1、2015届山西省忻州市第一中学高三上学期第一次四校联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法正确的是 A牛顿在研究第一定律时利用了理想实验法 B在探究求合力方法的实验中利用了控制变量法 C电场力做功与重力做功都与运动路径无关，可以把这两种力用类比法研究 D在探究加速度、力和质量三者关系时，先保持质量不变，研究加速度与力关系；后再保持力不变，研究加速度与质量关系，这是等效代替法 答案： C 试题分析：伽利略在探究力和运动的关系时应用了理想实验法，选项 A错误；在探究求合力方法的实验中利用了等效法，选项 B错误；电场力做功与重力做功都与运动路径无关，可以把这两种力用类比法研究，选项 C正确；在
2、探究加速度、力和质量三者关系时，先保持质量不变，研究加速度与力关系；后再保持力不变，研究加速度与质量关系，这是控制变量法，选项 D错误。 考点：物理问题的探究方法 . 下列四幅图的有关说法中正确的是 .（选对一个得 2分，选对两个得 3分，选对 3个得 4分，每选错一个扣 2分，最低得分为 0分）A原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径不是任意的 B发现少数粒子发生了较大 偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围 C光电效应实验说明了光具有粒子性 D射线甲由 粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷 E链式反应属于重核的裂变 答案： ACE 试题分析：根据玻尔理论，原子中的电子绕原子核
3、高速运转时，运行轨道的半径是不连续的一系列值，而不是任意的，选项 A正确；发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的中央有一个很小的核叫原子核，原子的全部正电荷和几乎的质量绝大部分集中在很小的原子核上，选项 B错误；光电效应实验说明了光具有粒子性，选项 C正确；由左手定则可知，射线甲由 粒子组成，每个粒子带一个单位负电荷，选项 D错误；链式反应属于重核的裂变，选项 E正确。故选 ACE. 考点：玻尔理论； 粒子散射实验；光电效应；放射线在磁场中偏转；重核的裂变。 图甲为一列简谐横波在 t=0.10s时刻的波形图， P是平衡位置为 x=1 m处的质点， Q是平衡位置为 x=4 m处的质点，图乙为质点
4、 Q的振动图象，则下列说法正确的是 . A该波的周期是 0.10s B该波的传播速度为 40m/s C该波沿 x轴的负方向传播 D t=0.10s时，质点 Q的速度方 向向下 E. 从 t=0.10s到 t=0.25s，质点 P通过的路程为 30 cm 答案： BCD 试题分析：该波的周期是 0.20s，选项 A错误；波速为： ，选项 B 正确；由图可知 t=0.10s 时刻，质点 Q 向下振动，故波沿 x轴负向传播，选项 C、 D正确；从 t=0.10s到 t=0.25s，经过的时间为 ，因为质点 P不是从最高（或最低）点振动，也不是从平衡位置振动，故质点 P通过的路程不等于3A=30 cm
5、，选项 D错误。 考点：振动图线和波的图线。 下列说法正确的是 . A物体吸收热量，其温度一定升高 B橡胶无固定熔点，是非晶体 C做功和热传递是改变物体内能的两种方式 D布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 E第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律 答案： BCE 试题分析：晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，选项 A错误；橡胶无固定熔点，是非晶体 ，选项 B正确；做功和热传递是改变物体内能的两种方式，选项 C正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，选项 D 错误；第二类永动机是不能制造出来的，尽
6、管它不违反热 力学第一定律，但它违反热力学第二定律，选项 E正确 . 考点：晶体与非晶体；改变物体内能的方式；布朗运动；永动机 . 如图所示，足够长的传送带以恒定速率逆时针运行，将一物体轻轻放在传送带顶端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段物体与传送带相对静止，匀速运动到达传送带底端。下列说法正确的是 A第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体做负功 B第一阶段摩擦力对物体做的功大于第一阶段物体动能的增加量 C第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加量 D全过程物体与传送带间的摩擦生热等于从顶端到底端全过程机械能的增加量 答案： AC 试题分析：
