名师解析天津市南开区届高三一模物理试题.docx
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名师解析天津市南开区届高三一模物理试题
2015年天津市南开区高考物理一模试卷
一、单项选择题(每小题6分,共30分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.)
1.(6分)(2015•南开区一模)下列说法正确的是( )
A.汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C.一束光照射到某金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短
D.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大
【考点】:
玻尔模型和氢原子的能级结构;光电效应;原子的核式结构.
【分析】:
汤姆生发现了电子,知道原子还能再分;
太阳辐射的能量来自轻核聚变;
一束光照射到某金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短.
氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大.
【解析】:
解:
A、汤姆生发现了电子,表明原子是可以分割的,α长子的散射实验表明原子具有核式结构.故A错误;
B、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变,故B错误;
C、一束光照射到某金属上不能发生光电效应,是因为该束光的能量值太小,则该光的频率小,波长太长.故C错误;
D、按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,要吸收能量,所以原子总能量增大;由于库仑力提供电子的向心力,得:
,电子的动能:
,电子的动能随半径的增大而减小.故D正确;
故选:
D.
【点评】:
本题考查了电子的发现、聚变反应、光电效应以及波尔理论等基础知识点,难度不大,关键要熟悉教材,牢记这些基础知识点.
2.(6分)(2015•南开区一模)如图所示,A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v﹣t图象,根据图象可以判断( )
A.两球在t=2s时速度相等
B.两球在t=8s时相遇
C.两球在t=8s时相距最远
D.甲、乙两球做初速度方向相反的单向匀减速直线运动,加速度大小相同方向相反
【考点】:
匀变速直线运动的图像.
【专题】:
运动学中的图像专题.
【分析】:
由速度时间图象直接读出两球的速度大小.分析两球的运动情况,判断两球在t=8s时是否相距最远.两球先做匀减速直线运动,后做匀加速直线运动.
【解析】:
解:
A、v﹣t图象反映速度随时间变化的情况,由图读出t=2s时两球速度大小都是20m/s,速率是相等的,但方向相反,所以速度不等.故A错误;
BC、依据v﹣t图象的物理意义可知,两球在t=8s时位移都为0,均回到出发点相遇,不是相距最远.故B正确,C错误.
D、两球开始做初速度方向相反的单向匀减速直线运动,而后做匀加速直线运动.A的加速度为aA=
=
m/s2=﹣10m/s2,B的加速度为aB=
m/s2=6.67m/s2,则知加速度大小不等,方向相反.故D错误.
故选:
B.
【点评】:
这是直线运动中速度图象的问题,关键要抓住斜率表示加速度,“面积”表示位移来分析物体的运动情况.
3.(6分)(2015•南开区一模)为了探测某星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上做匀速圆周运动,周期为T1,总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上做匀速圆周运动,此时登陆舱的质量为m2,则( )
A.该星球的质量为M=
B.该星球表面的重力加速度为g=
C.登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2=T1
D.登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为
=
【考点】:
人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
【专题】:
人造卫星问题.
【分析】:
研究飞船绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出中心体的质量.
研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式表示出线速度和周期.再通过不同的轨道半径进行比较
【解析】:
解:
A、研究飞船绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
G
=m
得出:
M=
,故A错误;
B、根据圆周运动知识,a=
只能表示在半径为r1的圆轨道上向心加速度,而不等于X星球表面的重力加速度,故B错误.
C、研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
在半径为r的圆轨道上运动:
=
得出:
T=2π
.
表达式里M为中心体星球的质量,R为运动的轨道半径.所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的周期大小之比为:
,所以T2=
,故C正确
D、研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有:
在半径为r的圆轨道上运动:
=m
得出:
v=
,
表达式里M为中心体星球的质量,r为运动的轨道半径.
所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为
,故D错误.
故选:
C.
【点评】:
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,再进行之比.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.
4.(6分)(2013•四川)图l是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振,则图2所示振动图象对应的质点可能位于( )
A.a<x<bB.b<x<cC.c<x<dD.d<x<e
【考点】:
横波的图象;简谐运动的振动图象.
【专题】:
振动图像与波动图像专题.
【分析】:
由题,根据c位置的质点比a位置的晚0.5s起振,确定出该波的周期及波的传播方向,作出1.25s前的波形图象,即t=0时刻的波形,逐项分析t=0时刻各个区间质点的状态,选择与图2相符的选项.
【解析】:
解:
由图2知,t=0时刻质点处于平衡位置上方,且向上振动.
