【名师解析】吉林省实验中学2015届高三上学期第三次质量检测物理试题【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、选修3-1的电场内容。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、机械能守恒、电场等，知识覆盖面广，知识点全面以基础知识和基本技能为载体，在考查要求上既注重了基本能力、基本知识的考查，也注重分析、计算综合能力的考查。总体试卷梯度明显，照顾了各层次的学生，是份很好的试卷。有利于各层次学生的应用

单选题

【题文】1、下列说法正确的是（ ）

A、相互作用的一对力中，究竟哪一个力时作用力，哪一个力时反作用力是任意的

B、凡是大小相等，方向相反、分别作用在两个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力

C．凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力

D．凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力，必定是一对作用力和反作用力

【知识点】 牛顿第三定律．C1

【答案解析】A 解析：??A、相互作用的一对力，一个力是作用力，另一个力就是反作用力．故A正确; B、大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力不一定是作用力和反作用力，作用力和反作用力是相互作用的一对力．故B、D错误．C、大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力是一对平衡力．故C错误．故选A．

【思路点拨】作用力与反作用力大小相等，反向相反，作用在同一直线上，但分别作用在不同的物体上．解决本题的关键知道作用力和反作用力是相互作用的一对力，以及知道作用力和反作用力的关系．

【题文】2．做匀减速直线运动的物体经4 s后停止，若在第1 s内的位移是14 m，则最后1 s的位移是(　　)

A．0　　　 B．1 m　 C．2 m　　 D．3.5 m

【知识点】 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．A2

【答案解析】C 解析：用逆向思维，把物体的运动看成匀加速直线运动，可知初速度为：v0=0m/s，则物体在第1s，第2s，第3s，第4s内的位移之比为：1：3：5：7，
所以x1=2m.故选：C

【思路点拨】本题用逆向思维解决较好，把它做匀加速直线运动直至静止，看做是初速度为零的匀加速直线运动，要求的问题就变成了第1秒内的位移．本题主要是考察匀速直线运动的规律和逆向思维的求解方法．

【题文】3．放在光滑水平面上的木块受到几个水平力的作用处于静止状态，现使其中一个力方向不变，大小逐渐减小到零，然后再逐渐恢复到原的值，同时保持其他力不变．以下是描述木块在这个运动过程中的v－t图象，其中正确的是(　　)

【知识点】 牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．A2 C2

【答案解析】D 解析：物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中的一个力的大小在一段时间内均匀减小到零，然后又从零均匀增大到原的大小的过程中，物体的合力从开始均匀增大，又均匀减小恢复到零，则物体的加速度先均匀增大后均匀减小到零，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速度运动．根据速度图象的斜率等于加速度可知，速度-时间图象的斜率先增大后减小，故D正确;故选：D．

【思路点拨】据题，物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，其中的一个力与其他各力的合力大小相等、方向相反．分析物体的合力如何变化，确定物体的加速度如何变化，分析物体的运动情况，判断速度的变化情况，再选择图象．本题考查根据物体的受力情况分析物体运动情况的能力，要用到共点力平衡条件的推论：物体在几个力作用下平衡时，其中一个力与其他各力的合力大小相等、方向相反．

【题文】4．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(　　)

A．物体加速度大小为2 m/s2

B．F的大小为21 N

C．2 s末F的功率大小为42 W

D．2 s内F做功的平均功率为42 W

【知识点】 牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像；功率、平均功率和瞬时功率．C2 A5 E1

【答案解析】A 解析： A、速度时间图线的斜率表示加速度，则物体的加速度a=
m/s2=2m/s2．故A正确．B、根据牛顿第二定律得，2F-mg=ma，则F=
．故B错误．C、2s末物体的速度为4m/s，则拉力作用点的速度为8m/s，则拉力的功率P=Fv=12×8=96W．故C错误．D、2s内物体的位移x=
×2×4m=4m，则拉力作用点的位移为8m，拉力平均功率P=
．故D错误．故选：A．

【思路点拨】结合速度时间图线求出物体的加速度，通过牛顿第二定律求出拉力F的大小，根据运动学公式求出2s内物体的位移和2s末的速度，从而知道力的作用点的位移大小和速度，根据功的公式求出拉力做功的大小．根据功率的公式求出拉力F的平均功率和瞬时功率．本题的易错点在于认为物体的位移等于F作用点的位移，实际上F作用点的位移和速度是物体位移和速度的2倍．

