上海市高考物理压轴试卷（含解析）

2015年上海市高考物理压轴试卷

一、单项选择题（共16分，每小题2分，每小题只有一个正确选项）

1.（2分）（2015•上海模拟）下列有关分子运动理论的各种说法中正确的是（）

A.温度低的物体内能小

B.温度低的物体，其分子运动的平均动能也必然小

C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大

D.的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能可能不相同

2.（2分）（2015•上海模拟）一定质量的理想气体，经过一个绝热膨胀过程，则此过程中理想

气体的（）

A.内能增大B.温度升高C.压强减小D.对外界不做功

3.（2分）（2015•上海模拟）在牛顿第二定律公式F=kma中，比例系数k的数值（）

A.在任何情况下都等于1

B.是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的

C.是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的

D.在国际单位制中一定不等于1

4.（2分）（2015•上海模拟）电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电，关于路端电压

说法正确的是（）

A.因为电源电动势不变，所以路端电压也不变

B.因为U=IR,所以当I增大时，路端电压也增大

C.因为U=E-Ir,所以当I增大时，路端电压下降

D.若外电路断开，则路端电压为零

5.（2分）（2015•上海模拟）如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的

是（）

A.a、b为异种电荷B.a、b为同种电荷

C.A点场强大于B点场强D.A点电势低于B点电势

6.（2分）（2015•上海模拟）两个半径为1cm的导体球分别带上+Q和-3Q的电量，两球心相

距90cm时相互作用力为F,现将它们碰一下后放在球心间相距3cm处，则它们的相互作用力

大小（）

A.300FB.1200FC.900FD.无法确定

7.（2分）（2015•上海模拟）如图所示，粗细均匀U形管中装有水银，左端封闭有一段空气柱,

原来两管水银面相平，将开关K打开后，放掉些水银，再关闭K,重新平衡后若右端水银下降

h,则左管水银面（）

A.不下降B.下降h

C.下降高度小于hD.下降高度大于h

8.（2分）（2015•上海模拟）A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们

的路程之比为4：3,运动方向改变的角度之比为3：2,它们的向心加速度之比为（）

A.1：2B.2：1C.4：2D.3：4

二、单项选择题（共24分，每小题3分，每小题只有一个正确选项）

9.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开

关S闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为9,则（）

A.当开关S断开时，若减小平行板间的距离,则平角0增大

B.当开关S断开时，若增大平行板间的距离,则平角0变小

C.当开关S闭合时，若减小平行板间的距离,则平角0增大

D.当开关S闭合时，若减小平行板间的距离,则平角0减小

10.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半

径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球，开始时小球位于A点,

此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°,之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最

低点B时的速率为v,此时小球与圆环之间的压力恰好为零，己知重力加速度为g,下列分析

正确的是（）

A.轻质弹簧的原长为R

2

B.小球过B点时，所受的合力为mg+m工-

R

C.小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能

D.小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR-Ld

2

11.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，A、B分别为竖直放置的圆轨道的最低点和最高点，

己知轨道半径为0.5m,小球通过A点时速度大小为2听m/s,则该小球通过最高点B的速度值

可能是（）

A.2.lm/sB.3.2m/sC.6.2m/sD.10m/s

12.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n,：n2=2：1,原线

圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R,当输入端接通电源后，电流表读

数为I,电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不

计，则图中电压表的读数为（）

D.1IR+照

4I

13.（3分）（2015•上海模拟）普通的交流电源表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通

常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为％,cd

一侧线圈的匝数较多，工作时电流为1“，为了使电流表能正常工作，则（）

A.ab接MN、cd接PQ,Iab>IcdB.ab接MN、cd接PQ,U<IC<I

C.ab接PQ、cd接MN,Iab<L,iD.ab接PQ、cd接MN,

14.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，a、b两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上速

