湖北省八市2015届高三3月联考理科综合试题及答案A卷

下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流—位移(I?x)关系的是

L －L I O x 3L O I 2L B 3x O 0

2L

x

I 2L C 3x O I x 3L C

L A 2L L D D A H E

2L

18．如图所示，有一正方体空间ABCDEFGH，则下面说法正确的是

A．若只在A点放置一正点电荷，则电势差UBC

B．若只在A点放置一正点电荷，则B、H两点的电场强度大小相等 C．若只在A、E两点处放置等量异种点电荷，则C、G两点的电 势相等

B G F D．若只在A、E两点处放置等量异种点电荷，则D、F两点的电场强度大小相等

19．一理想变压器原、副线圈的匝数比为44∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副

线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是 A．副线圈输出电压的频率为100Hz B．副线圈输出电压的有效值为5V

C．P向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小 D．P向左移动时，变压器的输入功率增加 U/V 311 0 －311

20．如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态，现对小球同时

施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F，使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即F?kυ(图中未标出)．已知小球与杆间的动摩擦因数为，下列说法中正确的是

F0 A．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动 B．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止

FC．小球的最大加速度为0

mF02?F0μmgF0?μmgD．小球的最大速度为，恒力F0的最大功率为

μkμk

P －2 1 t/102s R 甲 乙

21．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上，

另一端与置于水平面上的质量为m的小物体接触 (未连接)，如图中O点，弹簧水平且无形变．用水 平力F缓慢向左推动物体，在弹性限度内弹簧长度 被压缩了x0，如图中B点，此时物体静止．撤去

B C x0 F O F后，物体开始向右运动，运动的最大距离距B点为3x0，C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则

kxA．撤去F时，物体的加速度最大，大小为0??gm B．物体先做加速度逐渐变小的加速运动，再做加速度逐渐变大的减速运动，最后做匀减速运动

C．从B→C位置物体弹簧弹性势能的减少量大于物体动能的增加量 D．撤去F后，物体向右运动到O点时的动能最大

第Ⅱ卷（非选择题 共174分）

三、非选择题(包括必考题和选考题两部分．第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作

答．第33～40题为选考题，考生根据要求作答．) (一)必考题(共129分) 22．（5分）在水平固定的长木板上，小明用物体A、B分别探究了加速度随着外力的变化的

关系，实验装置如图甲所示(打点计时器、纸带图中未画出)．实验过程中小明用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上，使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A、B由静止开始加速运动（纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略），实验后进行数据处理，小明得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图乙中的A、B所示， （1）（多选题）由图甲判断下列说法正确的是

A．一端带有定滑轮的长木板不水平也可以达到实验目的 B．实验时应先接通打点计时器电源后释放物体 C．实验中重物P的质量应远小于物体的质量 D．弹簧秤的读数始终为重物P的重力的一半 （2）小明仔细分析了图乙中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且mA mB（填―大于‖―等于‖或―小于‖）；两物体与木板之间动摩擦因数μA μB C a （填―大于‖―等于‖或―小于‖）．

B

O F P

乙 甲

23．（10分）一个刻度没标数值的电压表量程约为9V，内阻Rx约为6kΩ，现要较为准确地测

其内阻Rx，且各仪表的示数不得少于满量程的1/3．实验室提供了如下器材： A．电流表A1：量程3mA，内阻约50Ω B．电流表A2：量程3A，内阻约0.2Ω C．电压表V1：量程1.5V，内阻r1=1kΩ

A

D．电压表V2：量程60V，内阻r2约50kΩ E．定值电阻器R1：阻值R1=5.1kΩ F．定值电阻器R2：阻值R2=30Ω

G．电源：电动势约15V，内阻约0.5Ω H．滑动变阻器0~20Ω

I．导线若干、单刀单掷开关一个

（1）除被测电压表、G、I肯定需外，最少还需 器材（填序号）； （2）用你所选最少器材以及G、I在虚线框中画出测量原理图；

（3）根据所画原理图，写出Rx的表达式（用某次电表的测量值、已知量表示）Rx= ，

并指明表达式中所设物理量是哪些仪表测量时的示数 ．

24．（13分）光滑水平面上，一个长平板与半圆组成如图所示的装置，半圆弧面（直径AB竖

直）与平板上表面相切于A点，整个装置质量M=5kg．在装置的右端放一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长平板间的动摩擦因数μ=0.4，装置与小滑块一起以

