2011年山西省忻州一中等四校联考高考物理模拟试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中不属于比值定义的是（ ）
A．电场强度
B．加速度
C．电容
D．磁感应强度

2. 难度：中等

中俄联合火星探测器，2009年10月出发，经过3.5亿公里的漫长飞行，在2010年8月29日抵达了火星．双方确定对火星及其卫星“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．若其运行轨道可看作圆形轨道，万有引力常量为G=6.67×10^-11Nm²/kg²，则由以上信息能确定的物理量是（ ）
A．火卫一的质量
B．火星的质量
C．火卫一的绕行速度
D．火卫一的向心加速度

3. 难度：中等

如图所示，质量分别为m_A和m_B的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知m_A=2m_B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止．下列说法正确的是（ ）

A．绳子对A的拉力将增大
B．物体A对斜面的压力将增大
C．物体A受到的静摩擦力增大
D．物体A受到的静摩擦力减小

4. 难度：中等

如图所示，L₁、L₂、L₃为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L₂的电势为零，有一负电荷在L₁处动能为30J，仅在电场力的作用下运动到L₃处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是（ ）

A．6J
B．4J
C．16J
D．14J

5. 难度：中等

在如图所示的电路中，灯炮L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）

A．灯泡L变亮
B．电源的输出功率增大
C．电容器C上电荷量减少
D．电流表读数变小，电压表读数变大

6. 难度：中等

如图1所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图2所示，重力加速度g取10m/s²．则以下判断正确的是（ ）

A．小环的质量是1kg
B．细杆与地面间的倾角是30°
C．前3s内小环机械能的增加量是5.75J
D．前3s内拉力F的最大功率是2.25W

7. 难度：中等

如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L．纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-位移（I-x）关系的是（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示，一个V形槽直立固定在小车上，槽内嵌有一个质量为m的球，它与槽间的动摩擦因数为μ．V形槽的两个斜面与小车两侧面的夹角均为45°（右图为俯视图）．当小车向右在水平路面上作匀加速直线运动时、球相对槽竖直向下作匀速直线运动，此时槽每一面对小球的弹力和小车的加速度分别为（重力加速度为g）（ ）

A．
B．，
C．，
D．，

二、解答题

9. 难度：中等

某同学用如图所示的装置测定重力加速度．
①打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端通过夹子和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）
②纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为______m/s²．（已知交流电频率为50Hz）
③若当地的重力加速度数值为9.8m/s²，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______．

10. 难度：中等

某同学利用图（a）所示的电路研究灯泡L₁（6V，1.5W）、L₂（6V，10W）的发光情况（假设灯泡电阻恒定），图（b）为实物图．

（1）他分别将L₁、L₂接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现灯泡均能正常发光．在图（b）中用笔线代替导线将电路连线补充完整．
（2）接着他将L₁和L₂串联后接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这种现象的原因是______．
现有如下器材：电源E（6V，内阻不计），灯泡L₁（6V，1.5W）、L₂（6V，10W），L₂（6V，10W），单刀双掷开关S．在图（c）中设计一个机动车转向灯的控制电路：当单刀双掷开关S与1相接时，信号灯L₁亮，右转向灯L₂亮而左转向灯L₃不亮；当单刀双掷开关S与2相接时，信号灯L₁亮，左转向灯L₃亮而右转向灯L₂不亮．

11. 难度：中等

如图所示，在水平匀速运动的传送带的左端（P点），轻放一质量为m=1kg的物块，物块随传送带运动到A点后抛出，物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑．B、D为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m，圆弧对应的圆心角θ=106°，轨道最低点为C，A点距水平面的高度h=0.80m，AB的水平距离为1.2m．（g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：
（1）物块离开A点时水平初速度的大小；
（2）物块经过C点时对轨道压力的大小；
（3）设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3，传送带的速度为5m/s，求PA间的距离．

12. 难度：中等

如图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场．已知HO=d，HS=2d，∠MNQ=90°．（忽略粒子所受重力）
（1）求偏转电场场强E的大小以及HM与MN的夹角φ；
（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；
（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S₁处，质量为16m的离子打在S₂处．求S₁和S₂之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围．

13. 难度：中等

（1）下列说法中正确的是
A．一定质量的理想气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B．一定质量的理想气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大
C．压缩一定质量的理想气体，气体的内能一定增大
D．分子a在分子力作用下从无穷远处趋近固定不动的分子b，当b对a的作用力为零时a的动能最大
（2）如图所示，一定质量的气体温度保持不变，最初，U形管两臂中的水银相齐，烧瓶中气体体积为800mL；现用注射器向烧瓶中注入200mL水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，不计U形管中气体的体积．求：
①大气压强是多少cmHg？
②当U形管两边水银面的高度差为45cm时，烧瓶内气体的体积是多少？

14. 难度：中等

（1）如图1所示，一细束复色光（含红、蓝两种单色光）沿PO射向半圆形玻璃砖圆心O，观察到反射光线和折射光线分别为OQ、OR．下列判断不正确的是
A．OQ一定是蓝光，OR一定是红光
B．OQ、OR都可能是复色光
C．OQ一定是复色光，OR一定是红光
D．OQ一定是复色光，OR一定是蓝光
（2）如图2所示，一列简谐横波上有A、O、B三点，OA间距离为4.0m，OB间距离为2.4m．以O为波源上下振动，振幅为0.2m，某时刻O点处在波峰位置，观察发现经过2s此波峰传到A点，此时O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰．
①求此波的传播速度、周期和波长．
②以O点处在波峰位置为0时刻，画出B点振动图象．

15. 难度：中等

[选做题]
（1）已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n=4能级状态，则______
A．氢原子可能辐射6种频率的光子
B．氢原子可能辐射5种频率的光子
C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
（2）质量为M的小车左端放有质量为m的铁块且M＞m，以共同速度v沿光滑水平面向竖直墙运动，车与墙碰撞的时间极短，不计动能损失．铁块与小车之间的动摩擦因数μ，车长为L，铁块不会到达车的右端，最终相对静止．
①求小车与铁块的最终速度；
②求整个过程中摩擦生热是多少？