1、1浙江省嘉兴市第一中学等五校 高三上学期第一次联考物理试题解析【试卷综析】本部分物理试题紧扣教学大纲和新考试大纲,把握了试题的难度,与高考要求一致。选择题分单选和多选单独排列,让考生做题心中有数,选项编排科学,从易到难。而与现实科技结合密切,试题新颖而灵活、考查知识点全面。实验题注重刻度尺的读数和电学设计实验,从实验能力考核学生;计算题更独具一格,新奇而独到,注重学生空间思维的检测,文字阅读量大,稍不注意,就陷入题目陷阱之中,真是达到从能力上检查学生。是一份难得的好信息试卷。一、选择题(本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)【题文】
2、1如图所示,一个 “房子”形状的铁制音乐盒静止在水平面上,一个塑料壳里面装有一个圆柱形强磁铁,吸附在“房子”的顶棚斜面,保持静止状态。已知顶棚斜面与水平面的夹角为 ,塑料壳和磁铁的总质量为 m,塑料壳和斜面间的动摩擦因数为 ,则以下说法正确的是A塑料壳对顶棚斜面的压力大小为 cosgB顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小一定为 C. 顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力的合力大小为 mgD磁铁的磁性若瞬间消失,塑料壳不一定会往下滑动【知识点】物体受力分析、磁场力、力的平衡问题综合考查题。B4、K1【答案解析】D。将塑料壳和圆形磁铁当作整体受力分析,它受重力、支持力(垂直棚面) 、沿斜面向上的摩擦力、铁棚对
3、圆形磁铁的吸引力而处于平衡状态,则塑料壳对顶棚斜面的压力大于 cosmg,A 错;顶棚斜面对塑料壳的摩擦力大小不等于 cosmg,B 错;顶棚斜面对塑料壳的支持力和摩擦力,铁棚对圆形磁铁的吸引力三者的合力为 ,C 错;当磁铁的磁性消失,静摩擦力大小发生变化,但合力可能为零,可能保持静止状态,则塑料壳不一定会往下滑动,D 正确,故选择 D 答案。【思路点拨】本题是在常规受力分析问题上加了圆形磁铁的干扰,容易上当,但要求我们认真分析受力,不忘记了圆形磁铁对铁棚的作用力,只要知道了这个干扰力,就不难选择正确答案了。【题文】2为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡
4、度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车加速上坡时,盘腿坐在座椅上的一位乘客A处于失重状态2B不受摩擦力的作用 C受到向前(水平向右)的摩擦力作用D所受力的合力竖直向上【知识点】受力分析和牛顿第二定律综合应用(含超重和失重)问题考查。B4、C2、C3 。【答案解析】C。将车和人当作整体进行受力分析,沿斜面向上方向合力产生加速度,由此可知 D 答案错;垂直斜面方向合力为零,再将沿斜面向上的加速度进行沿水平方向和竖直方向分解。后隔离人进行受力分析,因为人有水平向右的加速度,则人受到水平向右的静摩擦力(向前) ,C 正确;B 错;竖直方向加速度是向上的,人处于超重状态,A 错误;故本
5、题选择 C 答案。【思路点拨】本题是突出整体和隔离分析法,在思考时,知道车有沿斜面向上的加速度,关键是将此加速度沿水平和竖直方向进行分解,再分析人的两方向的受力和运动状态情况,就不难选择正确答案了。【题文】3从地面以大小为 v1 的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间 t 皮球落回地面,落地时皮球的速度大小为 v2.已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为 g.下面给出时间 t 的四个表达式中只有一个是合理的你可能不会求解 t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断根据你的判断,你认为 t 的合理表达式应为At Btv1 v2g v1 v2
6、gC t Dtv1v2g【知识点】竖直上抛运动、牛顿第二定律综合判断选择考查题。A2、A4、C2 。【答案解析】A。本题分两个过程考虑,上升过程,阻力在变小,向下的加速度也在变小,在最高点为重力加速度,向下运动的过程中,阻力在变大,其向下的加速度也在减小,上升和下降过程都是变速运动,两个过程通过的路程相等,则有:上升的时间为 1t,下降的时间为 2t,运用匀变速模型思考有:11vvgt,22vgt。整个运动时间为:1212vtg,故只有 A 合符此结果,即选择 A 答案。 (还可用作图方法加以判【思路点拨】本题要会将一个复杂的运动过程运用一个简单的物理模型(匀变速运动模型)加以思考,还要会从图