【题文】5．滑杆上套有A圆环，环上用细线悬吊着物体B，如图所示，当它们都沿滑杆向下滑动时，AB间的悬线始终与杆垂直，则(　　)

A.A环做的是匀速运动

B. A环与杆之间一定有摩擦力

C. A环的重力可忽略不计

D. B物体所受合力沿杆向下

【知识点】 牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．B3 B4 C2

【答案解析】D 解析： A、B假设A环与杆间的摩擦力为f，对A环受力分析：重力、拉力、支持力，假设A环受到沿杆向上的摩擦力f，， 根据牛顿第二定律，有：mAgsinθ-f=mAa…①对B：mBgsinθ=mBa…②由①②两式，解得：a=gsinθ，f=0，即A环与滑杆无摩擦力，做匀加速运动．故A、B、C错误，D正确；故选D

【思路点拨】先对A、B本题关键要结合运动情况，根据牛顿第二定律和平衡条件分析受力情况，再结合受力情况判断运动情况．受力分析，由于两个球加速度相同，根据牛顿第二定律分别列式分析可以求出A环的摩擦力；

【题文】6．如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点。已知A点的电势为φA=20V，B点的电势为φB=－10V，则C点的电势（ ）

A．φC=5V B．φC＞5V

C．φC＜5V D．上述选项都不正确

【知识点】 电场线；电势．I1

【答案解析】C 解析：由图看出，AC段电场线比BC段电场线密，AC段场强较大，根据公式U=Ed可知，A、C间电势差UAC大于B、C间电势差UCB，即φA-φC＞φC-φB，

得到φC＜
=5V．所以C正确．故选：C．

【思路点拨】电场线的疏密表示电场的强弱．由图看出，AC段电场线比BC段电场线密，AC段场强较大，根据公式U=Ed定性分析A、C间与B、C间电势差的大小，再求解中点C的电势φc．本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小．要注意公式使用的条件是匀强电场．常规题．

【题文】7．星系由很多绕中心作圆形轨道运行的恒星组成．科学家研究星系的一个方法是测量恒星在星系中的运行速度v和离星系中心的距离
．用v ∝rn这样的关系表达，科学家们特别关心指数n．若作用于恒星的引力主要自星系中心的巨型黑洞，则
的值为（ ）

A．1 B．2 C．
D．

【知识点】 万有引力定律及其应用．D5

【答案解析】C 解析：设巨型黑洞为M，该恒星的质量为m，则根据万有引力提供向心力，得：
则得：v=
，故n=
．故选：C．

【思路点拨】恒星绕巨型黑洞做匀速圆周运动，由巨型黑洞的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和向心力公式列式求解．本题与卫星绕行星运动模型相似，关键抓住恒星的向心力于万有引力，建立方程求解．

【题文】8. 一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，周期为T，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0，车对轨道的压力为2mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则(　　)

A．车经最低点时对轨道的压力为3mg

B．车经最低点时发动机功率为2P0

C．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为P0T

D．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为2mgR

【知识点】 动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．C2 D4 E2

【答案解析】B 解析：A、在最高点：向心力大小为? Fn=N1+mg=3mg，摩托车做匀速圆周运动，向心力大小不变，则在最低点：N2-mg=Fn，得N2=4mg．故A错误；B、在最高点：发动机功率P0=F1v=μN1v=2μmgv，在最低点：发动机功率P=F2v=μN2v=4μmgv，则P=2P0．故B正确；C、车在最高点的发动机功率为P0，车在最低点的发动机功率为2P0，车从最高点经半周到最低点的过程中发动机的功率先减小后增大，由于μ不知，所以不能确定该过程的平均功率与P0的关系，所以发动机做的功不能确定为
P0T．故C错误；D、摩托车做匀速圆周运动，动能不变，根据动能定理得知其合力做功为零，则发动机做功等于重力做功与摩擦力做功之和，发动机做的功不等于2mgR．故D错误．故选：B．

【思路点拨】摩托车做匀速圆周运动，向心力大小不变，根据牛顿第二定律可求出摩托车在最高点时的向心力大小，即可求出最低点时轨道对它的支持力．发动机的功率等于牵引力与速度乘积，而牵引力与摩擦力大小相等．根据动能定理求解发动机做的功．本题是牛顿第二定律和动能定理的结合应用，抓住向心力大小不变和动能不变是分析的关键．

