山东省临沂一中2015届高三二模物理试题

【名师解析】山东省临沂一中2015届高三二模物理试题一、不定项选择（共7个小题，每小题6分，共42分．在题目给出的四个选项中，至少有一个选项正确，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．（6分）如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ．在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．弹簧弹力的大小为B．地面对m2的摩擦力大小为FC．地面对m2的支持力可能为零D．ml与m2一定相等【考点】：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】：受力分析方法专题．【分析】：对整体受力分析可求得地面对m2的摩擦力大小及支持力；再分别对两个物体受力分析可明确弹簧的弹力及两物体的质量大小关系．【解析】：解：对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、拉力及弹簧的弹力；要使整体处于平衡，则水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上，且大小与F相同；故B正确；因m2与地面间有摩擦力；则一定有支持力；故C错误；再对m2受力分析可知，弹力水平方向的分力应等于F，故弹力T=；因竖直方向上的受力不明确，无法确定两物体的质量关系；也无法求出弹簧弹力与重力的关系；故AD错误；故选：B．【点评】：本题考查共点力的平衡条件的应用，要注意对整体进行受力分析即可判断外力的大小；再隔离物体进行受力分析可得出弹力的大小．2．（6分）一汽车沿直线运动的速度一时间（v﹣t）图象如图所示，则下列关于该汽车运动情况的说法中正确的是（）A．第4s末，汽车的运动方向发生变化B．6～10s内，汽车一直处于静止状态C．汽车在0～4s内的位移大小为24mD．第12s末，汽车的加速度为﹣1m/s2【考点】：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【专题】：运动学中的图像专题．【分析】：由图中的各点的坐标可明确物体的速度；根据图象的变化明确物体速度是否发生改变；根据图象的斜率表示物体的加速度，由面积表示位移，明确何时回到出发点．【解析】：解：A、由图可知，第4s前后，汽车的运动方向没有发生变化；故A错误；B、6～10s内，汽车一直速度保持不变，故汽车做匀速直线运动；故B错误；C、汽车在0～4s内的位移大小m=12m；故C错误；D、10s后物体做匀减速直线运动，故加速度恒定，第12s末，汽车的加速度为a==﹣1m/s2；故D正确；故选：D．【点评】：本题重点考查图象中的方向问题，要注意明确坐标的正负表示物体的运动方向，斜率的正负表示加速度的方向；面积的正负表示位移的方向．3．（6分）如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态．保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放．则释放后小球从M运动到N过程中（）A．小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B．小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加C．弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量ɛD．小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和【考点】：匀强电场中电势差和电场强度的关系；弹性势能．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态，说明小球受到的电场力等于重力．在小球运动的过程中，电场力做功等于重力做功．据此来分析各个选项【解析】：解：A、由于有电场做功，故小球的机械能不守恒，小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误．B、由题意，小球受到的电场力等于重力．在小球运动的过程中，电场力做功等于重力做功，小球从M运动到N过程中，出现的是重力势能减小转化为电势能和动能，故B错误；C、释放后小球从M运动到N过程中，弹性势能并没变，一直是0，故C错误．D、由动能定律可得重力和电场力做功，小球动能增加，小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和，故D正确．故选：D．【点评】：该题考查物体的受力分析和能量的转化与守恒，要对各力的做功有准确的分析．属于简单题．4．（6分）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈与热水器、抽油烟机连接．已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是（）A．电压表示数为44VB．副线圈上电压的瞬时值表达式u=220sin（100πt）VC．热水器消耗的功率变大D．变压器的输入功率增大【考点】：变压器的构造和原理；电功、电功率；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【专题】：交流电专题．【分析】：电压表测的是电流的有效值．根据图乙所示图象求出交变电流的峰值、角频率初位相，然后写出交变电流的瞬时值表达式．根据动态分析法分析实际功率．由W=Pt可以求出抽油烟机消耗的电能．【解析】：解：A、U1==1100V，则电压表示数为1100V，故A错误；B、由图乙可知，交变电流的峰值是220V，ω==100πrad/s，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u=220sin100πtv，故B正确；C、接通开关，副线圈所接电路电阻减小，电流增大，热水器两端电压不变，所以消耗功率不变，故C错误；D、接通开关，电流增大，电压不变，所以线圈消耗的功率增大，输入功率等于输出功率，故D正确；故选：BD．【点评】：会写交变电流的瞬时值表达式，应知道电压表与电流表测的是交变电流的有效值，能用动态分析法判断电流、电压的变化．5．（6分）如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是（）A．a点的电势为6VB．a点的电势为﹣2VC．O点的场强方向指向a点D．O点的场强方向指向电势为2V的点【考点】：电势；电场强度．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：匀强电场的电场线为相互平行间隔相等的平行线，而等势线与电场线垂直；匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等．