2015年高考物理模拟题6.doc

2015年高考物理模拟题6第I卷（选择题共31分）一本题共5小题，每小题3分，共15分每小题给出的四个选项中只有一个选项正确选对的得3分，选错或不答的得0分1.如图所示，、两物体质量分别是m和m，用劲度系数为k的轻弹簧相连，、处于静止状态。现对施竖直向上的力F提起，使对地面恰无压力，当撤去F，由静止向下运动至最大速度时，重力做功为（） . . .【解析】选，初始状态，弹簧被拉伸，物块速度最大时弹簧被压缩，此过程中下落，所以重力做功为。2.酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r的倒数与酒精气体的浓度成正比，R0为定值电阻。以下关于电压表示数的倒数()与酒精气体浓度的倒数()之间关系的图象，正确的是( )【解析】选。依题意有：=k，即r= k，由闭合电路欧姆定律可知， E= （rR0r），所以 = （），由此可看出，正确。3.如图所示，在水平向右的匀强电场中以竖直和水平方向建立直角坐标系，一带负电的油滴从坐标原点以初速度v0向第一象限某方向抛出，当油滴运动到最高点A（图中未画出）时速度为vt，下列说法正确的是 yxv0EOA若vtv0，则重力和电场力都对油滴做正功引起油滴动能增大B若vtv0，则油滴电势能的改变量等于油滴重力势能的改变量C若vt= v0，则A点可能位于第一象限D若vt= v0，则A点一定位于第二象限【解析】由功能关系可知选D4.霍尔式位移传感器的测量原理是：如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度=0+kz（0、k均为常数），将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流不变（方向如图中箭头所示）。当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上下表面的电势差U也不同，则（ ）磁感应强度越大，上下表面的电势差U越小k越大，传感器灵敏度（）越高若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高电流I取值越大，上下表面的电势差U越小【解析】选. 传感器的宽度设为a，沿z轴方向的厚度设为b，侧视图如图所示，由电流的微观表达式和上下表面的电势差可得，因此对错；再据=0+kz可知传感器灵敏度=k，对；据洛仑兹力的方向判断可知下表面聚集负电荷，则下板电势低，错。5.土星周围有由大小不等、线度从1m到10m的岩石、尘埃颗粒组成的“光环”，这些颗粒类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3104km延伸到1.4105km。若这些颗粒的加速度为a、角速度为、线速度为v，周期为T，则对所有这些颗粒来说，它们的（ ）a相同 Rv2不相同 不相同 不相同【解析】选C。由万有引力定律有，=， =，r不同，则加速度不同，也不同，故错。又=m，得Rv2=GM，故B正确。由=mr，可知=定值，故D错。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，满分l6分。每题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。6.劲度系数为k的轻弹簧一端与质量为m物体相连，另一端固定在墙上.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10 cm静止，这时弹簧具有弹性势能Ep1.0 J，已知 m2.0 kg， k200 N/m. 物体与水平面间的动摩擦因数0.4， g10 m/s2，则撤去外力F后()物体向右滑动的距离可以达到12.5 cm物体向右滑动的距离一定小于12.5 cm物体回到O点时速度最大物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为0【解析】选，物体向右滑动时，kxmgma，当a0时速度达到最大，而此时弹簧的伸长量x，物体没有回到O点，故错误；因弹簧处于原长时，Epmgx0.8 J，故物体到O点后继续向右运动，弹簧被压缩，因有EpmgxmEp，得xm12.5 cm，故错误，正确；因物体滑到最右端时，动能为零，弹性势能不为零，故系统的机械能不为零，正确7. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是 （ ）abcdO若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从cd边射出磁场若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ad边射出磁场若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从bc边射出磁场若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ab边射出磁场解析:选.做出刚好从ab边射出的轨迹、刚好从bc边射出的轨迹、刚好从cd边射出的轨迹和刚好从ad边射出的轨迹。由题意知，带电粒子在磁场中做圆周运动的周期是2t0。由图可知，从ab边射出经历的时间一定不大于5t0/6；从bc边射出经历的时间一定不大于4t0/3；在磁场中经历的时间是t0，则它一定从cd边射出磁场，对；在磁场中经历的时间是t0，则它一定从bc边射出磁场，对。8. 舞台上把合唱团声音放大的话筒，其工作原理可简化为如图所示的电路：电路中右侧固定不动的金属板b，与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a通过导线与恒定电源的两极相接，若声源S沿水平方向做有规律的振动，则（ ）. a振动过程中，ab板间的电场强度在变化. a振动过程中，ab板所带电量不变. a振动过程中，由于两极板间没有电荷移动，因此灵敏电流计中没有电流.a向右的位移最大时，ab两板所构成的电容器的电容量最大解析:选.电容器始终与电源相连，U不变，a振动过程中，极板距离变化，电场强度E变化，正确；极板电量Q变化，错；由于两极板有充放电，电路中产生交变电流，错，由知正确。9. 现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。如图将一个光滑的环形真空室垂直放置于磁感应强度为的匀强磁场中，随时间均匀变化，=kt(k为大于零的常数)，在t=0时真空室有一电子从点由静止释放，设电子的电量为e，质量为m，其运动的半径为R且不变，则下列说法正确的是（ ）.电子做圆周运动的周期在变化.电子运动的加速度大小为.电子运动的加速度不断增大.电子在轨道内顺时针运动解析:选. 设被加速的电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，在半径为R的圆面上，通过的磁通量为，电子所在圆周上的感生电场场强为。根据法拉第电磁感应定律得，感生电场的大小，电子运动的加速度大小为，对错；电子做加速运动，圆周运动的周期越来越小，对；据楞次定律可判断的方向为顺时针方向，则电子在轨道内逆时针运动，错。