2015年湖北省高考物理仿真试卷.doc

2015年湖北省高考物理仿真试卷（5月份）（解析版）

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，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。

1．（6分）（2015•湖北模拟）轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标，近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时，提出了一个新的概念，叫做“加速度的变化率”，用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢．轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适．下面四个单位：中，适合做加速度变化率单位的是（ ）

A ． m/s B． m/s2 C． m/s3 D． m/s4

考点：力学单位制；加速度．所有

分析：物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系．因此物理学中选定七个物理量的单位作为基本单位，根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，推导出其他物理量的单位．这些推导出来的单位叫做导出单位．基本单位和导出单位一起组成了单位制．

在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位，就可以导出其余的物理量的单位．选定这三个物理量的不同单位，可以组成不同的力学单位制．在国际单位制（SI ）中，取m （长度单位）、kg （质量单位）、s （时间单位）作为基本单位．

解答：解：速度=，故速度单位为：米/秒；

速度变化=末速度﹣初速度，故速度变化量单位为：米/秒；

速度变化率=，故速度变化率单位为：米/秒2；

加速度变化率=

故选：C ． ，故加速度变化率单位为：米/秒3；

点评：本题关键是明确力学单位制的概念以及基本单位和导出单位的关系，同时要分清速度、速度变化量、速度变化率加速度变化率的区别．

2．（6分）（2015•湖北模拟）伊朗“伊斯兰革命卫队”于2015年2月25日在霍尔木兹海峡附近海域举行大规模海空防御演习．其中有一个演习项目：包括快艇在内的数十艘舰只，迅速包围并攻击一艘航母模型．若快艇航行时所受水的阻力与它的速度的平方成正比，如果快艇以速度2v 匀速航行时，发动机的功率为P ，则当快艇以速度v 匀速航行时，发动机的功率为（ ）

A ．

P B．

P C．

P D． 2P

考点： 功率、平均功率和瞬时功率．所有

专题： 功率的计算专题．

分析： 快艇匀速运动时所受阻力与牵引力相等，应用功率公式P=Fv可以求出快艇的功率． 解答： 解：阻力与速度的平方成正比，不妨设：f=kv2，

快艇匀速运动时处于平衡状态，由平衡条件得：F=f=kv2，

由题意可知，速度为2v 时，F=k（2v ）2=4kv2，P=F•2v=8kv3，

当速度为v 时，F′=kv2，P′=F′v=kv3=P ；

故选：A ．

点评： 本题是一道信息给予题，认真审题、理解题意，从题中获取所需信息，然后应用平衡条件、功率公式可以解题．

3．（6分）（2013•贵州学业考试）一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是图中的哪一个（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

考点： 运动的合成和分解．所有

专题： 运动的合成和分解专题．

分析： 物体所受合力的方向（加速度的方向）大致指向曲线运动轨迹凹的一向，开始时，

加速度方向竖直向下，做自由落体运动，受到水平向右的风力时，合力的方向指向右偏下，风停止后，合力的方向有向下．根据合力与速度的方向关系，判断其轨迹．

解答： 解：物体一开始做自由落体运动，速度向下，当受到水平向右的风力时，合力的方向右偏下，速度和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，轨迹应夹在速度方向和合力方向之间．风停止后，物体的合力方向向下，与速度仍然不在同一条直线上，做曲线运动，轨迹向下凹．故C 正确，A 、B 、D 错误．

故选C ．

点评： 解决本题的关键知道曲线运动的轨迹夹在速度方向和合力方向之间，物体所受合力的方向大致指向轨迹凹的一向．

4．（6分）（2015•湖北模拟）如图所示，现有四条完全相同的垂直于纸面放置的长直导线，横截面分别位于一正方形abcd 的四个顶点上，直导线分别通有方向垂直纸面向里、大小分别为I a =1A，I b =2A，I c =3A和I d =4A的恒定电流，已知离通电长导线相同距离的点，磁感应强度的大小与电流大小成正比，忽略电流间的相互作用，若电流I a 在正方形的几何中心O 点处产生的磁感应强度大小为1T ，则O 点处实际的磁感应强度的大小及方向分别为（ ）

