吉林省吉林市2015届高三第一次摸底考试物理

吉林市普通高中2014—2015学年度高三毕业年级摸底考试物理（满分110分，答题时间90分钟）【试卷综析】本试卷是高三模拟试卷，包含了高中物理必修一、必修二、主要包含了匀变速运动规律、受力分析、牛顿第二定律、动能定理等，知识覆盖面广，知识点全面。

在题型上，和高考题一致，是份很好的试卷。

在考查问题上以基本定义、基本规律为主，在注重考查核心知识的同时，突出考查考纲要求的基本能力，重视生素养的考查，注重主干知识，兼顾覆盖面。

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，第I卷1至4页（12道题）第II卷4至8页（6道题）。

考生注意：1.所有答案一律填写在“答题纸”对应的题号处，答在试卷上的无效2.考试结束，只交“答题纸”第I卷（选择题共48分）本卷共12小题，1—8题为单选，每题4分，不选或错选的得0分；9—12题为多选，每题4分，全选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分。

将你的答案填写在“答题纸”对应的题号处【题文】1．伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。

利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升的最高位置依次为1、2、3．根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【知识点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．P0【答案解析】A解析： A、如果斜面光滑，小球不会有能量损失，将上升到与O点等高的位置，故A正确；B、通过推理和假想，如果小球不受力，它将一直保持匀速运动，得不出静止的结论，故B错误；C、根据三次实验结果的对比，不可以直接得到运动状态将发生改变的结论，故C错误；D、受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小是牛顿第二定律的结论，与本实验无关，故D错误．故选：A．【思路点拨】小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会一直运动下去．要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在，这一点至关重要，这也是本题不易判断之处；伽利略的结论并不是最终牛顿所得出的牛顿第一定律，因此，在确定最后一空时一定要注意这一点【题文】2．建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处（如图甲），图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象。

下列判断正确的是A ．前5s 的平均速度是0.5m/sB ．整个过程上升高度是30mC ．30~36s 加速度大小是0.5m/s 2D ．前10s 建筑材料处于超重状态，钢索最容易发生断裂【知识点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．B1 C2【答案解析】D 解析： A 、根据v-t 图象可知：0-10s 内材料的加速度为：a=0.1m/s 2， 0-5s 位移为：x=12at 2=1.25m ，所以前5s 的平均速度是0.25m/s ，故A 错误;B 、整个过程中上升的高度为：h=(2036)12+⨯ =28m ．故B 错误．C 、30～36s 内做匀减速直线运动，加速度加速度方向向下，有：a=2011/66m s -=- m/s 2．故 C 错误．D 、前10s 内做匀加速直线运动，加速度向上，拉力大于重力，10到30s 内做匀速直线运动，拉力等于重力，30到36s 内做匀减速直线运动，加速度向下，拉力小于重力．所以前10s 内绳子拉力最大，最容易断裂．故D 正确．故选：D ．【思路点拨】根据速度时间图线围成的面积表示位移求出上升的高度，根据匀变速直线运动的推论公式 求出前10s 内的平均速度．根据牛顿第二定律判断出整个过程中的拉力，从而判断出超失重．解决本题的关键知道图线与时间轴围成的面积表示位移，以及掌握判断超失重的方法．【题文】3．如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。

