1、吉林省吉林市 2015 届高三第一次摸底考试物理试题（解析版）（满分 110 分，答题时间 90 分钟）【试卷综析】本试卷是高三模拟试卷，包含了高中物理必修一、必修二、主要包含了匀变速运动规律、受力分析、牛顿第二定律、动能定理等，知识覆盖面广，知识点全面。在题型上，和高考题一致，是份很好的试卷。在考查问题上以基本定义、基本规律为主，在注重考查核心知识的同时，突出考查考纲要求的基本能力，重视生素养的考查，注重主干知识，兼顾覆盖面。 本试卷分第 I 卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分，第 I 卷 1 至 4 页（12 道题）第 II 卷 4 至 8 页（ 6 道题） 。考生注意：1.所有
2、答案一律填写在“答题纸”对应的题号处，答在试卷上的无效2.考试结束，只交“答题纸”第 I 卷（选择题 共 48 分）本卷共 12 小题，1 8 题为单选，每题 4 分，不选或错选的得 0 分；912 题为多选，每题 4 分，全选对的得 4 分，选对但不全得 2 分，有选错或不答的得 0 分。将你的答案填写在“答题纸”对应的题号处【题文】1伽 利 略 创 造 的 把 实 验 、 假 设 和 逻 辑 推 理 相 结 合 的 科 学 方 法 ， 有 力 地 促 进 了 人 类科 学 认 识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升斜面
3、上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球 沿 右 侧 斜 面 上 升 的 最 高 位 置 依 次 为 1、 2、 3 根 据 三 次 实 验 结 果 的 对 比 ，可 以 得到的最直接的结论是A如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高 的 位 置B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【知识点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法P0【答案解析】A 解析： A、如果斜面光滑，小球不会有能量损失，将上升到与 O 点等高的位置，故 A 正确；B、通过推理和假想，如果小球不受力，它将一直保持匀速
4、运动，得不出静止的结论，故 B 错误；C、根据三次实验结果的对比，不可以直接得到运动状态将发生改变的结论，故 C 错误；D、受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小是牛顿第二定律的结论，与本实验无关，故 D 错误故选：A【思路点拨】小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会一直运动下去要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在，这一点至关重要，这也是本题不易判断之处；伽利略的结论并不是最终牛顿所得出的牛顿第一定律，因此，在确定最后一空时一定
5、要注意这一点【题文】2建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处（如图甲） ，图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象。下列判断正确的是A前 5s 的平均速度是 0.5m/sB整个过程上升高度是 30mC3036s 加速度大小是 0.5m/s2 D前 10s 建筑材料处于超重状态，钢索最容易发生断裂【知识点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力B1 C2【答案解析】D 解析： A、根据 v-t 图象可知：0-10s 内材料的加速度为：a=0.1m/s 2， 0-5s 位移为：x= at2=1.25m，所以前 5s 的平均速度是 0.25m/s，故 A 错误;B、整个过程中1上升的高度
6、为：h= =28m故 B 错误C、3036s 内做匀减速直线运动，加(036)1速度加速度方向向下，有：a= m/s2故 C 错误D、前 10s 内做匀加速1/6s直线运动，加速度向上，拉力大于重力，10 到 30s 内做匀速直线运动，拉力等于重力，30到 36s 内做匀减速直线运动，加速度向下，拉力小于重力所以前 10s 内绳子拉力最大，最容易断裂故 D 正确故选：D【思路点拨】根据速度时间图线围成的面积表示位移求出上升的高度，根据匀变速直线运动的推论公式 求出前 10s 内的平均速度根据牛顿第二定律判断出整个过程中的拉力，从而判断出超失重解决本题的关键知道图线与时间轴围成的面积表示位移，以
7、及掌握判断超失重的方法【题文】3如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时， 1F表示两根轻绳对木板拉力的合力大小， 2F表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后A 1F不变， 2变小 B 1F不变， 2变大C 变大， 变大 D 变小， 变小【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力B1 B3【答案解析】B 解析： 木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F1=0；根据共点力平衡条件，有：2F2cos=mg 解得：F 2= 当细线变短时，细线与竖直方向的夹角 增加，故 c
