2011年江苏省南京师大附属扬子中学高考物理综合训练（六）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线上，上演了“火星冲日”的天象奇观，这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机．如图所示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图，则（ ）
A．2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度
B．2003年8月29日，火星的加速度大于地球的加速度
C．2004年8月29日，必将产生下一个“火星冲日”
D．火星离地球最远时，火星、太阳、地球三者必在一条直线上

2. 难度：中等

一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．图中所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车刹车过程中的刹车距离s与刹车前车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦．据此可知（ ）
A．甲车的刹车距离随刹车前车速v变化快，甲车的刹车性能好
B．以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好
C．乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好
D．甲车的刹车距离随刹车前车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大

4. 难度：中等

图示为索道输运货物的情景．已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30． 当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为（ ）
A．0.35mg
B．0.30mg
C．0.23mg
D．0.20mg

5. 难度：中等

如图甲所示，一矩形金属线圈ABCD垂直固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的AB边所受安培力F随时间t变化的图象正确的是（规定向右为安培力F的正方向）（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度．现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力．下列说法中正确的是（ ）

A．弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能
B．小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒
C．小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关
D．小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出时的角度无关

7. 难度：中等

如图所示，河的宽度为L，河水流速为u，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河．出发时两船 相距2L，甲、乙船头均与岸边成60角，且乙船恰好能直达正对岸的A点．则下列判断正确的是（ ）
A．甲船在A点右侧靠岸
B．甲船在A点左侧靠岸
C．甲乙两船到达对岸的时间相等
D．甲乙两船可能在未到达对岸前相遇

8. 难度：中等

如图所示，两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场，一个质量为m，带电量为q的油滴以初速度v进入电场，并在电场中沿直线运动了一段时间，空气阻力不计，则（ ）
A．该油滴带正电
B．在这段时间内电场力所做的功等于油滴重力势能的变化
C．在这段时间内油滴的机械能保持不变
D．在这段时间内油滴的动能保持不变

9. 难度：中等

如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零．以下说法正确的是（ ）
A．小球重力与电场力的关系是mg=Eq
B．小球重力与电场力的关系是Eq=mg
C．球在B点时，细线拉力为T=mg
D．球在B点时，细线拉力为T=2Eq

二、解答题

10. 难度：中等

为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置．其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P′点．已知当地重力加速度为g，不计空气阻力．

（1）实验还需要测量的物理量（用文字和字母示）：______．
（2）写出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：μ=______

1

-

x

2 2

4hL

11. 难度：中等

硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件．某同学用左所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．图中R为已知定值电阻，电压表视为理想电压表．

（1）请根据题电路图，用笔画线代替导线将图中的实验器材连接成实验电路．
（2）若电压表V₂的读数为U，则I=______．
（3）实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I 曲线a，如图．由此可知电池内阻______（填“是”或“不是”）常数，短路电流为______mA，电动势为______V．
（4）实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，如图．当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V．则实验二中外电路消耗的电功率为______mW（计算结果保留两位有效数字）．

12. 难度：中等

已知地球表面空气的总质量为m，空气的平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数N_A，若把地球表面的空气全部液化且均匀分布在地球表面，则地球的半径将增加△R．为估算△R，除上述已知量之外，还需要下列哪一组物理量______．
A．地球半径R
B．液体密度ρ
C．地球半径R，空气分子的平均体积V
D．液体密度ρ，空气分子的平均体积V．

13. 难度：中等

如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，下列那个措施可以让h变小的______．
A．环境温度升高
B．大气压强升高
C．沿管壁向右管内加水银
D．U型玻璃管自由下落．

14. 难度：中等

如图所示，p-V 图中，一定质量的理想气体由状态A经过程I变至状态B时，从外界吸收热量420J，同时膨胀对外做功 300J．当气体从状态B经过程II回到状态A时，外界压缩气体做功 200J，求此过程中气体吸收或放出的热量是多少？

15. 难度：中等

如图所示，O是一列横波的波源，从O点起振开始计时，t=0.4s时，波形如图示（即此刻仅在OA之间有波形）．则以下判断正确的是______．
A．波传到x=9m处的点Q时，A点运动的路程为5m
B．波传到x=9m处的点Q时，A点运动的路程为1m
C．从此刻起再经过1.2s点Q第二次出现波峰
D．从此刻起再经过0.8s点Q第二次出现波峰．

16. 难度：中等

某单摆的摆长为l、摆球质量为m，单摆做简谐振动时的周期为T，摆动时最大动能为E_k，如果摆角不变，将摆球质量变成2m，则单摆的最大动能变为______，如果将摆长变再变为2l，摆角变成原来一半时，单摆的周期为______

17. 难度：中等

如图所示是安全门上的观察孔，其直径ab为 4cm，门的厚度ac为2cm．为了扩大向外观察范围，将孔中完全嵌入折射率为的玻璃，那么嵌入玻璃后向外观察视野的最大张角是多少？若要求将视野扩大到180°，嵌入玻璃的折射率应为多少？

18. 难度：中等

为了体现人文关怀，保障市民出行安全和严格执法，各大都市市交管部门强行推出了“电子眼”，据了解，在城区内全方位装上“电子眼”后立马见效，机动车擅自闯红灯的大幅度减少，因闯红灯引发的交通事故也从过去的5%下降到1%．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10m/s．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车（反应时间忽略不计），乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢（反应时间为0.5s）．  已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍，求：
（1）若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？
（2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？

19. 难度：中等

如图（甲）所示，两平行金属板间接有如图（乙）所示的随时间t变化的电压u，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场，极板长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，磁感应强度B=5×10^-3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子的速度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．（取π=3.14）

（1）试求带电粒子射出电场时的最大速度．
（2）证明任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值．写出表达式并求出这个定值．
（3）从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场．试猜想粒子在磁场中运动的时间是否为定值，若是，求出该定值的大小；若不是，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．

20. 难度：中等

一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω，金属框放在表面是绝缘且光滑的斜面顶端，自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端BB′，设金属框在下滑时即时速度为v，与此对应的位移为s，那么v²-s图象如图2所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上．试问：
（1）分析v²-s图象所提供的信息，计算出斜面倾角θ和匀强磁场宽度d．
（2）匀强磁场的磁感应强度多大？
（3）金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少？
（4）现用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金属框上，使金属框从斜面底端BB′静止开始沿斜面向上运动，匀速通过磁场区域后到达斜面顶端．试计算恒力F做功的最小值．