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湖南省常德市2015届高三上学期第一次模拟物理试卷


湖南省常德市 2015 届高考物理一模试卷
一、选择题:本大题共 8 小题,每小题给出的四个选项中,第 1-5 题只有一个选项正确,第 6-8 题有多个选项正确.全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分. 1.下列叙述中正确的是( ) A.在直线运动中,物体的位移大小等于其路程 B.一对作用力与反作用力做功代数和一定等于或小于 0 C.牛顿根据理

想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因 D.开普勒第三定律 =K 为常数,此常数的大小只与中心天体质量有关

2.2012 年 4 月 16 日天文爱好者迎来了“土星冲日”的美丽天象.“土星冲日”是指土星和太阳 正好分处地球的两侧,二者几乎成一条直线.该天象每 378 天发生一次,土星和地球绕太阳 公转的方向相同,公转轨迹都近似为圆,根据我们日常生活知识可知( )

A.土星公转的速率比地球大 B.土星公转的周期为 378 天 C.土星公转的向心加速度比地球小 D.假如土星适度加速,有可能与地球实现对接

3.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为 10:1,



均为理想电表,

R、L 和 D 分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小) 、理想线圈和灯泡.原线圈接入图 乙所示的正弦交流电压 u,下列说法中正确的是( )

A.交流电的方向每秒钟改变 50 次 B.有光照射 R 时,D 变亮 C.抽出 L 中的铁芯, 的示数变小 的示数为 22 V

D.在 t=0.005s 时,电压表

4.电子式互感器是数字变电站的关键装备之一.如图所示,某电子式电压互感器探头的原 理为电阻分压,ac 间的电阻是 cd 间电阻的(n﹣1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示 数为 U,则输入端的电压为( )

A.nU

B.

C. (n﹣1)U

D.

5.倾角为 37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数 k=20N/m、原长 l0=0.6m 的轻弹簧下端与 轻杆相连,开始时杆在槽外的长度 l=0.3m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大 小 Ff=6N,杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.质量 m=1kg 的小车从距弹簧上端 L=0.6m 处由静止释放沿斜面向下运动.已知弹性势能 Ep= kx ,式中 x 为弹簧的形变量.g 取 10m/s ,sin37°=0.6.关于小车和杆的运动情况,下列说法中正确的是(
2 2

)

A.小车先做匀加速运动,后做加速度逐渐减小的变加速运动 B.小车先做匀加速运动,后做加速度先减小后增大的变加速运动 C.杆刚要滑动时小车已通过的位移为 0.6m D.杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为 0.1s 6.如图所示,质量分别为 m1 和 m2 两个物体用两根轻质细线,分别悬挂在天花板上的 A、 B 两点, 两线与水平方向夹角分别为 α、 β 且 α>β, 两物体间的轻质弹簧恰好处于水平状态, 两根绳子拉力分别为 TA 和 TB,则下列说法中正确的是( )

A.TA>TB

B.TA<TB

C.m1>m2

D.m1<m2

7.如图所示,空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体的四个顶点处,A 点为对应棱的 中点,B 点为右侧面的中心,C 点为底面的中心,D 点为正四面体的中心(到四个顶点的距 离均相等) .关于 A、B、C、D 四点的电势高低,下列判断正确的是( )

A.φA=φB

B.φA=φD

C.φB>φC

D.φC>φD

8.如图所示,在空间中有一坐标系 xOy,其第一象限内充满着两个匀强磁场区域 I 和Ⅱ, 直线 OP 是它们的边界.区域 I 中的磁感应强度为 B,方向垂直纸面向外;区域Ⅱ中的磁感 应强度为 2B,方向垂直纸面向内;边界上的 P 点坐标为(4L,3L) .一质量为 m、电荷量 为 q 的带正电粒子从 P 点平行于 y 轴负方向射入区域 I,经过一段时间后,粒子恰好经过原 点 O.忽略粒子重力,已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8.则下列说法中正确的是( )

A.该粒子一定沿 y 轴负方向从 O 点射出 B.该粒子射出时与 y 轴正方向夹角可能是 74° C.该粒子在磁场中运动的最短时间 t= D.该粒子运动的可能速度为 v= (n=1,2,3…)

二、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 9 题~第 12 题为必考题,每个试题考生都 必须作答.第 13 题~第 18 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题 9.某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系.

(ⅰ)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记 为 M1; (ⅱ)在钉子上分别套上 2 条、3 条、4 条…同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保 持一致,重复步骤(ⅰ) ,小物块落点分别记为 M2、M3、M4…; (ⅲ)测量相关数据,进行数据处理.

(1) 为求出小物块抛出时的动能, 需要测量下列物理量中的__________ (填正确答案标号) . A.小物块的质量 m B.橡皮筋的原长 x C.橡皮筋的伸长量△ x D.桌面到地面的高度 h E.小物块抛出点到落地点的水平距离 L (2)将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为 W1、W2、W3、…,小物块抛出点到落地 点的水平距离分别记为 L1、L2、L3、….若功与速度的平方成正比,则应以 W 为纵坐标、 __________为横坐标作图,才能得到一条直线. (3)由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于__________(填“偶然 误差”或“系统误差”) . 10.在学习了传感器后,大家开始动手探究压敏电阻的阻值随压力变化的关系, 实验室备有下列实验器材: A.电源 E(3V,内阻约为 1Ω) B.电流表 Al(0.6A,内阻 r1=5Ω) C.电流表 A2(0.6A,内阻 r2 约为 1Ω) D.开关 S,定值电阻 R0 (1) 同学们设计了如图 1 所示的实验电路, 请判断甲是电流表__________ (填“Al”或“A2”) .

