2015年高考压轴冲刺卷浙江卷(一)物理试题

2015年高考压轴冲刺卷•浙江卷（一）

理科综合（物理）

一、选择题（本题共4小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，选对得6分，多选或选错不得分，总分24分）

1．（2015•浙江冲刺•2）如图所示，位于竖直平面内的圆与水平面相切于M 点，与竖直墙相切于A 点，C 为圆的最高点．竖直墙上点B 、D 与M 的连线和水平面的夹角分别为53°和37°．已知在t=0时，a 、b 、d 三个球分别由A 、B 、D 三点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M 点；c 球由C 点自由下落到M 点．则（ ）

A ．a 、b 和d 球同时到达M 点

B ．b 球和d 球同时到达M 点

C ．c 球位移最大，最后到达M 点

D ．沿墙壁上任意一点到M 点的光滑斜直轨道由静止下滑的物体，下落高度越低，用时越短

2．(宝鸡2015•第二次检测•18) 美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了元电荷的电荷量。如图所示，平行板电容器两极板M 、N 相距d ，两极板分别与电压为U 的恒压电源两极连接，极板M 带正电。现有一质量为m 的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量是油滴所带电荷量的k 倍，则（ ）

A ．油滴带正电

mg B ．油滴带电荷量为Ud

kmgd C ．电容器的电容为 U D ．将极板N 向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动

3．(安徽省江淮名校2015•第二次联考•9) 如图6所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R ，质量为m 的带孔小球穿于环上，同时有一长为R 的细绳一端系于球上, 另一端系于圆环最低点，绳的最大拉力为2mg 。当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时, 发现小球受三个力作用。则ω可能为（ ）

A. 3g 3g 3g g B C D R 2R 2R 2R

A B A C B 4．(泰州2015•二模•2) 如图1（甲）所示，匀质链条悬挂在天

花板等高的A 、B 两点，现将链条中点也拉至AB 中间位置C

悬挂，如图1（乙）所示．则下列说法正确的是（ ）

图1（甲） 图1（乙）

A ．天花板对链条的作用力变大

B ．天花板在A 点对链条的作用力不变

C ．乙图中链条最低点的张力为甲图的1/2

D ．链条的重力势能不变

二、选择题（本题共3个小题，在每个小题给出的四个选项中，至少有一个是符合题目要求的。全部选对得6分，选对但不全多得3分，有选错的得0分。）

5．（金丽衢2014•第二次联考•20）如图所示，有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部，该试管塞中轴穿孔。为了拿出试管塞而不损坏试管，该同学紧握试管让其倒立由静止开始竖直向下做匀加速直线运动，t=0.20s后立即停止，此时试管下降H=0.80m，试管塞将恰好能从试管口滑出。已知试管总长L=21.0cm，底部球冠的高度h=1.0cm，试管塞的长度为d=2.0cm，设试管塞相对试管壁滑动时受到的的摩擦力恒定，不计空气阻力，重力加速度g=l0m／s 2。则以下说法正确的是（ ）

A ．试管塞从静止开始到离开试管口的总位移为1.0 m

B ．试管塞从静止开始到离开试管口的总时间为0.25s

C ．试管塞将要从试管口滑出时的加速度大小为40m/s2。

D ．试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值为16∶1

6．（2015•浙江冲刺•4）如图所示，I 为电流表示数，U 为电压表示数，P 为定值电阻R 2消耗的功率，Q 为电容器C 所带的电荷量，W 为电源通过电荷量q 时电源做的功．当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图象能正确反映各物理量关系的是（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

7．(2015·广东省金山中学、广雅中学、佛山一中联考·3) 某人造地球卫星在离地面高为h 的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知地球质量为M ，地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，引力常量为G ．则卫星的（ ）

A ． 线速度v= B ． 角速度ω=

C ． 运行周期T=2π

三、非选择题 D ． 向心加速度

8．(2015·第二次大联考【江苏卷】·10) 现要用如图甲所示的装置探究“物体的加速度与受力的关系”．小车所受拉力及其速度的大小可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来．速度传感器安装在距离L=48．0cm 的长木板的A 、B 两点．

①实验主要步骤如下：

A ．将拉力传感器固定在小车上；

B ．平衡摩擦力，让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动；

C ．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；

D ．接通电源后自C 点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F 的大小及小车分别到达A 、B 时的速率v A 、v B ；