7、A、对小滑块受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，摩擦力开始时方向向下，对物体做正功；当与传送带相对静止时，摩擦力方向向上，故摩擦力做负功，故 A正确； B、根据动能定理，第一阶段合力做的功等于动能的增加量，由于重力和摩擦力都做功，故第一阶段摩擦力对物体做的功小于第一阶段物体动能的增加，故B错误； C、除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，由于支持力不做功，故物体从顶端到共速过程机械能的增加等于此过程摩擦力对物体所做 的功，故 C 正确； D、全过程物体与传送带间的摩擦生热也就是第一阶段摩擦生热，根据答案： C的分析可知全过程物体与传送带间的摩擦生热不等于从顶端到底端全过程机械能的增加量；选项
8、 D错误 . 考点：动能定理及功的求解 . 2010年 9月 29日美国天文学家宣布发现了一颗迄今为止与地球最类似的行星，该行星绕太阳系外的红矮星做匀速圆周运动，公转周期约为 37天，该行星的半径大约是地球半径的 1.9倍，且表面重力加速度与地球表面重力加速度相近，下列关于该行星的说法正确的是 A该行星公转角速度一定比地球的公转角速度大 B该行星 平均密度比地球平均密度大 C该行星近地卫星的运行速度大于地球近地卫星的运行速度 D该行星同步卫星的周期小于地球同步卫星的周期 答案： AC 试题分析：由 可得周期小，角速度大，故 A正确；根据 ，因为行星表面重力加速度与地球相近，半径大约是地球的 1
9、.9倍根据密度的定义式 ，故该行星的平均密度比地球平均密度小，选项 B错误；根据 ，得 ，因为半径是地球的 1.9倍，则该行星近地卫星的运行速度大于地球近地卫星的运行速度 故 C正确；因为不知道该行星的自转周期与地球自转周期的关系，故不能确定该行星与地球的同步 卫星的周期关系；选项 D错误。故选 AC. 考点：万有引力定律的应用。 甲乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是 A甲乙加速时，甲车的加速度大于乙车的加速度 B 20s时，甲乙两车相距最远 C 60s时，甲车在乙车的前方 D 40s时，甲乙两车速度相等且相距 900m 答案： CD 试题分析：甲
10、乙加速时，甲的图线的斜率小于乙的斜率，故甲车的加速度小于乙车的加速度，现象 A错误； 40s时，甲、乙两车速度相等，两车相距最远，甲的位移 ，乙的位移 ，甲乙相距 900m，故选项 B错误， D正确； 60s时，甲的位移，乙的位移 故 60s 时，甲车在乙车的前方，选项 C正确。 考点： v-t图线；追击问题 . 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，已知原副线圈的匝数比为，现给原线圈两端加电压为 (v)，负载电阻 k， I1、I2表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的 是 A副线圈两端电压有效值为 6220V，副线圈中的电流有效值为 14.1mA B副线圈两端电压有效值为 4400V，副线圈
11、中的电流有效值为 10.0mA C I1 I2 D I1 I2 答案： BD 试题分析 ：根据题意可知，交流电的最大电压变 311V，则其有效值为，再根据电压与匝数关系，可以求出画线圈的电压为 4400V，再根据欧姆定律，可以求出副线圈中的电流为 ，选项 A错误，选项 B正确根据能量守恒和电功率定义 P1=P2、 P=UI即： U1I1=U2I2，可以判断 I1 I2，选项 C错误，选项 D正确。 考点：变压器的计算；能量守恒。 如图空间内存在水平匀强电场，不可伸长的轻绳一端固定于 O点，另一端系一质量为 m的带正电小球，小球可以在图中虚线位置保持静止。现将小球拉至绳水平后由 A点无初速释放，
12、则小球运动到绳竖直的 B点位置时绳的拉力大小为 A B C D 答案： B 试题分析：小球在平衡点受力分析：电场力 F 电 =qE=mgtan37； 小球从 A到 B的过程，由动能定理： mgL-qEL= mv2； 在最低点受力分析得： 得出绳子对球拉力 ，故选 B. 考点：物体的平衡；牛顿第二定律的应用 . 如图所示的匀强磁场中有一根弯成 45的金属线 POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线 MN与金属线紧密接触，起始时 OA=L0，且 MN OQ，所有导线单位长度电阻均为 r， MN运动的速度为 ，使 MN匀速的外力为 F，则外力F随时间变化的规律图正确的是 答案： C 试题分析：设经过时
13、间 t，则 N点距离 O点的距离为 l0+vt，金属棒的长度也为l0+vt，此时金属棒产生的感应电动势： E=B(l0+vt)v；整个回路的电阻为；回路的电流 ；导体棒受到的拉力等于安培力：；故答案：为 C。 考点：法拉第电磁感应定律；安培力 . 一物体从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是 A物体质量越大，水平位移越大 B初速度越大，落地时竖直方向速度越大 C初速度越大，空中运动时间越长 D初速度越大，落地速度越大 答案： D 试题分析：（ 1）根据 得： ，两物体在同一高度被水平抛出后，落在同一水平面上，下落的高度相同，所以运动的时间相同，与质量、初速度无关，故 C错误；水平位
