2011年江苏省无锡市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示是一个玩具陀螺，a、b、c是陀螺表面上的三点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（ ）
A．a、b、c三点的线速度大小相等
B．a、b两点的线速度始终相同
C．a、b两点的角速度比c点的大
D．a、b两点的加速度比c点的大

2. 难度：中等

有一辆车长为3896mm的汽车正在行驶，当t=0时开始刹车（位置如图a所示），在t=ls时汽车恰好停止（位置如图b所示）．若汽车的运动可看成匀减速直线运动，则根据题中提供的信息，可以估算出的物理量是（ ）

A．ls内阻力对汽车所做的功
B．刹车时汽车受到的阻力
C．开始刹车时汽车的动能
D．刹车时汽车的加速度

3. 难度：中等

回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．如果用同一回旋加速器分别加速氚核（₁³H）和α粒子（₂⁴He）比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ）
A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大
B．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小
D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大

4. 难度：中等

如图所示的电路中，有一个理想变压器，原线圈匝数为n₁，串联一只小灯泡L₁，再并联一只电压表V₁后接在稳定的交流电源上；副线圈匝数为n₂，串联灯泡 L₂和变阻器R，L₂上并联电压表V₂．现在向下移动滑动变阻器R的滑动触头P下列判断正确的是（ ）
A．V₁读数不变，V₂读数增大
B．V₁读数将变小，V₂读数将变大
C．灯泡L₁和L₂上消耗的功率都变小
D．灯泡L₁及L₂上电流强度I_l、I₂与变压器原副线圈匝数n₁、n₂成正比

5. 难度：中等

为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小，让钢球从某一高度竖直落下进入某种液体中运动，用闪光照相的方法拍摄钢球在不同时刻的位置，如图所示．已知钢球在液体中所受浮力为F_浮，运动时受到的阻力与速度大小成正比，即F=kv，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为d，钢球的质量为m，则阻力常数k的表达式是（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

质量为0.3kg的物体在水平面上运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v-t图象，则下列说法中正确的是（ ）
A．水平拉力可能等于0.3N
B．水平拉力一定等于0.1N
C．物体受到的摩擦力可能等于0.1N
D．物体受到的摩擦力可能等于0.2N

7. 难度：中等

如图所示的电路中，当电键S闭合后，滑动变阻器的滑动触头P由a向b端移动，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电容器C的电荷量变小
C．R₅的电功率变大
D．电源的总功率变大

8. 难度：中等

2010年10月1日，我国第二颗探月卫星“嫦娥二号”成功发射，“嫦娥二号”最终进入距月面h=200km的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动，设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥二号绕月球运行的周期为
B．月球的平均密度为
C．嫦娥二号在工作轨道上的绕行速度为
D．在嫦娥二号的工作轨道处的重力加速度为

9. 难度：中等

如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q，x轴上的P点位于的右侧．下列判断正确的是（ ）

A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同
B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同
C．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能增大
D．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小

二、解答题

10. 难度：中等

某同学在应用打点计时器做“验证机械能守恒定律实验”中，获取一条纸带，但起始几个点比较模糊，就取后面连续打出的清晰点来研究，如图所示．现在该同学用刻度尺分别量出l、2、3、4、5五个点到0点的长度h_i=（i=1、2、3、4、5），再分别计算得到l、2、3、4四个点的速度v_i和v_i²（i=1、2、3、4），然后该同学将计算得到的四组（h_i，v_i²）数据在v²-h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，已知打点计时器打点周期为T．
（1）该同学求4号点速度的计算式是：v₄=______
（2）若重锤自由下落过程中机械能守恒，则v²-h图线的斜率为______，图线在v²轴上的截距表示______．

11. 难度：中等

在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．
备有如下器材：
A．干电池1节；
B．滑动变阻器（0～20Ω）；
C．滑动变阻器（0～1kΩ）；
D．电压表（0～3V）；
E．电流表（0～0.6A）；
F．电流表（0～3A）；
G．开关、导线若干．
（1）其中滑动变阻器应选______，电流表应选______．（只填器材前的序号）
（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．
（3）某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线得到被测电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．

	1	2	3	4	5	6
I（A）	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.40
U（V）	1.32	1.26	1.18	1.13	1.04	0.93

12. 难度：中等

选做题
B、（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是：______
A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的干涉造成的色散现象
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
C、相对论认为，相对于任何参考系，光速都是一样的
D、在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最大位移处时开始计时
（2）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=3s时的波形图，图乙是波上x=2m处质点的振动图线．则该横波的速度为______m/s，传播方向为______．

（3）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为多大？一束与MN平面成45的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．则从MN射出的光束的宽度为多少？
C、（选修模块3-5）
（1）以下有关近代物理内容的若干叙述中，正确的是：______
A、一束光照射到某金属表面时，能发生光电效应，此时若减弱照射光的强度，则很有可能不能发生光电效应
B、物质波既是一种电磁波，又是一种概率波
C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小
D、在核聚变反应中，由于要释放能量，发生质量亏损，所以聚变后的原子的总质量数要减少
（2）第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料．在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快吕子后变成铀239，铀239（₉₂²³⁹U）很不稳定，经过______次β次衰变后变成钚239（₉₄²³⁹Pu），写出该过程的核反应方程式：______．
（3）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量分别为m和3m．Q与轻弹簧相连，若Q静止，P以某一速度v向Q运动，并与弹簧发生碰撞．求P、Q速度相等时两者的速度是多大？此时弹簧弹性势能多大？

13. 难度：中等

小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地．如题图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．
（1）求绳断时球的速度大小 v₁和球落地时的速度大小 v₂．
（2）向绳能承受的最大拉力多大？
（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？

14. 难度：中等

如图所示，在场强为E的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板，在金属板的正上方高为h处有一个小的放射源，放射源上方有一铅板，使放射源可以向水平及斜下方各个方向释放质量为m、电量为q初速度为v的带电粒子，粒子最后落在金属板上，不计粒子重力，试求：
（1）粒子打在板上时的动能；
（2）计算落在金属板上的粒子图形的面积大小．

15. 难度：中等

在直径为d的圆形区域内存在着均匀磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于纸面向外．一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，从磁场区域的一条直径AC上的A点沿纸面射入磁场，其速度方向与AC成α=30°角，如图所示，若此粒子在磁场区域运动过程中速度的方向改变了120°，粒子的重力忽略不计，求：
（1）该粒子在磁场区域内运动所用的时间t；
（2）该粒子射入时的速度大小v．

16. 难度：中等

如甲图所示，长为4m的水平轨道AB与倾角为37°的足够长斜面BC在B处连接，有一质量为2kg的滑块，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F按乙图所示规律变化，滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.25，重力加速度g取l0m/s²．求：
（1）滑块第一次到达B处时的速度大小；
（2）不计滑块在B处的速率变化，滑块到达B点时撤去力F，滑块冲上斜面，滑块最终静止的位置与B点的距离．（sin37°=0.6）

17. 难度：中等

如甲图所示，相距为L的足够长光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为α，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，OO′为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计．在距OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab．若ab杆在平行于斜面的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，经过位移L时速度为v₁，经过位移3L时速度为v₂，其v-x关系图象如乙图所示，则
（1）在ab杆经过位移为3L的过程中电阻R上产生的电热Q是多少？
（2）ab杆在离开磁场前瞬间的加速度是多少？