某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。

木板静止时，1F 表示两根轻绳对木板拉力的合力大小，2F 表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后A ．1F 不变，2F 变小B ．1F 不变，2F 变大C ．1F 变大，2F 变大D ．1F 变小，2F 变小【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．B1 B3 【答案解析】B 解析： 木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F 1=0；根据共点力平衡条件，有：2F 2cos θ=mg 解得：F 2=2cos mg θ当细线变短时，细线与竖直方向的夹角θ增加，故cos θ减小，拉力F 2变大．故选：A ．【思路点拨】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可．本题是简单的三力平衡问题，关键是受力分析后运用图示法分析，不难【题文】4．如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体A 的质量为M ，水平面光滑．当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时，物体A 的加速度为1a ，当在绳的B 端施以F ＝mg 的竖直向下的拉力作用时，A 的加速度为2a ，则A ．g M m a =1 B ．g mM a =1 C ．g M m a =2 D ．g m M m a +=2 【知识点】牛顿第二定律．C2 【答案解析】C 解析： 当在绳的B 端挂一质量为M 的物体时，对整体分析，有：mg=（M+m ）a 1，得：a 1=mg M m+当在B 端施以F=mg 的竖直向下的拉力作用时，对A 分析，有：mg=Ma 2， 得：a 2=mg M，故C 正确;故选：C 【思路点拨】当在绳的B 端挂一质量为M 的物体时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，当在B 端施以F=Mg 的竖直向下的拉力作用时，对A 分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小. 本题主要考查牛顿第二定律的运用，以及整体法和隔离法的运用，关键是掌握解题的方法【题文】5．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比。

下列用虚线和实线描述两物体运动的υ-t图象可能正确的是【知识点】匀变速直线运动的图像．A5【答案解析】D解析：没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v-t图象是直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma，故a=g+fm，由于阻力随着速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；有空气阻力时，下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mg-f=ma，故a=g-fm，由于阻力随着速度而增大，故加速度减小；v-t图象的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行；故选：D．【思路点拨】竖直上抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动，加速度恒定不变，故其v-t 图象是直线；有阻力时，根据牛顿第二定律判断加速度情况，v-t图象的斜率表示加速度．本题关键是明确v-t图象上某点的切线斜率表示加速度，速度为零时加速度为g，不难．【题文】6．如图所示为游乐园中空中转椅的理论示意图。

长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内作圆锥摆运动，则两个圆锥摆相同的物理量是A．绳的拉力 B．线速度的大小C．周期 D．向心力【知识点】向心力；牛顿第二定律．C2 D4【答案解析】C 解析： 对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtan θ ①；由向心力公式得到，F=m ω2r ②；设绳子与悬挂点间的高度差为h ，由几何关系，得：r=htan θ ③；由①②③三式得，ω=g h ，与绳子的长度和转动半径无关；又由T=2πω，故周期与绳子的长度和转动半径无关，故A 正确；由v=wr ，两球转动半径不等，故线速度不同，故B 错误；绳子拉力：T=cos mg θ，故绳子拉力不同，故C 错误；由F=ma=m ω2r ，两球转动半径不等，故向心力不同，故D 错误；故选A ．【思路点拨】小球靠重力和绳子的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度、线速度的大小，向心力的大小，看与什么因素有关．本题关键要对球受力分析，找向心力来源，求角速度；同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速度之间的关系公式！【题文】7. 汽车在水平公路上直线行驶，假设所受到的阻力恒定，汽车达到额定功率做匀速运动的速度为m v ，以下说法中正确的是A.汽车启动时的加速度与它受到的牵引力成正比B.汽车以恒定功率启动，可能做匀加速运动C.汽车以最大速度行驶后，若要减小行驶速度，可减少牵引功率D.若汽车匀加速启动，则匀加速的末速度可达到m v【知识点】功率、平均功率和瞬时功率．E1【答案解析】C 解析： A 、根据牛顿第二定律知，a=F f m -．其中F=P v，由于v 增加，故F 减小，故a 与F 不成正比，故A 错误；B 、以恒定功率启动，速度增加，根据P=Fv 知，牵引力减小，根据牛顿第二定律，知加速度减小，做变加速直线运动．故B 错误；C 、当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，则F=f ．P=Fv m ，减小牵引功率，则P 减小，F 不变，则速度减小，故C 正确；D 、汽车做匀加速直线运动时，当速度达到一定值，功率达到额定功率，速度继续增大，功率不变，则牵引力减小，又做变加速直线运动，所以匀加速的末速度不可能达到最大速度，故D 错误；故选C ．【思路点拨】汽车在水平公路上行驶，当牵引力等于阻力时，速度最大，以恒定功率启动以及恒定加速度运动，根据汽车的受力，根据加速度的方向判断汽车的运动情况．解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动情况，以及知道当功率一定，加速度为零时，速度达到最大．【题文】8．如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。

