2011年山西省四校联考高考物理四模试卷（忻州一中）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第l、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°．假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测．它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻．这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是（ ）
A．U越大，表示C越大，C与U成正比
B．U越大．表示C越大，但是C与U不成正比
C．U越大，表示C越小，C与U成反比
D．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比

3. 难度：中等

如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为θ（θ≠45°），场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点．当小球静止时，细线恰好水平．现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中（ ）

A．外力所做的功为mgLcotθ
B．带电小球的电势能增加qEL（sinθ+cosθ）
C．带电小球的电势能增加2mgLcotθ
D．外力所做的共为mgLtanθ

4. 难度：中等

x轴上有两点电荷Q₁和Q₂，Q₁和Q₂的位置坐标分别为x₁、x₂．Q₁和Q₂之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可以看出（ ）

A．Q₁的电荷量一定小于Q₂的电荷量
B．Q₁和Q₂一定是同种电荷，但不一定是正电荷
C．电势最低处P点的电场强度为零
D．将一负点电荷从P点的左侧移至右侧，电场力先做正功后做负功

5. 难度：中等

2010年10月1日，嫦娥二号卫星发射成功．作为我国探月工程二期的技术先导星，嫦娥二号的主要任务是为嫦娥三号实现月面软着陆开展部分关键技术试验，并继续进行月球科学探测和研究．如图，嫦娥二号卫星的工作轨道是100公里环月圆轨道Ⅰ，为对嫦娥三号的预选着陆区--月球虹湾地区（图中B点正下方）进行精细成像，嫦娥二号在A点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，使其近月点在虹湾地区正上方B点，大约距月面15公里．下列说法中正确的是（ ）
A．沿轨道Ⅱ运动的周期大于沿轨道І运动的周期
B．在轨道Ⅱ上A点的速度大于在轨道І上A点的速度
C．完成任务后，卫星返回工作轨道Ⅰ时，在A点需加速
D．在轨道Ⅱ上A点的加速度等于在轨道І上A点的加速度

6. 难度：中等

如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5：l，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统 （报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法中正确的是（ ）

A．图乙中电压的有效值为110V
B．电压表的示数为44V
C．R处出现火警时电流表示数增大
D．R处出现火警时电阻R消耗的电功率增大

7. 难度：中等

如图所示，一质量为m的物体恰能在一个质量为M的斜面体上沿斜面匀速下滑．现用一与斜面成a角的推力推此物体（如图所示），使物体沿斜面加速下滑，则斜面受地面的摩擦力f和支持力N（ ）

A．摩擦力为零
B．摩擦力方向水平向左
C．支持力N=（M+m）
D．支持力N＞（M+m）g

8. 难度：中等

如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是（规定向左为力的正方向）（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

9. 难度：中等

下列有关高中物理实验的说法中正确的是
A．“探究力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法
B．电火花打点计时器的工作电压是220V的直流电
C．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求
D．用多用表欧姆档测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开．

10. 难度：中等

现用伏安法研究某电子器件R₁的（6V，2.5W）伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：
A、直流电源（6V，内阻不计）；
B、电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）；
C、电流表A（0～0.6A，内阻未知）；
D、滑动变阻器（0～20Ω，10A）；
E、滑动变阻器（0～200Ω，1A）；
F、定值电阻R0（阻值1990Ω）；
G、开关与导线若干；
（1）根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子器件R₁伏安特性曲线的电路原理图（R₁可用“”表示）．
（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用______．（填写器材序号）
（3）将上述电子器件R₁ 和另一电子器件R₂接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势ɛ=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R₃，使电阻R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R₁和R₂阻值的和为______Ω，R₃接入电路的阻值为______Ω．

11. 难度：中等

一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示．设运动过程中不计空气阻力，g取10m/s²．结合图象，试求：

（1）运动员的质量；
（2）运动过程中，运动员的最大加速度；
（3）运动员离开蹦床上升的最大高度．

12. 难度：中等

如图所示，在一底边长为2a，θ=30°的等腰三角形区域内（D在底边中点），有垂直纸面向外的匀强磁场．现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力和与空气阻力的影响．
（1）若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？
（2）改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？
（3）改变磁感应强度的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动的极限时间．（不计粒子与ED板碰撞的作用时间．设粒子与ED板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹）

13. 难度：中等

（1）以下说法正确的是______
A．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的
C．气体的压强是由大量的分子对容器壁的碰撞引起的
D．一定质量的理想气体，在温度和体积都保持不变的情况下，可以使其压强增大
（2）有一导热气缸，缸内有一定质量的密封活塞，气缸内密封一部分稀薄气体，如图气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为 L，现将气缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳定后，活塞距离气缸底部的距离为，若气缸活塞的横截面积为 S，大气压强为P
①求活塞的质量；
②当气缸竖起，活塞缓慢下降过程中，判断气缸内气体是吸热还是放热，并简述原因．

14. 难度：中等

（1）下列说法中正确的是______
A．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长．
B．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短．
C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的．
D．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程．
（2）如图所示，真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n=．一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，A和B相距h=2.0cm．已知光在真空中的传播速度c=3.0×10⁸m/s．试求：
①该单色光在玻璃砖中的传播速度．
②玻璃砖的厚度d．

15. 难度：中等

（1）2011年3月11日，日本东部海域发生里氏9.0级地震．地震所引发的福岛核电站泄漏事故让全世界都陷入了恐慌．下面有关核辐射的知识，说法正确的是
A．核泄漏中放射性物质放射出α、β、γ三种射线，其中α射线的穿透能力最强
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
C．若使放射性物质的温度降低，其半衰期将减小
D．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变
（2）如图所示，质量为M的弧形槽静止在光滑的水平面上，弧形槽的光滑弧面底端与水平地面相切．一个质量为m的小物块以速度v沿水平面向弧形槽滑来，并冲上弧形槽，设小物块不能越过弧形槽最高点，试求小物块所能上升的最大高度？