陕西西工大附中 完整版.docx

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陕西西工大附中完整版

2015年陕西省西工大附中高考物理四模试卷

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，14～18只有一个选项符合题目要求，第19-21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．第Ⅱ卷（非选择题共174分）

1．（6分）（2015•陕西校级四模）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系．如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和（欧）的乘积等效．现有物理量单位：

m（米）、（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、（欧）和T（特），由他们组合成的单位都与电压单位V（伏）等效的是（　　）

　A．J/C和N/CB．C/F和T•m2/

　C．W/A和C•T•m/D．W

•Ω

和T•A•m

【考点】：

力学单位制．

【分析】：

单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，由物理公式推导出的但为叫做导出单位．根据相关公式分析单位的关系．

【解析】：

解：

A、根据C=

可得：

U=

，所以1V=1C/F，由U=Ed知：

1V=1N/C•m，故A错误．

B、由E=

知，1V=1Wb/=1T•m2/，故B正确．

C、由

•m/，故C错误．

D、根据

≠1V，故D错误．

故选：

B．

【点评】：

物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系，同时也确定了物理量的单位之间的关系，根据物理公式来分析物理量的单位即可．

2．（6分）（2015•陕西校级四模）物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行（如图），当两者以相同的初速度、始终相对静止靠惯性沿固定斜面C向上做匀减速运动时，（　　）

　A．A受到B的摩擦力沿斜面方向向上

　B．A受到B的摩擦力沿斜面方向向下

　C．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质

　D．A、B之间是否存在摩擦力取决于A、C表面的性质

【考点】：

牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．

【专题】：

牛顿运动定律综合专题．

【分析】：

先对A、B整体受力分析，求出加速度；再隔离出物体B，受力分析，根据牛顿第二定律列方程求未知力．

【解析】：

解：

先对A、B整体受力分析，受重力、支持力和平行斜面向下的滑动摩擦力，合力沿斜面向下，根据牛顿第二定律，有：

（m1m2）ginθμ（m1m2）gcoθ=（m1m2）a（θ为斜面的倾角）

解得：

a=ginθμgcoθ①

再隔离出物体B受力分析，受重力、支持力，假设有沿斜面向上的静摩擦力f，如图

根据牛顿第二定律，有

m2ginθ﹣f=ma②

由①②两式可解得

f=﹣μm2gcoθ

负号表示摩擦力与假设方向相反，即A对B的静摩擦力平行斜面向下；

根据牛顿第三定律，B对A的静摩擦力平行斜面向上；

当A与斜面间的接触面光滑时，A与B间的摩擦力f为零；

故D正确，ABC错误；

故选：

D．

【点评】：

本题关键先用整体法求出整体的加速度，然后隔离出物体B，假设摩擦力为f，对其受力分析后根据牛顿第二定律求解出摩擦力．

3．（6分）（2012•江苏）如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况（　　）

　A．逐渐增大B．逐渐减小

　C．先增大，后减小D．先减小，后增大

【考点】：

功率、平均功率和瞬时功率．

【专题】：

功率的计算专题．

【分析】：

根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据

、带电荷量为q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点（图中未画出）时其速度大小仍为v0，已知A、B、C三点在同一平面内，则在小球由A点运动到C点的过程中（　　）

　A．小球的电势能增加B．小球的机械能增加

　C．小球的重力势能能增加D．C点位于AB直线的右侧

【考点】：

带电粒子在匀强电场中的运动；电势能．

【分析】：

小球由A点运动到C点的过程中，重力做正功，动能不变，由动能定理可判断出电场力做负功，机械能减小，C点的电势比A点电势高，可知C点位于AB直线的右侧

【解析】：

解：

A、由题，小球由A点运动到C点的过程中，重力做正功，重力势能减小，动能不变，由动能定理得知，电场力必定做负功，小球的电势能增加．故A正确，C错误．

B、小球具有机械能和电势能，总是守恒，小球的电势能增加，则知小球的机械能一定减小．故B错误．

D、小球的电势能增加，而小球带正电，则知C点的电势比A点电势高，故C点一定位于AB直线的右侧．故D正确．

故选：

AD

【点评】：

本题运用动能定理分析电场力做功正负，并分析电势能、机械能的变化．根据推论：

正电荷在电势高处电势能大，分析C点的位置．

三、非选择题：

包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个小题考生都必须作答．第13题～第18题为选考题，考生根据要求作答．

（一）必考题

9．（6分）（2008•四川）一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动．盘边缘上固定一竖直的挡光片．盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1所示．图2为光电数字计时器的示意图．光源A中射出的光可照到B中的接收器上．若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮住的时间．挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图3所示．圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示．由图可知，

