重庆铜梁中学理综物理模拟试题.docx
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重庆铜梁中学理综物理模拟试题
2015年重庆市铜梁中学高考物理模拟试卷
（一）
一、选择题（本大题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1．（6分）在物理学发展史上伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献．以下选项中符合他们观点的是（ ）
A．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
B．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：
物体受的力越大速度就越大
C．两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落较慢
D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明：
静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
【考点】：
物理学史．
【分析】：
人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方，符合伽利略、牛顿的惯性理论．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：
物体受的力越大速度就越大，不符合伽利略、牛顿的观点．伽利略、牛顿认为重物与轻物下落一样快、力不是维持物体运动的原因．根据伽利略、牛顿的观点判断选项的正误．
【解析】：
解：
A、人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，人保持起跳时车子的速度，水平速度将车子的速度，所以将落在起跳点的后方．符合伽利略、牛顿的惯性理论．故A正确．
B、力越大，物体运动的速度越大，不是伽利略、牛顿的观点．故B错误．
C、伽利略、牛顿认为重物与轻物下落一样快，所以此选项不符合他们的观点．故C错误．
D、此选项说明力是维持物体运动的原因，是亚里士多德的观点，不是伽利略、牛顿的观点．故D错误．
故选A
【点评】：
本题要对亚里士多德的观点和伽利略、牛顿的观点关于力和运动关系的观点有了解．可以根据牛顿的三大定律进行分析．
2．（6分）如图所示，由两种材料制成的半球面固定在水平地面上，右侧面是光滑的，左侧面是粗糙的，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），小物块A静止在左侧面上，小物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B对球面的压力大小之比为（ ）
A．sin2θ：
1B．cos2θ：
1C．sinθ：
1D．cosθ：
1
【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】：
分别对A、B两个相同的小物块受力分析，由受力平衡，求得所受的弹力，再由牛顿第三定律，求A、B分别对球面的压力大小之比．
【解析】：
解：
分别对A、B两个相同的小物块受力分析，如图，由平衡条件，得：
N1=mgsinθ
同理：
N2=
故
=
=sin2θ；
根据牛顿第二定律，斜面对滑块的支持力等于滑块对斜面的压力，故左右两物块对斜面的压力大小之比sin2θ：
1；
故选：
A．
【点评】：
本题是共点力平衡问题，受力分析后画出受力分析图，再根据几何关系列式求解，不难．
3．（6分）如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．变压器输入电压的瞬时值表达式为μ=220
sinπt（V）
B．电压表的示数为220V
C．变压器原、副线圈的匝数比为11：
1
D．变压器的输入功率为110W
【考点】：
变压器的构造和原理．
【专题】：
交流电专题．
【分析】：
根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，与匝数成反比，即可求得结论
【解析】：
解：
A、由图象可知，ω=
，故A错误
B、原线圈输入电压为220V，电压表示数为灯泡的额定电压U=
=20V，故B错误
C、由B分析，结合变压比公式得，
=
，故C正确
D、变压器的输入功率与输出功率相等，为10W，故D错误
故选C
【点评】：
掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题
4．（6分）如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是（ ）
A．感应电流方向为顺时针方向
B．CD段直导线始终不受安培力
C．感应电动势的最大值E=Bdv
D．感应电动势的平均值
=
πBdv
【考点】：
楞次定律．
【专题】：
电磁感应与电路结合．
【分析】：
由楞次定律可判断电流方向，由左手定则可得出安培力的方向；
由E=BLv，分析过程中最长的L可知最大电动势；
由法拉第电磁感应定律可得出电动势的平均值．
【解析】：
解：
A、在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，故A错误．
B、根据左手定则可以判断，电流方向由D到C，磁场垂直向里，则受安培力向下，故B错误．
C、当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为
，这时感应电动势最大值为：
E=B
v，故C错误．
D、由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值为：
E=
=
=
πBdv，故D正确．
故选：
D．
【点评】：
本题注意以下几点：
（1）感应电动势公式E=
只能来计算平均值；