8、oscosmg减小，拉力 F2变大故选：A【思路点拨】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可本题是简单的三力平衡问题，关键是受力分析后运用图示法分析，不难【题文】4如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体 A 的质量为 ，水平面M光滑当在绳的 B 端挂一质量为 的物体时，物体 A 的加速度为 ，当在绳的 B 端施m1a以 Fmg 的竖直向下的拉力作用时，A 的加速度为 ，则2aA BgMma1 ga1C D2 m2【知识点】牛顿第二定律C2【答案解析】C 解析： 当在绳的 B 端挂一质量为 M 的物体时，对整体分析，有：mg=（M+m）a 1，
9、得：a 1= 当在 B 端施以 F=mg 的竖直向下的拉力作用时，对 A 分析，g有：mg=Ma 2，得：a 2= ，故 C 正确;故选：CmgM【思路点拨】当在绳的 B 端挂一质量为 M 的物体时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，当在 B 端施以 F=Mg 的竖直向下的拉力作用时，对 A 分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小. 本题主要考查牛顿第二定律的运用，以及整体法和隔离法的运用，关键是掌握解题的方法【题文】5以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比。下列用虚线和实线描述两物体运动的 -t 图
10、象可能正确的是【知识点】匀变速直线运动的图像A5【答案解析】D 解析：没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v-t 图象是直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma，故 a=g+ ，由于阻力随着fm速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为 g；有空气阻力时，下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mg-f=ma，故 a=g- ，由于阻力随着速度而增大，故加速度减小；v-t 图象的fm斜率表示加速度，故图线与 t 轴的交点对应时刻的加速度为 g，切线与虚线平行；故选：D 【思路点拨】竖直上抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动，加速度恒定不变，故其 v-t 图象是直线；有阻力
11、时，根据牛顿第二定律判断加速度情况，v-t 图象的斜率表示加速度本题关键是明确 v-t 图象上某点的切线斜率表示加速度，速度为零时加速度为 g，不难【题文】6如图所示为游乐园中空中转椅的理论示意图。长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内作圆锥摆运动，则两个圆锥摆相同的物理量是A绳的拉力 B线速度的大小 C周期 D向心力【知识点】向心力；牛顿第二定律C2 D4【答案解析】C 解析： 对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtan ；由向心力公式
12、得到，F=m 2r ；设绳子与悬挂点间的高度差为 h，由几何关系，得：r=htan ；由三式得，= ，与绳子的长度和转动半径无关；又由 T= ，故周期与绳子的gh 2长度和转动半径无关，故 A 正确；由 v=wr，两球转动半径不等，故线速度不同，故 B 错误；绳子拉力：T= ，故绳子拉力不同，故 C 错误；由 F=ma=m 2r，两球转动半径不等，cosm故向心力不同，故 D 错误；故选 A【思路点拨】小球靠重力和绳子的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度、线速度的大小，向心力的大小，看与什么因素有关本题关键要对球受力分析，找向心力，求角速度；同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速
13、度之间的关系公式！【题文】7. 汽车在水平公路上直线行驶，假设所受到的阻力恒定，汽车达到额定功率做匀速运动的速度为 ，以下说法中正确的是mvA.汽车启动时的加速度与它受到的牵引力成正比B.汽车以恒定功率启动，可能做匀加速运动C.汽车以最大速度行驶后，若要减小行驶速度，可减少牵引功率D.若汽车匀加速启动，则匀加速的末速度可达到 mv【知识点】功率、平均功率和瞬时功率E1【答案解析】C 解析： A、根据牛顿第二定律知，a= 其中 F= ，由于 v 增加，FfmP故 F 减小，故 a 与 F 不成正比，故 A 错误；B、以恒定功率启动，速度增加，根据 P=Fv 知，牵引力减小，根据牛顿第二定律，知加
