高三物理模拟试题一答案

2015年普通高等学校招生全国统一考试（新课标卷）

考前理科综合能力模拟 测试一

物理部分

第Ⅰ卷

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，其中14、16、17为多选, 全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14. 以下叙述正确的是

A ．法拉第发现了电磁感应现象

B ．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大

C ．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果 D ．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 【考点】物理学史 【答案】AD

【解析】法拉第发现了电磁感应现象；A 正确，关系是固体的固有属性，物体的质量决定其惯性大小与速度无关；B 错；伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，C 错；楞次定律可以判断感应电流的方向，楞次定律所涉及的“阻碍”暗含克服安培力做功把其他形式的能量转换为电能。所以楞次定律的与能量守恒定律是统一的，D 正确

15．如图所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m 、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦有均为f ，若木块不滑动，力F 的最大值是

2f (m +M ) 2f (m +M )

B ．

M m 2f (m +M ) 2f (m +M )

-(m +M ) g D ．+(m +M ) g C ．

M M

A ．

【解析】整体法F m -(M +m ) g =ma m ，隔离法，对木块，2f -Mg =Ma m ，解得

2f (m +M )

.

M

【答案】A F m =

16. 如图6所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的 A. 动能大

B. 向心加速度大 C. 运行周期长 D. 角速度小

【考点】万有引力定律 【答案】CD

17．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的小球，小球与一轻质弹簧一端相连， 弹簧的另一端固定在地面上的A 点，己知杆与水平面之间的夹角θ

B ．小球的动能与重力势能之和先增大后减少 C ．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加

D ．小球重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

18．如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3是固定电阻，R 4是光敏电阻，

其阻值随光照的强度增强而减小。当开关S 闭合且没有光照射时，

电容器C 不带电。当用强光照射R 4且电路稳定时，则与无光照射时比较：（ ）

A ．电容器C 的上极板带正电 B ．电容器C 的下极板带正电

C ．通过R 4的电流变小，电源的路端电压减小 D ．通过R 4的电流变大，电源提供的总功率一定变小

19．A 、B 、C 三点在同一直线上，AB :BC ＝1:2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。当在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的电场力为F ；移去A 处电荷，在C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受电场力为（ （A ）－F /2 （B ）F /2

【考点】本题考查库仑定律

（C ）－F

（D ）F

）

【解析】设AB =r ，BC =2r ，由题意可知F =k

Qq Q 2q 1Qq

'F =k =k 2，故；而22

r (2r ) 2r

F '=

1

F ，选项B 正确。 2

【答案】B

20．如图所示，一理想自耦变压器线圈AB 绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB 间加一正弦式交流电压，在输出端BP 间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动滑动触头P 的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q ．则（ ）

A ．只将Q 向下移动时，灯泡的亮度变大 B ．只将Q 向下移动时，电流表的读数变大

C ．只将P 顺时针方向移动时，电流表的读数变大 D ．只提高输入端的电压U 时，电流表的读数变大

21如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=O到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i 发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向：线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i 正方向与图中箭头所示方向相同，则i 随时间t 变化的图线可能是 A

【答案】A

由楞次定律可知：线框受力水平向左时，线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱，说明导线中的电流正在减弱；线框受力水平向右时，线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的增强，说明导线中的电流正在增强；所以导线中的电流先减弱后增强，所以CD 错误；又因线圈中的电流为顺时针方向，所以由右手螺旋定则知线圈产生磁场为垂直纸面向里，因为线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱，故导线初始状态在导线右侧产生的磁场方向为垂直纸面向里，由右手螺旋定则知导线中电流方向为正方向，所以A 正确，B 错误。

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（4题，共47分） 22．（5分）关于高中物理实验，下列说法中正确的是 (A C)