度-时间图象，已知a、b曲线关于他们两交点的连线对称，且在t2时刻两车相遇，下列说法

正确的是（）

V

A.在t「t2这段时间内，两车位移等大

B.在t「t2这段时间内的相同时刻，a车与b车加速度大小相等

C.L时刻两车也相遇

D.3时刻a车在前，b车在后

15.（3分）（2015•上海模拟）如图，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时,

圆环紧靠着插栓.不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位

于圆环中心，下列说法正确的是（）

A.增大甲、乙两力,且甲力增加较多

B.增加乙、丙两力,且乙力增加较多

C.增加甲、丙两力,且甲力增加较多

D.增加乙、丙两力,且丙力增加较多

16.（3分）（2015•上海模拟）一列水波穿过小孔发生衍射现象，衍射后水波能量减小表现为

（）

A.波长增大B.周期增大C.频率减小D.振幅减小

二、多项选择题（共16分，每小题4分，每小题有二个或三个正确选项，全对得4分，选对

但是不全得2分，选错或不选得0分）

17.（4分）（2015•上海模拟）如图所示的均匀水平杆0B重为G,左端0为固定在墙上的转动

轴.跨过定滑轮P的细绳的左端系在杆的中点A,右端系在B端，PB竖直向上，AP与水平方

向的夹角为30°.定滑轮被竖直绳CP和水平绳PD系住.则下列结论中正确的是（）

A.跨过定滑轮的细绳所受的拉力是_|G

B.CP绳所受的拉力是_|G

C.PD绳所受的拉力是

55

D.轴0受到的水平拉力

18.（4分）（2015♦上海模拟）下列说法中正确的是（）

A.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大

B.布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动

C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D.第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律

E.某气体的摩尔体积为v,每个分子的体积为v。，则阿伏加德罗常数可表示为N,、=工

V。

19.（4分）（2015•上海模拟）如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足

够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环一个水平向右的

初速度v。，在以后的运动中下列说法正确的是（）

义八xxXxBX

।XGXXXX=X

A.圆环可能做匀减速运动

B.圆环可能做匀速直线运动

C.圆环克服摩擦力所做的功可能为LvJ

2

32

D.圆环克服摩擦力所做的功不可能为Lv/-

22q2B2

20.（4分）（2015•上海模拟）如图所示的电路中，定值电阻R、R?、R3>R,的阻值均为R。，理

想电压表读数U,变化量的绝对值△!1,理想电流表读数I,变化量的绝对值△【，在滑动变阻

器的滑动端自右向左滑动的过程中，下列判断正确的是（）

A.U增大，I减小B.乜增大C.△口噌大D..4y<R（,

IAlAl

四、填空题（共20分，每小题4分）

21.（4分）（2015•上海模拟）在《研究有固定转动轴的物体平衡》实验中:

（1）判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是；

（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤是因为：.

22.（4分）（2015•上海模拟）如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方

向，其中Li为原线圈，L?为副线圈.

（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路.

（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查

清的绕制方向（选填"L”、"LJ或"L

和）.

闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于一端（选填“左”或“右”）.

23.（4分）（2015•上海模拟）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的

光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R（R视为质点），将玻璃管的开

口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时

玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动.

（1）同学们测出某时刻R的坐标为（4,6）,此时R的速度大小为_cm/s,R的加速度大小为

________________________________________________cm/s2.

（2）（单选）R在上升过程中运动轨迹的示意图是如图的

24.（4分）（2。⑹上海模拟）盥发生衰变有多种可能性.其中的一种可能是,23即先

92

衰变成瓢i,再经一次衰变变成产（X代表某种元素），或再经一次衰变变成bn,

21取和bTi最后都衰变成208b,衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程

a8182

中是a衰变；_是6衰变.

溜U一整Bi旦个X

②||③

25.（4分）（2015•上海模拟）如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖

直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里.线框向

上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然

后落下并匀速进入磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力耳，且线框不发生

转动，贝I：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v产」线框在上升阶段通过磁场过程中产生的

焦耳热Q=.

五、实验题（共24分）

26.（3分）（2015•上海模拟）在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，

另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个

弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.

①实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说

法是正确的（填字母代号）

A.将橡皮条拉伸相同长度即可

B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

②同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是（填

字母代号）

A.两细绳必须等长

B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些.

