2011-2012学年江苏省高三高考压轴物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

据某报刊报道，美国一家公司制成了一种不需要电池供电的“警示牌”，使用时它上面的英文字母“ON”发亮，对防止误触电起到了警示作用，它相当于我国的“小心触电”或“高压危险”一类的牌子．关于这则消息，正确的判断是（　 　　）

A．没有工作电源，却能够使英文字母“ON”发亮，显然违背了能量转化与守恒定律，这是条假新闻，没有科学依据

B．这种牌子内部必定隐藏有太阳能电池为其供电，不然绝不会使英文字母“ON”发亮，这是条故弄玄虚的消息，但有科学依据

C．这种牌子内部必定有闭合电路，当它挂在有交变电流流过的输电线附近时，就会使英文字母“ON”发亮，这是条真实的消息，有科学依据

D．这种牌子不论挂在有交变电流还是有稳恒电流流过的输电线附近，都会使英文字母“ON”发亮，这是条真实的消息，有科学依据

2. 难度：中等

一个质点由静止开始沿直线运动，速度随位移变化的图线如图所示，关于质点的运动下列说法正确的是(　　)

A. 质点做匀变速直线运动

B. 质点做匀加速直线运动

C. 质点做加速度逐渐减小的加速运动

D. 质点做加速度逐渐增大的加速运动

3. 难度：中等

从距地面h高度水平抛出一小球，落地时速度方向与水平方向的夹角为θ．不计空气阻力，重力加速度为g，下列结论中正确的是(　　)

A．小球初速度为

B．小球着地速度大小为

C．若小球初速度减为原来一半，则平抛运动的时间变为原来两倍

D．若小球初速度减为原来一半，则落地时速度方向与水平方向的夹角变为2θ

4. 难度：中等

用水平力F拉着一物体在水平面上做匀速运动，某时刻将力F随时间均匀减小，物体所受的摩擦力随时间变化如图中实线所示，下列说法中正确的是  (     )

A．F是从t₁时刻开始减小的，t₂时刻物体的速度刚好变为零

B．F是从t₁时刻开始减小的，t₃时刻物体的速度刚好变为零

C．F是从t₂时刻开始减小的，t₂时刻物体的速度刚好变为零

D．F是从t₂时刻开始减小的，t₃时刻物体的速度刚好变为零

5. 难度：中等

电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R₁、R₂及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（     ）

A．电压表和电流表读数都减小

B．电压表和电流表读数都增大

C．电源的输出功率增大，电阻R₁的功率减小

D．电源的输出功率减小，电阻R₁的功率增大

6. 难度：中等

如图所示,斜面体B静置于水平桌面上．一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v₀沿斜面上滑，然后又返回出发点，此时速度为v，且v<v₀．在上述过程中斜面体一直没有移动，由此可以得出(     )

A．A上滑过程桌面对B的支持力比下滑过程大

B．A上滑过程中桌面对B的静摩擦力比下滑过程大

C．A上滑时机械能的减小量等于克服重力做功和产生内能之和

D．A上滑过程与下滑过程，A、B系统损失的机械能相等

7. 难度：中等

如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n₁=1000匝，副线圈匝数为n₂=200匝，将原线圈接在u=200sin100πt（V）的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是（        ）

A．在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/s

B．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为40V

C．在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大

D．在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻R消耗电功率减小

8. 难度：中等

地球同步卫星到地心距离为R，同步卫星绕地球做圆周运动的向心加速度为a₁，在同步卫星的轨道处由地球引力产生的重力加速度大小为g₁．月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度大小为a₂，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的重力加速度大小为g₂，设月球表面的重力加速度大小为g，则以下表达式正确的有（        ）

A．     B． ，    C．    D．

9. 难度：中等

绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为-q的滑块（可看作点电荷）从a点以初速度v₀沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．以下判断正确的是    （        ）

A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力一直小于滑动摩擦力

B．滑块在运动过程的中间时刻, 速度的大小小于 

C．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差                                 

D．此过程中产生的内能为

二、实验题

10. 难度：中等

（8分）用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：

A．电压表 （量程3V）

B．电流表 （量程0.6A）

C．电流表（量程3A）

D．定值电阻R₀（阻值4Ω，额定功率4W）

E．滑动变阻器R₁（阻值范围0—20Ω，额定电流1A）

F．滑动变阻器R₂（阻值范围0—2000Ω，额定电流0.1A）

（1）电流表应选           ；滑动变阻器应选          ；（填器材前的字母代号）．

（2）根据实验数据作出U—I图像（如图乙所示），则蓄电池的电动势E＝     V，内阻r=  Ω；

（3）用此电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻，产生误差的原因是                ；测出的电动势E与真实值相比偏          ；

