2011年湖南省十二校联考高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿进行了“月一地检验”，说明天上和地下的物体都遵从万有引力定律
B．哥白尼提出日心说并发现了行星沿椭圆轨道运动的规律
C．伽利略不畏权威，通过“理想斜面实验”，科学地推理出“力不是维持运动的原因”
D．楞次发现了电磁感应现象，使人类从蒸气机时代步人了电气化时代

2. 难度：中等

如图所示，一小球用轻绳悬于◦点，用力F拉住小球，使悬线保持偏离竖直方向75°角，且小球始终处于平衡状态，为了使F有最小值，F与竖直方向的夹角θ应该是（ ）

A．90°
B．15°
C．45°
D．0°

3. 难度：中等

“探月热”方兴未艾，我国研制的月球卫星“嫦娥二号”已发射升空，已知月球质量为M，半径为R．引力常量为G以下说法正确的是（ ）
A．在月球上以初速度%竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为
B．在月球上以初速度%竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为
C．在月球上发射一颗绕它沿圆形轨道运行的卫星的最小周期为2πR
D．在月球上发射一颗绕它沿圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为

4. 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

5. 难度：中等

如图所示，一个质量m=0.5kg的小球（视为质点）从距B点竖直高度为12m的A点，由静止开始沿光滑弧形轨道AB滑下，接着进入半径R=4m的竖直圆环，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；小球在沿左半环CB滑下后，再进入光滑弧形轨道BD，且到达D点时速度为零．g取10m/_s²，下列说法正确的是（ ）

A．在由A到D的过程中，小球的机械能守恒
B．D点离B点的竖直高度为12m
C．小球第一次过B点时对轨道的压力大小是30N
D．小球从B到C的过程中克服摩擦阻力做的功是10J

6. 难度：中等

如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷（电荷的正负图中已标注），则图中a，b两点电场强度和电势均相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m²，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=200md/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V 60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（ ）

A．图示位置穿过线框的磁通量最小
B．线框中产生交变电压的有效值为500V
C．变压器原、副线圈匝数之比为25：11
D．允许变压器输出的最大功率为5000W

8. 难度：中等

如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻及=0.40Ω．导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻 r=0.20Ω长度也为 L=0.30m的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示，下列说法中不正确的是（ ）

A．金属杆做匀加速直线运动
B．第2s末外力的瞬时功率为0.35瓦
C．如果水平外力从静止开始拉动杆2秒所做的功为0.35焦，则金属杆上产生的焦耳热为0.15焦
D．如果水平外力从静止开始拉动杆2秒所做的功为0.35焦，则金属杆上产生的焦耳热为0.05焦

二、解答题

9. 难度：中等

某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题．
（1）如图甲，在保持M＞＞m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制小车的质量不变的情况下进行实验． 在实验中该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙，则打B点时小车的动能为E_k=______J，从开始运动到打击B点时，绳的拉力对小车做功W=______J．（保留2位有效数字）（g=9.8m/s²）

（2）在第（1）中绳的拉力对小车做功W大于小车获得的动能E_K，请你举出导致这一结果的主要原因______．（写出一种即可）

10. 难度：中等

有一根细长而均匀的金属材料样品，横截面为边长等于a的正方形，如图所示．此金属材料重约1〜2N，长约为30cm，电阻约为10Ω．巳知这种金属的电阻率为ρ因管线内部空间截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S，要求实验误差较小，并能测量多组数据．现有如下器材可选：
A．毫米刻度尺B．螺旋测微器
C．电流表（600mA，1.0Ω）D．电流表（3A，0.1Ω）
E．电压表（3V，6kΩ）F．滑动变阻器（2kΩ，0.5A）
G．滑动变阻器（10Ω，2A）H．蓄电池（6V，0.05Ω）
I．开关一个，带夹子的导线若干
（1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有______．（只填代号字母）．
（2）请在方框中画出你的设计方案的实验电路图．
（3）实验中要测量的物理量及其符号是______．
（4）计算金属管线内部空间截面积S的表达式S=______．（用巳知量和所测物理量的符号表示）

11. 难度：中等

金华到衢州动车共3趟，每趟运行时间约30分钟．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．
（1）若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少？
（2）若动车组在匀加速运动过程中，通过第一个50m所用时间是10s，通过第二个50m所用时间是6s，则动车组的加速度为多少？

12. 难度：中等

如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO'垂直，磁感应强B=5X10^-3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO'连续射人电场中，已知每个粒子速度V=10⁵m/s，比荷q/m=10⁸C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．
（1）试求带电粒子射出电场时的最大速度．
（2）证明：在任意时刻从电场射出的带电粒子，进人磁场时在MN上的人射点和在MN上出射点的距离为定值，写出该距离的表达式．
（3）从电场射出的带电粒子，进人磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．

13. 难度：中等

[物理一选修3-3]
（1）下列有关热现象的叙述中正确的是______
A．布朗运动就是液体分子无规则的运动
B．分子间不可能同时存在引力和斥力
C．热量可以从低温物体传递到高温物体，但一定要引起其它的变化
D．-定质量的理想气体发生等压膨胀过程，其温度一定降低
（2）-气缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=10Kg，活塞质量m=4kg，活塞横截面积S=X10^-3m²．活塞上面的气缸里封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强P=10X10⁵Pa．活塞下面与劲度系数k=2X10³N/m的轻弹簧相连．当气缸内气体温度为127C时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度L₁=20cm，g取10m/_S²，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．
①当缸内气柱长度L2=24cm时，缸内气体温度为多少开？
②缸内气体温度上升到T以上，气体将做等压膨胀，则T为多少开？

14. 难度：中等

[物理一选修3-4]
（1）一列沿X轴正向传播的横波在某时刻的波形图如图甲所示．a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个质点的平衡位置，若从该时刻开始计时，则图乙是下面哪个质点经过3/4个周期后的振动图象______
A．a处质点     B．b处质点    C．c处质点      D．d处质点
（2）如图丙所示，用折射率n=的玻璃做成内径为及、外径为R'=R的半球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，与中心对称轴OO'平行．试求：球壳内部有光线射出的区域．

15. 难度：中等

[物理一选修3-5]
（1）如图1所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是______
A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高
C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV
D．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV
（2）在光滑的水平面上，质量为m₁的小球A以速率V向右运动．在小球A的前方O点处有一质量为m₂的小球B处于静止状态，如图2所示．小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动．小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO．假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求A、B两小球的质量之比．