27.（6分）（2015•上海模拟）某学习小组可用如图甲所示的实验装置来做系列实验.（设钩码

的质量为m,小车和车内祛码的总质量为M）

（1）下列说法正确的是_________________________

A.用该装置可以测定当地的重力加速度

B.用该装置可以探究牛顿第二定律，以小车为研究对象时，要保证拉力近似等于钩码的重力,

因此必须满足m<<M

C.可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<M

D.可以用该装置探究动能定理，以钩码和小车整体为研究对象，但不必满足m<VM

（2）某同学在用该探究“在处罗一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”时，由于

改变小车和祛码的总质量M时，小车所受的阻力也会变化，本实验改变M时是否要重新平衡

小车所受的阻力？（选填“是”或“否”）.

（3）图乙为某次实验得到的纸带，A、B、C、D、E、F、G是按打点顺序依次选取的计数点，

计数点间的距离如图所示，相邻计数点间时间间隔为0.1s,则小车的加速度大小约为—m/s?

（保留两位有效数字）.

28.（8分）（2014•北京）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量

减小实验误差.

（1）应该选择的实验电路是图1中的（选项“甲”或“乙”）.

4CW

―©------------------©--------

II------，-----------1|------c/-----J

甲乙

图1图2

(2)现有电流表(0-0.6A),开关和导线若干，以及以下器材:

A.电压表(0-15V)B.电压表(0-3V)

C.滑动变阻器(0-500)D.滑动变阻器(0-5000)

实验中电压表应选用；滑动变阻器应选用；(选

填相应器材前的字母)

(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,

请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线.

序号123456

电压U(V)1.451.401.301.251.201.10

电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480

(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=V,内电阻r=Q

(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发

生变化.图3的各示意图中正确反映P-U关系的是

ABCD

图3

29.（7分）（2015•福建模拟）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能

守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通

过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H光电计时器记录下

小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则：

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=_mm.

（2）小球经过光电门B时的速度表达式为.

（3）多次改变高度H,重复上述实验，作出3随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t。、

t2

H。和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：时，可判断小球下落过程

中机械能守恒.

（4）实验中发现动能增加量△品总是稍小于重力势能减少量增加下落高度后，则

-将（选填“增加”、“减小”或"不变”）.

六、计算题（共50分）

30.（10分）（2015•上海模拟）如图所示，在光滑水平台面上静置一质量叫=0.9kg的长木板A,

A的右端用轻绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量m.=0,9kg的物体C栓接.当C从静止开始运动

下落高度为h=0.4m时，在木板A的最右端轻放一质量为niB=3.6kg的小铁块B（可视为质点）,

A、B间的动摩擦因数u=0.25,最终B恰好未从木板A滑落，g取lOm/d,求：

（1）刚放铁块B时，A的速度大小v。；

（2）木板A的长度L；

（3）若当B轻放在木板A的最右端的同时，加一水平向右的恒力，其他条件不变，在保证B

能滑离木板A的条件下，则A、B间因摩擦而产生热量的最大值&多大.

31.（12分）（2015•上海模拟）一圆筒的横截面如图所示，其圆心为0.筒内有垂直于纸面向

里的匀强磁场，磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N,其中M板带正电

荷，N板带等量负电荷.质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，

经N板的小孔S以速度v沿半径S0方向射入磁场中.粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S孔射

出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求:

（1）M、N间电场强度E的大小；

（2）圆筒的半径R；

（3）保持M、N间电场强度E不变，仅将M板向上平移d,粒子仍从M板边缘的P处由静止释

放，粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n.

32.（12分）（2014•常州自主招生）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温

度均为的水槽中，B的容积是A的3倍.阀门S将A和B两部分隔开.A内为真空，B和C

内都充有气体.U形管内左边水银柱比右边的低60mm.打开阀门S,整个系统稳定后，U形管

内左右水银柱高度相等.假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积.

（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）

（ii）将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm,求加

热后右侧水槽的水温.

33.（16分）（2015•上海模拟）光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l=lm,

左侧接R=0.3Q的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度

B=1T,磁场宽度为s=l.5m.一质量m=lkg,电阻r=0.2Q的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂

直且接触良好.金属棒受到水平力F的作用，从磁场的左边界由静止开始做匀加速运动，加

速度a=0.5m/s2.

/(m/)

Af

04xm

图1图2

（1）求水平力F与速度v的关系;

（2）若在金属棒未出磁场区域时撤去外力，此后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-

?【、x,且棒运动到ef处时恰好静止.

m（R+r）

①通过计算证明金属棒在撤去外力后的过程满足动能定理.