第卷（非选择题共89分）三、简答题：本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，满分42分请将解答填在答题纸相应的位置10在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：（A）待测的一组干电池（）电流传感器1（）电流传感器2 （）滑动变阻器R（020，2 A）（E）定值电阻R0（2 000） （F）开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。 （1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将_（选填“变大”或“变小”）。（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_。（3）若将图线的纵坐标改为_，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。.解析：（1）滑片P向右滑动，R变小，路端电压变小，则干路电流变大，由知，电流传感器1的示数将变小；（2）将I1-I2图线延伸与坐标轴相交如图所示，可得被测电池的电动势EI1R0=3.00V，内阻r2；（3）若将图线的纵坐标改为I1R0，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小答案：（1）变小（2）3.00V；2（3）I1R011. 为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3；c以橡皮条的伸长量l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-l图象；d计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量l1、l2、l3；e根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功f. 根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是 _；（2）实验中，该同学作出的F-l图象如图所示，从图象可求出l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_J，计算出l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是_解析：(1)应通过列表计算出伸长量l后才便于作出F-l图象，因此合理顺序是abdcef；(2)由于拉力F随l是线性变化，且l恰好是拉力F作用点的位移，因此利用平均力与位移乘积或直线与x轴所围面积均可求得外力克服橡皮条的弹力做的功W=2.50.09=0.11J,由图像得k=28N/m，根据弹性势能表达式=0.11J，由此可得外力克服橡皮条的弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量，再据图像的其他点的数据也可得到该结论答案： (1) abdce (2) 0.11(0.11-0.12) 0.11 （3）外力克服橡皮条的弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量12【选做题】请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答则按A、B两题评分.B（选修模块3-4）（12分）（1）已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为 ，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为 （2）某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验，操作完全正确。根据实验数据却在P-V图上画出了两条不同双曲线。造成这种情况的可能原因是【 】（A）两次实验中空气质量不同 （B）两次实验中温度不同（C）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压的数据不同。（D）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体的数据不同。解析：A、BC（选修模块3-5）（12分）（1）原子核的比结合能与核子数的关系如图所示。核子组合成原子核时。O比结合能/MeV质量数/AA小质量数的原子核质量亏损最大B中等质量数的原子核质量亏损最大C大质量数的原子核质量亏损最大D不同质量数的原子核质量亏损相同解析：B(2)如果下列四种粒子具有相同的动能，则德布罗意波长最大的是A电子 B中子 C质子 D粒子解析：A四、计算题：本题共3小题，共计47分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13.（14分）甲、乙、丙三个物体用不可伸长的轻线通过轻滑轮连接，甲与地面用轻弹簧连接，如图所示。物体乙与物块丙之间的距离和物体丙到地面的距离相等。已知物体乙与物块丙的质量均为m，物体甲的质量大于m，但是小于2m；弹簧的劲度系数为k.物体在运动过程中不会与滑轮相碰，且不计一切阻力。（1）若将乙与丙间的线剪断，甲下降多大距离时它的速度最大？（2）若将弹簧剪断后，要保证物块乙在运动过程中不会着地，求这种情形之下甲物体的质量等于多少？【解析】(1)设甲物体质量为M，开始时弹簧处于伸长状态，其伸长量剪断轻线，甲的加速度为零时速度最大，此时弹簧压缩量所以, 甲速度最大时，下降的距离（2）设甲物体的质量为M，丙距离地面为L，丙刚好落地时，甲、乙的速度为v若乙恰能着地，此时甲、乙物体速度为零有: 整理后得：由题意可知，当时，乙物体将不会着地.14.（15分）如图所示，一均匀带正电的无限长细直棒水平放置，带电细直棒在其周围产生方向与直棒垂直向外辐射状的电场，场强大小与直棒的距离成反比。在直棒上方有一长为a的绝缘细线连接了两个质量均为m的小球A、B， A、B所带电量分别为+q和+4q，球A距直棒的距离为a，两球恰好处于静止状态。不计两小球之间的静电力作用。（1）求细线的张力；（2）剪断细线，若A球下落的最大速度为，求A球下落到速度最大过程中，电场力对A球做的功。（3）分析剪断细线后， B球的运动情况及能量的转化情况。解析（1）设距直棒为的点的电场强度大小为。分别对两小球列平衡方程：对A：对B：解得（2）设A球下落到距直棒为时速度最大，此时加速度为零，合力为零。由平衡条件：由（1）中解得：解得：由动能定理：解得（3）剪断细线后，B小球做先上后下的往复运动（振动）。在上升过程中，电势能逐渐减小，机械能逐渐增大（重力势能增大，动能先增大后减小）；在下降过程中，电势能逐渐增加，机械能逐渐减小（重力势能减小，动能先增大后减小）。机械能与电势能的总和不变。15.（18分）如图所示，MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，质量m=0.2kg，电阻r=0.5的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直