1、【名师解析】陕西省商洛市商州区 2015 届高三上学期一模物理试题一、选择题（本题共 8 小题，每小题 6 分在 1418 小题给出的四个选项中，只有一个选项正确在 1921 小题中给出的四个选项中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（6 分）（2015商州区一模）下列叙述中正确的是（ ）A 伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动的规律B 开普勒提出了日心说，从而发现了行星运动的规律，后人称为开普勒行星运动定律C 库仑通过扭秤实验建立了库仑定律，并比较精确地测定了元电荷 e 的数值D 法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效
2、应【考点】： 伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法；开普勒定律【专题】： 常规题型【分析】： 根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解析】： 解：A、伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动的规律，故 A正确；B、哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星运动的规律，后人称为开普勒行星运动定律，故B 错误；C、库仑通过扭秤实验建立了库仑定律，密立根比较精确地测定了元电荷 e 的数值，故 C 错误；D、奥斯特根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效应，故 D 错误；故选：A【点评】： 本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，
3、这也是考试内容之一2（6 分）（2015商州区一模）2014 年 3 月 8 日马来西亚航空公司从吉隆坡飞往北京的航班MH370 失联，MH370 失联后多个国家积极投入搜救行动，在搜救过程中卫星发挥了巨大的作用其中我国的北斗导航系统和美国的 GPS 导航系统均参与搜救工作北斗导航系统包含 5 颗地球同步卫星，而 GPS 导航系统由运行周期为 12 小时的圆轨道卫星群组成，则下列说法正确的是（ ）A 发射人造地球卫星时，发射速度只要大于 7.9km/s 就可以B 卫星向地面上同一物体拍照时 GPS 卫星拍摄视角小于北斗同步卫星拍摄视角C 北斗同步卫星的机械能一定大于 GPS 卫星的机械能D 北
4、斗同步卫星的线速度与 GPS 卫星的线速度之比为【考点】： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【专题】： 人造卫星问题【分析】： 根据题意可直接得出北斗导航系统中的同步卫星和 GPS 导航卫星的周期之比根据万有引力提供向心力列出等式表示出轨道半径比较【解析】： 解：A、7.9km/s 是发射卫星的最小速度，不同的卫星发射速度不同，故 A 错误；B、北斗导航系统包含 5 颗地球同步卫星，而 GPS 导航系统由运行周期为 12 小时的圆轨道卫星群组成，所以卫星向地面上同一物体拍照时 GPS 卫星拍摄视角大于北斗同步卫星拍摄视角，故 B 错误；C、由于卫星的质量关系不清楚，所以无法比较机械能的大小关
5、系，故 C 错误；D、GPS 由运行周期为 12 小时的卫星群组成，同步卫星的周期是 24 小时，所以北斗导航系统中的同步卫星和 GPS 导航卫星的周期之比，T 1：T 2=2：l根据万有引力提供向心力得 r= ，所以北斗同步卫星的轨道半径与 GPS 卫星的轨道半径之比是 ：1，根据 v= 得北斗同步卫星的线速度与 GPS 卫星的线速度之比为 ，故 D 正确；故选：D【点评】： 本题的关键掌握万有引力提供向心力，列出等式表示出需要表示的物理量进行比较3（6 分）（2015西安模拟）2014 年春晚中开心麻花团队打造的创意形体秀魔幻三兄弟给观众留下了很深的印象该剧采用了“斜躺”的表演方式，三位演
