1、山东省济南一中 2015 届高三高考一模物理试题（解析版）一、选择题（第小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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） （2012 济南一模）如图所示，物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面上，关于 A 受力的个数，下列说法中正确的是（ ）A A 一定受两个力作用 B A 一定受四个力作用C A 可能受三个力作用 D A 受两个力或者四个力作用【考点】： 物体的弹性和弹力【专题】： 受力分析方法专题【分析】： 分物体进行受力分析，由共点力的平衡条件可知物体如何才能平衡；并且分析拉力与
2、重力的大小关系，从而确定 A 受力的个数【解析】： 解：若拉力 F 大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力 F 小于物体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用；故选：D【点评】： 解力学题，重要的一环就是对物体进行正确的受力分析由于各物体间的作用是交互的，任何一个力学问题都不可能只涉及一个物体，力是不能离开物体而独立存在的所以在解题时，应画一简图，运用“隔离法”，进行受力分析2 （6 分）如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形 ABCD，对角线 AC 与两点电荷连线重合，两对角线交点 O 恰为电荷连线的中点下列说
3、法中正确的是（ ）A A 点的电场强度等于 B 点的电场强度B B、D 两点的电场强度及电势均相同C 一电子由 B 点沿 BCD 路径移至 D 点，电势能先增大后减小D 一电子由 C 点沿 COA 路径移至 A 点，电场力对其先做负功后做正功【考点】： 电势；电势能【专题】： 电场力与电势的性质专题【分析】： 等量异种电荷周围的电场线是靠近两边电荷处比较密，中间疏，在两电荷中垂线上，中间密，向两边疏，根据电场线的疏密比较电场强度的大小根据电场力做功判断电势能的变化根据电场力方向与速度方向的关系判断电场力做功情况【解析】： 解：A、A 点的电场线比 B 点的电场线密，则 A 点的电场强度大于 B
4、 点的电场强度故 A 错误B、B、D 两点的电场线疏密度相同，则 B、D 两点间的电场强度相等，等量异种电荷连线的中垂线是等势线，则 B、D 两点的电势相等故 B 正确C、一电子由 B 点沿 BCD 路径移至 D 点，电场力先做负功，再做正功，则电势能先增大后减小故 C 正确D、一电子由 C 点沿 COA 路径移至 A 点，电场力方向水平向左，电场力一直做正功故 D 错误故选 BC【点评】： 解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布，知道电场力做正功，电势能降低，电场力做负功，电势能增加3 （6 分）下列说法正确的是（ ）A 电荷在电场中某处不受电场力，则该处的电场强度一定为零B 电荷在
5、电场中某处不受电场力，则该处的电势一定为零C 运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛仑兹力的作用D 运动电荷在磁场中某处不受洛仑兹力，则该处的磁感应强度一定为零【考点】： 电场强度；磁感应强度；洛仑兹力【分析】： 电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用；磁场的性质是对放入其中的通电导体或运动电荷有力的作用，但若带电粒子的运动方向与磁场平行，则导体不受磁场力【解析】： 解：A、电荷若在电场中不受电场力，则一定说明该点的电场强度为零，故 A正确；B、电荷在某点不受电场力，只能说明该点场强为零，但电势不一定为零，因为电势是相对于零势能面的电势差；如等量同种电荷连线的中点电场强度为零，但电势不为
6、零，故 B错误；C、若运动电荷的运动方向与磁感应强度平行，则运动电荷不受洛仑兹力，故 C 错误；D、运动电荷的运动方向与磁场平行时，不受洛仑兹力，故不受磁场力不能说明磁感应强度为零，故 D 错误；故选 A【点评】： 电场和磁场不同，电场中只要是电荷不论是否运动都会受到电场力，而磁场中只有运动的电荷才会受到磁场力，并且运动电荷的方向不能与磁场平行4 （6 分） （2015 济南校级一模）如图所示，从地面上 A 点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下，沿 ACB 椭圆轨道飞行击中地面目标 B，C 为轨道的远地点，距地面高度为 h已知地球半径为 R，地球质量为 M，引力常量为 G则下列结
7、论正确的是（ ）A 导弹在 C 点的速度大于B 导弹在 C 点的速度等于C 导弹在 C 点的加速度等于D 导弹在 C 点的加速度大于【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】： 距地面高度为 h 的圆轨道上卫星的速度，根据牛顿第二定律得到其运动速度为，C 为轨道的远地点，导弹在 C 点的速度小于 由牛顿第二定律求解导弹在 C点的加速度【解析】： 解：A、设距地面高度为 h 的圆轨道上卫星的速度 v，根据万有引力提供向心力 =m ，解得 v= 导弹在 C 点只有加速才能进入卫星的轨道，所以导弹在 C 点的速度小于 故 A 错误、B 错误C、导弹在 C 点受到的万有
8、引力 F= ，根据牛顿第二定律知，导弹的加速度 a= = 故 C 正确、D 错误故选：C【点评】： 本题运用牛顿第二定律、开普勒定律分析导弹与卫星运动问题比较 C 在点的速度大小，可以结合卫星变轨知识来理解5 （6 分）如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 S 极朝下在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中（ ）A 通过电阻的感应电流的方向由 a 到 b，线圈与磁铁相互排斥B 通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互排斥C 通过电阻的感应电流的方向由 a 到 b，线圈与磁铁相互吸引D 通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互吸