（1）挡光片的宽度为　　mm．

（2）圆盘的直径为　　cm．

（3）若光电数字计时器所显示的时间为，则圆盘转动的角速度为　　rad/（保留3位有效数字）

．

【考点】：

线速度、角速度和周期、转速；刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．

【专题】：

实验题；匀速圆周运动专题．

【分析】：

（1）由螺旋测微器读出整毫米数，由可动刻度读出毫米的小部分．即可得到挡光片的宽度．

（2）图中20分度的游标卡尺，游标尺每一分度表示的长度是．由主尺读出整毫米数，游标尺上第3条刻度线与主尺对齐，则读出毫米数小数部分为3×=．

（3）由v=

求出圆盘转动的线速度，由v=ωr，求出角速度ω．

【解析】：

解：

（1）由螺旋测微器读出整毫米数为10mm，由可动刻度读出毫米的小部分为．则挡光片的宽度为D=．

（2）由主尺读出整毫米数为242mm，游标尺上第3条刻度线与主尺对齐，读出毫米数小数部分为3×=，则圆盘的直径为d==．

（3）圆盘转动的线速度为v=

…①

由v=ωr，得角速度ω=

…②

又r=

联立得ω=

代入解得，ω=

故答案为：

（1）；

（2）；（3）．

【点评】：

螺旋测微器和游标卡尺的读数是基本功，要熟悉读数的方法．题中还要掌握圆周运动的线速度与角速度的关系v=ωr．

10．（9分）（2015•陕西校级四模）有一只电压表V，量程为3V，内阻约为几Ω～几十Ω．某同学想设计一个实验方案测定该电压表内阻的具体数值．可供选择的器材有：

电流表A（0～～，内阻小于Ω），

滑动变阻器R1（0～50Ω），电阻箱R2（0～9999Ω），

电池组E（电动势为，内阻不计），开关S及导线若干．

（1）请你帮助该同学选择适当器材，设计一个测量电路，在方框中画出你设计的电路图（标出对应器材的符号）

（2）简述实验步骤，用适当的符号表示该步骤中应测量的物理量：

　按原理图连好电路，将R1的滑片位置滑至a端．

②调节电阻箱R2的值为零欧姆，闭合开关S，移动滑片

/2．

（1）若行李包从B端水平抛出的初速度v=，求它在空中运动的时间和飞行的水平距离．

（2）若行李包以v0=的初速度从A端向右滑行，行李包与传送带间的动摩擦因数μ=．要使它从B端飞出的水平距离等于

（1）中所求的水平距离，求传送带的长度应满足的条件．

【考点】：

匀变速直线运动的速度与位移的关系；自由落体运动．

【专题】：

压轴题；直线运动规律专题．

【分析】：

（1）水平抛出做平抛运动，根据高度求出运动的时间，根据时间和初速度求出水平距离．

（2）要使它从B端飞出的水平距离等于

（1）中所求的水平距离，则水平抛出的初速度为3m/，行李包在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到3m/做匀速直线运动，根据速度位移公式求出最小距离．

【解析】：

解：

（1）设行李包在空中运动的时间为t，飞出的水平距离为，则

，

t=

根据=vt，得=．

（2）设行李包的质量为m，与传送带相对运动时的加速度为a，则滑动摩擦力f=μmg=ma

代入数值，得a=2

要使行李包从B端飞出的水平距离等于

（1）中所求水平距离，行李包从B端水平抛出的初速度应为v=时通过的距离为0，则

代入数值，得：

0=故传送带的长度L应满足的条件为L≥．

答：

（1）它在空中运动的时间和飞行的水平距离分别为、．

（2）传送带的长度应满足的条件为L≥．

【点评】：

解决本题的关键知道平抛运动的水平方向和竖直方向上的运动规律，以及知道行李包在传送带上的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．

12．（20分）（2015•陕西校级四模）如图所示，A是轴上的一点，它到坐标原点O的距离为h；C是轴上的一点，到O的距离为．在坐标系O的第一象限中存在沿轴正方向的匀强电场，场强大小为E．在其它象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿轴方向从A点进入电场区域，继而通过C点进入磁场区域，并再次通过A点．不计重力作用．试求：

（1）粒子经过C点时速度的大小和方向；

（2）磁感应强度的大小B．

【考点】：

带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．

【专题】：

带电粒子在磁场中的运动专题．

【分析】：

（1）粒子在电场作用下做类平抛运动，加速度沿轴负方向，根据平抛运动的基本公式可求出初速度，再根据圆周运动的对称性求出C点进入磁场时的速度为v，方向可通过几何关系求解．

