10⁵ Pa时，气柱长为L₀＝0.4 m．现用水平拉力向右缓慢拉动活塞，求：

①若拉动活塞过程中温度保持为27 ℃，活塞到达缸口时缸内气体压强；

②若活塞到达缸口时拉力大小为500 N，求此时缸内气体温度为多少摄氏度．

六、选择题

20. 难度：中等

在均质弹性绳中有一振源S，它以5 Hz的频率上下做简谐运动，振幅为5 cm，形成的波沿绳向左、右两边传播．从振源开始振动计时，t时刻的波形如图所示，质点P右边的绳还未振动，S左边的波形没有画出，则____．

A．该波的波速为60 cm/s

B．波源S开始振动的方向向下

C．图中的质点Q在t时刻处在波谷

D．在t＝0至t＝1.0 s时间内质点P运动的路程为70 cm

七、计算题

21. 难度：中等

如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角∠AOB＝120°，顶点O与桌面的距离为4a，圆锥的底面半径R＝a，圆锥轴线与桌面垂直．有一半径为R的圆柱形平行光垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率n＝，求光束在桌面上形成的光斑的面积．

八、选择题

22. 难度：简单

如图为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下列说法正确的是__ __

A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多

B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数只比放在A位置时稍微少些

C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光

D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少

九、计算题

23. 难度：困难

如图所示，水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物块通过衔接处时速率没有改变．质量m₁＝0.40 kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h＝0.80 m处下滑，并与放在水平木板左端的质量m₂＝0.20 kg的物块B相碰，相碰后物块B滑行x＝4.0 m到木板的C点停止运动，物块A滑到木板的D点停止运动．已知物块B与木板间的动摩擦因数μ＝0.20，重力加速度g＝10 m/s²，求：

①物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小；

②滑动摩擦力对物块B做的功；

③物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能．