2011年山西省晋中市高考物理三模试卷（4月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（ ）
A．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G
B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点
C．胡克认为在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比
D．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快

2. 难度：中等

匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球．若升降机突然停止，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中（ ）
A．速度逐渐减小
B．速度先增大后减小
C．加速度逐渐增大
D．加速度逐渐减小

3. 难度：中等

2011年3月，以法、美为首的多国部队空袭了利比亚．美国空军在往返利比亚的过程中，美军战机进行了空中加油．空中加油的过程大致如下；首先是加油机和受油机必须按照预定时间在预定地点会合，然后受油机和加油机实施对接，对接成功后，加油系统根据信号自动接通油路．加油完毕后，受油机根据加油机的指挥进行脱离，整个加油过程便完成了（如图所示）．在加、受油机加油过程中，若加油机和受油机均保持匀速运动，且运动时所受阻力与重力成正比，则（ ）

A．加油机和受油机不一定是相对静止的
B．加油机和受油机的速度可能不相等
C．加油机向受油机供油，受油机质量增大，必须减小发动机输出功率
D．加油机向受油机供油，加油机质量减小，必须减小发动机输出功率

4. 难度：中等

质量为2kg的物体，放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图所示，重力加速度g取10m/s²，则此物体（ ）

A．在位移为s=9m时的速度是m/s
B．在位移为s=9m时的速度是3m/s
C．在OA段运动的加速度是2.5m/s²
D．在OA段运动的加速度是1.5m/s²

5. 难度：中等

下面为某报纸的一篇科技报道，请你通过必要的计算判断报道中存在的问题，并在下列选项中选出正确的答案本报讯：首个由中国研制的目前世界上口径最大的、直径为1m的太空天文望远镜，被运载火箭送入距地面高735km、线速度约为5.0×l0² m/s的地球同步轨道上，它主要用于全面观察太阳活动、日地空间环境等．下面的数据在你需要时可选用：引力常量G=6.7×10^-11N•m²/kg²；重力加速度g=10m/s²；地球半径R=6.4×10⁶m；地球质量M=6.0×l0²⁴㎏；地球自转周期T=8.6×10⁴s；地球公转周期T'=3.2×10⁷s；π²=10；π=3；70～80的立方根约取4.2．（ ）
A．地球同步轨道上的线速度报道无误
B．能发射到距地面高2.96×10⁴km的地球同步轨道上
C．地球同步轨道离地面高度报道无误
D．地球同步轨道高度和线速度大小报道都有误

6. 难度：中等

空间存在一沿x轴方向的静电场，电场强度E随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点旋转对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点．电子在该电场中仅受电场力作用，则（ ）

A．电子在A、B两点的电势能相等
B．电子在A、B两点的加速度方向相反
C．电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线
D．取无穷远处电势为零，则O点处电势亦为零

7. 难度：中等

如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u=311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₂为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A₂为值班室的显示器，显示通过R₁的电流，电压表V₂显示加在报警器上的电压 （报警器未画出），R₃为一定值电阻．当传感器R₂所在处出现火警时，以下说法中正确的是（ ）

A．A_l的示数不变，A₂的示数增大
B．A_l的示数增大，A₂的示数增大
C．V₁的示数增大，V₂的示数增大
D．V₁的示数不变，V₂的示数减小

8. 难度：中等

如图所示，平面内有直角边长为2L的等腰直角三角形ABC，ABC内有垂直平面向里的匀强磁场，其左侧有一个边长为L的正方形金属框abcd，金属框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域．设电流逆时针方向为正方向．则金属框通过磁场的过程中；其中感应电流i随时间t变化情况是（ ）

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当地的重力加速度：
（1）纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据算出当地的重力加速度是______；
（2）若当地的重力加速度真实数值是9.8m/s²，请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因______；

10. 难度：中等

某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示，可知其长度为______mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图所示，可知其直径为______mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为______Ω．
（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～3mA，内阻约50Ω）
电流表A₂（量程0～15mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ）
开关S，导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在上框中画出测量用的正确电路图，并标明所用器材的代号．

11. 难度：中等

质量为m=50kg的物体，在大小恒定水平向左的外力F的作用下，沿粗糙水平面从t=0时刻开始做直线运动，如图所示．0时刻物体速度10m/s，方向水平向右，2s末物体速度为零，4s末物体速度2m/s，方向水平向左，g取10m/s²．求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数．
（2）恒定的水平外力F的大小．

12. 难度：中等

如图所示，在空间有匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B，光滑绝缘空心细管MN的长度为h，管内M端有一质量为m、带正电q的小球P，开始时小球P相对管静止，管带着小球P沿垂直于管长度方向的恒定速度u向右运动．设重力及其它阻力均可忽略不计．求：
（1）当小球P相对管上升的速度为v时，小球上升的加速度多大？
（2）小球P从管的另一端N离开管口后，在磁场中作圆周运动的半径R多大？
（3）小球P在从管的M端到N端的过程中，管壁对小球做的功是多少？

13. 难度：中等

（1）下列关于热现象的说法，正确的是
A．外界对物体做功，物体的内能一定增加
B．气体的温度升高，气体的压强一定增大
C．任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体
D．任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能
（2）如图所示，水平放置且内径均匀的两端封闭的细玻璃管内，有h=6cm长的水银柱，水银柱左右两侧气柱A、B的长分别为20cm和40cm，温度均为27℃，压强均为1.0×10⁵Pa．如果在水银柱中点处开一小孔，然后将两边气体同时加热至57℃，已知大气压强p=1.0×10⁵ Pa．则管内最后剩下的水银柱长度为多少？
某同学求解如下：
因内外压强相等，两侧气体均做等压变化．
对于A气体：，cm
对于B气体：，cm
则剩下水银柱长度L=（L_A2+L_B2）-（L_A1+L_B1）-h．
问：你同意上述解法吗？若同意，求出最后水银的长度；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果．

14. 难度：中等

（1）一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则
A．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为1.25Hz
B．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多
C．从该时刻起，再经过△t=0.4s，P质点通过的路程为4m
D．从该时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置
（2）如图所示，为用某种透明材料制成的一块长方体棱镜的截面图，O为BC的中心，光线从AB面入射，入射角为60°，光线进入棱镜后射在O点并恰好不从BC面射出．已知真空中的光速c=3.0×10⁸m/s．
①画出光线从开始射入棱镜到射出棱镜后的完整光路图．
②求该棱镜的折射率和光线在棱镜中传播速度的大小．（结果可保留根号）．

15. 难度：中等

（1）下列说法中正确的是：
A．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率
B．（钍）核衰变为（镤）核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量
C．α粒子散射实验的结果证明原子核是质子和中子组成的
D．分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大
（2）如图所示，A、B、C三物块质量均为m，静止于光滑水平台面上，A、B间用一不可伸长的轻短细线相连．初始时刻细线处于松弛状态，C位于A右侧较远处．现突然给A一瞬时冲量，使A以初速度v沿A、C连线方向向C运动．A与C相碰后，粘合在一起．求：
①A与C粘合在一起时的速度；
②若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合完成的过程中系统损失的机械能．