全国高三物理第一次大联考卷(四川版,含解析)

2015年第一次大联考【四川卷】物理试题
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

满分110分，考试时间60分钟。

2．答题前考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔填写好自己的姓名、班级、考号等信息
3．考试作答时，请将答案正确填写在答题卡上。

第一卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上各
题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。

第Ⅰ卷（选择题共42分）
本卷共7题，每题6分。

每题给出的四个选项中，有的只有一个选Array项、有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不
全的得3分，有选错的得0分。

1.关于科学家的贡献和他们的科学思想方法，下列说法正确的是（）
A．根据爱因斯坦提出的狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短变矮B．伽利略运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断C．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法
D．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在
【答案】B
【考点】考查物理学史
【解析】根据爱因斯坦提出的狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短，
但是与运动垂直的方向长度不变，即高度不变，A错；法拉第在研究电磁感应现象时利用了常
规实验法，C错；麦克斯韦预言了电磁波的存在，但是用实验证实了电磁波的存在的是赫兹，D错；B符合事实。

【易错警示】因斯坦提出的狭义相对论中的动尺变短指的是运动方向长度变短，不是任何方向的长度都变短。

2.如图甲所示，质量m=2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。

过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时
速度，所得v －t 图象如图乙所示。

取重力加速度g =10 m/s 2。

则（ ） A.10 s 末物体在a 点右侧2 m 处 B.物体减速时的加速度小于加速时的加速度 C.力F 的大小为3N
D.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5 【答案】C
【考点】考查牛顿第二定律即运动学图象
【解析】10 s 内物体的位移数值上等于图中两个三角形的面积之差，
m m x 2)2
6
6248(
-=⨯-⨯=，故10 s 末物体在a 点左侧2 m 处，A 错；根据速度时间图象斜率的大小可以判断物体减速时的加速度大于加速时的加速度，B 错；由图象可以看出减速阶段和加速阶段的加速度大小分别是2
1/2s m a =，2
2/1s m a =，根据牛顿第二定律：
1ma mg F =+μ，2ma mg F =-μ，带入数据得05.0,3==μN F ，C 正确，D 错。

【点拨】本题物体的运动分为两个阶段，加速阶段与减速阶段的区别是摩擦力的方向，需要分阶段分析。

3．位于坐标原点处的波源竖直向上振动，经过0.5s ，O 、M 间第一次形成如图所示的波形，则下列说法正确的是（ ） A ．该波的波长为3m B ．该波的周期为2.5s
C ．再经过0.2s 时间，质点N 第一次到达波峰
D ．再经过0.6s 时间，质点M 的振动方向沿y 轴负方向 【答案】C
【考点】考查机械波的产生与传播
【解析】由图可知，波长4m ，A 错；经过0.5s ，O 、M 间第一次形成如图所示的波形，根据题意，坐标原点处的质点向上运动了
T 4
5，且m x 4=处的质点位于波峰，5
.045
=T ，
s T 4.0=，再经半个周期，质点N 第一次到达波峰，B 错，C 正确；图示时刻质点M 的振动方
向沿y 轴负方向，再经过0.6s 时间（
2
3T
）质点M 的振动方向沿y 轴正方向，D 错。

【易错警示】O 、M 间第一次形成如图所示的波形时，并不意味着波只传播到M 点，需要根据波的传播方向与质点振动方向综合判断。

本题中O 、M 间第一次形成如图所示的波形时，波传播到坐标为5 m 处的点，且该点振动方向与波源起振方向相同。

4.如图所示是一个透明圆柱体的横截面，一束单色光平行于直径AB 射向圆柱体，光线经过折射后恰能射到B 点。

已知入射光线到直径AB 的距离为R 2
3，R 是圆柱体的半径。

已知光在真
1 2 3 4 5 6 7 2 x /m y /cm -2
O M N
空中的传播速度为c ，则（ ） A.该透明圆柱体介质的折射率为2 B.该单色光从C 点传播到B 点的时间为3R/c C.
折射光线过B 点时可能发生全反射
D.改变入射光线到直径AB 的距离，折射光线仍然能够射到B 点 【答案】B
【考点】考查光的折射与全反射
【解析】如图2
323cos 1=
=R R
θ，即︒=301θ，︒=302θ，r=30°，︒=60i ，折射率3sin sin ==
r
i
n ，故A 错误；该单色光从C 到B 的时间c R n
c R v R t 333===
，故B 正确；光线折射到B 点不可能发生全反射，因为出射角为60°，故C 错误；改变光线到直径AB 的距离，折射光线不能射到B 点，故D 错误。

【思路点拨】该题考查光的折射与全反射的基本公式和规律，关键是根据几何关系找到入射角和折射角，从而求出折射率以及光在介质中的传播速度。

5.如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d ，在下极板上叠放一厚度为l 的金属板，其上部空间有一带正电粒子P 静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P 开始运动，重力加速度为g 。