A ． 2T ，由O 点垂直指向ab 方向 B ． 2T ，由O 点垂直指向ad 方向

C ． 10T ，垂直纸面向里 D ． 10T ，垂直纸面向外

考点： 电势差与电场强度的关系．所有

专题： 电场力与电势的性质专题．

分析： 根据等距下电流所产生的B 的大小与电流成正比，得出各电流在O 点所产生的B 的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B 的合矢量的大小和方向． 解答： 解：已知I a =1A，I b =2A，I c =3A和I d =4A，电流I a 在O 点处产生的磁感应强度大小为B a =1T，根据磁感应强度的大小与电流大小成正比，可知b 、c 、d 在O 处产生的磁感应强度大小分别为2T ，3T ，4T ．

由安培定则可知，由a 、c 两棒在O 点产生的合磁场方向由O 指向d ，合磁感应强度大小为

2T ；b 、d 两棒在O 点产生的合磁场方向由O 指向a ，合磁感应强度大小为 2T ，

根据矢量的合成法则可知，a 、b 、c 、d 长直通电导线在O 点产生合磁场的方向：由O 点垂直指向ad 方向，磁感应强度大小为 B=2

故选：B ．

点评： 考查学生判断直线电流产生磁场的方向及磁感应强度矢量合成的能力，注意安培定则与右手定则的区别．

5．（6分）（2015•湖北模拟）据报道：2014年3月27日，泰国通过“北斗卫星”搜寻马航失联客机时，在南印度洋发现了大约300个疑似与失联客机有关的漂浮物．“北斗卫星”系统的核心功能是导航和定位．据了解，使用国产北斗技术的导航系统呈高清画面，精准误差不超过2m ，是美国GPS （技术误差6m ）精准度的3倍．“北斗卫星”系统中两颗质量不相等（m 1＞m 2）的工作卫星在轨道半径为r 的同一轨道绕地心O 做逆时针的匀速圆周运动，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A 、B 两位置，如图所示，已知地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R ，∠AOB=60°，则以下判断正确的是（ ）

T ．

A ． 卫星1的加速度a 1大于卫星2的加速度a 2

B ． 卫星2向后喷气加速能追上卫星1

C ． 卫星1和卫星2的动能大小相等

D ． 卫星2由位置B 运动到位置A 所需的最短时间为

考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．所有

专题： 万有引力定律的应用专题．

分析： 卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，列式得到加速度和周期的表达式，分析加速度的关系，由运动学公式求解卫星1由位置A 运动到位置B 所需的时间；当卫星在引力方向上没有位移时引力不做功．

解答： 解：A 、卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，则有：=ma=mr=m a=，两卫星的轨道半径相同，所以加速度大小相等，故A 错误．

B 、卫星2向后喷气时需要加速，所需要的向心力增大，而万有引力不变，卫星将做离心运动，轨道半径增大，不可能追上卫星1，故B 错误．

C 、v=，两卫星的线速度大小相等，两颗质量不相等（m 1＞m 2），所以卫星1和卫星2的动能大小不相等，故C 错误；

D 、物体地球表面时，重力等于万有引力，则得：=mg，

T=2π

所以卫星1由A 到B 所需时间 t==

故选：D ． ，故D 正确；

点评： 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，以及重力等于万有引力，运用万有引力定律和圆周运动的规律结合列式分析．

6．（6分）（2015•湖北模拟）如图甲所示的电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为11：4，原线圈接入如图乙所示的电压，副线圈接火灾报警器系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R 0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，下列说法中正确的是（ ）

A ． 图乙中，电压的有效值为110

B ． 电压表的示数为40V

C ． R 处出现火警时，电流表示数减小

D ． R 处出现火警时，电阻R 0消耗的电功率增大 V

考点： 交流的峰值、有效值以及它们的关系．所有

分析： 求有效值方法是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等，则恒定电流的值就是交流电的有效值．

由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比，半导体热敏电阻是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的电阻，R 处温度升高时，阻值减小，根据负载电阻的变化，可知电流、电压变化．

解答： 解：A 、设将此电流加在阻值为R 的电阻上，电压的最大值为U m ，电压的有效值为U ．

•=•T

V ，故A 正确． 代入数据得图乙中电压的有效值为110

B 、变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是5：l ，所以电压表的示数为22v ，故B 错误．

