2011年江苏省四星级重点中学高考物理模拟试卷（三）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面．当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为（ ）
A．2mg
B．mg
C．mg
D．mg

2. 难度：中等

如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止．物体B的受力个数为（ ）

A．2
B．3
C．4
D．5

3. 难度：中等

图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．可以判定（ ）
A．M点的电势小于N点的电势
B．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D．粒子在M点的动能小于在N点的动能

4. 难度：中等

某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块，水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下关于A、B受力情况的说法中正确的是（ ）
A．A对B的压力变小
B．A、B之间的摩擦力保持不变
C．A对B的摩擦力变大
D．B对地面的压力保持不变

5. 难度：中等

如图所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上．从t=0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域．用I表示导线框中的感应电流（逆时针方向为正），则下列表示I-t关系的图线中，正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间 t 前进距离 s，速度达到最大值 v_m，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么（ ）

A．这段时间内小车先加速运动，然后匀速运动
B．这段时间内电动机所做的功为 Pt
C．这段时间内电动机所做的功为
D．这段时间内电动机所做的功为FS+

7. 难度：中等

在倾角为30°高为h的斜面顶端，将一个小球沿水平方向抛出，抛出时小球的速度v=，设小球在空中飞行到达某一位置的位移与水平方向的夹角α，速度与水平方向的夹角为β，则可能有（ ）

A．一定是α＜β
B．α＞30°
C．β＞30°
D．若使初速度v＜，小球落到斜面上时，其速度方向与斜面的夹角将不变

8. 难度：中等

如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面，当ab棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为P，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为2P，下列措施正确的是（ ）

A．换一个电阻为原来2倍的灯泡
B．把磁感应强度B增为原来的2倍
C．换一根质量为原来倍的金属棒
D．把导轨间的距离增大为原来的

9. 难度：中等

如图所示，虚线框内的磁场在均匀增大，直虚线经过圆心．则（ ）

A．在A点放上一正点电荷，点电荷将受到向右的电场力
B．A点的场强比B点的场强大
C．将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功
D．将一点电荷从A点静止释放，点电荷会沿电场线做圆周运动

二、解答题

10. 难度：中等

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，利用下列实验器材：电压表（量程0-3V、内阻2kΩ）、电流表（量程0-0.6A、内阻2Ω）、滑动变阻器（变化范围0一10Ω）、电源、小灯泡、开关、导线若干来设计实验，并通过实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）．

I/A		0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V		0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）请在上面的方框中（图1）画出实验电路图；
（2）在图2画出小灯泡的I一U曲线；
（3）把本题中的小灯泡接到图3示电路中，若电源电动势E=2.0V，内阻不计，定值电阻R=4Ω，则此时小灯泡的功率是______W．

11. 难度：中等

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图1所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M′表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出：
①当M与m的大小关系满足______时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
②一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是______
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式a=mg/M求出．
③在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a-F关系分别如图2C、D所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）．其原因分别是：
C图：______        D图：______

12. 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、舒适的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．求
（1）该动车组的最大行驶速度
（2）若列车以1m/s²的匀加速运动，t=10s时刻，第一和第二节车厢之间的连接杆中可能的最大作用力
（3）在以1m/s2的匀加速阶段中，t=10s时刻假如第一二两节车厢的拉力最小为多大？此时第二节车厢的实际功率是多少？

13. 难度：中等

如图所示，质量均为m的物块A和B用弹簧连接起来，将它们悬于空中静止，弹簧处于原长状态，A距地面高度h=0.90m．同时释放两物块，A与地面碰撞后速度立即变为零，由于B的反弹，A刚好能离开地面．若将B物块换为质量为2m的物块C（图中未画出），仍将它们悬于空中静止且弹簧为原长，从A距地面高度为h′处同时释放，A也刚好能离开地面．已知弹簧的弹性势能E_p与弹簧的劲度系数k和形变量x的关系是：E_p=kx²．试求：
（1）B反弹后，弹簧的最大伸长量．
（2）h′的大小．

14. 难度：中等

如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中水平直轨AB与倾斜直轨CD长均为L=6m，圆弧形轨道AQC和BPD均光滑，AQC的半径为r=1m，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O₂D、O₁C与竖直方向的夹角均为θ=37°．现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上，以E_k0=24J的初动能从B点开始水平向左运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=，设小球经过轨道连接处均无能量损失．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小球第一次回到B点时的速度大小；
（2）小球第二次到达C点时的动能；
（3）小球在CD段上运动的总路程．

15. 难度：中等

如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L_l、L₂、L₃、L₄，在L₁L₂之间、L₃L₄之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面．现有一矩形线圈abcd，宽度cd=0.5m，质量为0.1kg，电阻为4Ω，将其从图示位置静止释放（cd边与L₁重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t₁时刻cd边与L₂重合，t₂时刻ab边与L₃重合，t₃时刻ab边与L₄重合，己知t₁～t₂的时间间隔为1s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向．（重力加速度取10m/s²）
求：（1）t₂～t₃这段时间内线圈做匀速直线运动的速度大小
（2）线圈的长度ad
（3）0～t₃这段时间内线圈中所产生的电热．

16. 难度：中等

如图所示，在真空中，半径为R=5L的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L，板长为L=12L，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，以速度v从圆周上的a点沿垂直于半径OO₁并指向圆心的方向进入磁场平面，当从圆周上的O₁点水平飞出磁场时，给M、N板加上如下图所示电压，最后粒子刚好以平行于M板的速度，从M板的边缘飞出（不计粒子重力）．求
（1）磁场的磁感应强度；
（2）求交变电压的周期T和电压U的值；
（3）若时，该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v向左射入M、N之间．求粒子从磁场中射出的点到a点的距离