则下列判断正确的是
（ ）
A ．上极板带正电
B ．粒子开始向上运动
C ．粒子运动的加速度大小为g d l
D ．粒子运动的加速度大小为g l
d d - 【答案】C
【考点】考查电容器的电场
A
B
C
O
－10－2 s ）
图甲
－10－2 s ）
图乙
【解析】根据粒子平衡知电场力向上，上板带负电，A 错；根据平行板电容器，d
U
E =
把金属板抽出后，两板间电场线的长度由l d -变为d ，电场强度变小，电场力变小，粒子向下运动，B 错；原来l d U q
mg -=，后来ma d
U
q mg =-，得=a g d l
【易错警示】电容器两板间的电场可以看做匀强电场，满足d
U
E =，其中的d
准确地说，是两板间电场线的长度，而不一定是板间距离。

6.已知某人造地球卫星在距离地球表面高度为h 的圆形轨道上运行时的周期为T ，测得地球半径为R
，可推知（ ）
A.
B.C.
D.【答案】BD
【考点】根据万有引力定律估算天体的质量
【解析】根据2
22)
(4)(T
h R m h R GMm +=+π，得232)(4GT h
R M +=π,A 错，B 正确；设该卫星在地面的发射速度0v ，确。

【点拨】发射速度与卫星的运行速度不同，发射速度必须大于等于第一宇宙速度，而卫星做圆周运动的运行速度必然小于第一宇宙速度。

7.图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（ ）
10
cm
0 20
1
2
主尺
游标 图2
A ．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B ．电压的有效值都是311V
C ．电压的有效值图甲大于图乙
D ．图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝311sin100πt （V ） 【答案】CD
【考点】考查交变电流的有效值即表达式
【解析】两图中电流的大小和方向均做周期性变化，均为交流电，A 错；两图中电压的最大值是311V ，有效值均小于311V ，B 错；将两个图象置于同一坐标系中，可以判断电压的有效值图甲大于图乙，C 正确；甲中交变电流周期s t 02.0=，s dad T
/1002ππ
ω==
，带入t u ωsin 311=，D 正确。

【点拨】乙中电压的有效值在高中阶段很难定量计算，但是可以定性说明，因为甲乙两个图象叠放在一起时，任意时刻甲的瞬时值均大于或电压乙的，故甲的有效值大于乙。

第Ⅱ卷（非选择题 共68分）
8．（17分）Ⅰ．（6分）某实验小组利用如图1所示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律。

实验大致过程：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；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。

已知重力加速度为g 。

需要直接测量的物理量：挡光条的宽度l ，两光电门中心之间的距离s ，挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt 1和Δt 2，滑块和挡光条的总质量M ，托盘和砝码的总质量m 。

（1）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 。

（2）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ΔE p =______（用直接测量的字母表示）。

（3）如果ΔE p =___________，则可认为验证了机械能守恒定律。

卷人 得分
Ⅱ．（11分）某同学通过实验描绘小灯泡的伏安特性曲线，可用的器材如下：电源（电动势为3 V ，内阻为1 Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值为20 Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。

（电压表和电流表均视为理想电表）
（1）在图甲中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（画在答题卷上）。

（2）开关闭合前变阻器的滑片应置于 端（填“左”或“右”）
（3）实验中得到了小灯泡的U －I 图象如图乙所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”），当I =0.5A 时，小灯泡的电阻R = Ω。

（4）若某次连接时，把AB 间的导线误接在AC 之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是 W 。

（计算结果保留2位有效数字）
【答案】Ⅰ．（1）9.30mm （2）mgs （3）21
222
122)(21)(212121t l m t l m mv mv E k ∆-∆=-=
∆ Ⅱ．（1）如图 （2） 左端 （3）增大，当I =0.5A 时，电压为2,2V ，小灯泡的电阻Ω=4.4R （4）0.33
【考点】考查机械能守恒定律的验证，测小灯泡的伏安特性曲线
【解析】Ⅰ．（1）游标卡尺的读数为9.30mm,mm mm 30.9)05.069(=⨯+ (2)系统重力势能的减少mgs E P =∆
(3)若重力势能的减少等于动能的增加，可验证机械能守恒，
21
222
122)(21)(212121t l m t l m mv mv E k ∆-∆=-=
∆ Ⅱ．（1）如图 （2）左端
（3）增大，当I =0.5A 时，电压为2,2V ，小灯泡的电阻
Ω=4.4R
（4）0.33
9.（15分）如图所示，一辆载重卡车沿平直公路行驶，车上载有质量均为m 的A 、B 两块长方体水泥预制件。

己知预制件左端与车厢前挡板的距离为L ，A 、B 间以及B 与车厢间的动摩擦因数分别为1212()μμμμ<、，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

