【名师解析】山东省文登市2015届高三第二次统考理科综合物理试题

1、2015年山东省威海市文登市高考物理二模试卷一、选择题（共7小题，每个小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，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文登市二模）在竖直放置的平底圆筒内，放置两个半径相同的刚性球a和b，球a质量大于球b放置的方式有如图甲和图乙两种不计圆筒内壁和球面之间的摩擦，对有关接触面的弹力，下列说法正确的是（） A 图甲圆筒底受到的压力大于图乙圆筒底受到的压力 B 图甲中球a对圆筒侧面的压力小于图乙中球b对侧面的压力 C 图甲中球a对圆筒侧面的压力大于图乙中球b对侧面的压力 D 图甲中球a对圆筒侧面的压力等于

2、图乙中球b对侧面的压力【考点】： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】： 共点力作用下物体平衡专题【分析】： 以两球整体为研究对象判断桶底对球的弹力，以上面球为研究对象判断侧壁对球的弹力大小【解析】： 解：A、以AB整体为研究对象，受力分析，受重力、支持力和两侧的支持力，根据平衡条件，桶底对两个球整体的重力，故图甲圆筒底受到的压力等于图乙圆筒底受到的压力，故A错误；B、C、D、以AB整体为研究对象，受力分析，受重力、底面的支持力和两侧的两个支持力，根据平衡条件，两侧的两个支持力是相等的；再以上面球为研究对象受力分析，根据平衡条件运动合成法，如下图：由几何知识可知：N桶=，故侧

3、壁的弹力与上面球的重力成正比，由于球a质量大于球b，故乙图中两侧的弹力较大；故B正确，CD错误；故选：B【点评】： 本题考查受力分析及平衡条件的应用，灵活选取研究对象，即隔离法还是整体法是关键2（6分）（2015文登市二模）A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2后，两物体最终停下，它们的vt图象如图所示已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等则下列说法正确的是（） A A、B两物体的质量之比为2：1 B F1、F2对A、B两物体做功之比为1：2 C 全过程中A、B两物体的位移之比为1：2 D 全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2：1【考点】： 功的计算【专

4、题】： 功的计算专题【分析】： 根据速度与时间的图象可知，各段运动的位移关系之比，同时由牛顿第二定律可得匀减速运动的加速度之比，再由动能定理可得出拉力、摩擦力的关系，及它们的做功关系【解析】： 解：A、由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：2，由牛顿第二定律可知：A、B受摩擦力大小相等，所以A、B的质量关系是2：1，故A正确；B、由速度与时间图象可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，且匀加速运动位移之比1：2，匀减速运动的位移之比2：1，由动能定理可得：A物体的拉力与摩擦力的关系，F1Xf13X=00；B物体的拉力与摩擦力的关系，F22Xf23X=00，因此可得：F1=3f1

5、，F2=f2，f1=f2，所以F1=2F2全过程中摩擦力对A、B做功相等，F1、F2对A、B做功之大小相等故BD错误C、在vt图象中与时间轴所围面积即为位移，所围面积相同，故为1：1，故C错误故选：A【点评】： 解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律，得出两个力的大小之比，以及知道速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移，并运用动能定理3（6分）（2015文登市二模）近几年我国在航空航天工业上取得了长足的进步，既实现了载人的航天飞行，又实现了航天员的出舱活动如图所示，在某次航天飞行实验活动中，飞船先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343千米的P处点火加速，由椭圆

6、轨道1变成高度为343千米的圆轨道2下列判断正确的是（） A 飞船由椭圆轨道1变成圆轨道2的过程中机械能不断减小 B 飞船在圆轨道2上时航天员出舱前后都处于失重状态 C 飞船在此圆轨道2上运动的角速度小于同步卫星运动的角速度 D 飞船在椭圆轨道1上的运行周期小于沿圆轨道2运行的周期【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】： 飞船在飞行过程中只受地球万有引力作用，机械能守恒；运行过程，万有引力提供向心力，有牛顿第二定律或开普勒第三定律确定周期大小关系，飞船处于完全失重状态【解析】： 解：A、飞船由椭圆轨道1变成圆轨道2的过程，要在P点加速然后改做圆轨道2的运