7、线的角度加以分析小球的运动过程,只要具备这些知识就不难选择正确答案。3【题文】4如图,水平路面出现了一个地坑,其竖直截面为半圆。AB 为沿水平方向的直径。一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以 V1、V2 速度从 A点沿 AB 方向水平弹飞出,分别落于 C、D 两点,C ,D 两点距水平路面分别为圆半径的 0.6倍和 1 倍。则 V1:V2 的值为A 3 B 5/ C 5/13 D 5/3【知识点】平抛运动规律考查选择题。D2【答案解析】C。设圆弧的半径为 R,依平抛运动规律得: 1xvt, 2t。联立类比得:12211(0.6).4vxttt。时间由竖直方向作自由落体运动
8、来比较:221ygtt。由两式类比得:12yt。其中 2R,2211()55RR。则有:125ty,代入速度比式子得:23v。由此可知本题应该选择 C 答案。【思路点拨】本题是平抛运动规律应用选择题,求解的关键是依规律列出两颗石子表达式进行类比,但要注意根据题意确定水平位移和竖直位移的相互关系(要根据几何知识求解) ,将水平位移和竖直位移的类比关系代入速度比值表达式中就能得到最终正确答案。【题文】5 如图所示的电路中,电电动势为 E,内阻为 R,L1 和 L2 为相同的灯泡,每个灯泡(阻值恒定不变)的电阻和定值电阻相同,阻值均为 R,电压表为理想电表,K 为单刀双掷开关,当开关由 1 位置打到
9、 2 位置时,下列说法错误的是:A电压表读数将变小BL1 亮度不变,L2 将变亮C L1 将变亮,L2 将变暗D电的发热功率将变大CDBA V O4【知识点】恒定电流部分检测灯泡明暗程度和仪表读数变化、功率大小变化选择题。J1、J2。【答案解析】C。开关在位置 1 时,外电路总电阻3=R2总,电压表示数,同理,两灯电压 ,电源内阻的发热功率为开关在位置 2 时,外电路总电阻 ,,电压表示数 ,,灯泡L1 的电压 ,L2的电压 ,电源内阻的发热功率为综上所述,电压表读数将变小,A 正确,L1 亮度不变,L2 将变亮故 B 正确 C 错误电源内阻的发热功率将变大D 正确;故选择错误答案为 C。【思
10、路点拨】本题考查了全电路欧姆定律和电功的计算,它属于电路变化问题模型题,它从 1 掷到 2 时,要分清两种情况电阻的大小,由电阻的变化而引起的电路中的电流的变化,导致电压和功率的变化,要通过计算加以比较选择答案,而本题是反而道其形之,切切注意选择的是错误答案。【题文】6如图所示,电荷 q 均匀分布在半球面上,球面的半径为 R,CD 为通过半球顶点 C 与球心 O 的轴线。P 、Q 为 CD 轴上在 O 点两侧,离 O 点距离相等的二点。如果是带电量为 Q 的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等。则下列判断正确的是AP 点的电势与 Q 点的电势相等BP 点的电场强度与 Q 点的电场强
11、度相等C在 P 点释放静止带正电的微粒(重力不计) ,微粒将作匀加速直线运动D带正电的微粒在 O 点的电势能为零5【知识点】静电场中变形对称选择考查题,难度中偏难。I1、I2 。【答案解析】B。本题考查的是半球面的静电场问题。带电量为 Q 的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,左半球面在 P、Q 点的场强与右半球面在两个点的场强大小相等方向相反,P、Q 点关于 O 点对称,则左或右球面在 P 点的电场强度与 Q 点的场强相等,从P 到 Q 场强先增大后减小,B 正确;如果是整个球面,在 P、Q 的电势均相等,现只有左球面,则 P 点的电势高于 Q 点的电势,A 错误;在 P 点释放静止带正电
12、的微粒(重力不计) ,微粒将作变加速直线运动,C 错误,因为电势零点并没有选定,故不能确定 O 点电势为零,带正电的微粒在 O 点的电势能不一定为零,D 错误;故选择 B 答案。【 思路点拨】本题是考查半球面的静电场问题,要注意导体处于静电平衡时,内部电场强度为零,导体是一个等势体,表面是一个等势面,求解时,还要注意它的对称性,只要把握了这些,认真分析各处的电场强度和电势的高低,就不难选择正确答案。【题文】7如图所示,在一个直立的光滑管内放置一个轻质弹簧,上端 O 点与管口 A 的距离为 2x0,一个质量为 m 的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点 B,压缩量为x0,不计空气阻力,则正确