(2) 实验中发现测得甲、 乙的读数分别为 I1 和 I2, 则压敏电阻此时的阻值为__________ (用 字母表示) . (3)改变力的大小和方向,得到压敏电阻随力 F 变化的图象如图 2 所示,则 Rx 的阻值随力 F 的大小变化的关系式为__________. (4)定值电阻 R0 的阻值应该选__________. A.1Ω B.5Ω C.10Ω D.20Ω 11.甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动,其中质点甲做初速度为 零、加速度大小为 a1 的匀加速直线运动,质点乙做初速度为 v0=10m/s、加速度大小为 a2 的 匀减速直线运动直至停止.甲、乙两质点在运动过程中位移为 5m 时速度相同,经过另一相 同位置时,甲、乙两质点的速度分别为 8m/s、6m/s.求: (1)甲、乙两质点的加速度大小 a1、a2; (2)甲、乙两质点相遇时离出发点的距离. 12. (19 分)如图所示,竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均 为 L=0.5m,上方连接一个阻值 R=1Ω 的定值电阻, 虚线下方的区域内存在磁感应强度 B=2T 的匀强磁场. 完全相同的两根金属杆 1 和 2 靠在导轨上, 金属杆与导轨等宽且与导轨接触良

好,电阻均为 r=0.5Ω.将金属杆 1 固定在磁场的上边缘(仍在此磁场内) ,金属杆 2 从磁场 边界上方 h0=0.8m 处由静止释放,进入磁场后恰作匀速运动.求: (1)金属杆 2 的质量 m 为多大? (2)若金属杆 2 从磁场边界上方 h1=0.2m 处由静止释放,进入磁场经过一段时间后开始匀 速运动. 在此过程中整个回路产生了 1.4J 的电热, 则此过程中流过电阻 R 的电量 q 为多少? (3)金属杆 2 仍然从离开磁场边界 h1=0.2m 处由静止释放,在金属杆 2 进入磁场的同时由 静止释放金属杆 1,两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态,试求两根金属杆各自的最 大速度. (已知两个电动势分别为 E1、E2 不同的电源串联时,电路中总的电动势 E=E1+E2. )

(二)选考题,请考生从以下三个模块中任选一模块作答【物理--选修 3-3】 13.关于热现象和分子动理论,下列说法正确的是( ) A.热量不能从低温物体传到高温物体 B.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因 23 D.lg 氢气和 1g 氧气含有的分子数相同,都是 6.02×10 个 14.如图所示,在长为 L=57cm 的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用 4cm 高 的水银柱封闭着 51cm 长的理想气体,管内外气体的温度均为 33℃,大气压强 p0=76cmHg. ①若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度; ②若保持管内温度始终为 33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平, 求此时管中气体的压强.

【物理--选修 3-4】

15.下列说法正确的是( ) A.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射 B.用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度,是利用了波的干涉现象 C.做受迫振动的物体,其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率 D.用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象 16.某时刻的波形图如图所示,波沿 x 轴正方向传播,质点 P 的横坐标 x=0.32m.从此时刻 开始计时 (1)若 P 点经 0.4s 第一次到达最大正位移处,求波速大小. (2)若 P 点经 0.4s 到达平衡位置,波速大小又如何?

【物理--选修 3-5】 17.下列说法正确的是( ) A.光子不但具有能量,也具有动量 B.玻尔认为,氢原子中电子轨道是量子化的,能量也是量子化的 C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期 D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损 18.如图所示,AB 为倾角 θ=37°的粗糙斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道 BC 相连接,质量为 m1 的物块甲以速度 v0 与静止在水平轨道上、质量为 m2 的物块乙发生弹性 正碰.若 m1:m2=1:2,且轨道足够长,要使两物块能发生第二次碰撞,求乙物块与斜面 之间的动摩擦因数 μ 的取值范围. (sin37°=0.6,cos37°=0.8)

湖南省常德市 2015 届高考物理一模试卷
一、选择题:本大题共 8 小题,每小题给出的四个选项中,第 1-5 题只有一个选项正确,第 6-8 题有多个选项正确.全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分. 1.下列叙述中正确的是( ) A.在直线运动中,物体的位移大小等于其路程

B.一对作用力与反作用力做功代数和一定等于或小于 0 C.牛顿根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因 D.开普勒第三定律 =K 为常数,此常数的大小只与中心天体质量有关

考点:开普勒定律;作用力和反作用力. 分析:位移与路程的关系;一对作用力与反作用力做功情况;伽利略的理想斜面实验;开普 勒第三定律 =K 为常数.