C 、R 处温度升高时，阻值减小，副线圈电流增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈增大，即电流表示数增大，故C 错误．

D 、R 处出现火警时通过R 0的电流增大，所以电阻R 0消耗的电功率增大，故D 正确． 故选：AD ．

点评： 根据电流的热效应，求解交变电流的有效值是常见题型，要熟练掌握．

根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．

7．（6分）（2015•湖北模拟）据媒体报道，航母弹射器是使舰载机快速起飞的重要设备，弹射起飞是目前美军采用的唯一舰载机起飞手段，美国也是第一个使用电磁舰载机弹射的国家、其原理简化如下：如图所示，当直流电流突然加到一固定线圈上，可以将置于线圈旁的环弹射出去（线圈与环共轴放置），现在同一个固定线圈上，先后置有分别用铜、铝和硅制成的形状、大小和横截面积均相同的三种环，当电流突然接通时，它们受到的推力分别为F 1、F 2和F 3，感应电动势分别为E 1、E 2和E 3，下列说法正确的是（ ）

A ． 通电线圈的右端为N 极

B ． 环开始运动的瞬时，环中的电流为逆时针（从右往左看）

C ． 推力的大小关系为F 1＞F 2＞F 3

D ． 感应电动势的大小关系为E 1＞E 2＞E 3

考点： 楞次定律．所有

专题： 电磁感应与电路结合．

分析： 由右手螺旋定则可求得线圈中的磁场方向，再由楞次定律明确电流方向及环的受力方向，同时依据法拉第电磁感应定律，结合安培力表达式，即可求解．

解答： 解：A 、线圈中电流为右侧流入，由右手螺旋定则，可得，通电线圈的左端为N 极；故A 错误；

B 、环开始运动的瞬时，根据右手螺旋定则，穿过线圈的磁通量向左，且增大，由楞次定律可知，环中的电流为逆时针（从右往左看），故B 正确；

C 、由于铜环的电阻最大，硅的电阻最大，故铜环中感应电流最大，硅的感应电流最小，故铜环受到的安培力最大，硅的安培力最小，故C 正确；

D 、根据法拉第电磁感应定律，可知，感应电动势的大小相等；故D 错误；

故选：BC ．

点评： 本题要掌握楞次定律的两种描述，一是“增反减同”；二是“来拒去留”；并能灵活根据它们去判断电流方向及受力方向．

8．（6分）（2015•湖北模拟）2015年1月2日，黑龙江哈尔滨市北方南勋陶瓷大市场仓库发生大火，在救援现场，一消防战士在云梯上用水枪向起火点水平喷水，已知水枪出水口的横截面积为S ，水枪口到燃烧点的竖直高度为h ，水枪出水口与燃烧点的连线与水平方向的夹角为θ，水枪射出的水刚好落到燃烧点上，重力加速度为g ，忽略空气阻力，则（ ）

A ． 水枪射出的水的初速度为tanθ

B ． 空中水柱的体积为

C ． 水到达燃烧点的速度方向与水平方向的夹角α满足tanα=2tanθ

D ． 水到达燃烧点的速度大小为

考点： 平抛运动．所有

专题： 平抛运动专题．

分析： 根据速度位移公式求出平抛运动的竖直分速度，结合速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，求出水枪喷水的初速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出空中水柱的体积．根据平行四边形定则求出水到达燃烧点的速度大小． 解答： 解：A 、水到达燃烧点时竖直分速度，因为速度方向与水平方向夹角的正 切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，可知速度方向与水平方向夹角正切值为2tanθ，即，则水射出的初速度，故A 错误，C 正确．

B 、平抛运动的时间t=，则空中水柱的体积V=v0tS=．故B 正确．

D 、水到达燃烧点的速度大小v=

故选：BC ． ，故D 错误．

点评： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，知道某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．

二、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第9题-12题为必考题，每个试题考生必须作答，第13题-18题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题

9．（6分）（2015•湖北模拟）某同学利用如图所示的装置“探究功与速度变化的关系”：在木块的左端固定一挡板，挡板上栓一轻质弹簧，弹簧的右端固定一小物块，物块的上方有一很窄的遮光片，当弹簧的长度为原长时，物块恰处于O 点，O 点的正上方有一光电门，光电门上连接计时器（图中未画出）．已知弹性势能的表达式为E P =k （△x ）2．

