广西柳州市柳铁一中高考物理一模试卷（含解析）.doc

2015年广西柳州市柳铁一中高考物理一模试卷一选择题（本题共8小题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，1-5只有一项符合题目要求，6-8有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1某人向正东方向运动了s米，然后再沿东偏北60方向又运动了s米，则该人运动的位移大小为（）as米b s米c s米d2s米2一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为f的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力f的瞬时功率是（）a t1b t12c t1d t123已知地球质量为m，半径为r，自转周期为t，地球同步卫星质量为m，引力常量为g有关同步卫星，下列表述正确的是（）a卫星距离地面的高度为b卫星的运行速度小于第一宇宙速度c卫星运行时受到的向心力大小为gd卫星运行的向心加速度大于地球表面的重力加速度4如图所示，两根等长的绳子ab和bc吊一重物静止，两根 绳子与水平方向夹角均为60现保持绳子ab与水平方向的夹角不变，将绳子bc逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子bc的拉力变化情况是（）a增大b先减小后增大c减小d先增大后减小5如图所示，正电荷q均匀分布在半径为r的金属球面上，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用e和表示选取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点电场强度的大小e或电势随位置x的变化关系图，正确的是（）abcd6如图是通过理想变压器降压给用户供电的示意图变压器输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用r0表示，开关s闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加则关于开关s闭合后，以下说法正确的是（）a电表v1示数不变，v2示数减小b电表a1示数增大、a2示数增大c原线圈输入功率减小d电阻r1两端的电压减小7如图所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为l，右端接有阻值为r的电阻，空间存在在方向竖直、磁感应强度为b的匀强磁场质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连，放在导轨上初始时刻，弹簧恰处于自然长度给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触已知导体棒的电阻r与定值电阻r的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是（）a导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左b导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压u=blv0c导体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能ep=md金属棒最终会停在初始位置，在金属棒整个运动过程中，电阻r上产生的焦耳热q=m8如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球以水平向右的初速度v0，则要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足（g=10m/s2）（）av00bv04m/scv02m/sdv02m/s三、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，每个试题考生都必须作答第13题14题为选考题，考生根据要求作答）9（1）在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如图所示设重锤质量为m、交流电周期为t，则打点4时重锤的动能可以表示为（用tm和h1h2h3h4h5表示）（2）根据打出的纸带，用s=at2求出a=（用t和h1h2h3h4h5表示）（3）为了求起点0到点4重锤的重力势能变化量，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是（填选项的序号即可）a取当地的实际g值b根据打出的纸带，用s=gt2求出c近似取10m/s2即可d以上说法均错误10某同学装配了一台“5v，0.5a”的小直流电动机，线圈内阻小于1现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内，输出功率与输入电压的关系，学校实验室提供的器材有：直流电源e，电压6v，内阻不计； 小直流电动机m；电压表v1，量程00.6v，内阻约3k； 电压表v2，量程06v，内阻约15k；电流表a1，量程00.6a，内阻约1； 电流表a2，量程03a，内阻约0.5；滑动变阻器r，010，2a； 电键一只s，导线若干首先要比较精确测量电动机的内阻r根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，通过调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选若电压表的示数为0.1v，电流表的示数为0.2a，则内阻r=在图1方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图（标明所选器材的符号）当电压表的示数为4.5v时，电流表示数如图2所示，此时电动机的输出功率是w11如图所示，在倾角为=30的足够长的固定光滑斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住已知人的质量为m1=60kg，小车的质量为m2=10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，取g=10m/s2当人以f=280n的力拉绳时，求：（1）人与车一起运动的加速度大小和方向； （2）人所受摩擦力的大小和方向；（3）某时刻人和车沿斜面向上的速度为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？