②画出金属棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的图线（要求有解析过程，并在坐

标轴上标出关键点）.

2015年上海市高考物理压轴试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题（共16分，每小题2分，每小题只有一个正确选项）

1.（2分）（2015•上海模拟）下列有关分子运动理论的各种说法中正确的是（）

A.温度低的物体内能小

B.温度低的物体，其分子运动的平均动能也必然小

C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大

D.0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能可能不相同

考点：分子的热运动.

专题：分子运动论专题.

分析：温度是分子平均动能的唯一标志，分子动能与分子的速率以及分子质量有关.

解答：解：A、温度是分子平均动能的标志，温度低只能说明分子平均动能小，不能说明分

子势能，而内能包括分子动能和分子势能，故A错误.

B、温度低的物体，分子平均动能一定小，故B正确；

C、温度是分子平均动能的标志，与物体是否运动无关，故C错误.

D、温度是分子平均动能的唯一标志，温度相同说明分子平均动能相同，0℃的铁和0℃的冰，

它们的分子平均动能相同，故D错误.

故选:B.

点评：掌握温度是分子平均动能的“唯一”标志，与其他任何因素无关.

2.（2分）（2015•上海模拟）一定质量的理想气体，经过一个绝热膨胀过程，则此过程中理想

气体的（）

A.内能增大B.温度升高C.压强减小D.对外界不做功

考点：热力学第一定律.

专题：热力学定理专题.

分析：根据题意可知气体做功及吸放热情况，由热力学第一定律可知内能的变化，由温度

和分子平均动能的关系可知分子平均动能的变化.

解答：解：因气体绝热膨胀，故气体对外做功，压强减小，但没有热交换，由热力学第一

定律可知，气体内能减小；

而气体不计分子势能，故内能只与温度有关，因内能减小，故温度降低，则可知分子的平均

动能减小；

故选：C.

点评：气体分子间势能不计，故气体可看作理想气体，其内能只与温度有关；同时还应明

确，温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大.

3.（2分）（2015•上海模拟）在牛顿第二定律公式F=kma中，比例系数k的数值（）

A.在任何情况下都等于1

B.是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的

C.是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的

D.在国际单位制中一定不等于1

考点：牛顿第二定律.

专题：牛顿运动定律综合专题.

分析：在牛顿第二定律的表达式F=kma中，只有在国际单位制中，比例系数k才为1

解答：解：在牛顿第二定律的表达式F=kma中，只有质量m、加速度a和力F的单位是国际

单位时，比例系数k才为1,故C正确，ABD错误.

故选：C.

点评：本题要知道只有F和a的单位采用在国际单位制时，即F的单位为N,质量的单位为

kg,加速度的单位为m/s',比例系数k才为1

4.（2分）（2015•上海模拟）电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电，关于路端电压

说法正确的是（）

A.因为电源电动势不变，所以路端电压也不变

B.因为U=IR,所以当I增大时，路端电压也增大

C.因为U=E-Ir,所以当I增大时，路端电压下降

D.若外电路断开，则路端电压为零

考点：闭合电路的欧姆定律.

专题：恒定电流专题.

分析：给定的电源，其电动势和内阻都不变，与外电路无关，而路端电压随外电阻的增大

而增大，减小而减小.

解答：解：A、电源电动势不变，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小.故A错误.

B、当R增大时，I减小，不能根据U=IR判断路端电压的变化，而由U=E-Ir分析，E,r不

变，I减小，得到U增大.故B错误.

C、因为U=E-Ir,所以当I增大时，路端电压下降，故C正确；

D、若外电路断开，电流为零，根据U=E-Ir,路端电压为E,故D错误；

故选：C.

点评：本题是简单的路动态分析问题.对于路端电压与电流的关系，也可以作出电源的外

特性曲线U-I图线，更直观判断它们的关系.

5.（2分）（2015•上海模拟）如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的

是（）

A.a、b为异种电荷B.a、b为同种电荷

C.A点场强大于B点场强D.A点电势低于B点电势

考点：电场线；电场强度；电势.

专题：电场力与电势的性质专题.

分析：此题根据电场线的分布特点和电场线的疏密含义，即电场线越密，电场越强，顺着

电场线电势降低；进行分析答题.