6、员躺在倾角为 30的斜面上完成一系列动作，摄像机垂直于斜面拍摄，让观众产生演员在竖直墙面前表演的错觉如图所示，演员甲被演员乙和演员丙“竖直向上”抛出，到最高点后恰好悬停在“空中” 已知演员甲的质量 m=60kg，该过程中观众看到演员甲上升的“高度”为 0.8m设演员甲和斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力则该过程中，下列说法不正确的是（ ）A 演员甲被抛出的初速度为 4m/sB 演员甲运动的时间为 0.4sC 演员甲的重力势能增加了 480JD 演员乙和演员丙对甲做的功为 480J【考点】： 平抛运动【专题】： 平抛运动专题【分析】： 根据最高点能够悬停
7、得出重力沿斜面方向的分力和摩擦力的关系，根据牛顿第二定律得出演员上滑的加速度，结合速度位移公式求出演员甲的初速度，结合速度时间公式求出演员甲的运动时间根据上升的高度求出演员甲的重力势能的增加量根据动能定理求出演员乙和演员丙对甲做功的大小【解析】： 解：A、因为到达最高点后，恰好悬停，则有：mgsin30=mgcos30 ，向上滑动的过程中，加速度 a= 根据 得，初速度 =4m/s故 A 正确B、演员甲的运动时间 t= 故 B 正确C、演员甲的重力势能增加量 J=240J故 C 错误D、演员乙和演员丙对甲做的功 W= 故 D 正确本题选不正确的，故选：C【点评】： 本题考查了牛顿第二定律和运动
8、学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，以及知道重力做功与重力势能的关系4（6 分）（2015商州区一模）研究表明，蜜蜂是依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点来定位的，蜜蜂飞行时就是根据这三个位置关系呈 8 字型运动来告诉同伴蜜源的方位某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟蜜蜂的 8 字形运动，即在 y0 的空间中和 y0 的空间内同时存在着大小相等，方向相反的匀强电场，上、下电场以 x 轴为分界线，在 y 轴左侧和图中竖直虚线 MN 右侧均无电场，但有方向垂直纸面向里、和向外的匀强磁场，MN 与 y 轴的距离为 2d一重力不计的负电荷从 y 轴上的 P（0，d）点以沿 x
9、轴正方向的初速度 v0 开始运动，经过一段时间后，电子又以相同的速度回到 P 点，则下列说法正确的是（ ）A 电场与磁场的比值为 0B 电场与磁场的比值为 20C 带电粒子运动一个周期的时间为D 带电粒子运动一个周期的时间为【考点】： 带电粒子在混合场中的运动【专题】： 带电粒子在复合场中的运动专题【分析】： 粒子在电场中做类似平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据类似平抛运动的分运动公式和匀速圆周运动的半径公式、周期公式列式求解即可【解析】： 解：A、B、粒子在电场中做类似平抛运动，根据类似平抛运动的分运动公式，有：d=v0t1d=粒子在磁场中做匀速圆周运动，有：R=结合几何关系，有：R=d
10、联立解得：故 A 错误，B 正确；C、D、类似平抛运动的时间：4t 1= ；匀速圆周运动的轨迹是两个半圆，故时间：t 2= ；带电粒子运动一个周期的时间为：t= ，故 C 错误，D 正确；故选：BD【点评】： 本题关键是明确粒子的运动规律，然后分类似平抛运动和匀速圆周运动考虑，不难5（6 分）（2015商州区一模）在 xOy 坐标系的、象限有垂直纸面向里的匀强磁场，在x 轴上 A 点（L，0）同时以相同速率 v 沿不同方向发出 a、b 两个相同带电粒子（粒子重力不计），其中 a 沿平行+y 方向发射，经磁场偏转后，均先后到达 y 轴上的 B 点（0， L），则两个粒子到达 B 点的时间差为（
11、）A B C D 【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】： 根据洛伦兹力提供向心力，使其做匀速圆周运动，并由题意可分劣圆弧与优圆弧，从而由几何关系来确定已知长度与半径的关系，并由周期公式可两个粒子到达 B 点的时间差【解析】： 解：做出 ab 的运动的轨迹如图，对于 a 的运动轨迹，由几何关系得：解得：R=2La 粒子的偏转角：所以：同理，由图可得 b 粒子的偏转角：a 粒子在磁场中运动的时间： =b 粒子在磁场中运动的时间： =所以，它们到达 B 点的时间差：故选：D【点评】： 该题的关键是根据题意，正确画出 ab 两个粒子运动的轨迹，并能够得出