解答: 解:A、在单向直线运动中,物体的位移大小等于其路程,故 A 错误 B、一对作用力与反作用力,可做正功、负功、不做功,代数和可正、可负、也可为零,故 B 错误 C、伽利略的理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因,故 C 错误 D、开普勒第三定律 =K 为常数,此常数的大小只与中心天体质量有关,故 D 正确

故选:D 点评: 考查了物理学史, 了解物理学家的贡献, 一对作用力与反作用力做功情况, 难度一般. 2.2012 年 4 月 16 日天文爱好者迎来了“土星冲日”的美丽天象.“土星冲日”是指土星和太阳 正好分处地球的两侧,二者几乎成一条直线.该天象每 378 天发生一次,土星和地球绕太阳 公转的方向相同,公转轨迹都近似为圆,根据我们日常生活知识可知( )

A.土星公转的速率比地球大 B.土星公转的周期为 378 天 C.土星公转的向心加速度比地球小 D.假如土星适度加速,有可能与地球实现对接 考点:万有引力定律及其应用. 专题:万有引力定律的应用专题. 分析:根据万有引力提供向心力得出线速度、向心加速度与轨道半径的关系,从而比较出大 小.结合几何关系,抓住天象大约每 378 天发生一次求出土星的公转周期.根据万有引力与 向心力的大小关系判断土星做离心运动还是近心运动,判断能否与地球实现对接. 解答: 解:A、C、根据 G =m =ma 得,v= ,a= ,知轨道半径越大,则线速度

越小,向心加速度越小,则土星的公转速率小于地球,向心加速度小于地球.故 A 错误,C 正确.

B、地球公转周期为 365 天,这 378 天多走了这 13 天正好又发生了此次天象,那么可以求 出地球此时相对原来位置所走的角度: = ,

可知地球偏离原来位置的度数 x,土星却走了 378 天,则有: = 解得 y≈1.02×10 天.故 B 错误. D、 假如土星适度加速, 万有引力不够所需的向心力, 做离心运动, 不可能与地球实现对接. 故 D 错误. 故选:C. 点评: 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论, 并能灵活运用, 知道变轨的原理, 关键抓住万有引力与向心力的大小关系.
4

3.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为 10:1,



均为理想电表,

R、L 和 D 分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小) 、理想线圈和灯泡.原线圈接入图 乙所示的正弦交流电压 u,下列说法中正确的是( )

A.交流电的方向每秒钟改变 50 次 B.有光照射 R 时,D 变亮 C.抽出 L 中的铁芯, 的示数变小 的示数为 22 V

D.在 t=0.005s 时,电压表

考点:变压器的构造和原理. 专题:交流电专题. 分析: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.和闭合电 路中的动态分析类似,可以根据 R 的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总 电路的电流的变化的情况, 在根据电压不变, 来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况. 解答: 解:A、原线圈接入如图乙所示,T=0.02s,所以频率为 f= =50 Hz,而每个周期内 交流电的方向改变两次,故交流电的方向每秒改变 100 次;故 A 错误; B、有光照射 R 时,R 阻值随光强增大而减小,电路中电流增大,则灯泡变亮;故 B 正确; C、抽出 L 中的铁芯,理想线圈自感系数减小,理想线圈对电流的阻碍减小,所以电流增大; 故 C 错误; D、电压表的示数为有效值,大小不变,则其示数为:U2= 故选:B. =22V;故 D 错误

点评:电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况, 再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法. 4.电子式互感器是数字变电站的关键装备之一.如图所示,某电子式电压互感器探头的原 理为电阻分压,ac 间的电阻是 cd 间电阻的(n﹣1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示 数为 U,则输入端的电压为( )

A.nU

B.

C. (n﹣1)U

D.

考点:串联电路和并联电路. 专题:恒定电流专题. 分析:由 ac 和 cd 是串联形式,有串并联知识可知电压与电阻成正比,可以解得结果. 解答: 解: ac 和 cd 是串联形式,由串联电路电压和电阻成正比,ac 间的电阻是 cd 间电阻的(n﹣1) 倍,则当某次测量中输出端数字电压表的示数为 U,ac 间的电压为(n﹣1)U,故输入电压 为 U+(n﹣1)U=nU,故 A 正确,BCD 错误. 故选:A. 点评:该题主要考察串并联电路的基本规律,该题看似有点新颖,但是实际就是两段电阻的 串联. 5.倾角为 37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数 k=20N/m、原长 l0=0.6m 的轻弹簧下端与 轻杆相连,开始时杆在槽外的长度 l=0.3m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大 小 Ff=6N,杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.质量 m=1kg 的小车从距弹簧上端 L=0.6m 处由静止释放沿斜面向下运动.已知弹性势能 Ep= kx ,式中 x 为弹簧的形变量.g 取 10m/s ,sin37°=0.6.关于小车和杆的运动情况,下列说法中正确的是(
2 2

)

A.小车先做匀加速运动,后做加速度逐渐减小的变加速运动 B.小车先做匀加速运动,后做加速度先减小后增大的变加速运动 C.杆刚要滑动时小车已通过的位移为 0.6m D.杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为 0.1s