解答：解：AB、电场线是从正电荷出发，负电荷终止，由电场线的分布图可知a、b为异种

电荷.故A正确，B错误.

C、电场线越密，电场越强，则知A点的场强小于B点的场强，故C错误.

D、顺着电场线电势降低，则A点电势高于B点电势，故D错误.

故选：A.

点评：根据图象的细微区别寻找突破口，是我们必须掌握的一种解题技巧，例如根据两电

荷之间电场强度是否为0判定是否是同种电荷，根据异侧电场线的疏密判定场强的大小，结

合电场线的方向判断电势高低.

6.（2分）（2015•上海模拟）两个半径为1cm的导体球分别带上+Q和-3Q的电量，两球心相

距90cm时相互作用力为F,现将它们碰一下后放在球心间相距3cm处，则它们的相互作用力

大小（）

A.300FB.1200FC.900FD.无法确定

考点：库仑定律.

分析：接触带电的原则是先中和后平分，根据库仑定律的公式9判断相互作用力的

r

大小.但是注意库仑定律的适用条件，库仑定律适用于点电荷的作用力.

解答：解：根据库仑定律得，F=k^詈，接触后分开，两金属球的电量都为-Q，但是两

球靠得太近，不能看成点电荷，库仑定律不再适用，所以无法确定作用力的大小.故D正确,

A、B、C错误.

点评：解决本题的关键知道接触带电的原则是先中和后平分，以及知道库仑定律的适用条

件，库仑定律适用于点电荷的作用力.

7.（2分）（2015•上海模拟）如图所示，粗细均匀U形管中装有水银，左端封闭有一段空气柱,

原来两管水银面相平，将开关K打开后，放掉些水银，再关闭K,重新平衡后若右端水银下降

h,则左管水银面（）

A.不下降B.下降h

C.下降高度小于hD.下降高度大于h

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：对于左边的气体温度不变，体积变大，压强压减小，根据压强平衡来分析下降的高

度大小.

解答：解：原来左右两边的水银等高，说明左边的气体的压强和大气压相等，当放掉一部

分水银之后，左边气体的体积变大，压强减小，右边压强为大气压强，右边的水银下降h,左

边的必定要小于h,所以C正确.

故选C.

点评：根据两边的压强相等，分析封闭气体的压强变化即可，难度不大.

8.（2分）（2015•上海模拟）A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们

的路程之比为4：3,运动方向改变的角度之比为3：2,它们的向心加速度之比为（）

A.1：2B.2：1C.4：2D.3：4

考点：向心加速度.

专题：匀速圆周运动专题.

分析：根据相同时间内转过的角度之比得出角速度大小之比，通过a=r3?得出向心加速度

之比.

解答：解：A、B两艘快艇做匀速圆周运动，由于在相同的时间内它们通过的路程之比是4：

3,所以它们的线速度之比：VA：VB=4：3

由于在相同的时间内运动方向改变的角度之比是3：2,

所以它们的角速度之比：3.：3产3：2

由于向心加速度a=v3,

故向心加速度之比为：aA：aB=（4X3）：（3X2）=2：1；故B正确，A、C、D错误；

故选：B

点评：解决本题的关键掌握角速度的定义式，以及知道加速度与角速度的关系.

二、单项选择题（共24分，每小题3分，每小题只有一个正确选项）

9.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开

关S闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为9,则（）

Ml

A.当开关S断开时，若减小平行板间的距离，则平角0增大

B.当开关S断开时，若增大平行板间的距离，则平角0变小

C.当开关S闭合时，若减小平行板间的距离，则平角9增大

D.当开关S闭合时，若减小平行板间的距离，则平角0减小

考点：电容器的动态分析.

专题：电容器专题.

分析：小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S闭合，电容器两端间

的电势差不变；断开开关S,电容器所带的电量不变.分析板间场强的变化，判断夹角的变化.

解答：解：A、B、断开开关S,电容器所带的电量不变，C=—LL,E=UU=Q得£=■”口组,

4KkddC£S

则知d变化，E不变，电场力不变，9不变.故AB错误.

C、D、保持开关S闭合，电容器两端间的电势差U不变，带正电的A板向B板靠近，极板间

距离减小，由E=U知，板间的电场强度E增大，小球所受的电场力变大，0增大.故C正确,

d

D错误.