υ0=12m/s的速度向左运动．现给装置加一个F=64N向右的水平推力，小滑块与长平板发

生相对滑动，当小滑块滑至长平板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定．小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B．滑块脱离半圆形轨道后又落回长平板．已知小滑块在通过半圆形 B 轨道时克服摩擦力做功Wf=9.5J．g?10m/s2．求：

υ0 （1）装置运动的时间和位移大小；

A m（2）长平板的长度l；

（3）小滑块最后落回长平板上的落点离A的距离． l

25．（19分）如图甲所示，直角坐标系xoy的第二象限有一半径为R=a的圆形区域，圆形区

域的圆心O1坐标为（－a，a），与坐标轴分别相切于P点和N点，整个圆形区域内分布有磁感应强度大小为B的匀强磁场，其方向垂直纸面向里（图中未画出）．带电粒子以相

同的速度在纸面内从P点进入圆形磁场区域，速度方向与x轴负方向成θ角，当粒子经过y轴上的M点时，速度方向沿x轴正方向，已知M点坐标为（0，4a/3）．带电粒子质量为m、带电量为–q．忽略带电粒子间的相互作用力，不计带电粒子的重力，求： （1）带电粒子速度υ大小和cosθ值；

（2）若带电粒子从M点射入第一象限，第一象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场，已知

带电粒子在该磁场的一直作用下经过了x轴上的Q点，Q点坐标为（a，0），该磁场的磁感应强度B′大小为多大？

（3）若第一象限只在y轴与直线x=a之间的整个区域内有匀强磁场，磁感应强度大小仍为

B．方向垂直纸面，磁感应强度B随时间t变化（B—t图）的规律如图乙所示，已知在t=0时刻磁感应强度方向垂直纸面向外，此时某带电粒子刚好从M点射入第一象限，最终从直线x=a边界上的K点（图中未画出）穿出磁场，穿出磁场时其速度方向沿x轴正方向（该粒子始终只在第一象限内运动），则K点到x轴最大距离为多少？要达到此最大距离，图乙中的T值为多少？

y M B O1υ F N B O T/2 T 3T/2 2T t θ P 甲 O Q(a，0) x －B 乙

26．（15分）海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地

海水中主要离子的含量如下表：

成分 含量/mg?L－1 Na+ 9360 K+ 83 Ca2+ 160 Mg2+ 1100 Cl－ SO42 －HCO3－ 16000 1200 118 （1）海水显弱碱性的原因是（用离子方程式表示）： ，该海水中Ca2+的物

质的量浓度为__________ mol/L 。

（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。其中阴

（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过，电极均为惰性电极。

① 开始时阳极的电极反应式为 。

② 电解一段时间， 极（填―阴‖或―阳‖）会产生水垢，其成份为 （填化学式）。

③ 淡水的出口为a、b、c中的__________出口。

（3）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源

的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工 LiFePO4 FePO4 作原理如右图所示：

该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。 上面左图中的小黑点表示 （填粒子符号），充电时该电极反应式 为 。

（4）利用海洋资源可获得MnO2 。MnO2可用

来制备高锰酸钾：将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融，得到绿色的锰酸钾（K2MnO4），再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。该制备过程中消耗相同条件下氯气和空气的体积比为 （空气中氧气的体积分数按20%计）。 27．（13分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

（1）已知拆开1 mol H2、1 mol O2和液态水中1 mol O—H键使之成为气态原子所需的能

量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJ；CH3OH(g)的燃烧热为627 kJ·mol1。

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则CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(l) ?H＝ kJ·mol（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为： 2CO2(g)＋6H2(g) 催化剂 CH3OCH3(g)＋3H2O(l) ①该反应平衡常数表达式K＝ 。

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