15届高中物理(XKB)泄露天机

15届高三物理（XKB ）泄露天机1．如图所示，两颗卫星围绕着质量为M 的中心星体做匀速圆周运动。

若两颗卫星和中心星体始终在同一直线上，两颗卫星间的作用及其他星体对两颗卫星的作用均忽略不计，则下列判断正确的是（ ）A ．两颗卫星的轨道半径相等B ．两颗卫星的向心加速度相同C ．两颗卫星的向心力大小相等D ．两颗卫星的动能相等 【答案】A【提示】由“两颗卫星和中心星体始终在同一直线上”得知两颗卫星的角速度ω相等，根据G Mmr 2 = m ω2r ，得r =3GM ω2，可见两颗卫星的轨道半径相等，选项A 正确；由a = ω2r 得向心加速度大小a 1 = a 2，但方向相反，选项B 错误；由万有引力提供向心力即F 向 = G Mmr 2 知，F 向与卫星的质量m 有关，由于两颗卫星的质量关系不确定，选项C 错误；根据G Mm r 2 = m υ2r 得卫星的动能E k = 12m υ2= G Mm 2r 与m 有关，选项D 错误。

2．（多选）如图所示，在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，变压器、电表均为理想化的。

若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是（ ） A ．电压表V 1示数减小，电流表A 1减小 B ．电压表V 2示数增大，电流表A 2减小 C ．输电线上损耗功率增大D ．用户总功率与发电厂的输出功率的比值增大 【答案】BD【提示】根据U 出U 1 = n 1n 2得电压表V 1两端的电压U 1不变，选项A 错误；根据P 出 = U 1I 1得通过电流表A 1的电流I 1将减小，根据I 2I 1 = n 3n 4得通过电流表A 2的电流I 2将减小，降压变压器原线圈两端的电压U = U 1 – I 1R 线将增大，根据U U 2 = n 3n 4得电压表V 2两端的电压U 2增大，选项B 正确；输电线上损耗功率P 线 = I 12R 线将减小，选项C 错误；用户总功率与发电厂的输出功率的比值为I 2U 2I 1U 1 = n 3n 4U 1U 2随着U 2的增大而增大，选项D 正确。

升压变压器降压变压器用 户发 电 厂V 1A 1A 2V 2M3．如图所示，一质量为M 、倾角为θ的斜面体放在光滑水平地面上，斜面上叠放一质量为m 的光滑楔形物块，物块在水平恒力的作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动。

重力加速度为g 。

下列判断正确的是（ ）A ．水平恒力大小F = mg tan θB ．地面对斜面体的支持力大小N 2 = (M + m )gC ．物块对斜面的压力大小N 1 = mg cos θD ．斜面体的加速度大小为g tan θ 【答案】B【提示】物块与斜面体相对静止，加速度相同，对物块、斜面体整体，竖直方向上受力平衡有N 2 = ( M + m )g ，选项B 正确；水平方向上根据牛顿第二定律有F = ( M + m )a ，对斜面体，竖直方向上受力平衡有N 2 = Mg + N 1cos θ，水平方向上根据牛顿第二定律有N 1sin θ = Ma ，解得N 1 =mg cos θ，a = m M g tan θ，F = M + mMmg tan θ，选项A 、C 、D 均错误。

4．（多选）如图1所示，小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上。

现对物块施加一个沿斜面向下的推力F ，力F 的大小随时间t 的变化情况如图2所示，物块的速率υ随时间t 的变化规律如图3所示，取sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，重力加速度g = 10m/s 2。

下列说法正确的是（ ）A ．物块的质量为1kgB ．物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C ．0~3s 时间内力F 做功的平均功率为0.32WD ．0~3s 时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J 【答案】AD【提示】由速度图象知在1~3s 时间内，物块做匀加速直线运动，则0.8 + mg sin θ –μmg cos θ = ma ，a = 0.8 – 03 – 1m/s 2= 0.4m/s 2。

在3~4s 时间内，物块匀速运动，受力平衡，则μmg cos θ –mg sin θ = 0.4N ，解得m = 1kg ，μ = 0.8，选项A 正确，B 错误；0~1s 时间内，物块静止，力F 不做功，1~3s 时间内，力F = 0.8N ，物块的位移x = 12 × 0.4 × 22m = 0.8m ，0~3s 内力F 做功的平均功率为Fx t3 = 0.8 × 0.83W = 0.213W ，选项C 错误；0~3s 时间内物体克服摩擦力做1 2 3 4 0.4 0.8 t /sF /N O1 2 3 4 0.4 0.8 t /s υ/m ·s -1O图2图3F图1θ的功为μmg cos θ · x = 5.12J ，选项D 正确。

5．如图所示，甲、乙两船在同一河岸边A 、B 两处，两船船头方向与河岸均成θ角，且恰好对准对岸边C 点。

若两船同时开始渡河，经过一段时间t ，同时到达对岸，乙船恰好到达正对岸的D 点。

若河宽d 、河水流速均恒定，两船在静水中的划行速率恒定，不影响各自的航行，下列判断正确的是（ ）A ．两船在静水中的划行速率不同B ．甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小C ．两船同时到达D 点 D ．河水流速为d tan θt【答案】C【提示】由题意可知，两船渡河的时间相等，两船沿垂直河岸方向的分速度υ1相等，由υ1 = υsin θ知两船在静水中的划行速率υ相等，选项A 错误；乙船沿BD 到达D 点，可见河水流速υ水方向沿AB 方向，可见甲船不可能到达到正对岸，甲船渡河的路程较大，选项B 错误；根据速度的合成与分解，υ水 = υcos θ，而υsin θ = d t ，得υ水 = d t tan θ，选项D 错误；由于甲船沿AB 方向的位移大小x = (υcos θ + υ水)t = 2dtan θ= AB ，可见两船同时到达D 点，选项C 正确。