13、的是A小球运动的最大速度等于 02gx B弹簧的劲度系数为 0C球运动中最大加速度为 g D弹簧的最大弹性势能为 3mgx0【知识点】胡克定律、牛顿第二定律、机械能守恒定律综合考查选择题。C2、E3 。【答案解析】D。小球从 A 到 O 作自由落体运动,到达 O 点的速度为:200gxvgx,接触弹簧后,合力减小,加速度减小,到合力减小到零时,速度达到最大值,所以最大速度是大于 02gx。A 错;小球到达速度最大时:0mmgFkxxk。B 错;达到最大速度后,小球和向下压缩弹簧到达 B 点,6加速度反向,竖直向上,在 B 点时,其加速度值大于 g,C 错;根据机械能守恒定律得:03mgxE弹。
14、故 D 正确,从而选择 D 答案。【思路点拨】本题考查了牛顿第二定律之间又考查了胡克定律,机械能守恒定律;求解题的关键是分析小球压缩弹簧后是作什么运动,处于什么状态,要以小球所受重力和弹力平衡时为切入点。要知道小球从 A 到 O 是作自由落体运动,从 O 到 B 是先作加速度减小的加速运动,后作加速度(反向)增大的减速运动,只要分析清楚了这些,求解本题就不是什么难事了。【题文】8已知一足够长的传送带与水平面的倾角为 ,以一定的速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图 a 所示) ,以此时为 t=0 时刻纪录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系,如图 b
15、所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,其中两坐标大小 v1 v2) 。已知传送带的速度保持不变, g 取 10m/s2。则下列判断正确的是( )A0 t1 内,物块对传送带做正功B物块与传送带间的动摩擦因数为 ,tanC 0t2 内,传送带对物块做功为D. 系统产生的热量一定比物块动能的减少量大【知识点】功的计算、摩擦力的判断和计算、动能定理。B2、E2。【答案解析】D。由图可知:物块先向下运动后向上运动,则知传送带的运动方向向上。 10t时间内,物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,则物块对传送带做负功。A 错;在 2时间内,物块向上运动,则有: cosintamg,B 错;t时间内,由
16、图可知:它所围的面积是物块发生的位移,物块的总位移沿传送带向下,高度下降,重力对物块做正功,设为 GW,根据动能定理得:221GWmv,则传送带对物块做的功221mv。由此可知 C 错;物块的重力势能减小, ,动能也减小,都转化为系统产生的内能,由能量守恒定律可知:系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小,D 正确,故选择 D 答案。【思路点拨】本题是由速度图像来分析传送带上物块运动情况,再判断物块在传送带上的受力情况,依此就可得到摩擦因数的范围,还要根据动能定理求物块对传送带所做的功。由图可看出:物块先沿传送带向下运动后沿传送带向上运动,则可知传送带是向上运动;7由此就可知摩擦力在各段
17、时间内做功情况,还要根据能量守恒定律来判断系统产生热量情况,依此得出本题的正确答案。二、不定项选择题(本题共 4 小题。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)【题文】9人类向宇宙空间发展最具可能的是在太阳系内地球附近建立“太空城” 。设想中的一个圆柱形太空城,其外壳为金属材料,长 m160,直径 0,内壁沿纵向分隔成 6个部分,窗口和人造陆地交错分布,陆地上覆盖 5.厚的土壤,窗口外有巨大的铝制反射镜,可调节阳光的射入,城内部充满空气、太空城内的空气、水和土壤最初可从地球和月球运送,以后则在太空城内
18、形成与地球相同的生态环境。为了使太空城内的居民能如地球上一样具有“重力” ,以适应人类在地球上的行为习惯,太空城将在电力的驱动下,绕自己的中心轴以一定的角速度转动。如图为太空城垂直中心轴的截面,以下说法正确的有A太空城内物体所受的“ 重力” 一定通过垂直中心轴截面的圆心B人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供C太空城内的居民不能运用天平准确测出质量D太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大,太空城的居民受到的“重力” 越大【知识点】万有引力定律应用科技信息选择考查题。D5【答案解析】ABD。根据万有引力定律内容可知,太空城内物体所受的“ 重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心的,A 正确