（1）实验开始时， 需要 平衡摩擦力； 不需要 测量遮光片的宽度．（均选填“需要”或“不需要”）．

（2）所有实验条件具备后，将小物块向左压缩△x 后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，记下遮光片通过光电门的时间t 1．

（3）将小物块向左压缩2△x 、3△x 、4△x ，…后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，分别记下遮光片通过光电门的时间t 2、t 3、t 4…．

（4）将几次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W 1、W 2、W 3、…，则W 1：W 2：W 3=、若以W 为纵坐标、

线”或“一条曲线”）．

为横坐标作图，则得到的图象是“一条直

考点： 探究功与速度变化的关系．所有

专题： 实验题．

分析： 根据实验操作要求可知需要平衡摩擦力；电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式．

解答： 解：（1）由于该实验要求弹簧弹力做功，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．

光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度v ，

小物块在弹簧的作用下被弹出，记下遮光片通过光电门的时间t ，

小物块的速度v=，

根据功能关系可以求出需要验证的关系式可知：W=mv 2=m ，

若以W 为纵坐标、为横坐标作图，则得到的图象是一条倾斜直线，即可得到合力功与速度变化的关系，所以不需要测量遮光片的宽度．

（4）已知弹性势能的表达式为E P =k （△x ）2．

所以几次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W 1、W 2、W 3、…，则W 1：W 2：W 3=1：4：9，

若以W 为纵坐标、为横坐标作图，则得到的图象是一条直线．

故答案为：（1）需要；不需要

（2）1：4：9；一条直线

点评： 了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提．

10．（9分）（2015•湖北模拟）某同学用图甲所示的电路测定某电源的电动势，除待测电源、开关、导线外，另有内阻R V =3000Ω的电压表一只（量程略大于电源的电动势）和电阻箱一个．

（1）实验中调整电阻箱达到实验要求时，电阻箱的各个旋钮的位置如图乙所示，电阻箱的读数是 4000 Ω．

（2）为了减小测量误差，多次改变电阻箱的电阻R ，读出电压表的示数U ，得到如表的数

（3）由图线得出：电源电动势E= 2.9 V ．（结果保留两位有效数字）

（4）根据图甲的实物图在如图的方框中画出电路图．

考点： 测定电源的电动势和内阻．所有

专题： 实验题．

分析： （1）电阻箱各旋钮示数与倍率的乘积之和是电阻箱示数．

（2）应用描点法作出图象．

（3）求出图象的函数表达式，然后根据图象求出电源电动势与内阻．

（4）根据题意可明确实验的方法，根据实物图即可得出对应的原理图．

解答： 解：（1）由图示电阻箱可知，其示数为：

4×1000Ω+0×100Ω+0×10Ω+0×1Ω=4000Ω；

（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

（3）由闭合电路欧姆定律可知：E=（R v +r+R）变形得：

=

+×+

则可知图象纵坐标的交点b=0.35=+

k==

解得：E=2.9V；

r=45Ω；

（3）本实验采入电压表和电阻箱串联即可；故原理图如图所示；

故答案为：（1）4000；（2）如图；（3）2.9；（4）如图所示；

点评： 本题考查测量电动势和内电阻实验，要注意正确分析电路，明确实验原理，再根据闭合电路欧姆定律进行分析求解．

11．（14分）（2015•湖北模拟）如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=37°，在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行，M 、N 为传送带的两个端点，MN 两点间的距离L=7m，N 端有一离传送带很近的挡板P 可将传送带上的物块挡住，在传送带上的O 处由静止释放一质量为1kg 的可视为质点的木块，木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5．木块由静止释放后沿传送带向下运动，并与挡板P 发生碰撞，已知碰撞时间极短，木块B 与挡板P 碰撞前后速度大小不变，OM 间距离L=3m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s2，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦．