卡车以速度v 0匀速行驶时，因前方出现障碍物而制动并做匀减速直线运动。

问：
（1）卡车制动的加速度满足什么关系时，预制件A 相对B 滑动，而B 相对车厢底板静止? （2）卡车制动后为保证司机安全，在B 相对车厢底板静止的情况下，预制件A 不与车厢前挡板碰撞，则卡车从开始制动到停止所经历的时间应满足什么条件? 【答案】（1）g g a g 2112μμμ+<< （2）
【考点】考查牛顿第二定律的滑块问题
【解析】（1）AB 间发生滑动的最小加速度1a ，11ma mg =μ，g a 11μ=，B 与车厢发生相对滑动时的加速度2a ，2212ma mg mg =+μμ，g g a 2122μμ+=，当满足
g g a g 2112μμμ+<<时，预制件A 相对B 滑动，而B 相对车厢底板静止。

（2）卡车制动后，设A 的位移为
，有：
，
卡车的位移为，有：，
要使A 不与车厢的前挡板相碰，应满足
即：，
故有：
设卡车制动时间为t ，则有：
得：
【思路点拨】本题综合考察了牛顿运动定律和运动学公式的运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，第二问，通过货车和预制件的位移关系，结合运动学公式进行求解。

10.（17分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置，其宽度L =1 m ，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M 与P 之间连接一阻值为R =0.40 Ω的电阻，质量为m =0.01 kg 、电阻为r =0.30 Ω的金属棒ab 紧贴在导轨上．现使金属棒ab 由静止开始下滑，下滑过程中ab 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x 与时间t 的关系如图乙所示，图象中的OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，g 取10 m/s 2
（忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响）。

（1）判断金属棒两端a 、b 的电势高低并求出磁感应强度B 的大小； （2）在金属棒ab 从开始运动的1.5 s 内，电阻R 上产生的热量。

【答案】（1）0.1T （2）0.26J
【考点】考查电磁感应的电路问题和能量问题
【解析】（1）根据右手定则，b 端电势高，由位移时间图象知，导体棒最终匀速运动的速度为
s m s m v /7/5.11.272.11=--=
，当棒匀速运动时，BLv E =，r
R E
I +=，0=-BIL mg ，联
立以上各式得T B 1.0= (2)根据能量守恒，Q mv mgx +=
2121，Q r
R R
Q R +=联立两式得J Q R 26.0= 【易错警示】本题容易将R 产生的热量与整个电路产生的热量混淆。

11.（19分）如图所示为一个自动控制装置的工作原理简图。

在电路中，电源电动势E =91V ，内阻r =1.0Ω，定值电阻R 1=10Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为80Ω。

在以O 为圆心，半径为
R =103cm 的圆形区域内，有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B =0.10T 。

竖直平行放置的两金属板A 、K 相距为d ，S 1、S 2为A 、K 板上的两个小孔，且S 1、S 2
跟O 在竖直极板的同一直线上，OS 2=2R ，另有一水平放置的足够长的荧光屏D ，O 点跟荧光屏
D 点之间的距离为H 。

比荷为2.0×105C/kg 的离子流由S 1进入电场后，通过S 2向磁场中心射
去，通过磁场后落到荧光屏D 上。

离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。

问：
（1）判断离子的电性，并分段描述离子自S 1到荧光屏D 的运动情况？ （2）如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N 点，电压表的示数多大？
（3）电压表的最小示数是多少？要使离子打在荧光屏N 点的右侧，可以采取哪些方法？
【答案】（1）粒子带正电，粒子在电场中加速，离开电场后进入磁场前做匀速直线运动，进入磁场后做匀速圆周运动
（2）30V （3）10V ；使滑动变阻器出头右移 【考点】考查带电粒子在电场磁场中的运动
【解析】（1）根据粒子进入磁场后向下偏转，由左手定则知，粒子带正电，粒子在电场中加速，离开电场后进入磁场前做匀速直线运动，进入磁场后做匀速圆周运动。

（2）离子恰好垂直打在荧光屏上的N 点，粒子做圆周运动的半径为R ,据qB
mv
R =
，知粒子进入磁场时的速度s m v /10323
⨯=，粒子在电场中运动过程中，根据动能定理
2
2
1mv qU =
，得30=U V 。

（3）当出头移动到2R 左端时，电压表的示数最小，10121min =++=
R r
R R E
U V ；要使离子
打在荧光屏N 点的右侧，需使粒子在磁场中偏转角小于90°，即半径再大一些，根据qB
mv
R =，需使粒子速度大，进一步推知需使电压表读数大，使滑动变阻器出头右移。

【点拨】对准圆心射入圆形磁场中的带电粒子，射出磁场时，速度的反向延长线过圆心。