故选：C.

点评：解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量.若电容器与电源断开，电量保持不变;

若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变.

10.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半

径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球，开始时小球位于A点,

此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°,之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最

低点B时的速率为v,此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g,下列分析

正确的是（）

A.轻质弹簧的原长为R

2

B.小球过B点时，所受的合力为mg+m2_

R

C.小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能

D.小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR-工nv?

2

考点：功能关系；向心力.

分析：从A到B的过程中，小球的机械能减小.从A到B的过程中，小球受到弹簧的弹力

做负功，重力做正功，根据动能定理分析两个功之间的大小关系.小球过B点时，由重力和

弹簧弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出弹簧的弹力.小球过B点时，合力与速

度垂直，其功率为零.

解答：解：A、由几何知识可知弹簧的原长为&R,故A错误；

2

B、根据向心力公式：小球过B点时，则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力，F^mL,

R

故B错误；

C、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球从A到B的过程中，只有重力和弹簧的弹力

做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能.故C错误.

2

D、根据能量的转化与守恒：mgR=inv+EP

2

得：Er=mgR--Imv2

2

故D正确；

故选：D.

点评：此题中小球的机械能不守恒，可以从能量转化的角度进行分析.确定功的大小，可

以根据动能定理分析总功的正负来判断.

11.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，A、B分别为竖直放置的圆轨道的最低点和最高点，

已知轨道半径为0.5m,小球通过A点时速度大小为2"TI/S,则该小球通过最高点B的速度值

可能是（）

A.2.lm/sB.3.2m/sC.6.2m/sD.10m/s

考点：机械能守恒定律；向心力.

专题：机械能守恒定律应用专题.

分析：小球在光滑的圆轨道内运动，只有重力做功，其机械能守恒，根据机械能守恒定律

得到小球在最高点的速度表达式.小球要能到达最高点，向心力要大于重力，得到最高点速

度的范围，再进行选择.

解答：解：设小球到达最高点B的速度为VB,根据机械能守恒定律得：

22

mg•2R+-invB=-=niVA

22

VB2

得到^vA-4gR-®

小球要能到达最高点，则在最高点B时，得到曲…②

由①②联立得:

解得：gR〈工v,2,

5A

代入得：gRW侬

5

代入①得：VB》

又机械能守恒定律可知，VB<VA=2fm/s,所以,故B正确.

故选：B

点评：本题是机械能守恒定律、向心力等知识的综合应用，关键是临界条件的应用：当小

球恰好到达最高点时，由重力提供向心力，临界速度丫产倔，与细线的模型相似.

12.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比n,：n2=2：1,原线

圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R,当输入端接通电源后，电流表读

数为I,电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不

计，则图中电压表的读数为（）

D.1IR+照

4I

考点：变压器的构造和原理；功能关系；电功、电功率.

专题：交流电专题.

分析：输入功率等于输出功率，电流与匝数成反比，结合功率公式即可求解.

解答：解：电流与匝数成反比，副线圈的电流为21,输入功率等于副线圈消耗的功率：P=

（21）2R+mgv=UL所以电压表的读数U=4IR+照.

I

故选：A.

点评：本题考查了变压器的输入功率等于输出功率，电流与匝数成反比等知识.

13.（3分）（2015•上海模拟）普通的交流电源表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通

常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为L,cd

一侧线圈的匝数较多，工作时电流为％,为了使电流表能正常工作，则（）

A.ab接MN、cd接PQ,Lb>LdB.ab接MN、cd接PQ,Lb<ICd

C.ab接PQ、cd接MN,Iab<LaD.ab接PQ、cd接MN,U>IC<1

考点：变压器的构造和原理.

专题：交流电专题.

分析：电流互感器的作用是使大电流变成小电流，然后利用变压器工作原理即可确定接哪

一端.

解答：解：电流互感器的作用是使大电流变成小电流，所以第>L；

利用变压器工作原理：电流与匝数成反比，所以输入端ab接MN,输出端cd接PQ；

故选：A.

点评：本题考察远距离输电和理想变压器的基础知识，熟练掌握电压、电流等关系是解决

此类题目的关键.

