2012年浙江省温州市苍南中学高考物理模拟试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技．图示为六人叠成的三层静态造塑，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（ ）
A．G
B．G
C．
D．G

2. 难度：中等

如图1所示，m_A=4．Okg，m_B=2．Okg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=O时刻起，对B施加向右的水平恒力F₂=4．ON，同时对A施加向右的水平变力F₁，F₁变化规律如图2所示．下列相关说法中正确的是（ ）
A．当t=0时，A、B物体加速度分别为a_A=5m/s²，a_B=2m/s²
B．A物体作加速度减小的加速运动，B物体作匀加速运动
C．t=12 s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s²
D．A、B分离前后，A物体加速度变化规律相同

3. 难度：中等

物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能．若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m的质点距质量为M的引力源中心为r时，其万有引力势能E_P=-（式中G为引力常数）．一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r₁圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r₂，则卫星上的发动机所消耗的最小能量为（ ）
A．E=GMm（）
B．E=
C．E=
D．E=

4. 难度：中等

如图所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10m/s，振动方向都平行于y轴，t=0时刻，这两列波的波形如图所示．下图是画出平衡位置在x=2m处的质点，从t=0开始在一个周期内的振动图象，其中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t₁时 ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区，此时线框恰好以速度 v₁做匀速直线运动；t₂时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v₂做匀速直线运动．重力加速度为g，下列说法中正确的有（ ）

A．t₁时，线框具有加速度a=3gsinθ
B．线框两次匀速直线运动的速度v₁：v₂=2：1
C．从t₁到t₂过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量
D．从t₁到t₂，有机械能转化为电能．

6. 难度：中等

如图所示，L为电阻很小的线圈，G₁和G₂为内阻不计、零点在表盘中央的电流计．当开关S处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方．那么，当开关S断开时，将出现下面哪种现象（ ）

A．G₁个G₂的指针都立即回到零点
B．G₁的指针立即回到零点，而G₂的指针缓慢地回到零点
C．G₁的指针缓慢地回到零点，而G₂的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点
D．G₁的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G₂的指针缓慢地回到零点

7. 难度：中等

如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ．，则（
A．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsinn
B．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsinn
C．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsinn＜θ≤arcsin
D．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsinn＜θ≤arcsin

二、解答题

8. 难度：中等

（1）请将下列实验步骤或结果补充完整：在“研究弹簧形变与外力关系的实验中”，取一待测弹簧，将弹簧______测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录______．改变钩码个数，重复上述步骤．
某同学在图1图坐标中，根据外力F与弹簧形变x的数据标出了五个点．请你在图中描绘出相应的F-x图象，根据图象求出弹簧的劲度系数为______N/m．（保留两位有效数字）
（2）晓玲实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为R_A，则测量的方法与步骤是：
A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后______，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R₁、R₂及对应的电流I₁、I₂；
B．根据以上的数据及______定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：______、______．
晓玲她们现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应______．

9. 难度：中等

某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系．选取了一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．进行了如下实验：
（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧．现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：
A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流为1A；
B．电流表A₁：量程0～10mA，内阻约10Ω；
C．电流表A₂：量程0～600mA，内阻约0.5Ω；
D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；
E．滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω；
F．滑动变阻器R₂：最大阻值5kΩ；
G．开关、导线等
在可供选择的器材中，应选用的电流表是______（填“A₁”或“A₂”），应该选用的滑动变阻器是______（填“R₁”或
“R₂”）．
（2）该小组已经完成部分导线的连接，请你在如图（1）实物接线图中完成余下导线的连接．

（3）握住乳胶管的两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6
长度L（cm）	20.0	25.0	30.0	35.0	40.0	45.0
电阻R（kΩ）	1.3	2.1	3.0	4.1	5.3	6.7

为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图（2）所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是______．

10. 难度：中等

一轻质细绳一端系一质量为m=kg的小球A，另一端挂在光滑水平轴O 上，O到小球的距离为L=0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示，水平距离s为2m，动摩擦因数为0.25．现有一小滑块B，质量也为m，从斜面上滑下，与小球碰撞时交换速度，与挡板碰撞不损失机械能．若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s²，试问：
（1）若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平面内做圆周运动，求此高度h．
（2）若滑块B从h=5m处滑下，求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力．
（3）若滑块B从h=5m 处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数n．

11. 难度：中等

如图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下区域I区域Ⅱ有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度B_t的大小随时间t变化的规律如图（b）所示．t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．
已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=t_x时刻（t_x未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g．求：
（1）通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
（2）当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；
（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量．

12. 难度：中等

如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷=10⁶C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过×10^-5s后，电荷以v=1.5×l0⁴m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）．求：
（1）匀强电场的电场强度E
（2）图b中t=×10^-5s时刻电荷与O点的水平距离
（3）如果在O点右方d=68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．（sin37°=0.60，cos37°=0.80）