（1）求木块与挡板P 第一次碰撞后所达到的最高位置与挡板P 的距离．

（2）经过足够长时间后，电动机的输出功率保持不变，求此输出功率大小．

考点： 功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．所有

专题： 功率的计算专题．

分析： （1）根据牛顿第二定律求出木块下滑的加速度，从而结合速度位移公式求出与挡板碰撞的速度，反弹后，速度大于传送带速度，摩擦力向下，速度与传送带速度相等后，摩擦力向上，根据牛第二定律分别求出上滑过程中的加速度，结合运动学公式求出木块B 所达到的最高位置与挡板P 的距离．

（2）经过多次碰撞后木块B 以2m/s的速度被反弹，最终在距N 点1m 的范围内不断以加速度a 2做向上的减速运动和向下的加速运动．木块B 对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力，结合P=μmgvcosθ求出电动机的输出功率．

解答： 解：（1）由静止释放后，木块B 沿传送带向下做匀加速运动，其加速度为a 1，运动距离L ON =4m，第一次与P 碰撞前的速度为v 1

a 1=gsinθ﹣μgcosθ=2m/s2，v 1=

与挡板P 第一次碰撞后，木块B 以速度v 1被反弹，先沿传送带向上以加速度a 2做匀减速运动直到速度为v ，此过程运动距离为s 1；之后以加速度a 1继续做匀减速运动直到速度为0，此时上升到最高点，此过程运动距离为s 2． =4m/s，

a 2=gsinθ+μgcosθ=10m/s2，s 1

==0.6m，s 2==1m，

因此与挡板P 第一次碰撞后，木块B 所达到的最高位置与挡板P 的距离s=s1+s2=1.6m；

（2）经过多次碰撞后木块以2m/s的速度被反弹，在距N 点1m 的范围内不断以加速度a 2做向上的减速运动和向下的加速运动，

木块对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力：F f =μmgcosθ，

故电动机的输出功率：P=μmgvcosθ=8W．

答：（1）木块与挡板P 第一次碰撞后所达到的最高位置与挡板P 的距离为1.6m ．

（2）经过足够长时间后，电动机的输出功率保持不变，此输出功率大小为8W ．

点评： 本题是一个多过程问题，比较复杂，关键理清物块在传送带上整个过程中的运动规律，搞清摩擦力的方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．

12．（18分）（2015•湖北模拟）如图所示，圆心为原点、半径为R 的圆将xOy 平面分为两个区域，即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ．区域Ⅰ内有方向垂直于xOy 平面的匀强磁场B 1．平行于x 轴的荧光屏垂直于xOy 平面，放置在直线y=﹣R 的位置．一束质量为m 、电荷量为q 、动能为E 0的带正电粒子从坐标为（﹣R ，0）的A 点沿x 轴正方向射入区域Ⅰ，当区域Ⅱ内无磁场时，粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为（R ，﹣R ）的M 点．若在区域Ⅱ内加上方向垂直于xOy 平面的匀强磁场B 2，上述粒子仍从A 点沿x 轴正方向射入区域Ⅰ，则粒子全部打在荧光屏上坐标为（2R ，﹣

用．

（1）求打在M 点和N 点的粒子的运动速度v 1、v 2的大小； R ）的N 点，不计粒子的重力和粒子间的相互作

（2）求区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B 1、B 2的大小和方向；

（3）在（2）的情况下，若没有荧光屏，则粒子是否能回到A 点？若能回到A 点，求出粒子从A 点出发，经多长时间回到A 点；若不能回到A 点，请简要说明理由．

考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．所有

专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．

分析： （1）粒子在磁场中洛伦兹力不做功，粒子的动能不变，根据动能的大小求出粒子的速度大小．

（2）抓住粒子全部打在荧光屏上坐标为（0，﹣2.2R ）的M 点，根据荧光屏沿y 轴负方向平移，粒子打在荧光屏上的位置不变，得出粒子在磁场区域Ⅰ中的轨迹，结合半径公式求出磁场的磁感应强度大小，根据偏转方向确定磁场的方向；根据粒子全部打在荧光屏上坐标为（0.4R ，﹣2.2R ）的 N 点，作出轨迹，根据几何关系求出半径，从而得出磁感应强度的大小和方向．