7、动，故中机械能要增大，故A错误；B、飞船在圆轨道2无动力飞行时，航天员出舱前后都处于失重状态，故B正确；C、圆轨道2高度为343千米，而同步卫星的轨道高度为3.6×104km，由万有引力提供向心力可得，故r越大越小，故C错误；D、由C分析可得，轨道半径越大，角速度越小，周期越长，故飞船在圆轨道2上的运行周期大于沿椭圆轨道1运行的周期，故D正确故选：BD【点评】： 圆形轨道上，航天器受到的万有引力提供航天器做圆周运动的向心力，即万有引力产生的加速度等于向心加速度，无论航天器是否做圆周运动，空间某点航天器无动力飞行时的加速度即为万有引力加速度，此加速度只跟物体轨道半径有关，与运动状态无关

8、4（6分）（2015文登市二模）如图所示，有一正方体空间ABCDEFGH，则下面说法正确的是（） A 若只在A点放置一正点电荷，则电势差UBCUHG B 若只在A点放置一正点电荷，则B、H两点的电场强度大小相等 C 若只在A、E两点处放置等量异种点电荷，则C、G两点的电势相等 D 若只在A、E两点处放置等量异种点电荷，则D、F两点的电场强度大小相等【考点】： 电势差与电场强度的关系；电场强度【专题】： 电场力与电势的性质专题【分析】： 本题重点考查了匀强电场的理解：在匀强电场中平行且相等的线段之间电势差相等同时注意电场线和等势线是垂直的【解析】： 解：A、B、若A点放置一正点电荷，由图中的几何

9、关系可知，BC之间的电场强度要大于HG之间的电场强度，结合它们与A之间的夹角关系可得电势差UBCUHG，故A错误；B、若A点放置一正点电荷，由于B与H到A的距离不相等，使用B、H两点的电场强度大小不相等故B错误；C、C、若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则AE连线的垂直平分平面是等势面，等势面两侧的点，一定具有不同的电势，使用C、G两点的电势一定不相等故C错误；D、若在A、E两点处放置等量异种点电荷，等量异种点电荷的电场具有对称性，即上下对称，左右对称，D与H上下对称，所以电场强度大小相等；H与F相对于E点一定位于同一个等势面上，所以H与F两点的电势相等，则D、F两点的电场强度大小相等故D正

10、确故选：D【点评】： 本题从比较新颖的角度考查了学生对点电荷的电场与等量异种点电荷的电场的理解，因此一定从多个角度理解匀强电场的特点，多训练以提高理解应用能力5（6分）（2015文登市二模）一理想变压器原、副线圈的匝数比为44：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头下列说法正确的是（） A 副线圈输出电压的频率为50Hz B 副线圈输出电压的有效值为5V C P向左移动时，副线圈中的电阻R消耗的功率增大 D P向左移动时，变压器的输入功率减小【考点】： 变压器的构造和原理；电功、电功率；正弦式电流的图象和三角函数表达式【专题】： 交流电专题【分析

11、】： 根据瞬时值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即可求得结论【解析】： 解：A、由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，所以A正确B、原线圈的电压的最大值为311V，根据电压与匝数成正比可知，所以副线圈的电压的最大值为V，所以电压的有效值为U=5V，所以B正确C、P左移，R变大，原副线的电流都变小而电压不变，故副线圈消耗功率减小，RR消耗的功率减小，故C错误D正确故选：ABD【点评】： 电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路6（6分）（2015文登市二模）如图，表面光滑的固定斜面顶

12、端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑下列说法正确的是（） A 两物块的质量相等 B 两物块落地时重力做功的功率不同 C 从剪断轻绳到物块着地，两物块所用时间不等 D 从剪断轻绳到物块着地，两物块重力势能的变化量相同【考点】： 功率、平均功率和瞬时功率【专题】： 功率的计算专题【分析】： 根据平衡得出两物块质量的关系，抓住落地时速度大小相等，结合瞬时功率的公式比较落地时两物块重力瞬时功率的大小关系根据加速度不同比较运动的时间根据下降的高度相同比较重力势能的变化量【解析】： 解：A、刚开