（2）利用感应电动势公式E=Blv计算时，l应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度．
5．（6分）一质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到与弹簧水平的位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，如图所示．若全过程中弹簧处于伸长状态且处于弹性限度内，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．当弹簧与杆垂直时，小球动能最大
B．当小球沿杆下滑过程中合力为零时，小球速度为0
C．在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中，弹簧所做的负功小于mgh
D．在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中，弹簧弹性势能的增加量等于mgh
【考点】：
功能关系；功的计算．
【分析】：
弹簧与杆垂直时，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值，运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，根据机械能守恒定律分析即可求解
【解析】：
解：
AB、弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向沿杆向下，小球继续加速，速度没有达到最大值．当合外力为零时，加速度为零，速度最大，故A错误，B错误；
CD、小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故C错误，D正确．
故选：
D
【点评】：
本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用，要求同学们能正确分析小球的受力情况和运动情况，难度不大，属于基础题．
二、填空题（共20分，每空2分）
6．（6分）如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：
小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．
（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车（含力传感器和挡光板）的质量 不需要 （填“需要”或“不需要”）
（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d= 5.50 mm
（3）某次实验过程：
力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证的表达式是
．
【考点】：
探究功与速度变化的关系．
【专题】：
实验题．
【分析】：
（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．游标的零刻度线超过主尺上的刻度数为主尺读数，游标读数等于分度乘以对齐的根数．
（3）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式
【解析】：
解：
（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
（2）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数等于0.05×10mm=0.50mm，
所以最终读数为：
5mm+0.50mm=5.50mm．
（3）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度为：
，
滑块通过光电门2速度为：
，
根据功能关系需要验证的关系式为：
．
故答案为：
（1）不需要；
（2）5.50；
（3）
【点评】：
了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提
7．（14分）LED绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为0至50mA，内阻RA1约为3Ω）
B．电流表A2（量程为0至3mA，内阻RA2=15Ω）
C．定值电阻R1=697Ω
D．定值电阻R2=1985Ω
E．滑动变阻器R（0至20Ω）一只
F．电压表V（量程为0至12V，内阻RV=1kΩ）
G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
H．开关S一只，导线若干
（1）如图1所示，请选择合适的器材，电表1为 F ，电表2为 B ，定值电阻为 D ．（填写器材前的字母编号）
（2）将采用的电路图如图2补充完整．
（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=
（填字母，电流表A1，电流表A2电压表V的读数分别用I1、I2、U表示），当表达式中的 I2 （填字母）达到 1.5mA ，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时电阻．
【考点】：
伏安法测电阻．
【专题】：
实验题．
【分析】：
滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法．LED灯的额定电压为3V，题目所给的电压表量程太大，测量不准确，需通过电流表和定值电阻改装一个电压表，因为通过LED的电流较小，可以用题目中的电压表当电流表使用．根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻，根据欧姆定律得出LED电压为3V时，得到LED的电阻．
【解析】：
解：
（1）
（2）要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，
