邯郸市2015届高三教学质量检测物理试题 2015.1

（考试时间:90分钟 满分:100分）

第I卷

一、选择题：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项符合题目要求，第8～10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。

1．库仑通过实验研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时，先保持电荷量不变，寻找作用力与电荷间距离的关系；再保持距离不变，寻找作用力与电荷量的关系，这种研究方法常被称为“控制变量法”。下列应用了控制变量法的实验是

A．验证机械能守恒定律

B．探究力的平行四边形定则

C．探究加速度与力、质量的关系

D．探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律

2．质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图a、b分别表示物体

不受拉力和受到水平拉力作用的v－t图象，则拉力与摩擦力之比为

A．9∶8　　　　 B．4∶3 C．2∶1 D．3∶2

3．某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地

过程如图，测量得到比赛成绩是2.5m，目测空中脚离地最

大高度约0.8m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功

约为

A． 65J B．350J C． 700J D．1250J

4．如图，用等长的两根轻质细线把两个质量相等的小球悬挂起。现对小球b施加一个水平向左的恒力F，同时对小球a施加一个水平向右的恒力3F，最后达到稳定状态，表示平衡状态的图可能是图中的

5．如图，汽车通用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，

在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是

A．将竖直向上做匀速运动 B．将处于超重状态

C．将处于失重状态 D．将竖直向上先加速后减速

6．如图，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压
V。氖泡在两端电压达到100 V时开始发光。下列说法中正确的有

A．开关接通后，氖泡的发光频率为50 Hz

B．开关接通后，电压表的示数为100 V

C．开关断开后，电压表的示数变大

D．开关断开后，变压器的输出功率不变

7．如图，一正方形闭合线圈，从静止开始下落一定高度后，穿越一

个有界的匀强磁场区域，线圈上、下边始终与磁场边界平行。自

线圈开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，线圈中的感应电流

I、受到的安培力F及速度v随时间t变化的关系，可能正确的是

8．两个带等量正电荷的小球（可视为点电荷）固定在图中a、b两点，MN为ab

连线的中垂线，交直线ab于O点，A为MN上的一点。取

无限远处的电势为零。一带负电的试探电荷q，仅在静电力

作用下运动，则

A．若q从A点由静止释放，其将以O点为对称中心做往复运动

B．若q从A点由静止释放，其在由A点向O点运动的过程中，

加速度先增大后减小

C．q由A点向O点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐增大

D．若在A点给q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动

9．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上

随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫

星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星

排列位置如图所示，则

A．a的向心加速度等于重力加速度g B．在相同时间内b转过的弧长最长

C．c在4 h内转过的圆心角是
D．d的运动周期有可能是20 h

10．如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面。下列说法正确的是

A．斜面倾角α＝30°

B．A获得的最大速度为

C．C刚离开地面时，B的加速度为零

D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒

第II卷

二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第11~15题为必考题，每个试题考生都必须作答。第16~18题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共5题，48分）

11．（6分）“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两

个力学方面的物理规律。某同学设计了如图所示的实验装置。一个

电磁铁吸住一个小钢球，当将电磁铁断电后，小钢球将由静止开始

向下加速运动。小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过

光电门所用的时间t，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电

门时的高度h。

(1) 该同学为了验证“动能定理”，用游标卡尺测量了小钢球的直径，结果如上图所示，

他记录的小钢球的直径d＝________cm。

(2) 该同学在验证“动能定理”的过程中，忽略了空气阻力的影响，除了上述的数据之

外是否需要测量小钢球的质量________（填“需要”或“不需要”）。

(3) 如果用这套装置验证机械能守恒定律，下面的做法能提高实验精度的是 　　。

A．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的直径

B．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的直径

C．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的质量

D．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的质量

12．（8分）2014年诺贝尔物理学奖授予三名日裔科学家，以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所作出的贡献——三位获奖者“发明的高效蓝色发光二极管（LED）带来了明亮而节能的白色光源”。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED 灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约300Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。

实验室提供的器材有：

A．电流表A1（量程为15mA，内阻RA1约为10Ω）

B．电流表A2（量程为2 mA，内阻RA2＝20Ω）

C．定值电阻R1＝10Ω

D．定值电阻R2＝1980Ω

E．滑动变阻器R（0至20Ω）一只

F．电压表V（量程为6V，内阻RV约3kΩ）

G．蓄电池E（电动势为4 V，内阻很小）

F．开关S一只

（1）要完成实验，除蓄电池、开关、滑动变阻器外，还需选择的器材有 （填写器材前的字母编号）。

（2）画出实验电路图。

（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝

（说明式中题目未给出的各字母的意义）。

13．(9分) 一个人最多能提起质量m0=20kg的重物。在倾角

θ=15°的固定斜面上放置一物体（可视为质点），物体与斜

面间动摩擦因数
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦

力，求人能够向上拖动该重物质量的最大值m。

14．(12分) 如图，等量异种点电荷，固定在水平线上的M、N

两点上，有一质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷）的

小球，固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端

可绕过O点且与MN垂直的水平轴无摩擦地转动，O点位

于MN的垂直平分线上距MN为L处。现在把杆拉起到水

平位置，由静止释放，小球经过最低点B时速度为v，取O

点电势为零，忽略q对等量异种电荷形成电场的影响。求：

(1)小球经过B点时对杆的拉力大小；

(2)在＋Q、－Q形成的电场中，A点的电势φA；

(3)小球继续向左摆动，经过与A等高度的C点时的速度大小。

15．(13分) 如图，边长L=0.2 m的正方形abcd区域（含边界）

内，存在着垂直于区域的横截面（纸面）向外的匀强磁场，

磁感应强度B=5.0×10-2T。带电平行金属板MN、PQ间形成

了匀强电场E（不考虑金属板在其它区域形成的电场），MN

放在ad边上，两板左端M、P恰在ab边上，两板右端N、Q

间有一绝缘挡板EF。EF中间有一小孔O，金属板长度、板

间距、挡板长度均为l=0.l m。在M和P的中间位置有一离子

源S，能够正对孔O不断发射出各种速率的带正电离子，离子的电荷量均为q=3.2×l0-19 C，质量均为m=6.4×l0-26 kg。不计离子的重力，忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹。

