【全国大联考】2015届高三第四次联考物理试题 Word版含解析

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3—1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，1～6小题只有一个选项正确．7～10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 m ／s 的速度飞来，运动员把它以12 m ／s 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 . —200m ／s 2B . 200 m ／s 2C . —100 m ／s 2D ．100 m ／s 2答案．C解析：a=t v ∆∆=2.0812--m /s 2 =—100m ／s 2，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θ，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 θB . mgsin θC . mgcos θD ．θsin mg答案．A解析：对足球受力分析如图所示，由几何关系可得：N ＝mgtan θ，根据牛顿第三定律，足球对墙壁的压力为mgtan θ，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 . mgB .21mg C . 31mg D . 101mg 答案．B解析：设每块砖的厚度是d ，向上运动时：9d-3d=aT 2，向下运动时：3d-d=a /T 2 ，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ω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 .th ωω2cos B . t hωωcos C . ωh D ．ωh tan ωt答案．A解析：经过时间t ，∠OAB=ωt ，则AM 的长度为h /(cos ωt)，AB 杆上M 点绕A 点的线速度v=h ω/(cos ωt) 。

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 / =t v ωcos =thωω2cos 。

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GRgπ32 B . 火星表面的重力加速度是92g C . 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为2：3D ．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29h 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G2RMm=mg ，则M=gR 2/G ，火星的密度ρ= GR g mπ32)2(3913=，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G 2/)2(9R mM ＝m /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322/1/1==gRRg v v ；选项c 错误；王跃在地球上和火星上跳高时，分别有h=g v 220和h /=/22gv ，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v 0 。

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L 0，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fkQqD ．在点电荷甲形成的电场中，AB 间的电势差U AB =qmv fL 2210+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=k2r Qq ，解得：r=f kQq ，选项C 正确；乙从A 运动到B 的过程中，根据动能定理有：U AB q =fL 0=21mv 2－21mv 02，所以A 、B 两点间的电势差U AB =qmv mv fL 20202121-+，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 ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，○A 、○V 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R 1并联，R 3与电流表串联后与R 2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，R 1两端电压增大，电压表示数变大，a 点电势降低，故选项A 、D 正确；R 2两端电压减少，电容器与R 2并联，故电容器所带电荷减少，所以选项C 错误；流过R 2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v 0，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UB ．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v 0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=21at 2=md Uq 2t 2 = 222mdv UqL ，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 、v 0，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2．5RB . 若h=2R ，当滑块到达与圆心等高的C 点时，对轨道的压力为3mg C . 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h ≤R 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 Rv 2可得：v=gR ，由机械能守恒定律可知，mg(h －2R)=21mv 2，解得h=2．5R ，选项A 正确；若h=2R ，由A 至C ，由机械能守恒定律可得mg(2R —R)= 21mv C 2，在C 点，由牛顿第二定律有N=m Rv C 2，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a 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a 1=32gsin a B . 滑块与杆之间的动摩擦因数μ=32tan aC . 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=ag Lsin答案．AC解析：设AB 长为L ，第一次到达底端速度为v 。

由v 2=2ax 得下滑过程：v 2=2a 下L ，上滑过程：v 2=2a上2L＝ a 上L ，由牛顿第二定律得，下滑时的加速度a 下 ＝m f mg -θsin ，上滑时的加速度：a 上＝m f mg +θsin ，联立各式，得：a 下=32gsin a , a 上= 34gsin a ，选项A 正确；又f=31mgsin a ， f=Μf N =μmgcos a ，两式联立得：μ= 31tan a ，选项B 错误；因滑杆粗糙且f < mgsin a ，故滑块最终停在底端，选项C 正确；对滑块的下滑过程，有：L=21at 2 ，得t=ag Lsin 3；选项D 错误。

第Ⅱ卷 (非选择题 共60分)非选择题部分共6小题。

把答案填写在答题卷中的横线上或按题目要求作答。

解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题。

答案中必须明确写出数值和单位。

11．(7分)(1)小明同学到实验室去做“验证力的平行四边形定则”实验时，看见实验桌上有一把20分度的游标卡尺，他立即用游标卡尺测量了钢笔套的长度，如图甲所示，则钢笔套的长度为 。

(2)随后小明开始做实验，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A 点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套，如图乙所示。

先用两个弹簧秤钩住细绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，使结点到某一位置D ，此时记下两个弹簧测力计的示数F 1、F 2和两细绳的方向。