二、多选题：（每题5分，共20分）

【题文】9．下列说法中，正确的是（ ）

A．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能不一定增加

B．布朗运动就是液体分子的无规则运动

C．温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同

D．当两分子间距离的增大时，分子引力增大，分子斥力减小

【知识点】 分子间的相互作用力；温度是分子平均动能的标志．H1

【答案解析】AC 解析： A、晶体熔化时吸收热量而温度不变，所以分子平均动能不增加．故A正确； B、布朗运动反映了液体分子的无规则运动．故B错误；C、温度是分子的平均动能的标志，温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同．故C正确；D、当两分子间距离的增大时，分子引力和斥力都减小，D错误；故选AC

【思路点拨】温度是分子的平均动能的标志．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能不增加；布朗运动反映了液体分子的无规则运动；温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同；当两分子间距离的增大时，分子引力和斥力都减小．

【题文】10．如图所示，质量为 m 的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，处于静止状态．现用一个力 F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为 a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，下列说法正确的是(　　)

A．竖直挡板对球的弹力一定增大

B．斜面对球的弹力保持不变

C．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零

D．斜面和挡板对球的弹力的合力等于 ma

【知识点】 牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．B3 B4 C2

【答案解析】AB 解析：A、B以小球为研究对象，分析受力情况，如图：

重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1．设斜面的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：竖直方向：F1cosθ=mg? ①水平方向：F2-F1sinθ=ma，②由①看出，斜面的弹力F1大小不变，与加速度无关，不可能为零．故C错误，B正确;由②看出，若加速运动时，F2=F1sinθ+ma．F2将增大，故A正确;D、根据牛顿第二定律知道，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma．故D错误．故选：AB

【思路点拨】以小球为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律分析竖直挡板对球的弹力和斜面对球的弹力情况，小球所受的合力为ma．本题运用正交分解法，根据牛顿第二定律研究物体的受力情况，要正确作出物体的受力图，抓住竖直方向没有加速度．

【题文】11．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球，开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点B时速率为v，此时小球与圆环之间压力恰好为零。下列分析正确的是( )

A．小球过B点时，弹簧的弹力大小为mg＋

B．小球过B点时，弹簧的弹力大小为k(2R-
R)

C．从A到B的过程中，重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能

D．从A到B的过程中，重力对小球做的功等于小球克服弹簧弹力做的功

【知识点】 机械能守恒定律；力的合成与分解的运用．B3 E3

【答案解析】ABC 解析：A、小球在最低点，不受圆环的弹力，故弹簧的弹力与重力一起充当向心力，故有：F-mg=m
；?故F=mg+m
，故A正确； B、弹簧原长为
R，现在弹簧长度为2R，根据胡克定律弹簧弹力F= k(2R-
R)，故B正确；C、D、重力做功等于重力势能的减小量，克服弹力做功等于弹簧弹性势能的增加量，而重力势能的减小量等于小球的动能和弹簧的弹性势能的增加量，所以重力对小球做的功大于小球克服弹簧弹力做的功，故C正确、D错误，故选ABC

【思路点拨】小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能，由机械能守恒条件可知小球是否机械能守恒；小球在最低点弹力与重力的合力充当向心力，由牛顿第二定律可得出弹力的大小．本题要注意我们研究的系统是小球而不是小球与弹簧，若说明是小球与弹簧系统则机械能守恒；而只对小球机械能是不定恒的．

【题文】12. 如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中可能正确的有（ ）

A．物块经过P点的动能，前一过程较小

B．物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少

C．物块滑到底端的速度，前一过程较大

D．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长

【知识点】 功能关系；牛顿第二定律．C2 E6

【答案解析】AD 解析：A、先让物块从A由静止开始滑到B，又因为动摩擦因数由A到B逐渐减小，说明重力沿斜面的分量在整个过程中都大于摩擦力．也就是说无论哪边高，合力方向始终沿斜面向下．物块从A由静止开始滑到P时，摩擦力较大，故合力较小，距离较短；物块从B由静止开始滑到P时，摩擦力较小，故合力较大，距离较长．所以由动能定理，物块从A由静止开始滑到P时合力做功较少，P点是动能较小；由B到P时合力做功较多，P点是动能较大．因而A正确；B、由w=fs，无法确定f做功多少，因而B错误；C、由动能定理，两过程合力做功相同，到底时速度应相同；因而C错误；D、采用v-t法分析，第一个过程加速度在增大，故斜率增大，第二个过程加速度减小，故斜率变小，由于倾角一样大，根据能量守恒，末速度是一样大的，还有就是路程一样大，图象中的面积就要相等，所以第一个过程的时间长；因而D正确；故选AD．

