(含答案解析)江西省高安中学临川一中玉山一中等重点中学协作体2015届高三模拟物理试卷

2015年江西省高安中学、临川一中、玉山一中等重点中学协作体高考物理模拟试卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，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•玉山县校级模拟）如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中P′位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．细线所受的拉力变小B．小球P运动的角速度变小C．Q受到桌面的静摩擦力变大D．Q受到桌面的支持力变大【考点】：向心力；摩擦力的判断与计算．【专题】：匀速圆周运动专题．【分析】：金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化．以P为研究对象，根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化，判断Q受到桌面的静摩擦力的变化．由向心力知识得出小球P运动的角速度、周期与细线与竖直方向夹角的关系，再判断其变化．【解析】：解：A、设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L．P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：T=，mgtanθ=mω2Lsinθ，得角速度ω=，周期T=使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，θ增大，cosθ减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大，周期T减小．对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力变大，故AB错误，C正确；D、金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件得知，Q受到桌面的支持力等于其重力，保持不变．故D错误．故选：C【点评】：本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键．2．（6分）（2015•玉山县校级模拟）2014年9月30日，印度太空研究组织发布印度“曼加里安”号火星探测器传回的火星图片，这颗红色的星球直径为地球的一半，质量为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转的轨道半径的1.5倍，地球表面重力加速度约为10m/s2，从以上信息可知（）A．火星公转的线速度大于地球公转的线速度B．火星公转的周期比地球公转的周期短C．火星公转的向心加速度比地球公转的向心加速度大D．火星表面重力加速度约为4m/s2【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】：研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力，列出等式再去进行比较．根据万有引力等于重力表示出重力加速度，再去进行比较．【解析】：解：A、研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力得出：，得：v=．M为太阳的质量，r为轨道半径．火星的轨道半径大于地球的轨道半径，通过v的表达式发现公转轨道半径大的线速度小，即火星公转的线速度小于地球公转的线速度，故A错误；B、研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力得出：得：，M为太阳的质量，r为轨道半径．火星的轨道半径大于地球的轨道半径，通过T的表达式发现公转轨道半径大的周期长，即火星公转的周期比地球的长，故B错误；C、研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力得出：，得：．M为太阳的质量，r为轨道半径．火星的轨道半径大于地球的轨道半径，通过a的表达式发现公转轨道半径大的向心加速度小，即火星公转的向心加速度比地球公转的向心加速度小，故C错误；D、根据万有引力等于重力得出：得：，根据火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，计算得出火星表面的重力加速度约为地球表面的，即火星表面重力加速度约为=4m/s2，故D正确．故选：D．【点评】：要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较．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．3．（6分）（2015•玉山县校级模拟）在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连接一个质量为m，电荷量为q的带电小球．细线另一端固定于O点，把小球拉起直至细线水平，如图所示．将小球无初速释放，小球向下摆动的最大角度为45°，重力加速度为g，则匀强电场的电场强度大小为（）A．B．（+1）C．（﹣1）D．【考点】：匀强电场中电势差和电场强度的关系．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：小球向下摆动的过程中，重力和电场力做功，根据动能定理列式求解即可．【解析】：解：设细线长为L．根据动能定理得：mgLsin45°﹣qEL（1﹣cos45°）=0解得：E=（+1）故选：B．【点评】：本题考查动能定理的应用，要注意电场力做功公式W=qEd中，d是两点沿电场线方向的距离．4．（6分）（2015•玉山县校级模拟）两条相互平行的光滑金属导轨，距离为L，电阻不计．导轨内有一与水平面垂直向里的匀强磁场，导轨左侧接电容器C，电阻R1和R2，如图所示．垂直导轨且与导轨接触良好的金属杆AB以一定的速度向右匀速运动，某时刻开始做匀减速运动至速度为零后反向匀加速运动．在金属杆变速运动的过程中，下列说法正确的是（）A．R1中无电流通过B．R1中电流一直从e流向aC．R2中电流一直从a流向bD．R2中电流先从b流向a，后从a流向b【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势；电容．【专题】：电磁感应与电路结合．【分析】：根据金属杆做匀减速运动至速度为零后反向匀加速运动，利用E=BLv求得产生的电动势，再由Q=CU，求得电容器的电量，根据电量的变化确定电流方向．【解析】：解：开始时，金属杆AB以一定的速度向右匀速运动，由感应电动势：E=BLv，电容器两端的带电量为，Q=CU=CBLv，有右手定则知，R2感应电流方向由a向b，故电容器的上极板带正电，开始做匀减速运动至速度为零的过程中，Q=CU=CBLv知，速度减小，极板带电量减小，有电流定义式：可知，R1中有电流通过，方向由e流向a，R2中电流从a流向b，故A错误；反向匀加速运动过程中，有右手定则知，R2感应电流方向由b向a，电容器反向充电，流经R1电流方向由e流向a，故B正确，CD错误；故选：B【点评】：本题电磁感应中电路问题，基础是识别电路的结构．