19、;人能随太空城自转,它所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供才能满足此要求,B 正确;它是等效于地球,所以能用天平在太空中准确测量物体的质量,C 错;当旋转的角速度越大,所需的向心力越大,也就是等效的重力越大,D 正确;故本题选择 ABD 答案。【思路点拨】本题是一道科技设想材料信息选择题。求解本题时,要认真阅读题意,模拟出物理模型地球模型是什么力提供的向心力?当旋转的角速度越大,随着运动的物体所需的向心力就越大等效地球的重力就越大,依此分析选择正确答案。【题文】10如图所示,AB、CD 是一个圆的两条直径,该圆处于匀强电场中,电场强度方向平行该圆所在平面,在圆周所在的平面内将一个带正电的粒子
20、从 A 点以相同的速率沿不同方向射向圆形区域,粒子将经过圆周上的不同点,其中经过 C 点时粒子的动能最小。若不计粒子所受的重力和空气阻力,则下列判断中正确的是不断A电场强度方向由 A 指向 BB电场强度方向由 C 指向 DC粒子到达 B 点时动能最大D粒子到达 D 点时电势能最小8【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动;电场强度。I1、I3 。【答案解析】BD 带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从 A 点进入圆形区域中,只在电场力作用下从圆周上不同点离开圆形区域,从 C 点离开圆形区域的带电微粒的动能最小则说明电场力做功最小,从而得出 C 点是沿电场强度方向离 A 点最近电场力做功就是电量与两
21、点的电势差的乘积仅在电场力作用下从 A 点进入,离开 C 点的动能最小,电势能最大,则 C 点是沿电场强度方向离 A 点最近,所以电场线与过 C 的切线相垂直,由于带电微粒是带正电,故匀强电场的方向沿 CD 方向故 A 错,B 正确;由上可知,电场线方向从 C 到 D,由沿着电场线方向,电势降低,则有 D 点的电势能最小,动能最大,故 C 错误,D 正确;故选:BD【思路点拨】本题是带正电的粒子以相同的动能沿着各个方向从 A 点进入圆形区域中,只在电场力作用下从圆周上的不同点离开圆形区域,从 C 点离开的粒子动能最小。也说明电场力做功最小。从而得出 C 点是沿电场强度方向离 A 点最近的点。电
22、场力做功是电荷量与两点之间的电势差之积。还要知道电势能变化与动能变化关系,也要知道电势能等于电荷量与电势的积,依此就可很快选择正确答案。【题文】11如图(甲)所示的电路,不计电表内阻的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表 V1 和 V2 随电流表 A 的示数变化的两条实验图像,如图(乙)所示。关于这两条实验图像:A图线 b 的延长线一定过坐标的原点 OB图线 a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电的电动势C图线 a、b 交点的横坐标和纵坐标值的乘积小于电的输出功率D图线 a、b 交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻 Ro 消耗的电功率【知识点】闭合电路图线问题选择题路端电压与电流关系图线
23、、电压与电流关系图线考查题。J2、J3【答案解析】答案:ABD 解析:A、当电路中电流增大时,电源的内电压增大,路端电压减小,电压 V2 的示数增大,内电压增大,电压表 V1 的读数减小,则根据图象可知,图象b 是电压表 V2 的示数与 I 的关系图象而 R 是定值电阻,电压与电流成正比,则图象 b 的9延长线一定过坐标原点 O故 A 正确B 、图象 a 是电压表 V1 的示数与 I 的关系图象,反映电源的特性,当 I=0 时,U=E,故图线 a 的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源的电动势故 B 正确CD、图象 a 反映电源的特性,图象 b 反映电阻 R 的特性,两图象的交点表示电阻 R 接在