考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:对小车在碰撞弹簧前后受力分析,根据力判断其运动情况,然后利用能量守恒定律和 运动学公式求解 解答: 解:AB、一开始小车受恒力向下做匀加速运动,后来接触到弹簧,合力逐渐变小, 于是做加速度逐渐变小的变加速运动,最后受到弹簧轻杆的力和重力沿斜面向下的分力平 衡,于是做匀速直线运动,所以 AB 错误; C、当弹簧和杆整体受到的力等于静摩擦力的时候,轻杆开始滑动,此时由平衡得:弹簧压 缩量有公式 Ff=k△ x 解得:△ x=0.3, 所以杆刚要滑动时小车已通过的位移为 x=△ x+L=0.3+0.6m=0.9m,所以 C 错误; D、当弹簧的压缩量为 0.3M 的时候,弹簧的弹力和小车在斜面上的分力相等,此时整个系 统开始做匀速运动设此速度为 v,开始运动到做匀速运动,由能量守恒得: mg(mg+△ x)sinθ= mv 代入数据求得:v=3m/s 所以杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为:t= = =0.1s,所以 D 正确;
2

故选:D 点评:本题的关键是分清小车的运动过程,特别是接触弹簧后的情况,弹力变导致静摩擦力 也跟着变,找出最后运动状态后利用能的观点即可求解 6.如图所示,质量分别为 m1 和 m2 两个物体用两根轻质细线,分别悬挂在天花板上的 A、 B 两点, 两线与水平方向夹角分别为 α、 β 且 α>β, 两物体间的轻质弹簧恰好处于水平状态, 两根绳子拉力分别为 TA 和 TB,则下列说法中正确的是( )

A.TA>TB

B.TA<TB

C.m1>m2

D.m1<m2

考点:共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 专题:共点力作用下物体平衡专题. 分析:对 AB 两个物体受力分析,AB 都处于静止状态,受力平衡,根据平衡条件列式比较 即可,AB 两个物体的弹簧弹力相同. 解答: 解:对 AB 两个物体受力分析,如图所示:

AB 都处于静止状态,受力平衡,则有: 对 A: ,m1g=F 弹 tanα,

对 B:

,m2g=F 弹 tanβ,

同一根弹簧,弹力相等,α>β,所以 tanα>tanβ,cosα<cosβ, 则 TA>TB,m1>m2,故 AC 正确. 故选:AC 点评:本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确对 AB 两个物体进行 受力分析,注意抓住 AB 两个物体的弹簧弹力相同结合几何关系求解. 7.如图所示,空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体的四个顶点处,A 点为对应棱的 中点,B 点为右侧面的中心,C 点为底面的中心,D 点为正四面体的中心(到四个顶点的距 离均相等) .关于 A、B、C、D 四点的电势高低,下列判断正确的是( )

A.φA=φB

B.φA=φD

C.φB>φC

D.φC>φD

考点:电势;电势差与电场强度的关系. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:两个等量异种点电荷,其电场线和等势面具有对称性,过中垂面是一等势面,A、D 在同一等势面上,电势相等,根据几何关系分析电势. 解答: 解:B、由题如图,两个等量异种点电荷,其电场线和等势面具有对称性,通过 ab 和 cd 之间的中垂面是一等势面,由题目描述知 A、D 在同一等势面上,电势相等,故 B 正 确; ACD、由图可知,电场线方向由 B 指向 C 一侧,依据沿电场线方向电势降低,由几何关系 可知 φB>φC,φB>φA,φD>φC,故 C 正确,AD 错误. 故选:BC.

点评:本题要掌握等量异种电荷电场线和等势线分布情况,抓住对称性,结合里面的几何关 系,即可分析电势的关系. 8.如图所示,在空间中有一坐标系 xOy,其第一象限内充满着两个匀强磁场区域 I 和Ⅱ, 直线 OP 是它们的边界.区域 I 中的磁感应强度为 B,方向垂直纸面向外;区域Ⅱ中的磁感

应强度为 2B,方向垂直纸面向内;边界上的 P 点坐标为(4L,3L) .一质量为 m、电荷量 为 q 的带正电粒子从 P 点平行于 y 轴负方向射入区域 I,经过一段时间后,粒子恰好经过原 点 O.忽略粒子重力,已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8.则下列说法中正确的是( )

A.该粒子一定沿 y 轴负方向从 O 点射出 B.该粒子射出时与 y 轴正方向夹角可能是 74° C.该粒子在磁场中运动的最短时间 t= D.该粒子运动的可能速度为 v= (n=1,2,3…)

考点:带电粒子在匀强磁场中的运动. 专题:带电粒子在磁场中的运动专题. 分析:粒子进入磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,考虑边界效应,粒子进入磁场与离 开磁场时速度方向与边界的夹角相等,故必定从Ⅱ区离开 O 点; 考虑到 t= ,粒子先在磁场 I 区中运动,后在磁场 II 区中运动并离开 O 点的情况是运动

时间最短的; 粒子的速度大小满足一定条件时,粒子先在磁场 I 区中运动,后在磁场 II 区中运动,然后又 重复前面的运动,直到经过原点 O,这样粒子经过 n 个周期性的运动到过 O 点,每个周期 的运动情况相同,粒子在一个周期内的位移 S= (n=1,2,3,…) ,根据 S 与两个半径的