由题,c位置的质点比a位置的晚0.5s起振,则知该波的周期为T=1s,波的传播方向为向右,则t=1.25s=1
T,作出1.25s前的波形图象,即t=0时刻的波形图象如图所示(红线),则位于平衡位置上方且振动方向向上的质点位于区间为de间,即有d<x<e.
故选D
【点评】:
本题的解题技巧是画出t=0时刻的波形,考查分析和理解波动图象和振动图象联系的能力.
5.(6分)(2015•南开区一模)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为3v,对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )
A.WF2<9WF1,Wf2=3Wf1B.WF2<9WF1,Wf2<3Wf1
C.WF2>9WF1,Wf2>3Wf1D.WF2>9WF1,Wf2=3Wf1
【考点】:
动能定理的应用.
【专题】:
动能定理的应用专题.
【分析】:
根据匀变速直线运动平均速度公式求出两个运动的平均速度,再根据时间相等求出位移之比,两次物体所受的摩擦力不变,根据W=fs求解克服摩擦力之比,对两个过程,分别根据动能定理列式,联立方程即可求解F1,F2所做的功的关系
【解析】:
解:
由题意可知,两次物体均做匀加速运动,则在同样的时间内,它们的位移之比为:
S1:
S2=
;
两次物体所受的摩擦力不变,根据力做功表达式,则克服滑动摩擦力做功之比为:
Wt1:
Wt2=fS1:
fS2=1:
3;
再由动能定理,则有:
WF﹣Wf=
;
可知:
WF1﹣Wf1=
;
WF2﹣Wf2=
;
由上两式可解得:
WF2=9WF1﹣6Wf1,故A确,BCD错误;
故选:
A
【点评】:
本题主要考查了恒力做功公式及动能定理的直接应用,解答时要注意两次拉动的过程中,滑动摩擦力是不变的,求出位移关系即可求出摩擦力做功之比,难度不大,属于基础题
二、不定项选择题(每小题6分,共18分.每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分.)
6.(6分)(2015•南开区一模)如图所示,一个质量为3.0kg的物体,放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动,若用竖直向上的力F=5.0N提物体,物体仍静止,(g=10m/s2)下述结论正确的是( )
A.物体受到的摩擦力减小2.5N
B.斜面受到的压力减小5.0N
C.物体对斜面的作用力减小5.0N
D.物体受到的合外力减小5.0N
【考点】:
共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【专题】:
共点力作用下物体平衡专题.
【分析】:
无拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力;有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力.
【解析】:
解:
物体不受拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图:
根据共点力平衡条件,有f=mgsinθ,
N=mgcosθ
有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,如图:
根据共点力平衡条件,有
f1=(mg﹣F)sinθ
N1=(mg﹣F)cosθ
故f﹣f1=Fsin30°=2.5N
N1﹣N2=Fcos30°=
N,故A正确,B错误;
C、开始时,物体对斜面的作用力大小等于物体的重力,当受到向上的拉力F=5N时,物体对斜面的作用力减小了5N,故C正确;
D、力F作用前后,物体均处于平衡状态,因此合外力均为零,故合外力没有变化,故D错误.
故选:
AC
【点评】:
本题关键是对物体受力分析后,根据共点力平衡条件用正交分解法列方程求解,施加向上的拉力后,可以等效为将物体的重力减小,难度适中.
7.(6分)(2015•南开区一模)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,
为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是( )
A.线圈转动的角速度为50πrad/s
B.电流表的示数为10
A
C.0.01s时线圈平面与磁场方向平行
D.0.02s时电阻R中电流的方向自左向右
【考点】:
交流的峰值、有效值以及它们的关系.
【专题】:
交流电专题.
【分析】:
由题图乙可知交流电电流的最大值、周期,电流表的示数为有效值,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向.
【解析】:
解:
A、周期T=0.02s,角速度ω=
=100πrad/s,故A错误;
B、由题图乙可知交流电电流的最大值是Im=10
A,由于电流表的示数为有效值,故示数I=
=10A,故B错误;
C、0.01s时线圈中的感应电流达到最大,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,磁通量为0,故线圈平面与磁场方向平行,故C正确;
D、由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右,故D正确.
故选:
CD.
【点评】:
本题考查交变电流的产生及有效值的定义,要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值.
8.(6分)(2015•南开区一模)如图所示,真空中有一半径为R、圆心为O的均匀玻璃球,频率一定的细激光束在真空中沿BC传播,从C点经折射进入玻璃球,并经出射点D折射出去,已知∠COD=120°,玻璃对该激光的折射率为
,则下列说法中正确的是( )
A.激光束在C点的入
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- 名师 解析 天津市 南开区 届高三一模 物理试题