9、引【考点】： 楞次定律【分析】： 当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向下，所以感应磁场方向向上，根据右手螺旋定则判断感应电流的方向；根据楞次定律“来拒去留” 可判断磁铁与线圈的相互作用【解析】： 解：当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为 ba根据楞次定律“来拒去留” 可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥综上所述：线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为 ba，磁铁与线圈相互排斥故选：B【点评】： 楞次定律应用的题目我们一定会
10、做，大胆的去找原磁场方向，磁通量的变化情况，应用楞次定律判断即可6 （6 分）在探究超重和失重规律时，某体重为 G 的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力 F 随时间 t 变化的图象，则下列图象中可能正确的是（ ）A B C D 【考点】： 作用力和反作用力【分析】： 人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态【解析】： 解：对人的运动过程分析可知，人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时
11、人对传感器的压力大于人的重力的大小，A、C、D 错误；B 正确故选：B【点评】： 本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了7 （6 分） （2015 济南校级一模）如图所示，两个 竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径 R 相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑在两轨道右侧的正上方分别将金属小球 A 和 B 由静止释放，小球距离地面的高度分别为 hA 和hB，下列说法正确的是（ ）A 适当调整 hA，可使 A 球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处B 适当调整 hB，可使 B 球从轨道最高点飞出后，恰好落
12、在轨道右端口处C 若使小球 A 沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为D 若使小球 B 沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为【考点】： 机械能守恒定律；向心力【专题】： 机械能守恒定律应用专题【分析】： 小球通过左边圆弧轨道的最高点的最小速度为 ，通过右边圆弧轨道最高点的最小速度为零，结合机械能守恒或动能定理分析判断【解析】： 解：A、小球恰好通过左边圆弧轨道最高点时，最小速度为 ，根据 R=得，t= ，则水平位移 x= R，可知调整 hA，A 球不可能落在轨道右端口处，故 A 错误B、当小球在最高点的速度 时，小球可以恰好落在轨道右端口处，故 B 正确C、小球恰好通过左边圆弧轨
13、道最高点时，最小速度为 ，根据动能定理知，解得最小高度 h= ，故 C 正确D、若使小球 B 沿轨道运动并且从最高点飞出，根据机械能守恒得，释放的最小高度为2R故 D 错误故选：BC【点评】： 本题是向心力、机械能守恒定律、平抛运动的综合，关键要抓住 A 轨道与轻绳系的球模型相似，B 轨道与轻杆固定的球模型相似，要注意临界条件的不同二、非选择题8 （6 分）如图是一位同学做“探究动能定理”的实验装置图（1）让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，然后取纸带的一段进行研究该同学测定重力做功和物体动能的增加量时，需要用刻度尺测量这一段的 下落高度 ，并计算重物在这一段运动的初速度
14、和末速度（2）该同学计算了多组动能的变化量E k，画出动能的变化量E k 与下落的对应高度 h的关系图象，在实验误差允许的范围内，得到的E kh 图应是下列选项的 C 图【考点】： 探究功与速度变化的关系【专题】： 实验题；机械能守恒定律应用专题【分析】： 在这个过程中重力的功为：W=mgh，故需要用刻度尺测量下落高度并计算重物在这一段运动的初速度和末速度求出动能的变化量E K，并比较 W 与E K 的关系重力的功理论上等于动能的变化量 EK，即：mg h=EK，所以 EK 与h 应成正比，图象应为一条过原点的直线【解析】： 解：（1）在这个过程中重力的功为：W=mgh，故需要用刻度尺测量下落
15、高度故填：下落高度（2）重力的功理论上等于动能的变化量E K，即：mgh= EK，所以E K 与 h 应成正比，图象应为一条过原点的直线故选：C故答案为：下落高度；C【点评】： 本题关键从实验原理出发，找准需要比较的什么，需要测量什么，就能更容易的选择出实验器材和数据处理方法9 （12 分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，提供的实验器材有：A小灯泡（额定电压为 3.8V，额定电流约为 0.3A）B电流表 A （00.6A，内阻约为 0.5） C电压表 V（06V，内阻约为 5k）D滑动变阻器 R1 （010，2A ） E滑动变阻器 R2 （0100 ，0.2A ）F电源（6V，内阻不计）