14、速度减小，做变加速直线运动故 B 错误；C、当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，则 F=fP=Fv m，减小牵引功率，则 P 减小，F 不变，则速度减小，故 C 正确；D、汽车做匀加速直线运动时，当速度达到一定值，功率达到额定功率，速度继续增大，功率不变，则牵引力减小，又做变加速直线运动，所以匀加速的末速度不可能达到最大速度，故 D 错误；故选 C【思路点拨】汽车在水平公路上行驶，当牵引力等于阻力时，速度最大，以恒定功率启动以及恒定加速度运动，根据汽车的受力，根据加速度的方向判断汽车的运动情况解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动情况，以及知道当功率一定，加速度为零时，速度达到最大【题文】
15、8如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块A.最大速度相同 B.最大加速度相同C.上升的最大高度不同 D.重力做功不同【知识点】功能关系E6【答案解析】C 解析： A、物块受力平衡时具有最大速度，即：mgsin=kx；则质量大的物块具有最大速度时弹簧的压缩量比较大，上升的高度比较低，即位移小，而运动过程中质量大的物块平均加速度较小，故：v 2-02=2a
16、x 加速度小的位移小，则最大速度 v 较小；故 A 错误；B、开始时物块具有最大加速度，开始弹簧形变量相同，则弹力相同，根据牛顿第二定律：F-mgsin=ma 质量不同，故最大加速度不同；故 B 错误；C、由题意使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，物块上升到最大高度时，弹性势能完全转化为重力势能，则物块最终的重力势能 mgh 相等，重力势能的变化量相等，而两物块质量不同，则上升的最大高度不同，故 C 正确；D、从释放到最高点，弹性势能变化量和动能变化量相同，故重力势能的变化量相同，故重力做功相同，故 D 错误；故选：C【思路点拨】使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，根据
17、能量守恒判断最后的重力势能本题考查了弹簧问题，注意平衡位置不是弹簧的原长处，而是受力平衡的位置【题文】9平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的 v-t 图像，如图所示，若平抛运动的时间大于 2t1，则下列说法中正确的是A图线 2 表示竖直分运动的 vt 图线Bt 1时刻的速度方向与初速度方向夹角为 30Ct 1时间内的竖直位移与水平位移之比为 1：2D2t 1时刻的速度方向与初速度方向的夹角为 60【知识点】匀变速直线运动的图像A5【答案解析】AC 解析： A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由 vy=gt 可知图线 2表示竖直分运动的 v-t 图
18、线故 A 正确B、t 1时刻水平分速度和竖直分速度相等，根据平行四边形定则知，速度方向与初速度方向的夹角为 45，故 B 错误C、根据图线与时间轴围成的面积知，t 1时间内的竖直位移与水平位移之比为 1：2，故 C 正确D、当速度方向与初速度方向的夹角为 60时，tan60= ，因为 tan45= ，联立两式解得 t=0gtv10gtvt1故 D 错误故选：AC3【思路点拨】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合运动规律确定正确的图线根据水平分速度和竖直分速度的关系得出速度与初速度方向的夹角，根据图线与时间轴围成的面积得出竖直位移和水平位移的关系解决本题的关键知道
19、平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移【题文】10假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的 n 倍，则A同步卫星运行速度是第一宇宙速度的 倍1B同步卫星的运行速度是第一宇宙速的 倍nC同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的 n 倍D同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的 倍1【知识点】同步卫星D5【答案解析】BC 解析： A、研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： ,v= ，其中 r 为同步卫星的轨道半径地球同步卫22GMmvrGr星的轨道半径是地球半径的 n 倍，即 r=nR，所以 v= ,而第一宇宙速
20、度为：GMrnR所以同步卫星的运行速度是第一宇宙速的 倍故 A 错误，B 正确C、同步卫GMR1星的周期与地球自转周期相同，即同步卫星和地球赤道上物体随地球自转具有相等的角速度根据圆周运动公式得：v=r，因为 r=nR 所以同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的 n 倍，故 C 正确D、研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： =ma，a= 根据地球表面万有引力等于重力得：2GMmr2r=mg，g= , 所以同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的2GMmR221aRgn倍故 D 错误故选 BC21n【思路点拨】研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万