（3）根据几何关系和对称性分析粒子能否A 点．根据轨迹对应的圆心角求出粒子两个区域运动的时间，从而得到粒子回到A 点的时间．

解答： 解：（1）粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，打在M 点和N 点的粒子动能均为E 0，速度v 1、v 2大小相等，均设为v ，则由E 0=mv 2

得：v=．

即v 1=v2

=．

（2）如图所示，区域Ⅱ中无磁场时，粒子在区域Ⅰ中运动后打在M 点，轨迹圆心是O 1点，根据几何知识，可知OM 与y 轴负方向的夹角为30°，粒子在区域Ⅰ中运动的半径为：r 1=区域Ⅱ有磁场时，粒子轨迹圆心是O 2点，半径为r 2，解得：r 2=R R

由qvB=m

可得：B 1=B2=，B 1的方向垂直xOy 平面向外．B 2的方向垂直xOy 平面向里．

（3）根据几何关系，O 2点在x 轴上，根据对称性可知，粒子能回到A 点 粒子在区域Ⅱ运动时间为T 粒子在区域Ⅰ运动时间为T

则粒子回到A 点的时间为 t=T+T=T=

答： =

（1）打在M 点和N 点的粒子的运动速度v 1、v 2的大小均为．

（2）区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B 1、B 2的大小均为

的方向垂直xOy 平面向里． ，B 1的方向垂直xOy 平面向外．B 2

（3）粒子能回到A 点，粒子回到A

点的时间为．

点评： 处理带电粒子在磁场中的运动问题，关键作出粒子的运动轨迹，确定圆心、半径和圆心角是基础，通过半径公式和周期公式，结合几何关系进行求解．

三、选考题：共45分，请考生从给出的3道物理题中任选一题作答，如果多选，则按所答的第一题计分。物理--选修3-3

13．（6分）（2015•湖北模拟）下列说法正确的是（ ）

A ． 气体从外界吸收热量，其内能不一定增加

B ． 液体的表面层里的分子距离比液体内部要大些，分子力表现为引力

C ． 当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能为零

D ． 第二类水动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的

E ． 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越远离饱和气压，水蒸发越慢

考点： *相对湿度；热力学第二定律．所有

分析： 做功和热传递都可以改变内能，所以气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，外界对气体做功，其内能不一定增加；液体表面张力是因为分子间距离大，分子间为引力； 第二类永动机违背热学现象中的方向性．

解答： 解：A 、根据热力学第一定律，做功和热传递都可以改变内能，所以气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，故A 正确；

B 、液体的表面层里的分子间距较大，分子间距离比液体内部要大些，分子力表现为引力；故B 正确；

C 、当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小；故C 错误；

D 、第二类水动机虽然不违反能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律；也是制造不出来的；故D 正确；

E 、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越远离饱和气压，水蒸发越快；故E 错误； 故选：ABD ．

点评： 本题本题主要考查热力学定理、分子间作用力、湿度等；理解做功和热传递都可以改变内能才能正确解答．

14．（9分）（2015•湖北模拟）如图所示，封闭有一定质量理想汽体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S ．活塞通过不可伸长的轻绳连接了一个质量为

m=的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p 0（为已知）．汽缸内气体的温度为T 0，轻绳恰好处在伸直状态．不计摩擦，重力加速度为g ，现缓慢降低汽缸内温度，求：

①小物体开始上升时，气体的温度T 1

②汽缸内气体体积减半时温度T 2．

考点： 理想气体的状态方程．所有

专题： 理想气体状态方程专题．

分析： ①物体刚离地时，缸内气压强为

律列式求解；

②从重物离地到气体积减半，封闭气体做等压变化，根据盖吕萨克定律列式求解．

解答： 解：①小物体上升前，封闭气体做等容变化，小物体开始上升时封闭气体的压强为：

，此时刚内气体为等容变化，根据查理定

由查理定律得： 代入数据解得：

②从重物离地到气体积减半，封闭气体做等压变化，根据盖吕萨克定律得：

解得：

①小物体开始上升时，气体的温度T 1为

②汽缸内气体体积减半时温度T 2为．

点评： 解决本题的关键是挖掘题目中的隐含条件，判断各过程，气体做何种变化，然后在选择合适的气体实验定律列式求解即可．

四、物理--选修3-4

15．（2015•湖北模拟）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t 时刻的波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P 点，t+0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，T ＞0.6s ，a 、b 、c 、P 、Q 是介质中的质点，以下说法正确的是（ ）