关系,求出半径,即可求解速度的通项. 解答: 解:A、粒子进入磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,对于直线边界,考虑轨 迹圆的对称性, 粒子进入磁场与离开磁场时速度方向与边界的夹角相等, 故粒子不可能从Ⅰ 区到达 O 点,故一定是从Ⅱ区到达 O 点; 画出可能的轨迹,如图所示:

tanα=

=0.75

得 α=37°,α+β=90° 故该粒子一定沿 y 轴负方向从 O 点射出,故 A 正确,B 错误;

C、设粒子的入射速度为 v,用 R1,R2,T1,T2 分别表示粒子在磁场 I 区和 II 区中运动的轨 道半径和周期,则: qvB=m

qv(2B)=m 周期分别为: T1= T2= = =

粒子先在磁场 I 区中做顺时针的圆周运动, 后在磁场 II 区中做逆时针的圆周运动, 然后从 O 点射出,这样粒子从 P 点运动到 O 点所用的时间最短. 粒子在磁场 I 区和 II 区中的运动时间分别为: t1= t2= 粒子从 P 点运动到 O 点的时间至少为: t=t1+t2 由以上各式解得: t= 故 C 正确; D、粒子的速度大小满足一定条件时,粒子先在磁场 I 区中运动,后在磁场 II 区中运动,然 后又重复前面的运动,直到经过原点 O.这样粒子经过 n 个周期性的运动到过 O 点,每个 周期的运动情况相同,粒子在一个周期内的位移为 S= 粒子每次在磁场 I 区中运动的位移为: S1= S= = (n=1、2,3,…) ?T1

由图中几何关系可知:

=cosα=0.8

而 R1= 由以上各式解得粒子的速度大小为: v= (n=1、2,3,…)

故 D 正确; 故选:ACD 点评:本题在复合场中做周期性运动的类型,关键要运用数学知识分析粒子的规律,得到粒 子在一个周期内位移的通项,注意圆心和半径的确定方法;本题综合性较强,难度较大. 二、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 9 题~第 12 题为必考题,每个试题考生都 必须作答.第 13 题~第 18 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题 9.某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系.

(ⅰ)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记 为 M1; (ⅱ)在钉子上分别套上 2 条、3 条、4 条…同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保 持一致,重复步骤(ⅰ) ,小物块落点分别记为 M2、M3、M4…; (ⅲ)测量相关数据,进行数据处理. (1)为求出小物块抛出时的动能,需要测量下列物理量中的 ADE(填正确答案标号) . A.小物块的质量 m B.橡皮筋的原长 x C.橡皮筋的伸长量△ x D.桌面到地面的高度 h E.小物块抛出点到落地点的水平距离 L (2)将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为 W1、W2、W3、…,小物块抛出点到落地 点的水平距离分别记为 L1、L2、L3、….若功与速度的平方成正比,则应以 W 为纵坐标、 2 L 为横坐标作图,才能得到一条直线. (3)由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于系统误差(填“偶然误 差”或“系统误差”) . 考点:探究功与速度变化的关系. 专题:实验题;动能定理的应用专题. 分析:小球离开桌面后做平抛运动,根据桌面到地面的高度,可计算出平抛运动的时间,再 根据小物块抛出点到落地点的水平距离, 可计算出小球离开桌面时的速度, 再知道小球的质 量,就可以计算出小球的动能.根据 h= 功与速度的平方成正比,所以功与 L 正比. 解答: 解: (1)小球离开桌面后做平抛运动,根据桌面到地面的高度 h= ,可计算
2

,和 L=v0t,可得

,因为

出平抛运动的时间,再根据小物块抛出点到落地点的水平距离 L=v0t,可计算出小球离开桌 面时的速度,根据动能的表达式 ,还需要知道小球的质量.

故 ADE 正确、BC 错误. 故选:ADE. (2)根据 h=
2

,和 L=v0t,可得
2

,因为功与速度的平方成正比,

所以功与 L 正比,故应以 W 为纵坐标、L 为横坐标作图,才能得到一条直线. (3)一般来说,从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差,不能从多次测量揭示出的实 验误差称为系统误差. 由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略, 则由此引起的误差属于系统 误差. 2 故答案为: (1)ADE; (2)L ; (3)系统误差. 点评:明确实验原理,根据相应规律得出表达式,然后讨论.还要知道系统误差和偶然误差 的区别, 系统误差是由于仪器的某些不完善、 测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有 保证正确的实验条件等原因产生,如停表测时间时,停表不准确,慢了,测的时间间隔总是 偏小.偶然误差的特点是它的随机性.如果我们对一些物理量只进行一次测量,其值可能比 真值大也可能比真值小,这完全是偶然的,产生偶然误差的原因无法控制,所以偶然误差总 是存在,通过多次测量取平均值可以减小偶然误差,但无法消除.既然是误差就不可消除, 只能是改进方法,多次做试验,以减小误差. 10.在学习了传感器后,大家开始动手探究压敏电阻的阻值随压力变化的关系, 实验室备有下列实验器材: A.电源 E(3V,内阻约为 1Ω) B.电流表 Al(0.6A,内阻 r1=5Ω) C.电流表 A2(0.6A,内阻 r2 约为 1Ω) D.开关 S,定值电阻 R0 (1)同学们设计了如图 1 所示的实验电路,请判断甲是电流表 Al(填“Al”或“A2”) .