24、该电源上的工作状态,则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下电阻 R 消耗的瞬时功率,也表示电源的输出功率由此可知,C 错,D 正确;故本题选择 ABD 答案。【思路点拨】本题是识图线引出闭合电路物理模型,根据欧姆定律分析得知,当电路中电流增大时,电压 V1 的示数增大,内电压增大,电压表 V2 的读数减小,即可知两条图线分别是哪只电压表示数的图象分析两图象的交点表示电阻 R 接在该电源上的工作状态这是解本题的关键。也就是要求我们理解图线交点的物理意义,其它就好办了,也就容易选择正确答案。【题文】12如图所示,在平行竖直虚线 a 与 b、b 与 c、c 与 d 之间分别存在着垂直于虚线的匀强电场
25、、平行于虚线的匀强电场、垂直纸面向里的匀强磁场,虚线 d 处有一荧光屏。大量正离子(初速度和重力均忽略不计)从虚线 a 上的 P 孔处进入电场,经过三个场区后有一部分打在荧光屏上。关于这部分离子,若比荷 q/m 越大,则离子 A经过虚线 C 的位置越低 B 经过虚线 C 的速度越大C打在荧光屏上的位置越低 D打在荧光屏上的位置越高 【知识点】带电粒子在电场、磁场中偏转问题考查选择题。I3、K2 、K3。【答案解析】BD。当离子在 a 与 b 之间时,根据动能定理得21abmvqU,则2abqUvm,故比荷越大,经过 b 的速度越大;同理在 b 与 c 之间时,比荷越大,经过c 的速度越大,即进
26、入磁场的速度就越大;当离子进入磁场时,做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即2vqBR,则mvBq,故可知比荷越大,R 越小,打在荧光屏上的位置越高。AC 错,BD 正确;故选择 BD 答案。【思路点拨】本题的带电粒子在 ab 区间做匀加速直线运动,电场力做功等于粒子动能的增加;带电粒子在 bc 的区间做类平抛运动,将运动分解成竖直方向的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动,代人运动学的公式即可;粒子在 cd 的区间内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,写出动力学方程,利用行讨论粒子在复合场中的运动,必须搞清粒子在每个过程中的受力特点及速度的关系,从而搞清粒子在不同过程中的运动性质,从而为合
27、理地选择解题方法提供科学的依据这样就能很快选择正确答案。本题有一定的难度 第 II 卷10三、填空、实验(本题有 3 小题 ,共 20 分)【题文】13 (8 分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置示意图如图 1 所示:实验步骤:A将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于 1m,将导轨调至水平。B用游标卡尺测量挡光条的宽度 l,结果如图 2 所示,由此读出 l=_mm。C由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离 s=_cm。D将滑块移至光电门 1 左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门 2。E从数字计时器(图 1 中未画出)上分别读出挡光条通过光电门 1 和光
28、电门 2 所用的时间t1 和 t2。F用天平称出滑块和挡光条的总质量 M,再称出托盘和砝码的总质量 m。用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式:(1 )在滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中,系统势能的减少 Ep=_(重力加速度为 g) 。(2 )如果 Ep=_,则可认为验证了机械能守恒定律。【知识点】验证机械能守恒定律实验。E5。【答案解析】答案:9.30、60.00、 mgs、211()lMt。解析:(1 )由图 2 可知: 9.0.569.30lm。由图导轨标尺读出两光电门中心之间的距离为:82scc。系统势能减少量为 PEmghs。(2 )由于档光条宽度很小,因此将挡光条通过光电门的平均速度作为瞬时速度:1lvt、2lt。根据动能表达式系统的动能有:211()KlMt、22()KlEMmt。则系统动能的变化值为:10 cm0 20 0 1 2 主尺游标图 2