（l）当电场强度E=104N/C时，求能够沿SO连线穿过孔O的离子的速率。

（2）电场强度取值在一定范围时，可使沿SO连线穿过O并进入磁场区域的离子直接从

bc边射出，求满足条件的电场强度的范围。

（二）选考题：共12分。请考生从给出的3道题中任选一题做答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按首题进行评分。

16.【物理——选修3-3】

(1) (4分) 下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。选对得4分，选不全得2分，错选或多选得0分)。

A．物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和

B．布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动

C．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机

械能是可能的

D．气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小

E．一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度

降低而增加

(2) (8分) 如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中

管内水银面与管口A之间气体柱长为lA＝40cm，右管内气体柱长为lB＝39cm。

先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整

个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低４cm，已知

大气压强p0＝76cmHg，求：

（i）A端上方气柱长度；

（ii）稳定后右管内的气体压强。

17．【物理——选修3-4】

(1) (4分) 图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，则下列说法正确的是

A．该简谐横波的传播速度为4m/s

B．从此时刻起，经过2秒，P质点运动了8米的路程

C．从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置

D．乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图像

E．此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度

(2) (8分)如图，—透明半圆柱体折射率为n=2，半径为R，长为L。

平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分柱面有光线射

出。求该部分柱面的面积S。

18．【物理——选修3-5】

(1) (4分)下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。选对得4分，选不全得2分，错选或多选得0分)。

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．
在中子轰击下生成
和
的过程中，原子核中的平均核子质量变小

C．太阳辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应

D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小

(2) (8分) 如图，质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=5.0s后，测得两球相距s=4.5m，求：

（i）刚分离时a、b两小球的速度大小v1、v2；

（ii）两球分开过程中释放的弹性势能Ep。

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物理试题参考答案

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，8~10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



C

D

C

D

B

B

A

AD

BC

AC



二、非选择题：包括必考题和选考题两部分，共60分。

11．（6分）

(1) 1.326或1.324都给分 （2）不需要 每空2分

（3）AC 全对得2分，选不全得1分

12．（8分）

(1) ABD （2分）

(2) 如图 （3分）

(3)
，I1、I2分别为电流表A1、A2的读数 （3分, 没有文字说明得2分）

13．(9分)

解法一：设F与斜面倾角为α时，拖动的重物最大质量为m，

由平衡条件可得：

....................................................................................... ①

....................................................................................... ②

由已知可得
.......................................................................................③

联立得
.................................................................................... ④

代入

得
....................................................................................... ⑤

评分标准：①②④⑤ 每式2分，③ 式1分。

解法二：如图，设摩擦力和支持力的合力与支持力夹角为α，则

..................................................... ①

所以
， ......................................... ............................................... ②

因此摩擦力和支持力的合力与重力的夹角为450。 ........................................................③

由于拉力、重力和支持力与摩擦力的合力构成三角形及受力平衡，因此当拉力和摩擦力与支持力的合力垂直时，拉力最小。 .............................................................................. ④

即
......................................... ............................................... ⑤

由已知可得
......................................................................................⑥

得
....................................................................................... ⑦

评分标准：①④ 每式2分，②③⑤⑥⑦ 式1分。

14．(12分)

解：(1)小球经B点时，在竖直方向有

...................................................①

........................ ........................ ②

由牛顿第三定律知，小球对细杆的拉力大小

................. ........................ ........ ③

(2)由于取O点电势为零，而O在MN的垂直平分线上，所以

........................ ....................④

电荷从A到B过程中，由动能定理得

........................ ................. ⑤

........................ .................... ⑥

(3)由电场对称性可知，
， ................... .................... ⑦

即
........................ .................... ⑧

小球从A到C过程，根据动能定理

........................ .................... ⑨

........................ .................... ⑩

评分标准：第一问3分；第二问4分；第三问5分。

①②③④⑥⑧⑨⑩ 每式1分，⑤⑦式2分。

15. (13分)

解：（1）穿过孔O的离子在金属板间需满足

..............................①

代入数据得
................. ②

穿过孔O的离子在金属板间仍需满足

..............................③

离子穿过孔O后在磁场中做匀速圆周运动，有

..............................④

由以上两式子得

................... ........................................................................................⑤

从bc边射出的离子，其临界轨迹如图①，对于轨迹半径最大，对应的电场强度最大，由几何关系可得

.................. .......................................................................................⑥

由此可得

................... ................................................................................... ⑦

从bc边射出的离子，轨迹半径最小时，其临界轨迹如图②，对应的电场强度最小，由几何关系可得

所以
....................................................................................................... ⑧

由此可得

..................................................................................................... ⑨

所以满足条件的电场强度的范围为：

..............................................................⑩

评分标准：第一问3分；第二问10分。

①③④每式2分，②⑤⑥⑦⑧⑨⑩每式1分。

选修3-3

16.（1）ACE

(2)设A端上方气柱长度为l1，由题可知，插入水银槽后左管内气体压强为
.....................................................................................①

由玻意耳定律得：
.....................................................................................②

所以A端上方气柱长度为
.....................................................................................③

（2）设右管水银面上升h，则右管内气柱长度为
，气体压强为
.................④

由玻意耳定