13、始AB处于静止状态，所以有mBgsin=mAg，则mBmA，故A错误B、剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，根据机械能守恒定律得：mgh=，速度大小v=，则A重力的功率，B重力的功率，可知PA=PB，故B错误C、因为落地的速度大小相等，加速度不等，根据速度时间公式知，运动的时间不等，故C正确D、下降的高度相同，重力大小不等，则重力势能变化量不同，故D错误故选：C【点评】： 本题考查了共点力平衡、机械能守恒、功率的基本运用，通过平衡得出A、B的质量关系是解决本题的关键，注意瞬时功率等于力与速度以及之间夹角余弦的乘积7（6分）（2015文登市二模）如图所示，两根足够长的光滑金属

14、导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为l现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（） A 轻弹簧的劲度系数为 B 电阻R中电流最大时，金属棒在A处下方的某个位置 C 金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg D 从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mgl【考点】： 导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律【专题】： 电磁感应与电路结合【分析】： 释放瞬间金属棒只受重力，加速度为g当金属棒的速度最大时，感应电流

15、最大，此时金属棒所受的合力为零，与没有磁场进行比对，根据简谐运动的对称性分析速度最大的位置，及金属棒在最低处时加速度大小与g的关系，即可得到此处弹簧的拉力与2mg的关系金属棒最后静止在A处，从释放到金属棒最后静止的过程中，其重力势能减小，转化成内能和弹簧的弹性势能【解析】： 解：A、静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为l，即mg=kl，轻弹簧的劲度系数为，故A正确；B、若没有磁场，金属棒回到A处时速度最大，有磁场时，由于电磁感应产生感应电流，金属棒将受到安培阻力作用，则在A处上方速度达到最大，此时感应电流最大故B错误C、若没有磁场，金属棒做简谐运动，根据对称性可知，金属棒在最低处时加速度大

16、小等于g，方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，金属棒在最低处时弹簧的拉力等于2mg有磁场时，金属棒还受到安培阻力作用，金属棒向下到达的最低位置比没有磁场时高，加速度应小于g，则弹簧的拉力一定小于2mg故C正确D、金属棒最后静止在A处，从释放到金属棒最后静止的过程中，其重力势能减小，转化成内能和弹簧的弹性势能，则电阻R上产生的热量小于mgl故D错误故选：AC【点评】： 本题是电磁感应与力学知识的综合应用，通过分析受力情况，由牛顿第二定律求解加速度关键之处在于运用对比的方法，与金属棒做简谐运动进行比较，确定速度最大的位置和金属棒最低位置，再分析弹簧的拉力，有较大的难度二、非选择题8（8分）（2015

17、文登市二模）用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C用天平测出重锤的质量；D先释放纸带，然后接通电源，打出一条纸带；E测量纸带上某些点间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是CD（将其选项对应的字母填在横线处）（2）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重

18、锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用通过该实验装置可以测阻力的大小若已知当地重力加速度公认为g，打点计时器的打点周期为T，并测得重锤的质量为m试用这些物理量和图2纸带上的数据符号（纸带上的点是打点计时器实际打下的点）表示出重锤下落过程中受到的平均阻力大小F=m（g）【考点】： 验证机械能守恒定律【专题】： 实验题【分析】： （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有这样才能明确每步操作的具体含义（2）利用匀变速直线运动的推理x=aT2可以求出重锤下落的加速度大小根据牛顿第二定律有：mgf=ma，

19、因此只有知道重锤的质量m，即可求出阻力大小【解析】： 解：（1）A、按照图示的装置安装器件，故A正确；B、将打点计时器应该接到电源的“交流输出”上，故B错误，不是操作不当C、因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平故C没有必要D、应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D操作不当没有必要进行的或者操作不当的步骤是：CD；（2）利用匀变速直线运动的推论x=at2a=根据牛顿第二定律有：mgf=ma，因此只有知道重锤的质量m，即

20、可求出阻力大小 f=mgma=m（g）故答案为：（1）CD；（2）m（g）【点评】： 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，求出速度和加速度是解答这类问题的关键9（10分）（2015文登市二模）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线A电压表V1（量程6V、内阻很大） B电压表V2（量程3V、内阻很大）C电流表A（量程3A、内阻很小） D滑动变阻器R（最大阻值10、额定电流4A）E小灯泡（2A、5W） F电池