E ．改变所挂钩码的数量，重复D 的操作．

②下表中记录了实验测得的几组数据，v B 2-v A 2是两个速度传感器记录的速率的平方差，则加速度的表达式a=______．表中的第3次实验数据应该为a=______m/s2（结果保留三位有效数字）．

③如图乙所示的坐标纸上已经绘出了理论上的a-F 图象．请根据表中数据，在坐标纸上作出由实验测得的a-F 图线．

④对比实验结果与理论计算得到的两个关系图线，分析造成上述偏差的主要原因是______．（写出一个原因即可）

9．(2015•深圳宝安区二调•34（1）) 某同学想通过以下实验测量一小灯泡的额定功率，他所

用器材如下：

A 、待测小灯泡一只：额定电压为2.5V ，电阻约为几欧

B 、电压表一只：量程为3V ，内阻约为3k Ω

C 、电流表一只：量程为0.6A ，内阻约为0.1Ω

D 、滑动变阻器一只，干电池两节，开关一个，导线若干

①请在甲图中补全测量小灯泡额定功率的电路图

②图甲中开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片应置于__________（选填“A 端”、“B 端”或“AB 正中间”）

③该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______________W。（结果保留两位有效数字）

④由于实验中使用的电流表与电压表不是理想的电表，该同学测出小灯泡的功率__________________（填“大于”、“等于”或“小于”）灯泡的实际消耗功率，引起误差的原因是____________________________________________________________________。

10．(2015·第二次大联考【江苏卷】·13) 如图所示，倾斜轨道AB 的倾角为370，CD 、EF 轨道水平，AB 与CD 通过光滑圆弧管道BC 连接，CD 右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D 进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E 滑出该轨道进入EF 水平轨道。小球由静止从A 点释放，已知AB 长为5R ，CD 长为R ，重力加速度为g ，小球与斜轨AB 及水平轨道CD 、EF 的动摩擦因数均为0．5，sin370=0．6，cos370=0．8，圆弧管道BC 入口B 与出口C 的高度差为l ．8R 。求：(在运算中，根号中的数值无需算出)

（1）小球滑到斜面底端C 时速度的大小。

（2）小球刚到C 时对轨道的作用力。

（3）要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R 应该满足什么条件?

11．（2015•河南省实验中学二调•14）如图所示，质量为m 、电荷量为+q的粒子从坐标原点O 以初速度v 0射出，粒子恰好经过A 点，O 、A 两点长度为l ，连线与坐标轴+y方向的夹角为α=370，不计粒子的重力．

（1）若在平行于x 轴正方向的匀强电场E 1中，粒子沿+y方向从O 点射出，恰好经过A 点；若在平行于y 轴正方向的匀强电场E 2中，粒子沿+x方向从O 点射出，也恰好能经过A 点，求这两种情况电场强度的比值

（2）若在y 轴左侧空间（第Ⅱ、Ⅲ象限）存在垂直纸面的匀强磁场，粒子从坐标原点O ，沿与+y轴成30°的方向射入第二象限，恰好经过A 点，求磁感应强度B ．

12（2015•温州市二测•24）．如图所示，宽度为L 的粗糙平行金属导轨PQ 和P′Q′倾斜放置，顶端QQ′之间连接一个阻值为R 的电阻和开关S ，底端PP′处与一小段水平轨道用光滑圆弧相连。已知底端PP′离地面的高度为h ，倾斜导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出）中。若断开开关S ，将一根质量为m 、电阻为r 、长也为L 的金属棒从AA′处静止开始滑下，金属棒落地点离PP′的水平距离为x 1；若闭合开关S ，将金属棒仍从AA′处静止开始滑下，则金属棒落地点离PP′的水平距离为x 2。不计导轨电阻，忽略金属棒经过PP′处的能量损失，已知重力加速度为g ，求：