由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压；
改装电压表的内阻：
R=
=
=1000Ω，A2的内阻约为15Ω，则定值电阻应选D；
LED灯正常工作时的电流约为I=
=
=6mA左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量电流；
因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法．电路图如图所示，
由以上分析可知，电表1为F，电表2为B，定值电阻为D．
（3）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=I2（R+RA2），通过灯泡的电流I=
﹣I2，所以LED灯正常工作时的电阻RX=
=
．
改装后的电压表内阻为RV=1985+15Ω=2000Ω，则当I2=1.5mA时，LED灯两端的电压为3V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻．
故答案为：
（1）F；B；D；
（2）电路图如图所示；（3）
；I2；1.5mA．
【点评】：
本题的难点在于电流表的量程偏小，无法测电流，电压表的量程偏大，测量电压偏大，最后需通过改装，用电流表测电压，电压表测电流．
三、计算题（共48分）
8．（14分）如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l=0.50m，左端接一电阻R=0.20Ω，磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：
（1）ab棒中感应电动势的大小，并画出等效电路图；
（2）回路中感应电流的大小；
（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．
【考点】：
导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．
【专题】：
电磁感应与电路结合．
【分析】：
（1）导体垂直切割磁感线，由磁感应强度B、长度L、速度v，根据公式E=BLv求出感应电动势；
（2）ab相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小；
（3）ab棒做匀速运动，水平外力F与安培力平衡，根据安培力公式F=BIL求解．
【解析】：
解：
（1）根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为：
E=Blv=0.40×0.50×4.0V=0.8V
（2）感应电流大小为：
I=
=
A=4A
（3）由于ab棒受安培力为：
F=IlB=4.0×0.50×0.40N=0.8N，故由平衡条件知外力的大小也为0.8N．
答：
（1）ab棒中感应电动势的大小是0.8V；
（2）回路中感应电流的大小是4A；
（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小是0.8N．
【点评】：
本题是电磁感应、电路和磁场知识的综合，关键要掌握电磁感应与电路的基本规律，并能熟练运用．
9．（16分）如图所示，倾角为θ=37°的传送带以较大的恒定速率逆时针转动，一轻绳绕过固定在天花板上的轻滑轮，一端连接放在传送带下端质量为m的物体A，另一端竖直吊着质量为
、电荷量为q=
（k为静电力常量）带正电的物体B，轻绳与传送带平行，物体B正下方的绝缘水平面上固定着一个电荷量也为q带负电的物体C，此时A、B都处于静止状态．现将物体A向上轻轻触动一下，物体A将沿传送带向上运动，且向上运动的最大距离为l．已知物体A与传送带的动摩擦因数为µ=0.5，A、B、C均可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力．求：
（1）物体A、B处于静止状态时物体B、C间的距离；
（2）从物体B开始下落到与物体C碰撞的过程中，电场力对物体B所做的功．
【考点】：
功能关系；牛顿第二定律．
【分析】：
（1）开始时刻，物体A、B均保持静止，分别受力分析后根据平衡条件列式后联立求解即可；
（2）BC碰撞后，物体A上升过程是匀减速直线运动，根据牛顿第二定律列式求解加速度，根据运动学公式求解BC碰撞前的速度；物体B下降过程，对A、B整体由功能关系列式求解电场力对物体B所做的功．
【解析】：
解：
（1）开始时，A、B均静止，设物体B、C间的距离为l1，由平衡条件有：
对A：
T=mgsinθ+μmgcosθ
对B：
T=
解得：
l1=
（2）B、C相碰后，A将做匀减速运动，由牛顿第二定律有：
mgsinθ+μmgcosθ=ma
由运动公式有：
0﹣
=﹣2a（l﹣l1）
解得：
物体B下降过程对A、B整体由功能关系有：
=
（m+
）
解得：
W电=mgl
答：
（1）物体A、B处于静止状态时物体B、C间的距离为
；
（2）从物体B开始下落到与物体C碰撞的过程中，电场力对物体B所做的功为mgl．
【点评】：
本题关键是明确物体A、B的受力情况、运动情况和能量转化情况，结合牛顿第二定律、运动学公式和功能关系列式求解，基础题目．
10．（18分）如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立xoy坐标系，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°．在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距为d1=0.6m，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板C1与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为l1=0.72m．在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一竖直平板C3，垂足为Q，Q、O相距d2=0.18m，板C3长l2=0.6m．现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度v0=2