6．如图所示，直角三角形OAB 区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，C 为AB 的中点。

现有比荷相同的两个分别带正、负电的粒子（不计重力）沿OC 方向同时从O 点射入磁场。

下列说法正确的是（ ）A ．若有一个粒子从OA 边射出磁场，则另一个粒子一定从OB 边射出磁场B ．若有一个粒子从OB 边射出磁场，则另一个粒子一定从CA 边射出磁场C ．若两个粒子分别从A 、B 两点射出磁场，则它们在磁场中运动的时间之比为2∶1D ．若两个粒子分别从A 、B 两点射出磁场，则它们在磁场中运动的轨道半径之比为1∶ 3【答案】C【提示】由qυB = m υ2R 得轨道半径R = mυqB 。

由题意可知，两个粒子分别顺、逆时针偏转，但它们的速率关系未知，轨道半径关系也未知，选项A 、B 均错误；若两个粒子分别从A 、θ θABC D甲船乙船A CBOACBOα O 2R 1R 2αθ θB 两点射出磁场，如图所示，则α = 60°，θ = 30°，OA = OB tan30°，R 1 =OA 2sin α ，R 2 = OB2sin θ，得R 1R 2 = 13，选项D 错误；周期T = 2πm qB 相同，由t 1 = 2α2πT 、t 2 = 2θ2πT 得t 1t 2 = 21，选项C 正确。

7．在光滑水平面上充满水平向右的匀强电场，被拉直的绝缘轻绳一端固定在O 点，另一端系着带正电的小球，轻绳与水平面平行，OB 与电场线平行。

若小球从A 点由静止释放后，沿水平面摆动到B 点，不计空气阻力，则关于此过程，下列判断正确的是( )A ．小球的动能先变小后变大B ．小球的切向加速度一直变大C ．小球受到的拉力先变大后变小D ．小球受到的电场力做功功率先增大后减小 【答案】D【提示】小球从A 点摆动到B 点的过程中，只有电场力做功且一直做正功，根据动能定理知小球的动能E k 一直增大，选项A 错误；小球从A 点摆动到B 点的过程中轻绳与OB 的夹角设为θ，则小球的切向加速度a 1 =qE sin θm随着θ的减小而减小，选项B 错误；根据牛顿第二定律和向心力公式有F– qE cos θ = m υ2L 得小球受到的拉力大小F = qE cos θ + 2L · E k ，cos θ、E k 均随着θ的减小而增大，可见F 一直增大，选项C 错误；在A 点时小球的速率为零，电场力做功的瞬时功率为零，过B 点时小球的速度方向与电场力垂直，电场力做功的瞬时功率也为零，可见小球受到的电场力做功功率先增大后减小，选项D 正确。

8．在绝缘水平面上方均匀分布着方向与水平向右成60°角斜向上的磁场中，一通有如图所示的恒定电流I 的金属方棒，在安培力作用下水平向右做匀速直线运动。

已知棒与水平面间的动摩擦因数μ =33。

若在磁场方向由图示方向开始沿逆时针缓慢转动至竖直向上的过程中棒始终保持匀速直线运动，此过程中磁场方向与水平向右的夹角设为θ，则关于磁场的磁感应强度的大小B 与θ的变化关系图象可能正确的是（ ）ABEOBI60°【答案】C【提示】棒受力如图所示，则BIL sin θ =μ(mg + BIL cos θ)，得1B =IL μmg (sin θ –μcos θ) = 2IL 3mgsin(θ – 30°)，只有选项C 正确。

9．如图甲所示，在绝缘水平面内有一固定的光滑金属导轨cd 、eg ，端点d 、e 之间连接一电阻R ，金属杆ab 静止在金属框架上，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中。

导轨及杆ab 的电阻忽略不计。

现对杆ab 施加一沿dc 方向的外力F ，使杆ab 中的电流i 随时间t 的图象如图乙所示。

运动中杆ab 始终垂直于导轨且接触良好。

下列关于外力F 、杆ab 受到的安培力功率大小P 随时间t 变化的图象，可能正确的是 ()【答案】C【提示】杆ab 切割磁感线产生的感应电动势e = BLυ，感应电流i = eR ，由乙图得i = kt ，解得杆ab 的速率υ =kR BL t ，可见杆ab 的加速度a = kRBL不变，对杆ab 根据牛顿第二定律有F – BiL = ma ，得F = BLkt + ma ，选项A 、B 均错误；杆ab 受到的安培力功率大小P = BiL ·υ = k 2Rt 2，选项C 正确，D 错误。

10．如图所示，挡板C 垂直固定在倾角θ = 30°的光滑长斜面上，质量分别为m 、2m 的两物块A 、B 用一劲度系数为k 的轻弹簧相连，系统处于静止状态，弹簧压缩长度为L 。