11. 难度：中等

（10分）用如图实验装置验证m₁ 、m₂组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，计数点间的距离如图所示，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），．已知m₁= 50g 、m₂=150g ，则（取g=9.8m/s²，结果保留三位有效数字）

（1）在纸带上打下记数点5时的速度v  =       m/s；

（2）在打点0~5过程中系统动能的增量△E_K =      J，系统势能的减少量△E_P =       J，由此得出的结论是                      ；

（3）若某同学作出图象如图，则当地的实际重力加速度g =     m/s²．

三、选择题

12. 难度：中等

下列说法中正确的是              ；

A．能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能的转化和守恒定律

B．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关

C．有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体

D．由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

四、计算题

13. 难度：中等

（1）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距H．现通过电热丝缓慢加热气体，活塞逐渐上升，活塞与缸壁间摩擦不计．下列说法正确的是_______________

A．上述过程气体做等压膨胀，温度升高

B．上述过程气体做绝热膨胀，温度升高

C．气体的吸收热量大于它对外做功，内能增加

D．气体吸收的热量等于它对外做功，内能不变

（2）在上小题中，已知该理想气体摩尔质量为μ，在加热之前该气体的密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A，求容器内理想气体的分子数n和加热之前分子间的平均距离d（忽略电热丝体积大小）．

五、选择题

14. 难度：中等

如图所示，参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，固定在参考系A的点光源S以速度c射出一束单色光，则在参考系B中接受到的光的情况是          ．

A．光速小于c，频率不变      

B．光速小于c，频率变小

C．光速等于c，频率不变    

D．光速等于c，频率变小

15. 难度：中等

如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，则          ．

A．质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向

B．P点振幅比Q点振幅小

C．经过△t=4s，质点P将向右移动8m

D．经过△t=4s，质点Q通过的路程是0.4m

六、计算题

16. 难度：中等

一束光波以45⁰的入射角，从AB面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n=．试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路图．

七、选择题

17. 难度：中等

以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是：______________

A．宏观物体物质波的波长较长，很难观察到它的波动性

B．利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小

C．发生一次α衰变，原子核内减少了两个质子和两个中子

D．发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子

18. 难度：中等

用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光

A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B．b光光子能量比a大

C．用b光照射光电管时，金属的逸出功大

D．达到饱和光电流时，用a光照射光电管单位时间内逸出的光电子数多

八、计算题

19. 难度：中等

氢原子处于基态时，原子能量E₁=－13.6eV，已知电子电量e，电子质量m，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r₁，已知氢原子各定态能量与基态能量之间关系为，式中n=2、3、4、5……

（1）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，处于基态的氢原子核外电子运动的等效电流多大？ （用k，e，r₁，m表示）

（2）若氢原子处于n=2的定态，求该氢原子的电离能．

20. 难度：中等

在如图所示的空间里，存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为.在竖直方向存在交替变化的匀强电场如图（竖直向上为正），电场大小为．一倾角为θ足够长的光滑绝缘斜面放置在此空间．斜面上有一质量为m，带电量为-q的小球，从t=0时刻由静止开始沿斜面下滑，设第5秒内小球不会离开斜面，重力加速度为g

求：（1）求第1秒末小球的速度大小．

(2)第6秒内小球离开斜面的最大距离．

（3）若第19秒内小球仍未离开斜面，θ角应满足什么条件？

21. 难度：中等

如图所示，电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3 Ω的定值电阻R. 在水平虚线L₁、L₂间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B、磁场区域的高度为d=0.5 m. 导体棒a的质量m_a=0.2 kg,电阻R_a=3 Ω；导体棒b的质量m_b=0.l kg，电阻R_b=6 Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场. 设重力加速度为g=l0 m/s². （不计a、b之间的作用，整个运动过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好）求：

（1）在整个过程中，a、b两棒克服安培力分别做的功；

（2）a进入磁场的速度与b进入磁场的速度之比；

（3）分别求出M点和N点距L₁的高度.

22. 难度：中等

（16分）光滑的斜面倾角θ=30º，斜面底端有弹性挡板P，长2l、质量为M的两端开口的圆筒置与斜面上,下端在B点处， PB=2l，圆筒的中点处有一质量为m的活塞，M=m．活塞与圆筒壁紧密接触，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等为f=mg/2．每当圆筒中的活塞运动到斜面上AB区间时总受到一个沿斜面向上F=mg的恒力作用，AB=l.现由静止开始从B点处释放圆筒．

（1）求活塞位于AB区间之上和进入AB区间内时活塞的加速度大小；

（2）求圆筒第一次与挡板P碰撞前的速度和经历的时间；

（3）圆筒第一次与挡板P瞬间碰撞后以原速度大小返回，求圆筒沿斜面上升到最高点的时间．