（2、3）粒子从C点进入磁场后在磁场中做速率为v的圆周运动．理论重量通过向心力，通过几何关系表示出轨道半径R，进而求出B．

【解析】：

解：

画出带电粒子的运动轨迹如图所示

（1）以a表示粒子在电场作用下的加速度，

有qE=ma　①

加速度沿轴负方向．

设粒子从A点进入电场时的初速度为v0，由A点运动到C点经历的时间为t，则有h=

at2　②

=v0t　③

由②③式得v0=

　④

设粒子从C点进入磁场时的速度为v，v垂直于轴的分量v1=

　⑤

由①④⑤式得

v=

=

⑥

设粒子经过C点时的速度方向与轴的夹角为α，则有tanα=

　⑦

由④⑤⑦式得α=arctan

．⑧

（2）粒子从C点进入磁场后在磁场中做速率为v的圆周运动．若圆周的半径为R，

则有qvB=m

　⑨

设圆心为

的金属棒MN与框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的有（　　）

　A．若B2=B1，金属棒进入B2区域后仍保持匀速下滑

　B．若B2=B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑

　C．若B2＜B1，金属棒进入B2区域后先加速后匀速下滑

　D．若B2＞B1，金属棒进入B2区域后先减速后匀速下滑

　E．无论B2大小如何金属棒进入B2区域后均先加速后匀速下滑

【考点】：

导体切割磁感线时的感应电动势．

【专题】：

电磁感应——功能问题．

【分析】：

由题，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动，说明金属棒所受的安培力与重力大小相等、方向相反．若B2=B1，金属棒进入B2区域后，金属棒受到的安培力大小和方向不变，则知棒仍做匀速运动．若B2＞B1，金属棒进入B2区域后受到的安培力增大，将先减速后匀速下滑．

【解析】：

解：

A、B当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动，说明金属棒所受的安培力与重力大小相等、方向相反．若B2=B1，根据安培力公式FA=

得知，金属棒进入B2区域后，金属棒受到的安培力大小不变，由楞次定律得知，安培力方向仍竖直向上，安培力与重力仍平衡，故金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑．故A正确；B错误；

C、若B2＜B1，金属棒进入B2区域后安培力减小，将小于金属棒的重力，棒将先做加速运动，随着速度增加，安培力增大，当安培力再次与重力平衡后，金属棒又做匀速运动．故C正确．

D、若B2＞B1，金属棒进入B2区域后安培力增大，将大于金属棒的重力，棒将先做减速运动，随着速度减小，安培力减小，当安培力再次与重力平衡后，金属棒又做匀速运动．故D正确．

E、由以分析可知，E错误；

故选：

ACD

【点评】：

本题只要掌握安培力的公式FA=

，就能正确分析金属棒的受力情况和运动情况

14．（9分）（2015•陕西校级四模）如图所示，U型金属框架质量m2=，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=，MM′、NN′相互平行且相距，电阻不计，且足够长，MN段垂直于MM′，电阻R2=Ω．光滑导体棒ab垂直横放在U型金属框架上，其质量m1=、电阻R1=Ω、长度=．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=．现垂直于ab棒施加F=2N的水平恒力，使ab棒从静止开始运动，且始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab棒运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/2．

（1）求框架刚开始运动时ab棒速度v的大小；

（2）从ab棒开始运动到框架刚开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=．求该过程ab棒位移的大小．

【考点】：

导体切割磁感线时的感应电动势；功能关系；电磁感应中的能量转化．

【分析】：

（1）ab向右做切割磁感线运动，产生感应电流，此电流流过MN，MN受到向右的安培力，当安培力等于最大静摩擦力时，框架开始运动．根据安培力、欧姆定律和平衡条件等知识，求出速度．

（2）先根据MN上产生的热量Q求出回路产生的总热量，再依据能量守恒求解位移．

【解析】：

解：

（1）ab对框架的压力F1=m1g

框架受水平面的支持力FN=m2gF1

依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到的最大静摩擦力F2=μFN

ab中的感应电动势E=Bv

MN中电流I=

MN受到的安培力F安=IB

框架开始运动时F安=F2

由上述各式代入数据解得v=6m/．

（2）闭合回路中产生的总热量Q总=

Q=

×=

由能量守恒定律，得F=

m1v2Q总

代入数据解得=．

答：

（1）求框架开始运动时ab速度v的大小为6m/；

（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中ab位移的大小为．

【点评】：

本题是电磁感应中的力学问题，考查电磁感应、焦耳定律、能量守恒定律定律等知识综合应用和分析能力．关键要把握框架刚开始运动的临界条件．