12如图甲所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系，平面处在周期性变化的电场和磁场中，电场和磁场的变化规律如图乙所示（规定沿+y方向为电场强度的正方向，竖直向下为磁感应强度的正方向）在t=0时刻，一质量为m=0.01kg、电荷量为q=0.1c的带电金属小球自坐标原点o处，以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出已知e0=0.2n/c、b0=0.2 t求：（1）t=1s末金属小球速度的大小和方向；（2）1s2s内，金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；（3）试求出第3秒末小球所在位置的坐标【物理3-4】13如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为4m/s在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），某时刻当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置则下列说法中正确的是（）a此波的周期可能为0.3sb此波的周期可能为0.15sc此波的波长可能为0.8md从此时刻起经过0.1s，b点可能在波谷位置e从此时刻起经过0.1s，b点可能在波峰位置14如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜，现有一束光线沿mn的方向射到棱镜的ab界面上，入射角的正弦值为sin i=0.75求：（1）光在棱镜中传播的速率；（2）此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图（不考虑返回到ab面上的光线）2015年广西柳州市柳铁一中高考物理一模试卷参考答案与试题解析一选择题（本题共8小题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，1-5只有一项符合题目要求，6-8有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1某人向正东方向运动了s米，然后再沿东偏北60方向又运动了s米，则该人运动的位移大小为（）as米b s米c s米d2s米【考点】位移与路程【专题】直线运动规律专题【分析】作出图象，三点之间正好组成了一个知两边与一角的三角形，由余弦定理建立关于x的方程即可求得x的值【解答】解：由余弦定理得x2=2s22sscos120=3s2该人运动的位移大小为s米故选c【点评】考查解三角形的知识，其特点从应用题中抽象出三角形根据数据特点选择合适的定理建立方程求解属基础题2一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为f的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力f的瞬时功率是（）a t1b t12c t1d t12【考点】功率、平均功率和瞬时功率【专题】功率的计算专题【分析】物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可以求得物体的加速度的大小，再由速度公式可以求得物体的速度的大小，由p=fv来求得瞬时功率【解答】解：由牛顿第二定律可以得到，f=ma，所以a=t1时刻的速度为v=at=t1，所以t1时刻f的功率为p=fv=ft1=t1故选：c【点评】在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择，p=只能计算平均功率的大小，而p=fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度3已知地球质量为m，半径为r，自转周期为t，地球同步卫星质量为m，引力常量为g有关同步卫星，下列表述正确的是（）a卫星距离地面的高度为b卫星的运行速度小于第一宇宙速度c卫星运行时受到的向心力大小为gd卫星运行的向心加速度大于地球表面的重力加速度【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【专题】人造卫星问题【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量【解答】解：a、万有引力提供向心力= r=r+hh=r，故a错误b、第一宇宙速度为v1=，故b正确c、卫星运行时受到的向心力大小是，故c错误d、地表重力加速度为g=，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故d错误故选b【点评】本题关键抓住万有引力等于向心力，卫星转动周期与地球自转同步4如图所示，两根等长的绳子ab和bc吊一重物静止，两根 绳子与水平方向夹角均为60现保持绳子ab与水平方向的夹角不变，将绳子bc逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子bc的拉力变化情况是（）a增大b先减小后增大c减小d先增大后减小【考点】共点力平衡的条件及其应用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】以结点b为研究对象，分析受力情况，作出两个位置力的合成图，分析两绳所受拉力大小变化情况【解答】解：以结点b为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知，绳oa的拉力tab与绳bc的拉力fbc的合力与重力大小相等、方向相反，作出将绳子bc逐渐缓慢地变化到沿水平方向过程中三个位置力的合成图如图，则由几何知识得知，绳子bc拉力先减小后增大故选：b【点评】本题采用图解法分析动态平衡问题，作出力图是基础，运用几何知识分析力的变化是关键5如图所示，正电荷q均匀分布在半径为r的金属球面上，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用e和表示选取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点电场强度的大小e或电势随位置x的变化关系图，正确的是（）abcd【考点】电势；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】该题中正电荷q均匀分布在半径为r的金属球面上，金属球是一个等势体从金属球到无穷远处的电势降低【解答】解：a、b：金属球是一个等势体，等势体内部的场强处处为0，故a错误，b错误；c、d：金属球是一个等势体，等势体内部的电势处处相等，故c正确，d错误故选：c【点评】该题考查带正电荷的金属球周围的场强分布与电势的特点，除了上述的方法，还可以使用积分法求它的场强和电势属于简单题6如图是通过理想变压器降压给用户供电的示意图变压器输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