【思路点拨】小物块能滑下，把自身重力分解，可得出第一过程中沿斜面向下的合力是逐步加大的，第二过程是合力是逐步减小的．而且最大的合力和最小的合力都是固定不变的，故第一过程的合力较小．接下可以运用动能定理和运动学公式求解．本题关键要分清楚合力的变化情况，然后根据动能定理和运动学公式列式判断．

三、实验题

【题文】13.（6分） 某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电、刻度尺、小车、钩码、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．

（1）若要完成该实验，还需要的一个的实验器材是______________________________．

（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)．

A．避免小车在运动过程中发生抖动

B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

（3）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)．

A．在接通电的同时释放了小车

B．小车释放时离打点计时器太近

C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力

【知识点】 探究功与速度变化的关系．E4

【答案解析】（1）天平 （2）D （3）CD解析：（1）、根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平（带砝码）．故答案为：天平（带砝码）（2）、实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故ABC错误，D正确．故选：D．（3）他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的，即试验 中有存在摩擦力没有被平衡掉；还有该实验要求，只有当小车的质量远大于砝码的质量时，小车的拉力才近似等于砝码的重力，故AB错误，CD正确．故选：CD．

【思路点拨】根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析，平衡摩擦力作用后，进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离，用天平测出小车的质量，需要改变砝码的质量代替小车的拉力．根据W=mgs求出砂桶及砂的总重力做功，根据匀变速直线运动的平均速度等于中点时刻的瞬时速度求A、B的速度，即可得到动能的变化量，从而写出探究结果表达式，根据此表达式分析所需要的测量仪器．明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．

【题文】14．（6分）在“探究弹力与弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示，所用的钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的拉力，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．

(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F－L图线．

(2)该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数

k＝______N/m（保留两位有效数字）.

【知识点】 探究弹力和弹簧伸长的关系．B5

【答案解析】 (1)如图 （2）10 25 解析： ：（1）作出F-L图线，如图所示；



（2）弹簧处于原长时，弹力为零，故弹簧的原长L0=10cm；图象的函数表达式为：F=k（L-L0），故斜率表示劲度系数；劲度系数k=
；

【思路点拨】（1）用一条直线连接即可，要注意将尽可能多的点连在线上，不通过直线的点大致均匀地分布与直线两侧，偏差过大的点是测量错误，应该舍去；（2）图线与横轴的连线表示原长，斜率表示劲度系数．本题关键是明确描点作图的方法，同时求解出图象的函数表达式，得到斜率的含义，然后通过图象求解出劲度系数．

四、计算题

【题文】15.（10分）如图所示，足够长的光滑固定斜面倾角为
，某同学在斜面上做了两次实验：第一次在斜面上的O点将小球以速度
水平向右抛出，小球第一次与斜面相碰的位置记为P点；第二次仍在O点使小球以某一初速度沿斜面向下运动，小球经过相同的时间也恰好到达P点，已知重力加速度
=10m/s2，求

（1）O、P两点的间距
；

（2）第二次实验时小球沿斜面向下运动的初速度
。

【知识点】 平抛运动．D2

【答案解析】（1）4.8m．（2）3
m/s． 解析：（1）根据tan30°=

解得t=
则s=
（2）根据s=v2t+
at2a=
=gsinθ=5m/s2．联立两式解得v2=3
m/s．

【思路点拨】（1）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，抓住平抛运动水平位移和竖直位移的关系求出平抛运动的时间，从而得出水平位移以及OP两点的距离．（2）抓住时间相等，根据匀变速直线运动的位移时间公式求出小球下滑的初速度．解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住位移关系求出运动的时间．

【题文】16．（12分）如图所示，A、B两个气缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm（标准大气压）、温度均为27 ℃的空气，中间用细管连接，细管容积不计，管中有一绝热活塞，现将B气缸中的气体升温到127 ℃，若要使细管中的活塞仍停在原位置，则A中左边活塞应向右推多少距离?（不计摩擦，A气缸中的气体温度保持不变，A气缸截面积为50㎝2）

【知识点】 气体的等容变化和等压变化；封闭气体压强．H3

【答案解析】0.5m 解析：对B气体：体积不变，根据查理定律得：
得：pB=
，要使活塞仍停在原位置PA=PB．则对A气体：温度不变，根据玻意耳定律得：p0V0=pAVA得：V