21、有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量根据已知量结合关系式求出未知量了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出，再根据表达式进行比较向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用【题文】11如图所示，放置在水平地面上的支架质量为 M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为 m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动。以下说法正确的应是A 在释放瞬间，支架对地面压力为（m+M）gB 在释放瞬间，支架对地面压力为 MgC 摆球到达最低点时，支架对地面压力为（m+M）gD 摆球到达
22、最低点时，支架对地面压力为（3m+M）g【知识点】共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律；向心力B4 C2 D4【答案解析】BD 解析： A、B 在释放摆球的瞬间，支架竖直方向受到重力 Mg 和地面的支持力 N1，由平衡条件知，N=Mg，根据牛顿第三定律得知，支架对地面的压力 N1=N 1=Mg故A 错误，B 正确C、D 设摆球到达最低点时速度大小为 v，摆长为 L，由机械能守恒定律得：mgL= mv2摆球到达最低点时，有：F-mg=m 联立得细线的拉力：F=3mg 结2L合牛顿第三定律，得支架对地面的压力大小为：N 2=Mg+F=（3m+M）g故 C 错误，D 正确故选 BD【思路点拨】由题
23、，摆球运动过程中，支架始终不动，在释放摆球的瞬间，分析支架竖直方向受力情况，由平衡条件求解地面对支架的支持力，再由牛顿第三定律得到支架对地面的压力摆球从释放到到达最低点时，机械能守恒，由机械能守恒定律和牛顿第二定律求出摆球到达最低点时细线的拉力，再求解支架对地面的压力本题考查平衡条件、机械能守恒定律和牛顿运动定律，摆球到达最低点时细线的拉力等于 3mg，与摆长无关，是经常用到的结论【题文】12如图所示，质量为 m 的物体（可视为质点）以某一速度从 A 点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度为 g，此物体在斜面上上升的最大高度为 h，则在这32个过程中物体CA Bm h30A重力势能增加了
24、mgh B动能损失了 mghC克服摩擦力做功 mgh 61D 机械能损失了 mgh3【知识点】功能关系；重力势能E6【答案解析】AD 解析： A、B、D、根据牛顿第二定律知，物体所受的合力为 mg，方向沿23斜面向下，根据动能定理得：E k=- mgh，动能减小 mgh物体重力势能2304sinmgh4增加 mgh，所以机械能减小 mgh故 AD 正确，B 错误；C、物体克服摩擦力做的功等于系1统损失的机械能，则克服摩擦力的功为 mgh；故 C 错误故选：AD3【思路点拨】根据动能定理知，合力做功等于动能的变化量，机械能等于重力势能和动能之和，通过动能和重力势能的变化判断机械能的变化解决本题的
25、关键掌握功能关系，比如合力功与动能的关系，重力功与重力势能的关系，以及除重力以外其它力做功与机械能的关系，并能灵活运用第 II 卷 （非选择题，共 62 分）将各题的答案填写在“答题纸”对应的题空处【题文】13 (7 分) 小明通过实验验证力的平行四边形定则。(1 ) 实验记录纸如图所示,O 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力 F1 和 F2 的方向分别过 P1 和 P2 点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力 F3 的方向过 P3 点. 三个力的大小分别为 F1= 3 . 30 N、F 2= 3. 85 N 和 F3= 4 . 25 N，请根据图中给出的标度作图求出 F
26、1 和 F2 的合力。（2）探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。 实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的A将橡皮条拉伸相同长度即可B将弹簧秤与水平木板成 450角度进行拉动橡皮条C将弹簧秤都拉伸到相同刻度D将橡皮条和绳的结点拉到相同位置（3）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差正确的说法是A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些【知识点】验证力的平行四边形定则B6【答案解析】 （1）见右图 =4.64.9 都算对.如果将平行四边形直接连到 P3点则不给分。合F