12、它们运动的时间的关系常规题目6（6 分）（2015商州区一模）如图所示，足够高的竖直墙壁 M、N 之间有一根水平光滑细杆，在杆上 A 点的左侧某位置处套有一细环，一质量为 m 的小球用长为 L 的轻质细绳系在环上，墙壁上的 B 点与小球等高，现让环与小球一起以速度 v 向右运动，环运动到 A 点被挡住而立即停止已知杆上 A 点离墙壁 N 的水平距离为 L，细绳能承受的最大拉力为 2.5mg不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）A 若 v= ，则小球与墙壁 N 的碰撞点到 B 点的距离为B 若 v= ，小球与墙壁 N 碰撞时的速度为C 若 v= ，则小球与墙壁 N 的碰撞点到 B 点的距离为D
13、 若 v= ，则小球与墙壁 N 碰撞时的速度为【考点】： 向心力；动量守恒定律【分析】： 根据牛顿第二定律，通过合力提供向心力求出绳子的拉力，判断绳子有无断裂若绳子断裂，做平抛运动，根据平抛运动的规律求出小球与 N 墙壁碰撞点与 B 点的距离，以及碰撞时的速度【解析】： 解：A、若 v= ，根据牛顿第二定律得：F mg=m ，解得：F=mg+m =3mg2.5mg，绳子断裂，做平抛运动，在水平方向上的运动时间为：t=则竖直方向上的位移为：y= = ，则碰撞点与 B 点的距离为 ，故 A 错误；B、竖直方向上的分速度为：v y=gt=则合速度为：v 合 = ，故 B 错误；C、若 v= ，绳子断
14、裂，做平抛运动，同理可知，在水平方向上的运动时间为：t=竖直方向上的位移为：y= = ，则碰撞点与 B 点的距离为 ，故 C 正确；D、竖直方向上的分速度为：v y=gt=则合速度为：v 合 = ，故 D 正确故选：CD【点评】： 解决本题的关键知道向心力的来源，要运用牛顿第二定律结合平抛运动的知识进行求解7（6 分）（2015商州区一模）如图所示，一理想变压器原线圈输入正弦式交流电，交流电的频率为 50Hz，电压表示数为 11000V，灯泡 L1 与 L2 的电阻相等，原线圈与副线圈的匝数比为 n1：n 2=50：1，电压表和电流表均为理想电表，则（ ）A 原线圈输入的交流电的表达式为 u=
15、11000sin50tVB 开关 K 未闭合时，灯泡 L1 的两端的电压为 220VC 开关 K 闭合后电流表的示数为通过灯泡 L1 中电流的D 开关 K 闭合后原线圈输入功率增大为原来的 2 倍【考点】： 变压器的构造和原理；电功、电功率【专题】： 交流电专题【分析】： 根据图有效值与最大值的关系求出交变电流的峰值、角频率，然后写出交变电流的瞬时值表达式，根据电压之比等于线圈匝数比可得副线圈电压，根据原副线圈功率相等求解原线圈功率【解析】： 解：A、原线圈的电压最大值 ，角速度 =2f=100rad/s，所以原线圈输入的交流电的表达式为 u=11000 sin100tV，故 A 错误；B、开
16、关 K 未闭合时，灯泡 L1 的两端的电压即为副线圈电压，则 ，则开关 K 未闭合时，灯泡 L1 的两端的电压 U2=220V，故 B 正确；C、开关 K 闭合后，L 1 与 L2 并联，且电阻相等，所以电流表的示数与通过灯泡 L1 中电流相等，故 C 错误；D、开关 K 闭合后，副线圈功率增大为原来的 2 倍，则原线圈输入功率增大为原来的 2 倍，故D 正确故选：BD【点评】： 掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，能写出电压的瞬时表达式，并能结合欧姆定律、功率公式求解，难度适中8（6 分）（2015商州区一模）如图所示，平行金属导轨 ab、cd 与水平面成 角，间距为L，导轨与固定
17、电阻 R1 和 R2 相连，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒 MN，质量为 m，与导轨之间的动摩擦因数为 ，导体棒的电阻与固定电阻 R1 和 R2 的阻值均为 R，导体棒以速度 v 沿导轨匀速下滑，忽略感应电流之间的作用及导轨的电阻，则（ ）A 导体棒两端电压为B 电阻 R1 消耗的热功率为 mgv（sincos）C t 时间内通过导体棒的电荷量为D 导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于 【考点】： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【专题】： 电磁感应功能问题【分析】： 导体棒匀速运动时，合力为零，由平衡条件列式可求感应电流，根据部分电路的
