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全国大联考2015届高三第四次联考物理试卷考生注意:1本试卷共100分。考试时间90分钟。2答题前,考生务必将密封线内的项目填写清楚。3请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。4本试卷主要考试内容:必修1,必修2,选修31电场和恒定电流。第I卷 (选择题 共40分)选择题部分共10小题每小题4分共40分。在每个小题给出的四个选项中,16小题只有一个选项正确710小题有多个选项正确;全部选对的得4分选对但不全的得2分有选错或不答的得0分。1足球以8 ms的速度飞来,运动员把它以12 ms的速度反向踢回,踢球时间是0.2 s, 以球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度为 A. 200ms2 B. 200 ms2 C. 100 ms2 D100 ms2答案C解析:a=m/s2 =100ms2,选项c正确。2某同学上过体育课后用网兜把质量为m的足球挂在光滑竖直墙壁上的P点,已知悬线与墙面的夹角为,重力加速度为g,网兜的重力不计,则足球对墙壁的压力为 A. mgtan B. mgsin C. mgcos D答案A解析:对足球受力分析如图所示,由几何关系可得:Nmgtan,根据牛顿第三定律,足球对墙壁的压力为mgtan,选项A正确。3将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出,图甲是向上运动的频闪照片,图乙是下降时的频闪照片,O是运动的最高点,甲、乙两次的闪光频率相同。重力加速度为g,假设小球所受阻力大小不变,则可估算小球受到的阻力大小约为A. mg B. mg C. mg D. mg答案B 解析:设每块砖的厚度是d,向上运动时:9d-3d=aT2,向下运动时:3d-d=a/T2 ,联立解得:a :a/ = 3:1,根据牛顿第二定律:mg+f = ma、mg一f=ma/ ,联立解得:f = mg/2。选项B正确:4如图所示,AB杆以恒定角速度绕A点在竖直平面内顺时针转动,并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动,AO间距离为h。运动开始时AB杆在竖直位置,则经过时间t(小环仍套在AB和OC杆上)小环M的速度大小为A. B. C. h Dhtant答案A解析:经过时间t,OAB=t,则AM的长度为h/(cost),AB杆上M点绕A点的线速度v=h/(cost) 。小环M的速度沿水平杆方向,将小环M的速度沿平行于AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,垂直于AB杆上的分速度等于M点绕A点的线速度v,则小环M的速度v/ = =。选项 A正确。5我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500的模拟实验活动。假设王跃登陆火星后,测得火星的半径是地球半径的1/2 ,质量是地球质量的1/9。已知地球表面的重力加速度为g,地球的半径为R,引力常量为G,王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度为h,忽略自转的影响,下列说法正确的是 A. 火星的密度为 B. 火星表面的重力加速度是 C. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为2:3 D王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是答案A解析:对地球表面一质量为m的物体,由牛顿第二定律,有G=mg,则M=gR2/G,火星的密度= ,选项A正确;对火星表面一质量为m/的物体,由牛顿第二定律,有Gm/g/ ,则g/4g/9,选项B错误;火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比;选项c错误;王跃在地球上和火星上跳高时,分别有h=和h/=,由以上各式解得,在火星上能达到的最大高度是4g/9,选项D错误。6如图所示,一个电荷量为Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点,另一个电荷量为Q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0 。沿它们的连线向甲运动,运动到B点时的速度为v,且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f,AB间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法正确的是 A. 点电荷乙从A点向O点运动的过程中,其加速度逐渐增大 B. 点电荷乙从A点向O点运动的过程中,其电势能先增大再减小 C. OB间的距离为 D在点电荷甲形成的电场中,AB间的电势差UAB=答案C解析:电荷乙受到的阻力不变,甲、乙靠近的过程中库仑力增大,乙在运动到B点之前,乙做加速度逐渐减小的减速运动,选项A错误;在乙向左的运动过程中电场力一直做正功,电势能一直减小,选项B错误;当速度最小时有:f=F库=k,解得:r=,选项C正确;乙从A运动到B的过程中,根据动能定理有:UAB q =fL0=mv2mv02,所以A、B两点间的电势差UAB=,选项D错误。 7在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是A. 电压表的示数变大B. 电流表的示数变小C. 