(2)实验中发现测得甲、乙的读数分别为 I1 和 I2,则压敏电阻此时的阻值为

(用

字母表示) . (3)改变力的大小和方向,得到压敏电阻随力 F 变化的图象如图 2 所示,则 Rx 的阻值随力 F 的大小变化的关系式为 Rx=16﹣2F. (4)定值电阻 R0 的阻值应该选 B. A.1Ω B.5Ω C.10Ω D.20Ω 考点:伏安法测电阻. 专题:实验题;恒定电流专题.

分析: (1)分析图 1 结构,则可明确甲图充当电压表使用,则根据题干中给出电表数据可分 析该用哪一个电流表; (2)根据电路结构,利用欧姆定律可求得压敏电阻的阻值; (3)根据图象可明确对应的函数关系,注意 F 的正负表示的是方向; (4)分析电路,明确定值电阻的作用,则可选出正确的定值电阻. 解答: 解: (1)由电路图可知,甲电表与待测电阻并联,即充当电压表使用,为了能计算 电压,只能选用内阻已知的电表 A1 (2)由欧姆定律可知,并联部分电压 U=I1r1; 流过待测电阻中的电流 I=I2﹣I1; 则待测电阻 Rx= ;

(3)由图象可知,当力为零时,电阻值为 16Ω;并且电阻随压力的增大成一次函数变化; 斜率为 =2;

故函数关系为: Rx=16﹣2F (4)由题意可知,电流表量程为 0.6A,电源电压为 3V,内阻为 1Ω,为了不超过电表量程, 则总电阻至少为: 故保护电阻应选 B; 故答案为: (1)A1; (2) ; (3)Rx=16﹣2F; (4)B. =5Ω;

点评: 本题考查伏安法测电阻的实验, 但要注意明确本实验中采用电流表来代替电压表的方 法;同时在写函数关系时,要注意明确力是矢量,图中正负表示力的方向,故我们只需写出 正值时的表达式即可. 11.甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动,其中质点甲做初速度为 零、加速度大小为 a1 的匀加速直线运动,质点乙做初速度为 v0=10m/s、加速度大小为 a2 的 匀减速直线运动直至停止.甲、乙两质点在运动过程中位移为 5m 时速度相同,经过另一相 同位置时,甲、乙两质点的速度分别为 8m/s、6m/s.求: (1)甲、乙两质点的加速度大小 a1、a2; (2)甲、乙两质点相遇时离出发点的距离. 考点:匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 专题:直线运动规律专题. 分析: (1)根据匀变速直线的速度位移公式分别列出甲乙通过位移为 5m 时的表达式,得出 两者加速度大小之和, 再结合经过另一相同位置时, 甲、 乙两质点的速度分别为 8m/s、 6m/s, 根据速度位移公式求出加速度大小关系,从而求出两质点的加速度大小. (2)抓住相遇时位移相等,结合运动学公式求出时间,从而得出相遇时的位移. 2 解答: 解: (1) 设质点乙、 甲先后通过 x=5m 处时的速度均为 v, 对质点甲: v =2a1x ① 对质点乙: ②

联立①②解得:



当质点甲的速度 v1=8m/s、质点乙的速度 v2=2m/s 时,两质点通过相同的位移均为 x'. 对质点甲: 对质点乙: 联立④⑤解得:a1=2a2 ⑥ 联立③⑥解得: 、 ④ ⑤

(2)设甲、乙两质点经过时间 t 后相遇,相遇时离出发点距离为 d, 对质点甲: 对质点乙: 联立⑦⑧解得:d=16m 答: (1)甲、乙两质点的加速度大小分别为 2m/s 、1m/s . (2)甲、乙两质点相遇时离出发点的距离为 16m. 点评:本题考查了匀变速直线运动的速度位移公式、位移时间公式,关键抓住位移关系,结 合运动学公式灵活求解,难度中等. 12. (19 分)如图所示,竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均 为 L=0.5m,上方连接一个阻值 R=1Ω 的定值电阻, 虚线下方的区域内存在磁感应强度 B=2T 的匀强磁场. 完全相同的两根金属杆 1 和 2 靠在导轨上, 金属杆与导轨等宽且与导轨接触良 好,电阻均为 r=0.5Ω.将金属杆 1 固定在磁场的上边缘(仍在此磁场内) ,金属杆 2 从磁场 边界上方 h0=0.8m 处由静止释放,进入磁场后恰作匀速运动.求: (1)金属杆 2 的质量 m 为多大? (2)若金属杆 2 从磁场边界上方 h1=0.2m 处由静止释放,进入磁场经过一段时间后开始匀 速运动. 在此过程中整个回路产生了 1.4J 的电热, 则此过程中流过电阻 R 的电量 q 为多少? (3)金属杆 2 仍然从离开磁场边界 h1=0.2m 处由静止释放,在金属杆 2 进入磁场的同时由 静止释放金属杆 1,两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态,试求两根金属杆各自的最 大速度. (已知两个电动势分别为 E1、E2 不同的电源串联时,电路中总的电动势 E=E1+E2. )
2 2

⑦ ⑧

考点:导体切割磁感线时的感应电动势;安培力;电磁感应中的能量转化. 专题:电磁感应——功能问题. 分析: (1)金属杆 2 进入磁场前做自由落体运动,由运动学公式求出进入磁场时的速度 v, 进入磁场后做匀速运动,重力与安培力平衡,E=BLv,I= 、F=BIL,及平衡条件可求得

m. (2)金属杆 2 进入磁场经过一段时间后开始匀速运动,速度大小仍等于 v.根据能量守恒 求出 h2,由 = = , = ,q= 求出电量 q.