m/s垂直于电场方向射出，刚好垂直于x轴穿过C1板上的M孔，进入磁场区域．已知小球可视为质点，小球的比荷
=20C/kg，P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离为s=
m，不考虑空气阻力．
求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度B的取值范围；
（3）以小球从M点进入磁场开始计时，磁场的磁感应强度随时间呈周期性变化，规定竖直向上为磁感强度的正方向，如图乙所示，则小球能否打在平板C3上？
若能，求出所打位置到Q点距离；若不能，求出其轨迹与平板C3间的最短距离．（
=1.73，计算结果保留两位小数）
【考点】：
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．
【专题】：
带电粒子在复合场中的运动专题．
【分析】：
（1）小球在第二象限内做类平抛运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出电场强度的大小．
（2）根据类平抛运动的规律求出经过M点的速度，作出粒子在磁场中的临界运动轨迹，结合几何关系和半径公式求出磁感应强度的范围．
（3）根据半径公式和周期公式求出粒子在磁场中运动的轨道半径和周期，由磁场的周期得出小球在磁场中运动的轨迹图，以及得出在一个磁场周期内小球在x轴方向的位移，判断能否打在平板C3上，若能打在平板C3上，通过几何关系求出其轨迹与平板C3间的最短距离．
【解析】：
解：
（1）小球在第Ⅱ象限内做类平抛运动有：
v0t=s
at=v0tanθ
由牛顿第二定律有：
qE=ma
代入据解得：
E=
．
（2）设小球通过M点时的速度为v，
由类平抛运动规律：
=
=4m/s，
小球垂直磁场方向进入两板间做匀速圆周运动，轨迹如图，由牛顿第二定律有：
，
得：
B=
小球刚好能打到Q点磁感应强度最强设为B1．此时小球的轨迹半径为R1，由几何关系有：
=
代入数据解得：
．
小球刚好不与C2板相碰时磁感应强度最小设为B2，此时粒子的轨迹半径为R2，由几何关系有：
R2=d1，
代入数据解得：
．
综合得磁感应强度的取值范围：
（3）小球进入磁场做匀速圆周运动，设半径为为R3，周期为T有：
，
代入数据解得：
R3=0.09m．
，
代入数据解得：
T=
．
由磁场周期
得小球在磁场中运动的轨迹如图
可得：
一个磁场周期内小球在x轴方向的位移为3R3
由分析知有：
l1=（3n+2）R3，n=2
则小球能打在平板C3上，设位置到Q点距离为h有：
h=2（n+1）R3cosβ﹣R3，
解得：
h=
=0.38m．
答：
（1）匀强电场的场强大小为
；
（2）磁感应强度B的取值范围为
；
（3）小球能打在平板C3上，轨迹与平板C3间的最短距离为0.38m．
【点评】：
本题关键是明确粒子的运动规律、画出运动轨迹，然后结合牛顿第二定律、类似平抛运动的分位移公式和几何关系列式求解，难度较大．
四、选做题（本次考试第10题为必做题，共12分）
11．（4分）以下说法正确的是（ ）
A．布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动
B．从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将增大、斥力将减小
C．对大量事实的分析表明：
热力学零度不可能达到
D．热量只能由高温物体传递给低温物体
【考点】：
热力学第二定律；热力学第一定律．
【专题】：
热力学定理专题．
【分析】：
布朗运动是花粉的无规则运动；
分子引力和斥力都是随距离增大而减小；
绝对零度不可能达到；
热量只能自发的由高温物体传递给低温物体；
【解析】：
解：
A、布朗运动是花粉的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故A错误．
B、无论从什么距离增大分子间距，分子引力和斥力都是随距离增大而减小，故B错误．
C、事实证明绝对零度不可能达到，也即热力学零度不可能达到，故C正确；
D、热量只能自发的由高温物体传递给低温物体，但若有其他因素的影响，也可以由低温物体传递到高温物体，如冰箱制冷，故D错误．
故选：
C．
【点评】：
该题重点是布朗运动的现象和实质，一定要清楚布朗运动现象是花粉的无规则运动，实质是反映液体分子的无规则运动．
12．（8分）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为T1时活塞上升了h．已知大气压强为p0．重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦．
①求温度为T1时气体的压强；
②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来位置，求此时气体的温度．
【考点】：
理想气体的状态方程．
【专题】：
理想气体状态方程专题．
【分析】：
（1）由题，活塞处于平衡状态，根据平衡条件列式求气体的压强；
（2）当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，再以活塞为研究对象，由平衡条件求得封闭气体的压强，由查理定律列式求此时气体的温度．
【解析】：
解：
①设气体压强为p1，由活塞平衡知：
p1S=mg+p0S
解得P1=
②设温度为T1时气体为初态，回到原位置时为末态，则有：
初态：
压强
，温度T1，体积V1=2hS
末态：
压强
，温度T2，体积V2=hS
由理想气体的状态方程代入初、末态状态参量解得：
T2=
答：
①温度为T1时气体的压强
；
②此时气体的温度
．
【点评】：
（1）确做功与热量的正负的确定是解题的关键；
（2）对气体正确地进行受力分析，求得两个状态的压强是解题的关键．属于中档题．
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