2011年北京师大二附中高考物理模拟试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是（ ）
A．红光的频率最高
B．在相同介质中，绿光的折射率最大
C．黄光光子的能量最小
D．在相同介质中，蓝光的波长最短

2. 难度：中等

太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×10²⁶ J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近（ ）
A．10³⁶kg
B．10¹⁸kg
C．10¹³kg
D．10⁹kg

3. 难度：中等

一输入电压为220v，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器元、复线圈匣数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新饶了5匣线圈．如图所示，然后将原来线圈接到220v交流电源上，测得新绕线全的端电压为1v，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线数分别为（ ）
A．1100，360
B．1100，180
C．2200，180
D．2200，360

4. 难度：中等

一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

一列横波沿x轴正向传播，a，b，c，d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是（ ）

A．a处质点的振动图象
B．b处质点的振动图象
C．c处质点的振动图象
D．d处质点的振动图象

6. 难度：中等

用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若（ ）

A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，增大S，则θ变小
D．保持d不变，增大S，则θ不变

7. 难度：中等

如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图象反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系．若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图象又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系．下列说法中正确的是（ ）
A．若x轴表示时间，y轴表示功能，则该图象可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系
B．若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图象可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系
C．若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图象可以反映某物在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系
D．若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图象可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，增长合回路的感应电动势与时间的关系

二、解答题

8. 难度：中等

某物理研究小组的同学在实验室中做探究实验．该同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边．当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致．测量后，在计算机上得到了如图乙所示的图象．
由实验，同学们猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当磁感应强度最大时，穿过线圈的磁通量也最大．按照这种猜测，下列判断正确的是______
A．感应电流变化的周期为0.1s
B．在t=0.2s时，线圈内产生的感应电流的方向发生改变
C．在t=0.25s时，线圈内产生的感应电流的方向发生变化
D．在t=0.25s时，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．

9. 难度：中等

（1）甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计G，改装成量范围是0～4V的直流电压表．
①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻r_g，其中电阻R约为1kΩ．为使r_g的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用______，电阻器R₁应选用______，电阻器R₂应选用______（选填器材前的字母）．
A．电源（电动势1.5V）B．电源（电动势6V）
C．电阻箱（0～999.9Ω）D．滑动变阻器（0～500Ω）
E．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5.1kΩ）
F．电位器（0～51kΩ）
②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R₂的阻值调至最大．后续的实验操作步骤依次是：______，______，______，______，最后记录R₁的阻值并整理好器材．（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）
A．闭合S₁
B．闭合S₂
C．调节R₂的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D．调节R₂的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E．调节R₁的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F．调节R₁的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
③如果所得的R₁的阻值为300.0Ω，则图1中被测电流计G的内阻r_g的测量值为______Ω，该测量值______实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）．
④给电流计G______联（选填“串”或“并”）一个阻值为______kΩ的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表．
（2）乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表V、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻．
①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表G直接与一个定值电阻R相连接，组成一个电压表；然后用标准电压表V校准．请你画完图2方框中的校准电路图．
②实验中，当定值电阻R选用17.0kΩ时，高整滑动变阻器R′的阻值，电压表V的示数是4.0V时，表G的指针恰好指到满量程的五分之二；当R选用7.0kΩ时，调整R′的阻值，电压表V的示数是2.0V，表G的指针又指到满量程的五分之二．由此可以判定，表G的内阻r_g是______kΩ，满偏电流I_g是______mA．若要将表G改装为量程是15V的电压表，应配备一个______kΩ的电阻．

10. 难度：中等

2008年入冬后，我国南方连降冻雨，出现了罕见的自然灾害．为了安全行车，某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能．他从车上速度表看到汽车速度v=36km/h（10m/s）时紧急刹车，车滑行了L=50m后停止．把汽车刹车后的运动看做匀变速运动，取重力加速度g=10m/s²．
（1）求紧急刹车过程中车受到的阻力与车的重力的比值k；
（2）若该司机的反应时间（从看到情况到踩下刹车的时间）△t=0.5s．该司机驾车以v'=43.2km/h（12m/s）的速度在相同的冰雪水平路面上匀速行驶，当他看到前方路面障碍后车至少要前进多大距离后才能停下来．
（3）该司机要经过一处拐弯半径R=36m的水平弯道．设地面对车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．为保证安全，在进入弯道前，他应将车速减小到多少以下？

11. 难度：中等

在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，如图甲为它的示意图．它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条窄缝．两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压．图乙为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中．在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速．如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出．已知正离子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R．每次加速的时间很短，可以忽略．正离子从离子源出发时的初速度为零．
（1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率；
（2）求离子能获得的最大动能；
（3）求离子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比．

12. 难度：中等

如图所示，xOy平面内，第二象限匀强电场方向水平向右，第一象限匀强电场方向竖直向下，场强大小相等，设为E．x轴下方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度设为B，图中OP直线与纵轴的夹角α=45°，一带正电的粒子从OP直线上某点A（-L，L）处由静止释放，重力不计．设粒子质量为m，带电量为q，E、B、m、q均未知，但已知各量都使用国际制单位时，从数值上有B=．
（1）求粒子进入磁场时与x轴交点处的横坐标；
（2）求粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角；
（3）如果在OP直线上各点释放许多个上述带电粒子（不计粒子间的相互作用），试证明各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线．（提示：写出圆心点坐标x、y的函数关系）