A ．利用打点计时器“研究匀变速直线运动规律”的实验中，可以利用纸带打出的点迹间接测得物体的运动速度

B ．在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，只需橡皮条具有相同的伸长量

C ．在“验证牛顿第二定律”实验中，采用了控制变量的实验方法

D ．在“验证机械能守恒定律”的实验中，应该先释放重物后接通电源 23．（10分）在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有： A ．小灯泡（额定电压为3.8V ，额定电流约0.3A ） B ．直流电流表A （0~0.6A，内阻约0.5Ω） C ．直流电压表V （0~6V，内阻约5 kΩ）

D ．滑动变阻器R 1（0~10Ω，2A ） E ．滑动变阻器R 2（0~100Ω，0.2A ） F ．电源（6V ，内阻不计） G ．开关S 及导线若干．

（1）实验中滑动变阻器应选用 （选填R 1 或R 2）；

（2）某同学设计了实验测量电路，通过改变变阻器的滑片位置，使电表读数从零开始变化，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）该同学在实验中测出8组对应的数据（见下表）：

则小灯泡的额定功率为 1.25 W ，该测量值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真

实值．请在图乙坐标中，描点作出U —I 图线．由图象可知，随着电流的增大，小灯泡的电阻

（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

答案：（1）R 1（2分）

（2）如图所示（3分，电路图中只要有错不得分）

（3）1.25W （1分） 大于（1分） 如图所示（2分） 增大（1分）

24．如图1所示，一根轻质弹簧左端固定在水平桌面上，右端放一个可视为质点的小物块，小

物块的质量为m ＝1.0 kg ，当弹簧处于原长时，小物块静止于O 点，现对小物块施加一个外力，使它缓慢移动，压缩弹簧（压缩量为x =0.1m）至A 点，在这一过程中，所用外力与压缩量的关系如图2所示。然后释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O 点至桌边B 点的距离为L ＝2x 。

2

水平桌面的高为h ＝5.0m ，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。g 取10m/s。求： （1）在压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大弹性势能； （2）小物块到达桌边B 点时，速度的大小； （3）小物块落地点与桌边B 的水平距离。 解：（1）从F —x 图中看出，小物块与桌面的动摩擦力大小为f ＝1.0N ， 在压缩过程中，摩擦力做功为W f ＝f x ＝－0.1J

由图线与x 轴所夹面积（如图），可得外力做功为

W F ＝（1+47）×0.1÷2＝2.4J

所以弹簧存贮的弹性势能为：E P =W F －W f ＝2.3J

（2）从A 点开始到B 点的过程中， ＇

由于L =2x ，摩擦力做功为W f ＝f 3x ＝0.3 J 对小物块用动能定理有：E p ＋W f ＝（3）物块从B 点开始做平抛运动

＇

12

mv B 解得v B ＝2 m/s 2

h =

12

gt 下落时间 t ＝1s 2

水平距离s ＝ v B t ＝2 m

25. 如图所示，边长为L 的等边三角形ABC 为两个有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁 场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B ，三角形外的磁场（足够大）方向垂直纸面向里， 磁感应强度大小也为B 。把粒子源放在顶点A 处，它将沿∠A 的角平分线发射质量为m 、电荷 量为q 、初速度为v =

qBL

的带负电粒子（粒子重力不计）。求： m

（1）从A 射出的粒子第一次到达C 点所用时间为多少？ （2）带电粒子在题设的两个有界磁场情景中运动的周期。

解：（1）带电粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动

mv 2 qvB = ① (1分)

r

T =

2πm u u ② (1分) k k k s s 5s 55u

qB

将已知条件代入有 r =L ③ (1分)

从A 射出的粒子第一次通过劣弧从A 点到达C 点的运动轨迹如右图所示，可得

1

t AC =T ④ (2分)

6

t AC =

πm

3qB

⑤ (1分)

（2）带电粒子在一个运动的周期的运动轨迹如下图所示 粒子通过优弧从C 点运动至B 点的时间为 t CB =

55πm

⑥ (2分) T =

63qB

带电粒子运动的周期为T 运动=3(t AC +t CB ) ⑦ (2分) 解得： T 运动=

(二) 选考题(选做1题，共做3题，共45分) 33．（选修模块3-3）（15分）

（1）如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。 ⑴当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变， 则被封闭的空气 AD

