【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

【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14～18小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．在19～21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，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，T1：T2=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°=μmgcos30°，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y＞0的空间中和y＜0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υ0B．电场与磁场的比值为2υ0C．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联立解得：故A错误，B正确；C、D、类似平抛运动的时间：4t1=；匀速圆周运动的轨迹是两个半圆，故时间：t2=；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Ⅰ、Ⅳ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（）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．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=3mg＞2.5mg，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：vy=gt=则合速度为：v合=，故B错误；C、若v=，绳子断裂，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：vy=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：n2=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=11000sin50πtVB．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ω=2πf=100πrad/s，所以原线圈输入的交流电的表达式为u=11000sin100πtV，故A错误；B、开关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，L1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θ角，间距为L，导轨与固定电阻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μ，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（sinθ﹣μcosθ）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θ【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：mgsinθ=μmgcosθ+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：PG=mgvsinθ，摩擦