2011年河南省郑州市高考物理质检试卷（二）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出了右手螺旋定则
B．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力恒量
C．美国科学家富兰克林首次命名了正、负电荷，密立根最早通过实验，比较准确的测定了电子的电量
D．伽利略通过理想斜面实验，提出了力是维持物体运动状态的原因

2. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为11：2，原线圈两端的输入电压u=220sin100πt（V），电表均为理想电表，滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10Ω．下列叙述中正确的是（ ）

A．该交流电的频率为100 Hz
B．电流表的读数为4 A
C．电压表的读数为40V
D．若滑动变阻器的滑动触头P向a端移动，电流表的读数变大

3. 难度：中等

如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，则以下判断正确的是（ ）

A．金属块带负电荷
B．金属块克服电场力做功8.0J
C．金属块的机械能减少12J
D．金属块的电势能减少4.0J

4. 难度：中等

如图所示，虚线是两个等量点电荷所产生的静电场中的一簇等势线，一不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（ ）
A．若粒子带正电，两等量点电荷均带正电
B．若粒子带负电，a点电势高于b点电势
C．由a到b的过程中电场力对带电粒子做负功
D．由a到b的过程中带电粒子的动能增大

5. 难度：中等

如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线，悬挂在升降机的天花板上的O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧．当升降机以加速度a竖直向上加速运动时，两根细线之间的夹角为θ．则弹簧的长度与原长相比缩短了（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

2010年我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥二号”卫星成功送入太空，“嫦娥二号”绕月探测飞行．现已知月球半径R，“嫦娥二号”距离月球表面高度h，月球表面重力加速度为g_月，地球自转周期为T，万有引力常量G．下列说法中正确的是（ ）
A．利用以上数据可以求出月球的质量
B．“嫦娥二号”卫星和地球的角速度之比为
C．“嫦娥二号”卫星绕月球运行的速率v=
D．月球的密度ρ=

7. 难度：中等

某同学将一直流电源的总功率P_E、输出功率P_R和电源内部的发热功率P_r随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（ ）

A．反映P_r变化的图线是c
B．电源电动势为8 V
C．电源内阻为1Ω
D．当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6Ω

8. 难度：中等

如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽．现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域．若以逆时针方向为电流的正方向，在选项图中，线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图象正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

二、解答题

9. 难度：中等

一同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．该弧形轨道的末端水平，离地面的高度为H．现将一钢球从轨道的某一高度h处由静止释放，钢球的平均落点距离轨道末端的水平距离为x．
（1）若实验所测得的数据在误差范围内满足x²=______（用H、h表示），则说明钢球从释放到落地的过程中机械能守恒．
（2）实际上轨道是不光滑的，钢球下滑过程需要克服摩擦力做功，已知测得钢球的质量为m，则钢球在下滑过程中克服摩擦力做功大小为______．（不计空气阻力）

10. 难度：中等

某实验小组要描绘一个标有“3.8V，1W”的小灯珠R_L的R～U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）    B．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）
C．电流表A₁（量程150mA，内阻约为2Ω）    D．电流表A₂（量程300mA，内阻约为1Ω）
E．滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω）   F．滑动变阻器R₂（阻值0～200Ω）
（1）实验中为较准确测量、方便调节，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______（填写仪器符号）；
（2）要求实验中小灯珠电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小．请你为该实验小组设计电路图，画在答题纸方框中2600*.005
（3）据实验数据，计算并描绘出了R-U的图象，如乙图所示．由图象可知，当所加电压为3.00V时，灯珠实际消耗的电功率为______W．假设灯丝电阻R与其温度t的关系是R=k（t+273）（k为比例系数），室温为27℃，可知该灯珠正常发光时，灯丝的温度约为______℃；（4）小灯珠的电功率P随电压U变化的图象及其伏安特性曲线可能分别是图丙中的______．
A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④

11. 难度：中等

动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为8×10⁴kg．其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是2×10⁷W和1×10⁷W，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍．（g=10m/s²）
（1）求该动车组的最大行驶速度；
（2）若列车以1m/s²的加速度匀加速启动，t=10s时刻，第一节和第二节车厢之间拉力的最大值是多大？
（3）若列车以1m/s²的加速度匀加速启动，t=10s时刻，第一节和第二节车厢之间拉力的最小值是多大？此时第二节车厢的实际功率是多少？

12. 难度：中等

如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场；在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心O₁为MN的中点，直径AO垂直于水平虚线MN．一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点）从圆管的A点由静止滑入管内，从O点穿出后恰好通过O点正下方的C点．已知重力加速度为g，电场强度的大小E=．求：
（1）小球到达O点前一时刻，圆管对它作用力的大小；
（2）矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件；
（3）从O点开始计时，经过多长时间小球的动能最小？

13. 难度：中等

下列说法中正确的是______
A．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小
B．布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度．

14. 难度：中等

如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p，重力加速度为g．
（1）求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；
（2）设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）．

15. 难度：中等

下列说法中正确的是______
A．雷达是利用声波的反射来测定物体位置的
B．调谐是电磁波发射的过程，调制是电磁波接收的过程
C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
D．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短．

16. 难度：中等

在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图（a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．
①求该列横波传播的速度；
②画出质点5从t=0到t=0.3s的振动图象．

17. 难度：中等

下列说法中正确的是______
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．目前已建成的核电站的能量来自于轻核聚变
C．一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子
D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型．

18. 难度：中等

如图所示，质量为3m、长度为L的木块置于光滑的水平面上，质量为m的子弹以初速度v水平向右射入木块，穿出木块时速度为，设木块对子弹的阻力始终保持不变．求：
①子弹穿透木块后，木块速度的大小；
②子弹穿透木块的过程中，所受到平均阻力的大小．