A ． 这列波的波速为50m/s

B ． 质点a 在这段时间内通过的路程为30cm

C ． 质点c 在这段时间内通过的路程为20cm

D ． t+0.5s时刻，质点b 、P 的位移相同

E ． t+0.5s时刻，质点b 的速度大于质点P 的速度

考点： 横波的图象；波长、频率和波速的关系．所有

专题： 振动图像与波动图像专题．

分析： 根据波形传播的距离和时间求出波速．通过经历的时间与周期的关系，通过s=求出质点通过的路程，注意该公式适用于平衡位置和最大位移处的质点．根据波形的平移法分析在t+0.5s时刻质点b 、P 的位移关系．

解答： 解：A 、在0.6s 内，波形传播的距离△x=30m，因为T ＞0.6s ，则波

速

．故A 正确．

B 、波长λ=40m，则周期T=

s=，则0.6s 内平衡位置或最大位移处的质点的路程，因为质点a 不在平衡位置或最大位移处，可知在这段时间内路程不为30cm ．故B 错误．

C 、波形传播到c 位置的时间

路程s=2A=20cm．故C 正确．

D 、经过0.5s ，波形向前移动的距离x=50×0.5m=25m，此时b 、P 关于波峰对称，位移相同，速度大小相等．故D 正确，E 错误．

故选：ACD

点评： 本题考查对波动图象的理解能力．知道两个时刻的波形时，往往应用波形的平移法来理解，要求同学们能从图中得出有效信息，难度不大，属于基础题． ，知0.2s 后质点c 开始振动，在0.4s 内的

16．（2015•湖北模拟）如图所示为玻璃材料制成的一棱镜的截面图（OAB 为圆，OBCD 为一矩形），一细光束从圆弧AB 的中点E 沿半径射入棱镜后，恰好在圆心O 点发生全反射，再经CD 面反射后，从圆弧的F 点射出，已知OA=a，OD=

①出射光线与法线夹角的正弦值．

②光在棱镜中传播的时间．

a ，真空中的光速c ，求：

考点： 光的折射定律．所有

专题： 光的折射专题．

分析： ①先作出光路图，根据几何关系得出临界角，由全反射临界角公式sinC=求出折射率n ．由几何知识求得光线在F 点的入射角，由折射定律求解出射光线与法线夹角的正弦值． ②光在棱镜中的传播速度

v=．由几何知识求出光线在棱镜中传播的距离s ，由t=求解传播的时间．

解答： 解：①作出光路图如图．

根据几何关系可知，临界角为 C=∠EOB=45°

根据全反射临界角公式 sinC=

得：n=又 OG==OD= ×a=a ，

根据几何关系可知△OGF 是直角三角形，则sinα=根据折射定律得，n=

解得，sinβ=．

．

a ． ． = ②光在棱镜中的传播速度

v==由几何知识得，光线传播的长度为 l=a+a+

光在棱镜中传播的时间 t==

答： ①出射光线与法线夹角的正弦值为．

②光在棱镜中传播的时间为．

点评： 本题的突破口是“光线恰好在圆心O 点发生全反射”，根据全反射临界角公式sinC=、折射定律n=、光速公式v=相结合进行处理．分析时，要灵活几何知识求解相关角度和光传播的距离，要加强这方面的训练，提高解题能力．

五、物理--选修3-5

17．（2015•湖北模拟）图示为氢原子能级的示意图，已知可见光的光子能量范围是1.62eV ～

3.11eV ，则（ ）

18．（2015•湖北模拟）如图所示，光滑的水平轨道与半径R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道相切于M 点，半圆形轨道最高点为N ，质量m A =0.1kg的小球A 与质量m B =0.2kg的小球B 一起以v 0=2m/s的初速度向右运动，两球中间放有少许塑料性炸药，当两球运动到M 点时，炸药爆炸，小球B 恰好能通过最高点N 后水平抛出，g=10m/s2，求：

①爆炸后小球A 的速度大小和方向

②小球B 从轨道最低点M 运动到最高点N 的过程中所受合力的冲量．