电容器C所带的电荷量增多D. a点的电势降低答案AD解析:由题图可知,电压表与R1并联,R3与电流表串联后与R2并联,两部分串联后接在电源两端,在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,故总电阻减小,流过电源的电流增大,路端电压减少,R1两端电压增大,电压表示数变大,a点电势降低,故选项A、D正确;R2两端电压减少,电容器与R2并联,故电容器所带电荷减少,所以选项C错误;流过R2电流减小,又因为总电流增大,所以流过电流表的电流增大,选项B错误。8某同学设计了一种静电除尘装置,如图甲所示,其中有一条长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板为绝缘材料,上、下面板为金属材料,上、下两面板与电压恒为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道时的水平速度为v0,当碰到下板后其所带的电荷被中和,同时尘埃被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值,称为除尘率。不计尘埃所受的重力及尘埃之间的相互作用,要增大除尘率,则下列措施可行的是A. 只增大电压U B只增大高度dC. 只加长长度LD. 只增大尘埃被吸入的水平速度v0 答案AC解析:尘埃做类平抛运动,到达下板的尘埃被收集,设有尘埃能够飞出除尘装置,则其竖直偏移y=at2=t2 = ,要增大除尘率,必须增大尘埃在通道内的偏移量,则可以增大U、L,减小d、v0,选项A、C正确。9图示轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成的,半圆轨道的圆心为O,直径BOD在竖直方向,最低点B与直轨道平滑连接,一质量为m的小滑块从距最低点高为h的A处由静止释放,不计一切摩擦。则A. 若滑块能通过圆轨道的最高点D,则h最小为25RB. 若h=2R,当滑块到达与圆心等高的C点时,对轨道的压力为3mgC. 若h=2R,滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D若要使滑块能返回到A点,则hR答案ACD解析:要使物体能通过最高点D,设滑块通过D点的最小速度为v,则由mg=m可得:v=,由机械能守恒定律可知,mg(h2R)=mv2,解得h=25R,选项A正确;若h=2R,由A至C,由机械能守恒定律可得mg(2RR)= mvC2,在C点,由牛顿第二定律有N=m,解得N=2mg,由牛顿第三定律可知选项B错误;若h=2R,小滑块不能通过D点,将在C、D中间某一位置开始做斜上抛运动而离开轨道,选项C正确;由机械能守恒可知选项D正确。10如图所示,一长为L的直杆AB与水平面成角固定,在杆上套一质量为m的小滑块,杆底端B点处有一弹性挡板,杆与板面垂直,滑块与挡板碰撞后,以原速率返回。现将滑块拉到A点由静止释放,滑块与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点,重力加速度为g,由此可以确定A. 滑块下滑时加速度的大小a1=gsinB. 滑块与杆之间的动摩擦因数=tanC. 滑块最终将停在杆的底端D. 滑块第一次下滑所用的时间t=答案AC解析:设AB长为L,第一次到达底端速度为v。由v2=2ax得下滑过程:v2=2a下L,上滑过程:v2=2a上 a上L ,由牛顿第二定律得,下滑时的加速度a下 ,上滑时的加速度:a上,联立各式,得:a下=gsin a , a上= gsin a,选项A正确;又f=mgsin a, f=fN=mgcos a ,两式联立得:= tan a,选项B错误;因滑杆粗糙且f d/2 (1分) 故带电微粒不能从极板间射出。 (1分)16(13分)图甲为竖直放置的离心轨道,其中圆轨道的半径r=050 m,在轨道的最低点A处和最高点B处各安装了一个压力传感器(图中未画出),小球(可视为质点)从斜轨道的不同高度由静止释放,可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力FA和FB的大小,g取10ms2。 (1)若不计小球所受的阻力,且小球恰能过B点,求小球通过A点时速度vA的大小。 (2)若不计小球所受的阻力,小球每次都能通过B点,且FB随FA变化的图线如图乙中的a所示,求小球的质量m。 (3)若小球所受阻力不可忽略,小球的质量m=015 kg,FB随FA变化的图线如图乙中的b所示,求当FA=16 N时,小球从A运动到B的过程中损失的机械能E。16解:(1)若小球恰能通过B点,设小球通过B时的速度为vB 根据牛顿第二定律,有:mg=m (1分) 根据机械能守恒定律有: mvA2 =mvB2+ mg2r (1分) 解得:vA=5 ms (1分) (2)根据第(1)问及图乙可知:当小球通过A点时的速度vA=5 ms时,小球对轨道压力的大小FA1= 6 N (1分) 设小球通过A点时,轨道对小球支持力的大小为FA2 。根据牛顿运动定律,有: FA1 =FA2 且FA2mg=m (2分) 解得:m=01 kg (1分)(3)根据图乙可知:若小球通过A点时对轨道压力的大小FA=16 N,则小球通过B点时对轨道压力的大小FB=6 N (1分) 设小球通过A、B时轨道对小球的支持力的大小分别为FA/,FB/,速度分别为vA/、vB/,则根据牛顿运动定律有: FA/=FA且FA/mg= (1分) FB/=FB且FB/mg= (1分) 在小球从A点运动到C点的过程中,根据功能原理又有: mvA/2 =mvB/2+ mg2r +E (2分)解得:E0.25 J (1分) - 21 -
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