16、 G开关及导线若干（1）实验中滑动变阻器选 R 1 （填“R 1”或“R 2”）（2）该同学设计了实验测量电路，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使电流表的读数从零开始变化，记录多组电压表的读数 U 和电流表的读数 I请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整（3）该同学根据实验数据作出了如图乙的 UI 图象，根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而 增大 （选填“增大”、 “减小”或“不变”）【考点】： 描绘小电珠的伏安特性曲线【专题】： 实验题【分析】： 当要求电流从零调时滑动变阻器应用分压式，此时应选阻值小的变阻器小灯泡的电阻较小，电流表应用外接法【解析】： 解：（1）因描绘小灯泡伏安特性
17、曲线的实验要求电流从零开始调节，故变阻器应用分压式，应选阻值小的变阻器误差小，故应选 R1（2）因小灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，又变阻器用分压式，如图所示，（3）该同学根据实验数据作出了如图乙的 UI 图象，根据欧姆定律 R= ，由图象可知，随着电流的增大，小灯泡的电阻增大故答案为：（1）R 1， （2）如图 （3）增大【点评】： 本实验应熟记测定小灯泡伏安特性曲线实验电流表用外接法，变阻器用分压式接法10 （18 分）研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程” 所用时间）t 0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长，在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以 v1=72km
18、/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离 L=39m，减速过程中汽车位移 x 与速度 v 的关系曲线如同乙所示，此过程可视为匀变速直线运动，取重力加速度的大小 g=10m/s2，求：（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；（2）饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少；（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值【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】： （1）由图中所给数据结合位移速度公式可求得加速度，进而由速度变化与加速度求得减速时间（2）由行驶距离与刹车距离可求得反应时间内的运动距离
19、，再求出反应时间进行比较（3）对志愿者受力分析由牛顿第二定律求减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值【解析】： 解：（1）设刹车加速度为 a，由题可知刹车初速度 v0=20m/s，末速度 vt=0 位移 x=25m 由式可得：a=8m/s 2 t=2.5s（2）反应时间内的位移为 x=Lx=14m则反应时间为 t=则反应的增加量为t=0.7 0.4=0.3s（3）设志愿者所受合外力的大小为 F，汽车对志愿者的作用力的大小为 F0，志愿者质量为m，受力如图，由牛顿第二定律得F=ma由平行四边形定则得： 由式可得：答：（1）减速过程汽车加速度的大小为 8m/s 所用时间为 2.5s
20、（2）饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了 0.3S（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值为 【点评】： 考查运动学公式，正确应用速度位移公式求加速度是解题的关键，注意受力分析11 （20 分） （2015 济南校级一模）扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆其简化模型如图、两处的条形均强磁场区边界竖直，相距为 L，磁场方向相反且垂直干扰面一质量为 m、电量为 q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN 板处由静止释放，极板间电压为 U，粒子经电场加速后平行于纸面射入区，射入时速度与水平和方向夹角 =30（1）当区宽度 L1=L、磁感应强度大小 B1=B
21、0 时，粒子从区右边界射出时速度与水平方向夹角也为 30，求 B0 及粒子在区运动的时间 t0（2）若区宽度 L2=L1=L 磁感应强度大小 B2=B1=B0，求粒子在区的最高点与区的最低点之间的高度差 h（3）若 L2=L1=L、B 1=B0，为使粒子能返回区，求 B2 应满足的条件【考点】： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力【专题】： 带电粒子在磁场中的运动专题【分析】： （1）加速电场中，由动能定理求出粒子获得的速度画出轨迹，由几何知识求出半径，根据牛顿定律求出 B0找出轨迹的圆心角，求出时间（2）由几何知识求出高度差（3）当粒子在区域中轨迹恰好与右侧边界相切时，粒子恰能
22、返回区由几何知识求出半径，由牛顿定律求出 B2 满足的条件【解析】： 解：（1）如图所示，设粒子射入磁场区域时的速度为 v，匀速圆周运动的半径为 R1根据动能定理得：qU= mv2 由牛顿定律，得 qvB0=m 由几何知识，得 L=2R1sin=R1 联立代入数据解得 B0= 粒子在磁场区域中运动的时间为 t0= 联立上述解得： t0= ；（2）设粒子在磁场区中做匀速圆周运动的半径为 R2，由牛顿第二定律得：qvB 2=m ，由于 B2=B1，得到 R2=R1=L，由几何知识可得：h=（R 1+R2） （1 cos）+Ltan ，联立，代入数据解得 h=（2 ）L； （3）如图 2 所示，为使粒子能再次回到 I 区，应满足：R 2（1+sin）L，代入数据解得：B 2 h；答：（1）当区宽度 L1=L、磁感应强度大小 B1=B0 时，粒子从区右边界射出时速度与水平方向夹角也为 30，B0 及粒子在区运动的时间 t0 为 ；（2）若区宽度 L2=L1=L 磁感应强度大小 B2=B1=B0，粒子在区的最高点与区的最低点之间的高度差 h 为（2 ）L；（3）若 L2=L1=L、B 1=B0，为使粒子能返回区，求 B2 应满足的条件为 B2 h