质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。

现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块A.最大速度相同B.最大加速度相同C.上升的最大高度不同D.重力做功不同【知识点】功能关系．E6【答案解析】C解析： A、物块受力平衡时具有最大速度，即：mgsinθ=k△x；则质量大的物块具有最大速度时弹簧的压缩量比较大，上升的高度比较低，即位移小，而运动过程中质量大的物块平均加速度较小，故：v2-02=2ax加速度小的位移小，则最大速度v较小；故A 错误；B、开始时物块具有最大加速度，开始弹簧形变量相同，则弹力相同，根据牛顿第二定律：F-mgsinθ=ma质量不同，故最大加速度不同；故B错误；C、由题意使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，物块上升到最大高度时，弹性势能完全转化为重力势能，则物块最终的重力势能mgh相等，重力势能的变化量相等，而两物块质量不同，则上升的最大高度不同，故C正确；D、从释放到最高点，弹性势能变化量和动能变化量相同，故重力势能的变化量相同，故重力做功相同，故D错误；故选：C．【思路点拨】使两弹簧具有相同的压缩量，则储存的弹性势能相等，根据能量守恒判断最后的重力势能．本题考查了弹簧问题，注意平衡位置不是弹簧的原长处，而是受力平衡的位置．【题文】9．平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图像，如图所示，若平抛运动的时间大于2t1，则下列说法中正确的是A．图线2表示竖直分运动的v－t图线B．t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°C．t1时间内的竖直位移与水平位移之比为1：2D．2t1时刻的速度方向与初速度方向的夹角为60°【知识点】匀变速直线运动的图像．A5【答案解析】AC 解析： A 、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由v y =gt 可知图线2表示竖直分运动的v-t 图线．故A 正确．B 、t 1时刻水平分速度和竖直分速度相等，根据平行四边形定则知，速度方向与初速度方向的夹角为45°，故B 错误．C 、根据图线与时间轴围成的面积知，t 1时间内的竖直位移与水平位移之比为1：2，故C 正确．D 、当速度方向与初速度方向的夹角为60°时，tan60°=0gt v ，因为tan45°=10gt v ，联立两式解得t=3 t 1．故D 错误．故选：AC ．【思路点拨】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合运动规律确定正确的图线．根据水平分速度和竖直分速度的关系得出速度与初速度方向的夹角，根据图线与时间轴围成的面积得出竖直位移和水平位移的关系．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移．【题文】10．假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍，则A ．同步卫星运行速度是第一宇宙速度的n1倍 B ．同步卫星的运行速度是第一宇宙速的n1倍 C ．同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的n 倍 D ．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的n 1倍 【知识点】同步卫星．D5【答案解析】BC 解析： A 、研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：22GMm v m r r= ,v=GM r ，其中r 为同步卫星的轨道半径．地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍，即r=nR ，所以v=GM GM r nR=,而第一宇宙速度为：GM R 所以同步卫星的运行速度是第一宇宙速的1n倍．故A 错误，B 正确．C 、同步卫星的周期与地球自转周期相同，即同步卫星和地球赤道上物体随地球自转具有相等的角速度．根据圆周运动公式得：v=ωr ，因为r=nR 所以同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的n 倍，故C 正确．D 、研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：2GMm r =ma ，a=2GM r 根据地球表面万有引力等于重力得：2GMm R =mg ，g=2GM R ,2221a R g r n ==所以同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的21n倍．故D 错误．故选BC ．【思路点拨】研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量．根据已知量结合关系式求出未知量．了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．【题文】11．如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M ，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m ，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动。