2011年天津市十二区县重点中学联考高考物理模拟试卷（二）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，用三根轻细绳AO、BO、CO悬吊着质量为m的物体处于静止状态，AO与竖直方向的夹角为30°，BO沿水平方向，设AO、BO、CO的张力大小分别为F₁、F₂、F₃，则这三个力的大小关系为（ ）

A．F₁＞F₂＞F₃
B．F₁＞F₃＞F₂
C．F₃＞F₁＞F₂
D．F₁＞F₂=F₃

2. 难度：中等

一交流发电机输出电压为u=U_msinωt，加在匝数比为1：n的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻为R的输电线向用户供电，若发电机的输出功率为P，则输电线上消耗的功率为（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

氢原子的部分能级如图所示，大量处于n=2激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后，跃迁到某较高激发态，再向低能级跃迁时，可以发出6种不同频率的光子，其中能量最小的光子是氢原子（ ）

A．从n=5跃迁到n=4产生的
B．从n=4跃迁到n=3产生的
C．从n=3跃迁到n=2产生的
D．从n=2跃迁到n=1产生的

4. 难度：中等

一对正对平行金属板上加有如图所示的电压，在两板的中间位置有一点电荷（不计重力），在下列哪一时刻由静止释放该点电荷，它可能永远撞不上金属板（ ）

A．0时刻
B．0.5s末
C．1s末
D．2s末

5. 难度：中等

压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理图如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I，在这段时间内（ ）

A．升降机可能匀速上升
B．升降机一定在匀减速上升
C．升降机一定处于失重状态
D．通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大

6. 难度：中等

如图所示为孤立的正点电荷所激发电场的三条电场线，某条直线与一条电场线垂直相交，交点为b，该直线上还有a、c、d三点，且ab=bc=cd．下列说法正确的是（ ）

A．a、c两点场强相等
B．a、c两点电势相等
C．b、a两点的电势差大于c、d两点的电势差
D．b、d两点的电势差等于b、a两点电势差的2倍

7. 难度：中等

放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔．₅₃¹³¹I是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成₅₄¹³¹Xe，半衰期为8天．福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有₅₃¹³¹I，当地政府在某次检测中发现空气样品的₅₃¹³¹I放射性活度为本国安全标准值的4倍． 下列说法正确的是（ ）
A．一个₅₃¹³¹I核中有131个核子
B．₅₃¹³¹I衰变成₅₄¹³¹Xe时放出的粒子为α粒子
C．将该空气样品进行加热可以加快₅₃¹³¹I的衰变速度
D．至少经过16天，该空气样品中₅₃¹³¹I的放射性活度才会达到本国安全标准值

8. 难度：中等

一简谐横波沿水平方向由质元a向质元b传播，波速为4m/s，a、b两质元平衡位置间的距离为2m，t=0时刻，a在波峰，b在平衡位置且向下振动，下列哪些时刻b可能第一次处在波峰位置（ ）
A．1.5s
B．0.5s
C．0.2s
D．0.1s

二、解答题

9. 难度：中等

（1）①假设有两颗人造卫星正环绕月球做匀速圆周运动，甲卫星在近月轨道上运行（忽略离月球表面的高度），周期为T，乙卫星在距离月球表面h高度的轨道上运行，周期为．已知万有引力常量为G，月球的质量为______．
②用螺旋测微器测量某金属杆的直径，示数如图所示，读数为______mm．
（2）如图所示是某同学用插针法测量半圆形玻璃砖折射率的示意图，玻璃砖的轮廓线已被描绘在白纸上，O₁点为半圆的圆心．大头针P₁、P₂的连线与半圆的直径垂直，与圆弧的交点为O₂．
①该同学在圆弧一侧透过玻璃砖观察大头针P₁、P₂，无论怎样调整观察视线，都不能看到P₂将P₁遮挡住的现象，形成这一现象的原因是______；
②当经过了合理的调整后，他在圆弧一侧透过玻璃砖观察大头针P₁、P₂，并插上大头针P₃，看起来P₁、P₂、P₃在一条直线上，撤去玻璃砖后测得O₁O₂与P₁、P₂连线的夹角为α，P₃、O₂的连线与P₁、P₂连线的夹角为β，则玻璃的折射率为______．
（3）某同学利用电压表和电阻箱测定一节干电池的电动势E和内电阻r，为保护电路，他还使用了一个阻值为R的定值电阻，实验电路如图甲所示．当改变电阻箱的阻值测得多组R和对应的电压U后，他绘出的图线如图乙所示，该图线的纵截距为b，斜率为k，则干电池的电动势E=______；内电阻r=______．

10. 难度：中等

如图所示，一质量为M=0.4kg的滑块由光滑弧形凹槽和粗糙水平薄板平滑连接而成，薄板的长度为L=0.3m，厚度忽略不计．将该滑块固定在一高为H=0.8m的光滑水平桌面上，且薄板的右端点与桌子边缘平齐．将一质量为m=0.2kg的小物块（可视为质点）在弧形凹槽上某点由静止释放，小物块落地时距桌面边缘的水平距离为S=0.4m．已知小物块与薄板的动摩擦因数为μ=0.5，空气阻力忽略不计，g取10m/s²．
（1）小物块刚滑上薄板时的速度大小为多少？
（2）若滑块不固定，桌面足够长，仍要使小物块落在地面上的同一点，在凹槽上由静止释放小物块的位置距桌面的高度h为多大？

11. 难度：中等

如图所示，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子（不计重力）沿水平方向以速度v正对着磁场圆的圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了60°角．
（1）求粒子的比荷及粒子在磁场中的运动时间；
（2）如果想使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，在保持入射方向仍然沿水平方向的基础上，需将粒子的入射点向上平移的距离为多少？

12. 难度：中等

涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示．水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用．涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式．某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程．车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L₁=0.6m，宽L₂=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过B₁=2T，将铝板简化为长大于L₁，宽也为L₂的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L₂，每个线圈的电阻为R₁=0.1Ω，导线粗细忽略不计．在某次实验中，模型车速度为v=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度a₁=2m/s²做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B₁时就保持不变，直到模型车停止运动．已知模型车的总质量为m₁=36kg，空气阻力不计．不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响．

（1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为多大？
（2）模型车的制动距离为多大？
（3）为了节约能源，将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，如图丙所示，已知模型车质量减为m₂=20kg，永磁铁激发的磁感应强度恒为B₂=0.1T，每个线圈匝数为N=10，电阻为R₂=1Ω，相邻线圈紧密接触但彼此绝缘．模型车仍以v=20m/s的初速度开始减速，为保证制动距离不大于80m，至少安装几个永磁铁？