用r0表示，开关s闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加则关于开关s闭合后，以下说法正确的是（）a电表v1示数不变，v2示数减小b电表a1示数增大、a2示数增大c原线圈输入功率减小d电阻r1两端的电压减小【考点】变压器的构造和原理【专题】交流电专题【分析】抓住原线圈电压不变，通过副线圈中负载的变化，通过欧姆定律得出电流的变化，从而得出原线圈电流的变化【解答】解：a、因为输入电压几乎不变，原副线圈的电压比等于匝数之比，则副线圈的电压几乎不变，即电压表v1、v2的读数几乎不变故a错误b、因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，即a2增大，原副线圈电流之比等于匝数之反比，所以a1示数变大故b正确c、因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，由p=ui知功率增加，故c错误d、电压表v2、v3示数之差等于副线圈导线上的电压损失，u=ir增加，电阻r1两端的电压减小故d正确故选：bd【点评】解决本题的关键知道原副线圈电压之比、电流之比与匝数比的关系，抓住输入电压不变，结合欧姆定律进行动态分析7如图所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为l，右端接有阻值为r的电阻，空间存在在方向竖直、磁感应强度为b的匀强磁场质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连，放在导轨上初始时刻，弹簧恰处于自然长度给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触已知导体棒的电阻r与定值电阻r的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是（）a导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左b导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端的电压u=blv0c导体棒开始运动后速度第一次为零时，系统的弹性势能ep=md金属棒最终会停在初始位置，在金属棒整个运动过程中，电阻r上产生的焦耳热q=m【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向，再根据左手定则判断出安培力的方向；由e=blv0和欧姆定律求解导体棒两端的电压；导体棒运动过程中，产生电能，根据功能关系分析导体棒开始运动后速度第一次为零时系统的弹性势能；根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中，电阻r上产生的焦耳热【解答】解：a、导体棒开始运动的初始时刻，由右手定则判断可知：ab中产生的感应电流方向从ab，由左手定则判断得知ab棒受到的安培力向左，故a正确b、导体棒开始运动的初始时刻，ab棒产生的感应电势为e=blv0由于r=r，所以导体棒两端的电压u=e=blv0故b错误c、由于导体棒运动过程中产生电能，所以导体棒开始运动后速度第一次为零时，根据能量守恒定律得知：系统的弹性势能小于故c错误d、金属棒最终会停在初始位置，在金属棒整个运动过程中，电阻r上产生的焦耳热 q=，故d正确故选：ad【点评】弄清运动过程中能量如何转化，并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键，当然右手定则和安培定则也熟练运用8如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球以水平向右的初速度v0，则要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足（g=10m/s2）（）av00bv04m/scv02m/sdv02m/s【考点】向心力；机械能守恒定律【专题】匀速圆周运动专题【分析】要使小球不脱离轨道运动，1、越过最高点2、不越过四分之一圆周根据动能定理求出初速度v0的条件【解答】解：最高点的临界情况：mg=m，解得v=2m/s根据动能定理得，mg2r=解得v0=2m/s若不通过四分之一圆周，根据动能定理有：mgr=0解得v0=2m/s所以v02m/s或v02m/s故选：cd【点评】解决本题的关键知道小球在内轨道运动最高点的临界情况，以及能够熟练运用动能定理三、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，每个试题考生都必须作答第13题14题为选考题，考生根据要求作答）9（1）在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如图所示设重锤质量为m、交流电周期为t，则打点4时重锤的动能可以表示为（用tm和h1h2h3h4h5表示）（2）根据打出的纸带，用s=at2求出a=（用t和h1h2h3h4h5表示）（3）为了求起点0到点4重锤的重力势能变化量，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是a（填选项的序号即可）a取当地的实际g值b根据打出的纸带，用s=gt2求出c近似取10m/s2即可d以上说法均错误【考点】验证机械能守恒定律【专题】实验题【分析】纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能实验的目的是验证机械能守恒，所以求解重力势能变化需要的g应取当地的实际g值【解答】解：（1）利用匀变速直线运动的推论得打点4的速度v4=，因此动能ek=mv2=（2）根据匀变速直线运动的推论公式x=at2可以求出加速度的大小，得：a=（3）在“验证机械能守恒定律”实验中要求起点0到点4重锤的重力势能变化量，不能用机械能守恒来计算g值，应取当地的实际g值如果采用s=gt2求解，那么求出来的只是运动的加速度故选：a故答案为：（1）（2）（3）a【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用10某同学装配了一台“5v，0.5a”的小直流电动机，线圈内阻小于1现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内，输出功率与输入电压的关系，学校实验室提供的器材有：直流电源e，电压6v，内阻不计； 小直流电动机m；电压表v1，量程00.6v，内阻约3k； 电压表v2，量程06v，内阻约15k；电流表a1，量程00.6a，内阻约1； 电流表a2，量程03a，内阻约0.5；滑动变阻器r，010，2a； 