由题意知可以找到一条等势线，根据电场线与等势线的特点可确定电场线的方向．【解析】：解：A、在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，所以，a点电势比10V低4V，即为6V，故A正确，B错误．C、a点的电势为6V，根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，O点的场强方向应指向图中电势为2V的点，故C错误，D正确．故选AD．【点评】：本题的关键在于找出等势面，然后才能确定电场线，要求学生明确电场线与等势线的关系，能利用几何关系找出等势点，再根据等势线的特点确定等势面．6．（6分）013年12月2日1时30分，由月球车（如图甲）和着陆器组成的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空，飞行约18min后，嫦娥三号进入如图乙所示的地月转移轨道AB，A为入口点，B为出口点．嫦娥三号在B点经过近月制动，进入距离月面100公里的环月圆轨道，然后择机在月球虹湾地区实现软着陆，展开月面巡视勘察．已知月球和地球的质量之比约为，图乙中环月圆轨道的半径与地球半径之比约为，地球的第一宇宙速度约为7.9km/s，下列说法正确的是（）A．嫦娥三号进入地月转移轨道前，在近地圆轨道运行的速度大于7.9km/sB．嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度约为1.8km/sC．携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中一定处于失重状态D．由于月球表面重力加速度较小，故月球车在月球上执行巡视探测任务时处于失重状态【考点】：万有引力定律及其应用；向心力．【专题】：万有引力定律的应用专题．【分析】：嫦娥三号卫星在近地圆轨道运行的速度等于7.9km/s．嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度约等于月球的第一宇宙速度，根据第一宇宙速度的表达式，计算月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比．携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中，先加速下降再减速下降，故先失重再超重．【解析】：解：A、嫦娥三号卫星在近地圆轨道运行的速度为地球的第一宇宙速度，即为7.9km/s，故A错误．B、嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度为v月=，而地球的第一宇宙速度为v地=所以=所以v月==1.8km/s，故B正确．C、携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中，先加速下降再减速下降，故先失重再超重，故C错误．D、月球表面重力加速度较小，说明在月球表面受到的重力小于地面上，而超重失重是指弹力和重力大小关系，故D错误；故选：B．【点评】：本题要知道嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度约等于月球的第一宇宙速度，根据第一宇宙速度的表达式计算月球的第一宇宙速度和地球的第一宇宙速度之比，进一步计算月球的第一宇宙速度．7．（6分）如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框．金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界．并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v﹣t图象，图中字母均为已知量．重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向B．金属线框的边长为v1（t2﹣t1）C．磁场的磁感应强度为D．金属线框在0﹣t4的时间内所产生的热量为2mgv1（t2﹣t1）+m（v32﹣v22）【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律；磁感应强度．【专题】：电磁感应与电路结合．【分析】：金属框进入磁场前做匀加速运动，由图线与时间轴所围的面积读出金属框初始位置的bc边到边界MN的高度；由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，根据时间和速度求解金属框的边长；由图知，金属线框进入磁场过程做匀速直线运动，重力和安培力平衡，列式可求出B．由能量守恒定律求出在进入磁场过程中金属框产生的热量．【解析】：解：A、金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向；故A错误；B、由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2﹣t1，故金属框的边长：l=v1（t2﹣t1）；故B正确；C、在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg=BIl，I=，又l=v1（t2﹣t1）．联立解得：B=；故C正确；D、t1到t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q1=mgl=mgυ1（t2﹣t1）；t3到t4时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q2=mgl+m=mgυ1（t2﹣t1）+m故Q=Q1+Q2=2mgυ1（t2﹣t1）+m；故D正确；故选：BCD．【点评】：本题电磁感应与力学知识简单的综合，能由图象读出线框的运动情况，选择与之相应的力学规律是解答本题的关键，要加强练习，培养自己识别、理解图象的能力和分析、解决综合题的能力．二、非选择题【必做部分】8．（8分）一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．（1）小刚球离开桌面时的速度大小为v=s，弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep=．（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：弹簧的压缩量x（cm）1.001.502.002.503.003.50小钢球飞行的水平距离s（m）2.013.004.014.966.017.00由实验数据，可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为C（式中k为比例系数）（A）Ep=kx（B）Ep=k（C）Ep=kx2（D）Ep=k．【考点】：探究弹力和弹簧伸长的关系．【