(3)释放金属杆 1 后, 两杆受力情况相同, 且都向下加速运动, 合力等于零时速度最大. 根 据平衡条件得到两杆速度之和. 由于两个金属杆任何时刻受力情况相同, 任何时刻两者量也 相的加速度也都相同,在相同时间内速度的增同,根据速度增量相同,得到速度的关系,联 立求解两杆的最大速度. 解答: 解: (1)金属杆 2 进入磁场前做自由落体运动,则有 v= 金属杆 2 进入磁场后匀速运动,则有 mg=BIL 且 E=BLv,I=

解得,m=

=0.2kg

(2)金属杆 2 从下落到再次匀速运动的过程中,能量守恒(设金属杆 2 在磁场内下降 h2) , 则有 mg(h1+h2)= +Q

解得,h2=

=1.3m

金属杆 2 进入磁场到匀速运动的过程中, =

=

, =

,q=

解得 电量 q=

=0.65C =2m/s

(3)金属 2 杆刚进入磁场时的速度为 v′=

释放金属杆 1 后,两杆受力情况相同,且都向下加速运动,合力等于零时速度最大. mg=BIL,且 I= 整理得 代入数据得 v1+v2=4m/s ,E1=BLv1,E2=BLv2

因为两个金属杆任何时刻受力情况相同, 故任何时刻两者的加速度也相同, 在相同时间内速 度的增量也都相同,即 v1﹣0=v2﹣v′ 代入数据得 v2=v1+2 联立解得,v1=1m/s,v2=3m/s 答: (1)金属杆 2 的质量 m 为 0.2kg. (2)流过电阻 R 的电量 q 为 0.65C. (3)两根金属杆各自的最大速度分别是 1m/s 和 3m/s. 点评:本题是电磁感应与力学知识的综合,第 3 问关键是抓住两杆的加速度相同,任何时刻 速度的增量相同这一隐含的条件分析两杆的速度关系. (二)选考题,请考生从以下三个模块中任选一模块作答【物理--选修 3-3】 13.关于热现象和分子动理论,下列说法正确的是( ) A.热量不能从低温物体传到高温物体 B.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因 23 D.lg 氢气和 1g 氧气含有的分子数相同,都是 6.02×10 个 考点:热力学第二定律;* 液体的表面张力现象和毛细现象. 分析:根据热力学第二定律,在特定条件下热量会由低温物体传递给高温物体;液体跟气体 接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比 液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,即是表面张力,表面张力的存在使液体表 面想被拉伸的弹簧一样, 总有收缩的趋势; 自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强 增大而非分子间相互排斥的原因. 解答: 解:A、在特定条件下热量会由低温物体传递给高温物体,如电冰箱中热量会由低 温物体传递给高温物体,故 A 错误; B、雨水不能透过布雨伞,是因为液体表面存在张力.故 B 正确; C、自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因,与分 子斥力无关.故 C 正确; 23 D、lmol 氢气和 1mol 氧气含有的分子数相同,都是 6.02×10 个,1g 氧气含有的分子数是 6.02×10 个的
23

.故 D 错误.

故选:BC 点评:本题考查了热力学第二定律、表面张力、气体的压强以及阿伏伽德罗常数.都是一些 记忆性的知识点,难度不大,注意积累. 14.如图所示,在长为 L=57cm 的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用 4cm 高 的水银柱封闭着 51cm 长的理想气体,管内外气体的温度均为 33℃,大气压强 p0=76cmHg. ①若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度; ②若保持管内温度始终为 33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平, 求此时管中气体的压强.

考点:理想气体的状态方程;封闭气体压强. 专题:理想气体状态方程专题. 分析: (1)对气体加热的过程中,气体的压强不变,求出气体的状态参量,然后根据玻意耳 定律和盖﹣吕萨克定律求出气体的温度. (2)当水银柱上表面与管口相平,设水银柱的高度为 H,管内气体经等温压缩,由玻意耳 定律即可求出结果. 解答: 解:①设玻璃管横截面积为 S,以管内封闭气体为研究对象,气体经等压膨胀: 初状态:V1=51S,T1=306K; 末状态:V2=53S,T2=? 由盖吕萨克定律: 解得:T2=318K ②当水银柱上表面与管口相平,设此时管中气体压强为 p,水银柱的高度为 H,管内气体经 等温压缩, 初状态:V1=51S,p1=80cmHg 末状态:V2=(57﹣H)S,p2=(76+H)cmHg 由玻意耳定律:p1V1=p2V2 得:H=9cm 故:p2=85cmHg 答: ①若缓慢对玻璃管加热, 当水银柱上表面与管口刚好相平时, 管中气体的温度是 318K; ②若保持管内温度始终为 33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平, 此时管中气体的压强是 85cmHg. 点评: 本题考查了应用理想气体状态方程求气体压强, 分析清楚气体状态变化过程是正确解 题的关键. 【物理--选修 3-4】 15.下列说法正确的是( ) A.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射 B.用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度,是利用了波的干涉现象 C.做受迫振动的物体,其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率 D.用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象 考点:光的衍射;光的偏振.