21、组（电动势E、内阻r）G开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到UI坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=4.5V、内阻r=1.0（结果保留两位有效数字）（3）在UI坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为0.0（结果保留两位有效数字）【考点】： 测定电源的电动势和内阻；描绘小电珠的伏安特性曲线【专题】：

22、 实验题；恒定电流专题【分析】： （1）测电源电动势与内阻实验时，电压表测路端电压，随滑动变阻器接入电路阻值的增大，电压表示数增大；灯泡两端电压随滑动变阻器阻值增大而减小；根据电压表示数变化确定各电路元件的连接方式，然后作出实验电路图（2）电源的UI图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻（3）由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值【解析】： 解：（1）伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电

23、流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，则V1测路端电压，V2测灯泡两端电压，电路图如图所示（2）电源的UI图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻r=1.0（3）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=2.5V，此时电路电流I=2.0A，电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A×1+2.5V+2.0A×R滑，则R滑=0.0故答案为：（1）电路图如图所示；（2）4.5；1.0；（3）0.0【点评】： 电源的UI图象与纵轴的交点是电动势，图象斜率

24、的绝对值等于电源内阻，求电源内阻时要注意看清楚纵轴坐标起点数据是多少，否则容易出错10（18分）（2015文登市二模）光滑水平面上，一个长平板与半圆组成如图所示的装置，半圆弧面（直径AB竖直）与平板上表面相切于A点，整个装置质量M=5kg在装置的右端放一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长平板间的动摩擦因数=0.4，装置与小滑块一起以v0=12m/s的速度向左运动现给装置加一个F=64N向右的水平推力，小滑块与长平板发生相对滑动，当小滑块滑至长平板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B滑块脱离半圆形轨道后又落

25、回长平板已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功Wf=9.5Jg=10m/s2求：（1）装置运动的时间和位移大小；（2）长平板的长度l；（3）小滑块最后落回长平板上的落点离A的距离【考点】： 动能定理；牛顿第二定律；向心力【专题】： 动能定理的应用专题【分析】： （1）以装置为研究对象，利用牛顿第二定律和运动学公式求解即可（2）以滑块为研究对象，利用牛顿第二定律和运动学公式求解即可（3）利用滑块恰好经过最高点利用牛顿第二定律和平抛运动列方程求解【解析】： 解：（1）分析M受力，由牛顿第二定律得：Fmg=Ma1代入数据解得：a1=12m/s2设装置向左运动到速度为0的时间为t1，则有：v0a1

26、t1=0联立并代入数据解得：t1=1s 装置向左运动的距离：x1=12×1m0.5×12×1m=6m（2）对m受力分析，由牛顿第二定律得：mg=ma2代入数据解得：a2=4m/s2设滑块运动到A点时的速度为v1，则：v1=v0a2t1联立并代入数据解得：v1=8m/s 小滑块向左运动的距离为：x2=12×1m0.5×4×1m=10m 则平板长为：l=x2x1=10m6m=4m （3）设滑块在B点的速度为v2，从A至B，由动能定理得：mg×2RWf=在B点有：mg=联立解得：R=0.9m，v2=3m/s小滑块从B点飞出做平抛运

27、动：2R=联立解得：t2=0.6s落点离A的距离为：x=v2t2=3×0.6m=1.8m答：1）装置运动的时间和位移大小6m；（2）长平板的长度l为4m；（3）小滑块最后落回长平板上的落点离A的距离1.8m【点评】： 弄清问题的运动情况和受力情况是解题的关键，灵活利用牛顿第二定律和运动学公式求解是解题的核心，此题综合性较强11（20分）（2015文登市二模）如图所示为一种电磁装置，由粒子源、加速电场、偏转电场、匀强磁场组成在S点有一粒子源，能释放电量为q，质量为m的静止带电粒子带电粒子被加速电压为U，极板间距离为d的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为U的匀强偏转电场（偏转电场中电压正负极随时间做周期性变化），偏转极板长度和极板距离均为L，带电粒子在偏转电场中一次偏转后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场