电键一只s，导线若干首先要比较精确测量电动机的内阻r根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，通过调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选v1若电压表的示数为0.1v，电流表的示数为0.2a，则内阻r=0.5在图1方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图（标明所选器材的符号）当电压表的示数为4.5v时，电流表示数如图2所示，此时电动机的输出功率是1.72w【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线【专题】实验题【分析】（1）由题目中的已知条件可知，电机两端的电压，则可选择电压表；由欧姆定律可求得内阻；根据电路的特点可分析实验误差；（2）要测出输出功率与输入电压的关系，可以采用分压接法，由电压表测电动机两端的电压，由p=ui求得功率；（3）由图可读出电流表的示数，则由功率公式可求得电动机的总功率及内部电阻消耗的功率，则可求同电动机的输出功率【解答】解：（1）因电阻小于1，电路中电流最大0.5，故最大电压为0.5v，故应选取v1，可以使读数更准确；内阻r=0.5； （2）电路采用电压表测电动机两端的电压，电流表测电流，由p=ui求得功率，则可得出输出功率与输入电压的关系；电流表应选择a1；电压表选择v2；答案如图：（3）由图可读出电路中电流i=0.40a，此时电动机的输出功率p=uii2r=4.50.40.160.5=1.72w故答案为：（1）v1，0.5；（2）如图所示；（3）1.72【点评】在仪表的选择中要注意应使测量结果更准确和安全，故电表的量程应略大于电路中可能出现的最大电流；在接法中要注意根据各电器内阻的大小，灵活选择对应的接法11如图所示，在倾角为=30的足够长的固定光滑斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车上的人拉住已知人的质量为m1=60kg，小车的质量为m2=10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，取g=10m/s2当人以f=280n的力拉绳时，求：（1）人与车一起运动的加速度大小和方向； （2）人所受摩擦力的大小和方向；（3）某时刻人和车沿斜面向上的速度为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）将人和车看成整体，对整体分析，受总重力、两个拉力、支持力和斜面的摩擦力，根据牛顿第二定律求出整体的加速度（2）人和车具有相同的加速度，根据人的加速度，求出人的合力，从而根据人的受力求出人所受摩擦力的大小和方向（3）由牛顿第二定律确定加速度，再由速度公式可求得时间【解答】解：（1）对整体，设人的质量为m1，小车质量为m2，斜面对小车的摩擦力为f1，小车对人的静摩擦力为f2，小车和斜面间的动摩擦因数为1，绳子上的张力为f则：2f（m1+m2）gsin30f1=（m1+m2）a，f1=1 （m1+m2）g cos30，解得a=3 m/s2故人与车一起运动的加速度大小为3 m/s2方向沿斜面向上；（2）对人fm1gsin30+f2=m1a，解得f2=200n，方向沿斜面向上 故人所受摩擦力的大小为200n，方向沿斜面向上（3）撤去拉力后，a1=gsin30=5m/s2；人和车一起滑到最高点所用时间t=s=0.6s；答：（1）人与车一起运动的加速度大小为3m/s2；方向沿斜面向上； （2）人所受摩擦力的大小为200n；方向沿斜面向上；（3）人和车一起滑到最高点所用时间为0.6s【点评】本题考查了整体法和隔离法的运用，解题的关键正确地进行受力分析，根据牛顿第二定律求解12如图甲所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系，平面处在周期性变化的电场和磁场中，电场和磁场的变化规律如图乙所示（规定沿+y方向为电场强度的正方向，竖直向下为磁感应强度的正方向）在t=0时刻，一质量为m=0.01kg、电荷量为q=0.1c的带电金属小球自坐标原点o处，以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出已知e0=0.2n/c、b0=0.2 t求：（1）t=1s末金属小球速度的大小和方向；（2）1s2s内，金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；（3）试求出第3秒末小球所在位置的坐标【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【专题】带电粒子在复合场中的运动专题【分析】（1）金属球在01s内做类平抛运动，分别求出x、y轴方向的分速度，然后求出小球的速度（2）金属球做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出半径与周期（3）金属球在第1与第3秒内都沿x轴做匀速直线运动，沿y轴做匀加速直线运动，在第2s内金属球做匀速圆周运动，应用匀速与匀变速直线运动的运动规律可以求出小球的坐标【解答】解：（1）在01s内，金属小球做类平抛运动，x轴方向：vx=v0=2m/s，y方向：vy=at1=t1=1=2m/s，1s末粒子的速度：v1=2m/s，设v1与x轴正方向的夹角为，则：tan=1，则=45；（2）在1s2s内，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv1b0=m，代入数据解得：r=m，粒子做圆周运动的周期：t=，解得：t=1s； （3）由（2）可知小球在第2秒的位置和第1秒末的位置相同，金属球在第三秒内沿x轴做匀速直线运动，沿y轴做匀加速直线运动，设第3秒末小球所处位置坐标为（x，y），t2=2s，在x轴方向：x=v0t2，在y轴方向：y=t22，代入数据解得：x=4m，y=4m，金属球的坐标为：（4m，4m）；答：（1）t=1s末金属小球速度的大小为m/s，方向：与x轴正方向夹45角；（2）1s2s内，金属小球在磁场中做圆周运动的半径为m，周期为1s；（3）第3秒末小球所在位置的坐标为（4m，4m）【点评】金属球在电场中受到电场力作用，在磁场中受到洛伦兹力作用，根据图示图象分析清楚金属球的运动过程，应用匀速运动规律与匀变速运动规律即可正确解题【物理3-4】13如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为4m/s在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4m（小于一个波长），某时刻当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置则下列说法中正确的是（）a此波的周期可能为0.3sb此波的周期可能为0.15sc此波的波长可能为0.8md从此时刻起