2011年江西省宜春市高安二中高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

2007 年3 月26 日，中俄共同签署了《中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星--火卫一合作的协议》，双方确定2008年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测．“火卫一”在火星赤道正上方运行，与火星中心的距离为9450km．绕火星1周需7h39min，若其绕行轨道简化为圆轨道，引力常量G已知．则由以上信息能求出（ ）
A．火星的质量
B．火星的密度
C．“火卫一”的质量
D．“火卫一”受到火星的引力

2. 难度：中等

质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（ ）

A．x轴正方向
B．x轴负方向
C．y轴正方向
D．y轴负方向

3. 难度：中等

在我省某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向，如图所示．已知北半球地磁场的竖直分量向下．下列说法中正确的是（ ）
A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势高，线圈中感应电流方向为abcda
B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势高，线圈中感应电流方向为adcba
C．若以ab为轴将线圈向上翻转，则a点的电势比b点的电势高，线圈中感应电流方向为abcda
D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则b点的电势比a点的电势高，线圈中感应电流方向为adcba

4. 难度：中等

将一个半球体置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑轮，柔软光滑的轻绳绕过滑轮，两端分别系有质量为m₁、m₂的物体（两物体均可看成质点，m₂悬于空中）时，整个装置处于静止状态，如图所示．已知此时m₁与半球的球心O的连线与水平线成53角，m₁与半球面的动摩擦因数为0.5，并假设m₁所受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．则在整个装置处于静止的前提下，下列说法正确的是（ ）
A．无论的比值如何，地面对半球体的摩擦力都不为零
B．当=时，半球体对m₁的摩擦力为零
C．当1≤＜时，半球体对m₁的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上
D．当＜≤5时，半球体对m₁的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下

5. 难度：中等

两个点电荷位于x轴上，在它们形成的电场中，若取无限远处的电势为零，则在x轴正方向上各点的电势如图中曲线所示．由图线提供的信息可知不正确的是（ ）
A．x=x₁处电场强度为零
B．x=x₂处电场强度为零
C．带负电荷的电量较大
D．两个点电荷都不可能位于x轴正方向上

6. 难度：中等

如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，两个相同的带电粒子先后沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则（ ）

A．从P点射出的粒子速度大
B．从Q点射出的粒子速度大
C．从P点射出的粒子，在磁场中运动的时间长
D．两粒子在磁场中运动是时间一样长

7. 难度：中等

A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图所示，A、B始终相对静止，则下列说法正确的是（ ）
A．在t时刻，A、B之间的摩擦力最大
B．在t时刻，A、B的速度最大
C．在0-2t时间内，A、B的位移最大
D．在0-2t时间内，摩擦力对A做的功为零

8. 难度：中等

图甲是某小型家用电器电源部分的主要工作电路图，工作时Ⅰ部分变压器原线圈A、B两端与输出电压为220V的交流电源相连接，通过电路元件的工作最后在Ⅲ部分E、F两端输出6.0V的直流电．当A、B两端输入如图乙所示的交变电压时，在Ⅱ部分的M、N两端输出的电压如图丙所示．Ⅲ部分中的自感线圈L的直流电阻可忽略不计，关于该电路元件及其工作过程，下列说法中正确的是（ ）
A．Ⅰ部分的变压器是降压变压器
B．Ⅱ部分的M、N端输出电压的有效值为
C．Ⅲ部分的电容器C的作用是阻碍交流成分，导通直流成分
D．Ⅲ部分的自感线圈L的作用是阻碍直流成分，导通交流成分

9. 难度：中等

内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后（ ）

A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能
B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点

二、解答题

10. 难度：中等

伽利略在《两种新科学的对话》一书中，讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题，提出了这样的猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还运用实验验证了其猜想．合肥一中物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．
（1）实验时，让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（整个过程中水流可视为均匀稳定的）．改变滑块起始位置的高度，重复以上操作．该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量______的．
（2）下表是该小组测得的有关数据，其中S为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，y为相应过程量筒收集的水量．分析表中数据，根据______，可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论．

次数	1	2	3	4	5	6	7
S（m）	4.5	3.9	3.0	2.1	1.5	0.9	0.3
V（mL）	90	84	72	62	52	40	23.5
	5.6	5.5	5.8	5.5	5.6	5.6	5.4

（3）本实验误差的主要来源有：水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于______ 等．（只要求写出一种）

11. 难度：中等

硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件．某同学用图（1）所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．图中R为已知定值电阻，电压表视为理想电压表．
（1）若电压表V₂的读数为U，则I=______．
（2）实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a．见图（2）所示，由此可知电池内阻______ （填“是”或“不是”）常数，电动势为______V．
（3）实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见图（2）所示．若取实验一中的路端电压为1.5V，保持外电路中电阻不变，则实验二中外电路消耗的电功率为______mW（计算结果保留两位有效数字）．

12. 难度：中等

选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答，则按A、B两小题评分．）

（1）以下说法中正确的是______  
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性   
C．超声波可以在真空中传播
D．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
（2）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为______，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为v_a和v_b，则v_a______v_b（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图（a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1的振动方程．

13. 难度：中等

如图所示，足够长的木板质量M=10kg，放置于光滑水平地面上，以初速度v=5m/s沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，在木板上方有一固定挡板，当木板运动到其最右端位于挡板正下方时，将一小铁块贴着挡板无初速度地放在木板上，小铁块与木板的上表面间的动摩擦因数μ=0.5，当木板运动了L=1m时，又无初速地贴着挡板在第1个小铁块上放上第2个小铁块．只要木板运动了L就按同样的方式再放置一个小铁块，直到木板停止运动．（取g=10m/s²）试问：
（1）第1个铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？
（2）最终木板上放有多少个铁块？
（3）最后一个铁块放上后，木板再向右运动的距离是多少？

14. 难度：中等

如图所示，两平行金属板A、B长度l=0.8m，间距d=0.6m．直流电源E能提供的最大电压为9×10⁵V，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为q/m=l×10⁷C/kg、重力不计的带电粒子，射人板间的粒子速度均为v=4×10⁶m/s．在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=lT，分布在环带区域中，该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点，环带的内圆半径R_l=m．将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动，改变两板间的电压时，带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场，且两板间电压最大时，对应的粒子恰能从极板右侧边缘穿出． 
（1）问从板间右侧射出的粒子速度的最大值v_m是多少？
（2）若粒子射出电场时，速度的反向延长线与v所在直线交  于O′点，试用偏转运动相关量证明O′点与极板右端边缘的水平距离x=，即O′与0重合，所有粒子都好像从两板的中心射 出一样． 
（3）为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度d．

15. 难度：中等

如图所示，一边长为L，质量为m，电阻为R的正方形金属框放置在倾角为θ的光滑绝缘斜面的底端，并用细线通过轻质定滑轮与质量为M的重物相连．磁场的方向垂直金属框平面，磁感应强度的大小只随y方向变化，规律为B=B+ky，k为大于零的常数．假设运动过程中金属框总有两条边与y轴平行，且金属框不转动，当金属框沿y轴方向运动距离为h时速度达到最大．不计空气阻力，斜面和磁场区域足够大，重力加速度为g．求：
（1）金属框的最大速度；
（2）金属框从开始运动到达到最大速度的过程中，金属框中产生的焦耳热；
（3）金属框从开始运动到达到最大速度的过程中，通过金属框横截面的电量．