18、欧姆定律求出 MN 两端的电压（路端电压）安培力对导体棒做负功，导体棒克服安培力做功和摩擦力做功之和等于导体棒机械能的减少量；根据 q=It 求出流过导体棒的电荷量【解析】： 解：A、导体棒匀速运动时，合力为零，即：mgsin=mgcos+BIL 电磁感应的过程中，R 外 = RMN 两端的电压 U=IR 外 ，联立以上三式得：U= 故 A 错误B、导体棒的重力的功率：P G=mgvsin，摩擦力的功率：P f=mgcosv，根据 P=I2R 知， MN 上的功率：P MN=I2R，R 1R2 上的功率：P R=（ I） 2R=根据功能关系知：P G=Pf+PMN+2PR1，即有：mgv（si
19、ncos）=2P R1+PMN=6PR1，解得电阻 R1 消耗的热功率为：P R1= mgv（sin cos）故 B 错误C、t 时间内通过导体棒的电荷量为：q=It= 故 C 正确D、导体棒受到重力、支持力、摩擦力和安培力四个力作用根据平衡条件得知：支持力、摩擦力和安培力三个力的合力与重力大小相等、方向相反，摩擦力与安培力方向相同，则支持力与摩擦力的合力与竖直方向的夹角小于 而重力与安培力的合力和支持力和摩擦力的合力方向相反，则知导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于 故 D 正确故选：CD【点评】： 本题分析导体棒的受力情况是求解的关键，不能将滑动摩擦力遗漏画出该电路的等效电路
20、有助于分析电路中的电流与电阻消耗的功率二、非选择题包括必考题和选考题两部分第 22 题第 32 题为必考题，每个试题考生都必须作答第 33 题第 40 题为选考题，考生根据要求作答（一）必考题9（6 分）（2015商州区一模）物理小组利用光控实验进行了“探究自由落体运动下落高度与速度之间的关系”的实验，如图甲所示同学们将数据记录在 Excel 软件工作薄中，利用 Excel软件处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论在数据分析过程中，小组同学先得出了 vBh 图象，继而又得出了 vB2h 图象，如图丙、丁所示请根据图象回答下列问题：（1）小组同学在得出 vBh 图象后，为什么还要作出 vB
21、2h 图象？（2）若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求出图丁图象的斜率为 k，则重力加速度 g= （结果用 k 表示）【考点】： 验证机械能守恒定律【专题】： 实验题；机械能守恒定律应用专题【分析】： 运用图象研究两个变量的关系时，图象是一条曲线不能正确说明两个变量的关系，只有作出直线才能直观的反应根据需要验证的方程 mgh= 根据数学 v2h 选择图象，并分析斜率的意义【解析】： 解：（1）先作出的 vBh 图线，不是一条直线，根据形状无法判断 vB、h 的关系，进而考虑 图象，从而找出 的线性关系（2）若满足机械能守恒，则 ，即 ，则 图线的斜率 k=2g，则g= 故答案为
22、：（1）先作出的 vBh 图线，不是一条直线，根据形状无法判断 vB、h 的关系，进而考虑 图象，从而找出 的线性关系（2） 【点评】： 要知道图线斜率的物理意义，关键得出两个物理量的关系式，结合关系式确定图线斜率的含义10（10 分）（2015商州区一模）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E 和内阻 r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线A电压表 V1（量程 6V、内阻很大）B电压表 V2（量程 4V、内阻很大）C电流表 A（量程 3A、内阻很小）D滑动变阻器 R（最大阻值 10、额定电流 4A）E小灯泡（2A、7W ）F电池组（电动势 E、内阻 r）G开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表 V1 的示数增大，则电压表 V2 的示数减小（1）请将设计的实验电路图在图甲中补充完整（2）每一次操作后，同时记录电流表 A、电压表 V1 和电压表 V2 的示数，组成两个坐标点（I，U 1）、（I，U 2），标到 UI 坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势 E= 5.5 V、内阻 r= 1.0 （结果保留两位有效数字）（3）在 UI 坐标中两条图线在 P 点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为 0.0 ，电池组的效率为 64% （结果保留两位有效数字）