本题难点是根据并联电路电流与电阻成反比确定两电阻电量的关系．在高考中电路中含有电容器也是热点问题．5．（6分）（2015•玉山县校级模拟）如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力为F，若将ACB边移走，则余下线框受到的安培力大小为（）A．FB．FC．FD．F【考点】：安培力．【分析】：根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，根据闭合电路的欧姆定律计算出各段上的电流大小，再计算出各段安培力的大小，然后使用平行四边形定则合成即可．【解析】：解：根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，如图由于曲线ACB上产生的安培力等效于长AB上的电线产生的安培力，所以等效电路为r和2r并联，并联后总电阻为：根据欧姆定律：并联的电流：I1=I2=则安培力F1=余下线框受到的安培力大小为：F2=BI2L==故选：D．【点评】：该题中，各段时的电流的大小不相等，要使用闭合电路的欧姆定律分别计算出各段的电流的大小，然后计算安培力是解题的正确思路．题目的难度中档．6．（6分）（2015•玉山县校级模拟）如图所示，倾角为θ的斜面体C置于粗糙水平面上，物块B置于斜面上，已知B、C间的动摩擦因素为μ=tanθ，B通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A相连，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B的质量分别为m、M．现给B一初速度，使B沿斜面下滑，C始终处于静止状态，则在B下滑过程中，下列说法正确的是（）A．无论A、B的质量大小关系如何，B一定减速下滑B．A运动的加速度大小为a=C．水平面对C一定有摩擦力，摩擦力方向可能水平向左D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等【考点】：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】：共点力作用下物体平衡专题．【分析】：以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律求其加速度，结合摩擦力产生的条件，可判断各接触面是否存在摩擦力；把BC看做一个整体进行受力分析，可判定地面的支持力和二者重力的关系．【解析】：解：A、B、C间的动摩擦因素为μ=tanθ，即如果B不受绳子拉力，则mgsinθ=μmgcosθ，B匀速下滑但是绳子对B有沿斜面向上的拉力，故B一定是减速下滑，A正确；B、以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律：mg+μMgcosθ﹣Mgsinθ=（M+m）a得：a=，故B错误；C、对C受力分析，B给的压力mgcosθ和摩擦力μmgcosθ，因为μ=tanθ，所以二者的矢量和等于mg，方向竖直向下，即C在水平方向上没有运动趋势，故C水平方向不受地面的摩擦力，C错误；D、由前面分析知B对C的作用力等于其重力mg，根据平衡条件知则水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等，D正确；故选：AD．【点评】：本题涉及三个物体的问题，要灵活选择研究对象．当几个物体的加速度相同时可以采用整体法研究，往往比较简捷．7．（6分）（2015•玉山县校级模拟）如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=200sin100πt（V）的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并连接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是（）A．在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/sB．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为40VC．在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大D．在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻R消耗电功率减小【考点】：变压器的构造和原理．【专题】：交流电专题．【分析】：根据变压器变压比公式得到输出电压，根据有效值定义求解电压有效值；电感器的感抗与频率成正比，电容器的容抗与频率成反比．【解析】：解：A、在A、B两点间串联一只电阻R，输入电压最大值为200V≈283V，故平均每匝电压为0.283V，故磁通量的最大变化率为0.283Wb/s，故A错误；B、输入电压为200V，根据，故输出电压为40V；在A、B两点间接入理想二极管，会过滤掉负半周电流，设电压表读数为U，则根据有效值定义，有故B错误；C、在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电容器容抗减小，故R分得的电压增加，电压表读数增加，故C正确；D、在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，感抗增加，故R分得的电压减小，电压表读数减小，故D正确；故选CD．【点评】：本题关键是明确变压器的输入和输出电压成正比，然后转化为恒定电路的动态分析问题，不难．8．（6分）（2015•玉山县校级模拟）如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一带电小球相连接，小球静止在光滑水平面上，施加一个水平方向的匀强电场，使小球从静止开始向右运动，则向右运动的这一过程中（运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度）（）A．小球动能最大时，小球电势能最小B．弹簧弹性势能最大时，小球和弹簧组成的系统机械能最大C．小球电势能最小时，小球动能为零D．当电场力和弹簧弹力平衡时，小球的动能最大【考点】：电势差与电场强度的关系；功能关系．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：小球做简谐运动，当电场力和弹簧弹力平衡时，速度最大；只有电场力和弹簧弹力做功，故小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能总量守恒．【解析】：解：A、小球向右运动时，电场力做正功，电势能减小；当电场力与弹力平衡时，小球的动能最大，电势能不是最大；在最右端电势能最大；故A错误；B、小球运动过程中只有电场力和弹簧弹力做功，故小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能总量守恒，在最右端，电势能最小，故小球和弹簧组成的系统机械能最大；故B正确；C、小球向右运动时，电场力做正功，电势能减小，故最右端电势能最小，此时动能为零