2016届湖北省高三2月份七校联考理科综合物理卷（解析版）

物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实不相符的是

A．伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因

B．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重的物体与轻的物体下落一样快

C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许比较准确地测出了引力常量G

D．法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场

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在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是

A．在t＝0.01s末，矩形线圈平面与磁场方向平行

B．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝36sin50πt（V）

C．Rt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变

D．Rt处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大

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2013年6月13日神舟十号与天官一号完成自动交会对接。可认为天宫一号绕地球做匀速圆周运动，对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，则下面说法正确的是

A．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用

B．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢升高

D．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加

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如图所示，平行于y轴的长为2R的导体棒以速度v向右做匀速运动，经过由两个半径均为R的半圆和中间一部分长为2R、宽为R的矩形组合而成的磁感应强度为B的匀强磁场区域。导体棒中的感应电动势E与导体棒的位置x关系的图象是

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近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图所示（俯视图）是某台设计的冲关活动中的一个环节。要求挑战者从平台A上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上而不落入水中。已知平台到转盘盘面的竖直高度为1.25 m，平台边缘到转盘边缘的水平距离为1 m，转盘半径为2m，以12.5 r/min的转速匀速转动，转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩，障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等。若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿 AO方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10 m/s2，则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为

A． 1.5 m/s　　　　　　　 B． 2 m/s　　　　　　　 C． 2.5 m/s　　　　　　　　 D． 3 m/s

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如图所示，K、L、M为一个静电场中的三个相距很近的等势面，一带电粒子射入此静电场中后依a→b→c→d→e轨迹运动。已知电势φK＜φL＜φM，下列说法中正确的是

A．粒子带负电

B．粒子在bc段做减速运动

C．粒子在b点与d点的速度相同

D．粒子在c点时电势能最大

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如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连。现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动到B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹力大小相等。在小球由A到B的过程中

A．加速度等于重力加速度g的位置有两个

B．弹簧弹力的功率为零的位置有两个

C．弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功

D．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离

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有一系列斜面，倾角各不相同，它们的底端都在O点，如图所示。有一系列完全相同的滑块（可视为质点）从这些斜面上的A、B、C、D……点同时由静止释放，下列判断正确的是

A．若各斜面均光滑，且这些滑块到达O点的速率相同，则A、B、C、D……各点处在同一水平线上

B．若各斜面均光滑，且这些滑块到达O点的速率相同，则A、B、C、D……各点处在同一竖直面内的圆周上

C．若各斜面均光滑，且这些滑块到达O点的时间相同，则A、B、C、D……各点处在同一竖直面内的圆周上

D．若各斜面与这些滑块间有相同的动摩擦因数，且滑到O点的过程中，各滑块损失的机械能相同，则A、B、C、D……各点处在同一竖直线上

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下列说法正确的是　　　　　　 （填正确答案标号。选对一个得2分，选对两个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最少得分为0分）

A．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关

B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的

C．结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定

D．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯

E．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大

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某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g。　　　　　　　　

（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=　　　　 cm 。

（2）要验证机械能守恒，只要比较　　　　 。

A．与gh是否相等　　　　　　 B．与2gh是否相等

C．与gh是否相等　　　　　　 D．与2gh是否相等

（3）钢球通过光电门的平均速度　　　　　 （选填“>”或“<”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差　　　　　　 （选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。

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某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片、苹果制作了水果电池，他们想通过实验的方法测量这种电池的电动势E和内阻r。现有如下实验器材：

多用电表一个；高阻值电阻箱R一个；保护电阻R0一只；导线开关若干；

（1）如图甲，已知锌比铜活泼，所以锌片失电子作负极，铜片得电子作正极。为了估计此苹果电池的电动势，某同学直接使用多用电表直流电压挡测量，则应将红表笔与　　　　　　　 片（填“铜”或“锌”）连接。通过上网查看可知水果电池的内阻与水果的种类、两电极之间的距离及电极面积大小有关，一般在几百至几千欧姆之间。为了估测此苹果电池的内阻，　　　　　　 （填“能”或“不能”）使用多用电表的欧姆挡进行初步测量。

（2）由于缺少电流表与电压表，研究小组仍然使用多用表进行实验，某同学连接如乙图的实验电路，将多用电表当电流表使用（不计其内阻）。调节电阻箱R可测得多组多用电表读数I，为了减少偶然误差，该同学作图象进行数据处理．如果图象的斜率为k，截距为b，则由图象可得该苹果电池的电动势E=　　　　　　 ，内阻r =　　　　 。（用k、b和R0表示）

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为了测试某汽车的刹车性能，驾驶员驾驶汽车以108km/h的速度在干燥的平直公路上匀速行驶，某时刻驾驶员收到刹车指令，经过一段短暂的反应时间后开始刹车，当车停止后，经测量发现，从驾驶员接到刹车指令到车停下来，汽车行驶的距离为90m。若用同样的方法测试该汽车在雨天的刹车性能，则汽车需要行驶156m的距离才能停下来。已知雨天时轮胎与地面间的动摩擦因数为轮胎与干燥地面间动摩擦因数的一半，若两次刹车过程中驾驶员的反应时间相同，试求该驾驶员的反应时间。

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如图甲所示，有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°，紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N，磁场边界上的O点与N板在同一水平面上，O1、O2为电场左右边界中点。在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）。某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b。结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动，由电场中的O2点射出；粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场。不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T未知。求：

（1）粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb；

（2）粒子a从O点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t；

（3）如果金属板间交变电场的周期，粒子b从图乙中t=0时刻进入电场，求要使粒子b能够穿出板间电场时E0满足的条件。

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如图，用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对气缸缓缓加热使气缸内的空气热力学温度从T1升高到T2，且空气柱的高度增加了Δl，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，问：

（ⅰ）在此过程中，活塞对气体的压力做功为多少；

（ⅱ）此过程中被封闭气体的内能变化了多少；

（ⅲ）被封闭空气初始状态的体积。

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有一玻璃半球，右侧面镀银，光源S在其对称轴PO上(O为球心)，且PO水平，如图所示。从光源S发出的一束细光射到半球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光经过折射进入玻璃半球内，经右侧镀银面反射恰能沿原路返回。已知球面半径为R，玻璃折射率为。

（ⅰ）画出光路图；

（ⅱ）求光源S与球心O之间的距离。

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有一个质量为0.5kg的篮球从H=0.8 m的高度落到水平地板上，每弹跳一次上升的高度总等于前一次的0.36倍，且每次球与地面接触时间相等均为0.2s，空气阻力不计，（重力加速度g取10 m/s2），求：

（ⅰ）第一次球与地板碰撞，地板对球的平均冲力为多少？

（ⅱ）第一次和第二次球与地板碰撞的冲量的大小之比是多少？

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下列四幅图的有关说法中不正确的是　　　　　　 （填正确答案标号。选对一个得2分，选对两个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最少得分为0分）

A．分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力

B．分子间距小于r0范围内分子间距离减小时，斥力增大引力减小，分子力表现为斥力

C．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当做球形处理

D. 食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

E．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看做是绝热变化

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如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则由图可知 _______（填正确答案标号。选对一个得2分，选对两个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最少得分为0分）

A．质点振动的周期T=0.2s

B．波速v=20m/s

C．因一个周期质点运动0.8m，所以波长λ=0.8m

D．从该时刻起经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m

E．从该时刻起经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度

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