14、移 x=v0t=v0 ，与质量无关，故 A错误；竖直方向速度 vy gt g 与初速度无关，故 B 错误；整个过程运用动能定理得：，所以 ， h相同， v0大的物体，末速度大，故 D正确 故选： D 考点：平抛运动的规律，动能定理 . 如图是在有匀强磁场的云室中观察到的带电粒子的运动轨迹图， M、 N是轨迹上两点，匀强磁场 B垂直纸面向里。该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动 能逐渐减少，下列说法正确的是 A粒子在 M点动能大，在 N点动能小 B粒子先经过 N点，后经过 M点 C粒子带负电 D粒子在 M点受到的洛伦兹力大于 N点的 答案： B 试题分析：粒子在云室中运动时，速度逐渐减小，根据
15、 ，可知其运动轨迹的半径逐渐减小，故粒子运动方向为由 N到 M，粒子在 N点动能大，在M点动能小，故 A错误， B正确；运动方向由 N到 M，磁场垂直纸面向里，所受洛伦兹力方向指向运动轨迹内侧，故由左手定则可知该电荷带正电，由于粒子在 M点的速度较小，根据 F=Bqv可知粒子在 M点受到的洛伦兹力小于 N 点，故 C、 D错误。 考点：洛伦兹力；左手定则。 如图所示，绳子一端系于天花板上 O点，另一端系住小球置于光滑的斜面上，小球处于静止状态，现将斜面水平向左移动一段距离，小球再次处于静止斜面足够长 则两个位置相比斜面对小球的支持力和绳子对小球的拉力变化情况为 A支持力一定增大 B支持力可能不
16、变 C拉力一定增大 D拉力一定不变 答案： A 试题分析：以小球为研究对象，其受力分析如图所示， 因题中 “缓慢 ”移动，故小球处于动态平衡，由图知斜面水平向左移动一段距离的过程中， F减小， N一直增大，故 A正确， B、 C、 D错误 考点：力的平衡；平行四边形法则 . 如图所示， E为内阻不能忽略的电池， R1、 R2、 R3均为定值电阻， 与 均为理想电表；开始时开关 S闭合， 均有读数，某时刻发现 和 读数均变大，则电路中可能出现的故障是 A R1断路 B R2断路 C R1短路 D R3短路 答案： B 试题分析：因为当 R2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数
17、变大；电路的总电流减小，故 R1上的电压减小， R3电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，故电路是 R2断路，故答案：选 B。 考点：电路的故障分析 . 完全相同质量均为 m的物块 AB用轻弹簧相连，置于带有挡板 C的固定斜面上。斜面的倾角为 ，弹簧的劲度系数为 k。初始时弹簧处于原长， A恰好静止。现用一沿斜面向上的力拉 A，直到 B刚要离开挡板 C，则此过程中物块 A的位移为（弹簧始终处于弹性限度内） A B C D 答案： D 试题分析：设刚开始时弹簧压缩量为 x0， A对弹簧的压力： mgsin=kx0 B刚要离开挡板时，弹簧处于伸长状态， B对弹簧的拉力： mgsin=k
18、x1 所以物体 A向上的位移： ，故 D正确。 考点：胡克定律；物体的平衡。 实验题 某实验小组利用图示的装置研究匀变速直线运动 下列操作中必要的是 （填字母代号） A调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行 B为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量 C调节木板的倾斜度以平衡摩擦力 D实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源 右图是实验中获得的一条纸带的一部分，选取 0、 1、 2、 3计数点，但 0与 2之间的原始记录数据已模糊不清，已知打点计时器使用的交流电频率为 50HZ，则小车运动的加速度大小为 m/s2(保留三位有效数字 ). 答案： A ； 0.667 试题分析： 细绳
19、应与长木板表面平行，保证拉力即为其水平方向的合力，故A正确；此题中只要能使小车做加速运动即可，没必要应使钩码质量远小于小车质量，也没必要平衡摩擦力，选项 B、 C错误；开始记录时，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错误。 设 0、 2两点间距为 x，则； ；代入数据，解得 a=0.67m/s2 考点：测定匀变速 运动物体的加速度 . 为测量一电源的电动势 E及内阻 r 需把一量程为 3V、内阻为 3k 的电压表 改装成量程为 9V的电压表，应