A ．分子间的引力和斥力都增大 B ．分子的热运动加剧 C ．分子的平均动能增大 D ．体积变小，压强变大

⑵如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm 2的活塞将一定质量的气体 封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm 处设有a 、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时 活塞搁在a 、b 上，缸内气体的压强为p 0（p 0=1.0×105 Pa 为大气压强），温度为300K 。现缓慢

衣 缸

压力传感器空气 细 管

O 2

C

O 1

6πm

⑧ (1分) qB

加热汽缸内气体，当温度为330K ，活塞恰好离开a 、b 。求： a. 活塞的质量

b. 当温度升为360K 时活塞上升的高度 解： p 1=1.0×105 Pa ， p 2=p 0+

a

mg

T 1=300K ，T 2=330K V 1=60×

s

第30题

P 1P 2

（1分） =

T 1T 2

p 2=p 0+

P mg

＝1T 2 （1分） mg=0.1×105×40×10-4＝40N m=4kg（2分） s T 1

V 2V 3V

= （1分） V 3=2T 3=65. 5⨯40 （1分） T 2T 3T 2

b T 3=360K V 2＝V 1=60×40cm 3 （1分）

等压变化

Δh=65.5-60=5.5cm （2分）

34（2011全国理综）. 【物理——选修3-4】

（1）运动周期为T ，振幅为A ，位于x=0点的被波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为υ，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点p ，关于质点p 振动的说法正确的是______。 A 振幅一定为A B周期一定为T

C 速度的最大值一定为 D开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决去他离波源的距离 E 若p 点与波源距离s=T ，则质点p 的位移与波源的相同 解析：由波的形成与传播可知，正确答案是ABE 。

（2） 一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB 镀银，o 表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M 点入射，经过AB 面反射后从N 点射出。已知光线在M 点的入射角为30︒， ∠MOA=60︒，∠NOB=30︒。求（1）光线在M 点的折射角（2）透明物体的折射率 解析：

υυ

35．（选修模块3-5）（15分）

（1）美国物理学家康普顿在研究石墨对X 射线的散射时，发现光子 除了有能量之外还有动量，其实验装置如图所示，被电子散射的X 光 子与入射的X 光子相比 ．

A ．速度减小 B ．频率减小 C ．波长减小 D ．能量减小

(2)如图所示，金属块静止在光滑水平面上，一粒子弹以水平速度v 0=300m/s从左边射向金属块，子弹撞到金属块后又以v ′=100m/s的速度反向弹回。已知金属块的质量M =2.0kg，子弹的质量m =20g。求：

（1）金属块被子弹撞击后的速度大小；

（2）子弹和金属块在相互作用的整个过程中，它们各自动量变化的大小和方向。并说明这二者的关系；

（3）在子弹和金属块相互作用过程中，子弹损失的机械能、子弹和金属块组成的系统损失的机械能各是多少。

解：（1）设金属块被子弹撞击后的速度大小为V ，子弹、金属块相互作用的过程中，二者组成的系统动量守恒，即 mv 0=mv ' +MV „„（2分）解得 V =

图

m (v 0-v ' )

=4m/s„（1分）

M

（2）设水平向右为正方向金属块的动量变化 ∆p A =MV =8kg ⋅m /s ，方向水平向右（1分） 子弹的动量变化 ∆p B =mv ' -mv 0=-8kg ⋅m /s ，方向水平向左„„„（1分） 两物体动量的变化量大小相等、方向相反。„„„„„„„„„„„„„„„（1分） （3）子弹损失的机械能 ∆E B =

121

mv 0-mv ' 2=800J „„„„„„„„（1分） 22

子弹和金属块组成的系统损失的机械能

∆E AB =

1211

mv 0-(mv ' 2+MV 2) =784J „„„„„„„„„„„„„（2分） 222