（1）开关断开时，金属棒离开底端PP′的速度大小；

（2）开关闭合时，金属棒在下滑过程中产生的焦耳热；

（3）开关S 仍闭合，金属棒从比AA′更高处静止开始滑下，水平射程仍为x 2，请定性说明金属棒在倾斜轨道的运动规律。

物理参考答案及解析

1．B

【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】设圆的半径为r ，

对于AM 段，位移：x 1=，加速度为：a 1=gsin45°=，由位移时间公式得，所用时间：=

对于BM 段，位移：，加速度为：a 2=gsin53°=，由位移时间公式得，所用时间为：

对于CM 段，位移：x 3=2r，加速度为：a 3=g，由位移时间公式得，所用时间为：对于DM 段，位移：，加速度为：= ，由位移时间公式得，所用时间为：

故：t 1=t3＜t 2=t4

故a 、c 同时到达M 点，b 、d 同时到达M 点，且ac 用时短于bd 用时，故ACD 错误，B 正确；

【举一反三】如图所示，位于竖直平面内的圆, 已知在t=0时，a 、b 、d 三个球分别由A 、B 、D 三点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M 点, 则它们运动的时间关系？

2. C

【命题立意】本题旨在考查带电粒子在混合场中的运动。

【解析】A 、由题，带电荷量为q 的微粒静止不动，则微粒受到向上的电场力，平行板电容器板间场强方向竖直向下，则微粒带负电，故A 错误；

B 、由平衡条件得：mg =q

C 、根据U =U mgd ，得油滴带电荷量为：q =，故B 错误； d U Q ，结合mg =qE ，且Q =kq ，则得电容器的电容为：C

C =kq =U k mgd =kmgd ，故C 正确； U U 2

D 、极板N 向下缓慢移动一小段距离，电容器两极板距离s 增大，板间场强减小，微粒所受电场力减小，则微粒将向下做加速运动，故D 错误。

故选：C

【易错警示】本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析，由平衡条件判断微粒的电性，注意由受力情况来确定运动情况，是解题的思路。

3. B

【命题立意】本题旨在考查向心力、牛顿第二定律。

【解析】因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力，细绳要产生拉力，绳要处于拉升状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60，当圆

环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为：，根据几何关系，其中一定，所以当角速度越大时，所需要的向心0

力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析

得，

即，解得：，所以只要就符合题意．

故选：B

4. C

【命题立意】本题旨在考查重力、重心。

【解析】A 、前后两次悬挂，链条重力大小未变，所以天花板对链条的作用力前后大小不变，故A 错误；

B 、图甲情形时天花板在A 点对链条的作用力为其重力的一半；图乙情形时，为其四分之一，故B 错误；

C 、图乙情形时，AC 间和CB 间，都承受原链条重力的一半，所以乙图中链条最低点的张力为甲图的二分之一，故C 正确；

D 、由图甲情形到图乙情形时，链条重心升高，其重力势能增大，故D 错误。

故选：C

5. AB

【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系。

【解析】A 、试管塞开始与试管一起运动了位移：x 1=H =0.8m ；试管停止运动之后又独立运动了位移：x 2=l -h =(0.21-0.01) m =0.20m ，所以试管塞从静止开始到离开试管口的总位移：x =x 1+x 2=1.0m ，故A 正确；

BC 、设试管刚停止运动时，试管塞的速度为v ，由x 1=0+v t ，代入数据得：v =8s ，2

0-v 2

=x 2，0=v +at ，解得：设在试管中减速过程中的加速度为a ，用时为t ，则：2a

2a =-1.60s ，t =0.05s ，由静止到试管停止用时为0.2s ，故总用时为0.25s ，故B 正

确，C 错误；

(mg -f ) x 2=0-D 、在试管中做匀减速运动中，设所受摩擦力f ，由动能定理可得：

解得：f =17mg ，故滑动摩擦力与重力的比值为17:1，故D 错误。

故选：AB 6. AB

【命题立意】本题旨在考查闭合电路的欧姆定律 12mv ，2

【解析】A 、当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R 2消耗的功率为P=I2R ，P ∝I 2，故A 正确．

B 、电容器C 的电压U C =E﹣I （R 2+r），电荷量Q=CUC =C[E﹣I （R 2+r）]，则

保持不变，则Q ﹣I 图象是向下倾斜的直线，故B 正确．

C 、电压表示数 U=E﹣Ir ，U ﹣I 图象应是向下倾斜的直线，故C 错误． =﹣C （R 2+r），

D 、电源通过电荷量q 时电源做的功 W=qE，E 是电源的电动势，则W ﹣I 是过原点的直线，故D 错误．

【举一反三】电源的输出功率在什么时候最大？

7. B

【命题立意】本题旨在考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系。

【解析】A 、根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力=m，r=R+h

得：v=， =mg， 又因为在地面万有引力近似等于重力：

得：GM=gR2，

所以v=，故A 错误；

B 、根据ω=，得ω=，故B 正确；

C 、根据T=，得T=2π，故C 错误；

=ma，所以a=，故D 错误。 D 、根据万有引力提供向心力

故选：B

22v B -v A 8. ②，2.44 ③如图 ④没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大． 2L