20、给其串联 k 的电阻 R0. 利用一电阻箱 R、一只开关 S、若干导线和改装好的电压表（此表用 与 R0串联来表示，且可视为理想电表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图，图中标明相关器材的字母符号 . 某同学根据读出电压表和电阻箱的数据画出了 图像，并得到该图像斜率为 k，纵截距为 b，则该电源电动势 E= ，内阻 r= (用 k、 b表示 ). 答案： 6 如图 ； 试题分析： 要串联的电阻应该分得电压为 9V-3V=6V，则其电阻值等于电压表内阻的 2倍，大小为 6k 电路如图示； 因为电压表为理想表，由全电路欧姆定律可得： ，变形可得：，由题意可得： ， ，解得： ，
21、考点：测定电源的电动势及内阻的实验 . 计算题 如图所示，直角玻璃三棱镜 ABC置于空气中，棱镜的折射率为 ， A=60一细光束从 AC的中点 D垂直 AC面入射， AD ，求： 画出光路图并计算出光从棱镜第一次射入空气时的折射角； 光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间（光在真空中的 传播速度为 c） 答案： 光路如图所示 ； 试题分析： 光路如图所示 i1=600，设玻璃对空气的临界角为 C，则： ， C=450， i1 450，发生全反射， 由折射定律有 ， 所以 r=450 棱镜中的光速 ，所求时间 ，解得： 考点：光的折射定律；全反射。 一定质量的理想气体从状态 A变化到状态
22、 B再变化到状态 C，其状态变化过程的 P-V图象如图所示。已知该气体在状态 A时的温度为 27 。求： 该气体在状态 B、 C时的温度各为多少 ； 该气体从状态 A到状态 C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少 . 答案： -73 ； 27 ； 吸收热量 200J. 试题分析： 气体从状态 A到状态 B： 得 K 即 气体从状态 B到状态 C： 得 K即 气体从状态 A到状态 C过程中是吸热 吸收的热量 考点：气态方程；热力学第一定律 . 半径为 R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，在y=R 的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度为 E，从 O
23、点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中的偏转半径也为 R，已知质子的 电荷量为 q，质量为 m， 不计重力、粒子间的相互作用力及阻力，求： 质子射入磁场时速度的大小； 沿 x轴正方向射入磁场的质子，到达 y轴所需的时间； 与 x轴正方向成 300角（如图所示）射入的质子，达到 y轴的位置坐标 . 答案： ; （ ） 试题分析：（ 1）质子射入磁场后做匀速圆周运动，有 解得 （ 2）质子沿 x轴正向射入磁场，经 圆弧后以速度 垂直于电场方向进入电场 . 在磁场中运动的时间 进入电场后做类平抛运动，沿电场方向运动 R后到达 y轴 因此有 解得 所求时间 （ 3）质
24、子磁场中转过 1200角后从 P点垂直于电场线进入电场，如图所示 . P点距 y轴的距离 在电场中 得质子到达 轴所需时间为 在 方向质子做匀速直线运动，有 质子到达 y轴的位置坐标为（ ） . 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；类平抛运动的规律 . 如图所示，底座 A上装有 L=0.5m长的的直立杆，底座和杆的总质量为M=1.0kg，底座高度不计，杆上套有质量为 m=0.2kg的小环 B，小环与杆之间有大小恒定的摩擦力。当小环从底座上以 v0=4.0m/s的初速度向上飞起时，恰好能到达杆顶，然后沿杆下降，取 g=10m/s2，求： 在环飞起过程中，底座对水平面的压力； 此环下降过程需要多长时
25、间。 答案： ) 8.8N； (2) 0.5 试题分析：（ 1）对环进行受力分析，环受重力及杆给环向下的摩擦力，上升阶段加速度大小为 a1. 由牛顿第二定律，得 由运动学公式： 解得 a1=16.0m/s2， Ff=1.2N 对底座进行受力分析，由平衡条件得 :Mg=FN+Ff/，解得 FN=8.8N 又由牛顿第三定律知，底座对水平面压力为 8.8N （ 2）对环受力分析，设 环下降过程的时间是 t，下降阶段加速度为 a2，则有 ， 解得 a =4.0m/s2， t =0.5s 考点：牛顿定律的应用 . 如图所示，两质量分别为 M1=M2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高。现有一质量 m=2.0kg的物块以初速度 vo=5.0m/s从木板左端滑上，物块离开木板时木板的速度大小为 1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽。已知物块和木板间的动摩擦因数 =0.5，重力加速度 g取 10m/s2。求： 木板的长度； 物块滑上凹槽的最大高度 . 答案： 0.8m； 0.15m. 试题分析： .物体在木板上滑行的过程中，对系统由动量守恒和能量守恒可得： 联立求解可得： ， . 物体在凹槽上滑行的过程中，同理可得： 解得： 考点：动量守恒定律及能量守恒定律。