14.（3分）（2015•上海模拟）如图所示，a、b两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上速

度-时间图象，已知a、b曲线关于他们两交点的连线对称，且在心时刻两车相遇，下列说法

正确的是（）

A.在t「t2这段时间内，两车位移等大

B.在t「t2这段时间内的相同时刻，a车与b车加速度大小相等

C.L时刻两车也相遇

D.3时刻a车在前，b车在后

考点：向心力.

专题：匀速圆周运动专题.

分析：根据速度时间图线判断汽车的运动规律，通过图线与时间轴围成的面积表示位移判

断哪个汽车在前.通过图线的斜率判断加速度的变化.

解答：解：A、在心时刻，两车相遇，在t,-t?时间内，a图线与时间轴围成的面积大，则

a的位移大，可知匕时刻，b车在前，a车在后.故A、C、D错误.

B、图线切线的斜率表示加速度，由图象可知，在t2这段时间内的相同时刻，a车与b车

加速度大小相等.故B正确.

故选：B.

点评：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示

位移，图线的切线斜率表示瞬时加速度.

15.（3分）（2015•上海模拟）如图，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时,

圆环紧靠着插栓.不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位

于圆环中心，下列说法正确的是（）

甲

插桂

J-----►丙

圆环

乙

A.增大甲、乙两力，且甲力增加较多

B.增加乙、丙两力，且乙力增加较多

C.增加甲、丙两力，且甲力增加较多

D.增加乙、丙两力，且丙力增加较多

考点：合力的大小与分力间夹角的关系.

专题：平行四边形法则图解法专题.

分析：根据力的合成法则，结合题意，将圆环向上移动，即可判定求解.

解答：解：由题意可知，圆环将竖直向上运动，因此同时增加甲、丙两力，则会出现向乙

反向运动，若要使插栓位于圆环中心，圆环必须偏向左，则甲力增加较多，这样才能实验位

于中心，故C正确，ABD错误；

故选：C.

点评：考查力的合成法则，理解平衡条件的应用，注意使插栓位于圆环中心，是解题的突

破口.

16.（3分）（2015•上海模拟）一列水波穿过小孔发生衍射现象，衍射后水波能量减小表现为

（）

A.波长增大B.周期增大C.频率减小D.振幅减小

考点：波的干涉和衍射现象.

分析：根据衍射原理，绕过阻碍物继续向前传播，则周期与频率不变，面，而波长与波速

有关，因介质确定水波的速度，从而即可求解.

解答：解：由题意可知，水波发生衍射现象，由于频率不变，则周期也不变，因绕过阻碍

物继续向前传播的现象叫波的衍射，由于波速不变，则波长也不变，因衍射后振动能量的分

散，导致振幅减小，故D正确，ABC错误.

故选：D.

点评：本题考查了发生衍射的原理，及衍射过程中的变化与不变化的量，注意振动能量与

振幅有关.

二、多项选择题（共16分，每小题4分，每小题有二个或三个正确选项，全对得4分，选对

但是不全得2分，选错或不选得0分）

17.（4分）（2015•上海模拟）如图所示的均匀水平杆0B重为G,左端0为固定在墙上的转动

轴.跨过定滑轮P的细绳的左端系在杆的中点A,右端系在B端，PB竖直向上，AP与水平方

向的夹角为30°.定滑轮被竖直绳CP和水平绳PD系住.则下列结论中正确的是（）

A.跨过定滑轮的细绳所受的拉力是_|G

B.CP绳所受的拉力是*

c.PD绳所受的拉力是YAG

D.轴。受到的水平拉力

考点:力矩的平衡条件；共点力平衡的条件及其应用.

分析:APB是同一根绳，根据力矩平衡求得绳中张力T,再根据P的平衡由平衡条件求得CP

和PD绳中的拉力.

解答：解：A、以杆0B平衡有：T・L+T,sin30。=G^

由此解得跨过定滑轮的绳所受的拉力T=1G）故A正确；

BC、以P为研究对象受力分析如图所示：

亭fG

Tcr-Tsin300-T=0,所以廿3总+翁会

故B错误，C正确;

D、以杆水平方向受力平衡有，轴0对杆的拉力F=TCOS30°=?G•立第G，故D错误•

525

故选：AC.

点评：本题抓