【命题立意】该题考查探究加速度与力和质量的关系

【解析】②根据匀变速直线运动的位移与速度公式：v -v 0=2ax

22v B -v A 可以求出：a= 2L 22

代入第3次实验数据得a=2.44m/s2

③根据表中数据，得出图象如图所示：

④对比图象可知，实际图象没有过原点而是和横坐标有交点，造成原因是因为没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大．

9. ①电路图见解析；②B ；③1.1W ；④大于、因为电压表分流，电流表测得的电流大于灯泡的电流

【命题立意】本题旨在考查描绘小电珠的伏安特性曲线。

【解析】①灯泡的电阻约为几欧，远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路图如图所示：

②图甲中开关S 闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于B 端，使得闭合电键后，测量电路部分处于短路状态，电压表、电流表示数为0，起保护作用；

③当U =2.5V 时，电流I =0.44A ，所以额定功率为：P =UI =2.5⨯0.44W =1.1W ④由于实验中使用的电流表与电压表不是理想的电表，则其两表自身也要消耗功率，所以该同学测出小灯泡的功率大于灯泡的实际消耗功率；

由于电流表采用外接法，电压表有分流作用，使电流表测得电流大于灯泡实际流过的电流。

故答案为：①电路图如上图所示；②B ；③1.1W ；④大于、因为电压表分流，电流表测得的电流大于灯泡的电流。

10. （1） （2）6.6mg ，方向竖直向下 （3）

【命题立意】该题考查圆周运动及动能定理

【解析】（1）设小球到达C 点时速度为v ，a 球从A 运动至C 过程，由动能定理有

（2分）

可得

（1分）

（2）小球沿BC 轨道做圆周运动，设在C 点时轨道对球的作用力为N ，由牛顿第二定律

， （2分）

其中r 满足 r+r·sin530=1.8R （1分）

联立上式可得：N=6.6mg （1分）

由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg ，方向竖直向下。 （1分）

（3）要使小球不脱离轨道，有两种情况：

情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF 轨道。则小球b 在最高点P 应满足

（1分）

小球从C 直到P 点过程，由动能定理，有

（1分）

可得

（1分）

情况二：小球上滑至四分之一圆轨道的Q 点时，速度减为零，然后滑回D 。则由动能定理有

（1分）

11. （1）；（2），方向垂直纸面向里

【命题立意】本题旨在考查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。

【解析】（1）在电场E 1中：

①

l cos α=v 0t 1②

在电场E 2中：

③

l sin α=v 0t 2④ 联立①②③④得：⑤

（2）设轨迹半径为R ，轨迹如图所示，可见：OC=2Rsin30°① 由几何知识可得：② 解得：③ 又由：④ 得：⑤ 由③⑤得：，方向垂直纸面向里；

答：（1）这两种情况电场强度的比值；

（2）磁感应强度，方向垂直纸面向里。

【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、动能定理。

【解析】（

1）开关断开时，金属棒离开底端PP '的速度大小为v 1，在空中运动的时间为t ，则：x 1=v 1t

h =12gt ⇒t =2

可得：v 1=x 1g 2h

（2）开关断开时，在金属棒沿倾斜导轨下滑的过程中，重力做功为W G ，摩擦力做功为W F ， 根据动能定理：W G +W F =1mv 12 2

开关闭合时，金属棒离开底端PP '的速度：v 2=x 2g 2h

在金属棒沿倾斜导轨下滑的过程中，，重力做功和摩擦力做功与开关断开时相同，安培力做功为W 安，系统产生的焦耳热为Q ， 由动能定理可得：W G +W F +W 安=

又因为：Q =安 金属棒产生的焦耳热：Q r =

联立上述方程可得：Q r =12mv 2 2r Q R +r r mg 22(x 1-x 2) R +r 4h

（3）据题，开关S 仍闭合，金属棒从比AA '更高处静止开始滑下，水平射程仍为x 2，说明金属棒离开PP '时的速度相等，则知金属棒在倾斜导轨上先做加速度减小的加速运动，然后匀速运动。