分析:波长越长越容易发生衍射现象;根据多普勒效应原理,可知超声波测血流速度;受迫 振动的物体,振动频率一定等于驱动频率;检查光学面的平整程度是利用光的干涉,从而即 可求解. 解答: 解:A、闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时,声波比可见光容易发生 衍射,因为声波的波长比可见光长,故 A 正确; B、利用多普勒效应,当间距变化时,接收的频率与发出频率不相同,则可测量血流速度, 故 B 错误; C、受迫振动的物体,其稳定时的振动频率一定等于驱动力的频率.故 C 错误; D、检查光学面的平整程度是利用光的干涉现象,利用两平面所夹空气薄层的反射,获得频 率相同的光波,从而进行相互叠加,故 D 错误; 故选:A. 点评:该题考查波的明显衍射条件,受迫振动的物体的振动频率、驱动力的频率及固有频率 的关系,注意掌握检查平整度的原理.要注意多加积累. 16.某时刻的波形图如图所示,波沿 x 轴正方向传播,质点 P 的横坐标 x=0.32m.从此时刻 开始计时 (1)若 P 点经 0.4s 第一次到达最大正位移处,求波速大小. (2)若 P 点经 0.4s 到达平衡位置,波速大小又如何?

考点:波长、频率和波速的关系;横波的图象. 专题:波的多解性. 分析:通过波形移动的位移和时间,根据 v= 求出波速的大小.

解答: 解: (1)若 P 点经 0.4s 第一次到达最大正位移处,知波形移动的距离△ x=0.32﹣ 0.2m=0.12m. 则波速 . , (n=0,1,2,3…)

(2)若 P 点经 0.4s 到达平衡位置,则波形移动的距离 则波速 v= , (n=0,1,2,3…)

答: (1)波速的大小为 0.3m/s. (2)波速的大小为(0.8+n)m/s, (n=0,1,2,3…) 点评:解决本题的关键掌握波速的求法,v= ,或 v= ,注意波传播的周期性.

【物理--选修 3-5】 17.下列说法正确的是( ) A.光子不但具有能量,也具有动量

B.玻尔认为,氢原子中电子轨道是量子化的,能量也是量子化的 C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期 D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损 考点:原子核衰变及半衰期、衰变速度. 专题:衰变和半衰期专题. 分析:玻尔原子模型提出能量量子化;原子向外辐射光子后,能量减小,加速度增大.半衰 期具有统计规律,只对大量的原子核适用,且半衰期的大小由原子核内部因素决定,与所处 的物理环境和化学状态无关. 原子核的质量小于组成它的核子的质量之和, 这个现象叫做质 量亏损. 解答: 解:A、根据爱因斯坦的光子说可知,光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具 有动量,故 A 正确; B、玻尔原子模型:电子的轨道是量子化,原子的能量是量子化,所以他提出能量量子化, 故 B 正确; C、 半衰期具有统计规律, 只对大量的原子核适用, 且半衰期的大小由原子核内部因素决定, 与所处的物理环境和化学状态无关,故 C 错误; D、根据实际的测量数据可知,原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做 质量亏损,故 D 错误; 故选:AB. 点评: 该题考查光子说、 波尔理论、 半衰期以及质量亏损的内容, 对于原子物理的基础知识, 大都需要记忆,因此注意平时多加积累. 18.如图所示,AB 为倾角 θ=37°的粗糙斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道 BC 相连接,质量为 m1 的物块甲以速度 v0 与静止在水平轨道上、质量为 m2 的物块乙发生弹性 正碰.若 m1:m2=1:2,且轨道足够长,要使两物块能发生第二次碰撞,求乙物块与斜面 之间的动摩擦因数 μ 的取值范围. (sin37°=0.6,cos37°=0.8)

考点:动量守恒定律;机械能守恒定律. 专题:运动学与力学(二) ;动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合. 分析:由于两球发生弹性碰撞,则动量守恒、机械能守恒,结合动量守恒定律和机械能守恒 定律求出碰后两球的速度大小, 根据能能定理得出碰后乙球返回斜面底端的速度, 抓住该速 度大于甲的速度,得出动摩擦因数的范围. 解答: 解:设碰后甲的速度为 v1,乙的速度为 v2,由动量守恒和能量关系: m1v0=m1v1+m2v2① ②

联立①②解得:

设上滑的最大位移大小为 s,滑到斜面底端的速度大小为 v,由动能定理: (m2gsin37°+μm2gcos37°)s= (m2gsin37°﹣μm2gcos37°)s= 联立③④解得: ,③ ,④

乙要能追上甲,则:



解得:μ<0.45. 答:乙球与斜面之间的动摩擦因数 μ 的取值范围为 μ<0.45. 点评:本题考查了动量守恒、能量守恒、动能定理的综合运用,知道弹性碰撞的特点,以及 两球发生第二次碰撞的条件是解决本题的关键.


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