2011年浙江省杭州市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

2007年4月24日，瑞士天体物理学家斯蒂芬妮•尤德里（右）和日内瓦大学天文学家米歇尔•迈耶（左）拿着一张绘制图片，图片上显示的是在红矮星581（图片右上角）周围的行星系统．这一代号“581c”的行星距离地球约190万亿公里，正围绕一颗体积比太阳小、温度比太阳低的红矮星行运行．现已测出它的质量约是地球的5倍，其直径约为地球的1.5倍．则该行星表面重力加速度与地球表面重力加速度之比约为（ ）

A．1：1
B．2：1
C．3：1
D．4：1

2. 难度：中等

如图所示，斜面固定在地面上，倾角37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），质量1kg的滑块以初速度V从斜面底端沿斜面向上滑行，斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8．该滑块所受摩擦力F_f随时间变化的图象是图乙中的（取初速度方向为正方向）（g=10m/s²）（ ）
A．
B．
C．
D．图乙

3. 难度：中等

如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小变化的说法中，正确的是（ ）

A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先减小后增大
D．先增大后减小

4. 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

5. 难度：中等

如图所示，半径r=0.5m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上，圆轨道最低处有一小球（小球的半径比r小很多）．现给小球一个水平向右的初速度v，要使小球不脱离轨道运动，v应满足（ ）

A．v≤5m/s
B．v≥2m/s
C．v≥m/s
D．v≤m/s

6. 难度：中等

静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如图 所示．虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线的形状相对于ox轴、oy轴对称．等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等，一群关于x轴对称的电子从左向右射人电场，速度与ox轴平行，关于这群电子通过电场区域的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．电子一定汇聚
B．电子一定发散
C．电子可能先汇聚后发散
D．电子可能先发散后汇聚

7. 难度：中等

我军在黄海举行的军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A．0-10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力
B．第10s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s末
C．在第l0s～第15s间空降兵竖直方向的加速度方向向上，大小在逐渐减小
D．15s后空降兵保持匀速下落，此过程中机械能守恒

8. 难度：中等

如图所示水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内，质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置．今使棒以一定的初速度v向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为v_a、v_b，到位置c时棒刚好静止．设导轨与棒的电阻均不计、a、b与b、c的间距相等，则金属棒在由a→b与b→c的两个过程中下列说法中正确的是（ ）
A．金属棒运动的加速度相等
B．通过金属棒横截面的电量相等
C．回路中产生的电能E_ab＜E_bc
D．金属棒通过a、b两位置时的加速度大小关系为a_a＞a_b

9. 难度：中等

铁道部已于2010年11月正式运营杭州至上海高铁客运线，这条干线是目前世界上第一条平均时速高达350公里轨道客运专线，杭州至上海的运行时间由原来的2个多小时缩短至40分左右．虽然运行在该专线上的“和谐号”动车组最高运行时速近420公里，但由于动车组加速均匀，乘客不会感受到强烈的推背感．假定一动车组某次进站前、后一段时间内的速率一时间图象如图所示，则下列说法中不正确的是（ ）

A．杭州至上海距离接近280km
B．杭州至上海距离接近230km
C．由图象可知，因本次停站增加的运行时间为lmin
D．由图知，动车组做变速运动时，乘客在水平方向受到的合力不超过其重力的0.02倍

10. 难度：中等

如图所示，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中．一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态．一质量为m、带电量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端为S处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变．设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g．则（ ）

A．当滑块的速度最大时，弹簧的弹性势能最大
B．当滑块的速度最大时，系统的机械能最大
C．当滑块的加速度最大时，弹簧的弹性势能最大
D．当滑块的加速度最大时，系统的机械能最大

二、填空题

11. 难度：中等

如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，卫星C的运行速度    物体A的速度，卫星B在P点的运行加速度大小    卫星C在该点运行加速度．（填大于、小于或等于）

12. 难度：中等

如图所示，a、b为两平行金属板，间距为l0cm，两板间充满磁感应强度为0.5T的匀强磁场，磁场方向如图所示．开始时，开关S是断开的，等离子体从左向右射人两平行板之间，速度为V=400m/s，待稳定后两板之间的电压为    S闭合时，流过电阻的电流方向是    （填向上或向下）（填向上或向下）．

13. 难度：中等

如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，A与B之间M、B与地面之间的动摩擦因数均为0.50，A物体质量m=30kg，B物体质量为l0kg．处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m．现有一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，当移动到某处时，A、B间开始发生相对滑动，此时水平推力F的大小为    N，在此过程中物体A的位移为    m．（g取l0m/s²）

14. 难度：中等

有两个带电量相等的平板电容器A和B，它们的电容分别为C_A和C_B，板长分别为L_A和L_B，两板间距分别为d_A和d_B，两个电子以相同的初速度沿板长方向（且与场强垂直）分别射入两电容器中，并穿过电场．则：
（1）平行板电容器A和B的电场强度比等于    ．
（2）两电子在穿过电场的过程中，动能增加量之比等于    ．

15. 难度：中等

如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置．


（1）在实验过程中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每两测量点间还有4个点未画出，量出相邻测量点之间的距离如图乙所示，该小车的加速度大小a=    m/s²（结果保留两位有效数字）．
（2）根据实验收集的数据作出的a-F图线如图丙所示，请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议    ．

三、解答题

16. 难度：中等

2010年世博会在上海举行，本次世博会大量采用低碳环保技术，太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一．硅光电池是太阳能电池的一种，某同学为了测定某种硅光电池的电动势和内电阻，设计了如图甲所示电路，在一定强度的光照下进行测量，图中与A₁串联的定值电阻的阻值R=990．

（1）现有三只电流表：
A、电流表（满偏电流3.0mA，内阻为l0）
B、电流表（量程0-300mA，内阻很小）
C、电流表（量程0一3A，内阻很小）
为减小测量误差，则电流表A₁选______A；电流表A₂选______（选填元件代号）；
（2）根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示，由图象可知：该电池的电动势E=______V，在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下，此电池的内阻r=______；
（3）若将该硅光电池两端接上阻值为6的电阻，求此时该电阻消耗的功率，简要写出求解过程．（本题答案均保留三位有效数字）

17. 难度：中等

某电视台娱乐节目，要求选手要从较高的平台上以水平速度v跃出后，落在水平传送带上，已知平台与传送带高度差H=1.8m，水池宽度S₁=1.2m，传送带AB间的距离L=20.85m，由于传送带足够粗糙，假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过一个△t=0.5s反应时间后，立刻以a=2m/s²，方向向右的加速度跑至传送带最右端．
（1）若传送带静止，选手以v=3m/s水平速度从平台跃出，求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间．
（2）若传送带以u=1m/s的恒定速度向左运动，选手若耍能到达传送带右端，则从高台上跃出的水平速度V₁至少多大？

18. 难度：中等

如图所示，直角三角形OAC（a=300）区域内有B=0.5T的匀强磁场，方向如图所示．两平行极板M、N接在电压为u的直流电源上，左板为高电势．一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速，从N板的小孔射出电场后，垂直OA的方向从P点进入磁场中．带电粒子的比荷为=10⁵C/kg，OP间距离为L=0.3m．全过程不计粒子所受的重力，则：
（1）若加速电压U=120V，通过计算说明粒子从三角形OAC的哪一边离开磁场？
（2）求粒子分别从OA、OC边离开磁场时粒子在磁场中运动的时间．

19. 难度：中等

在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形线圈abcd，现在外力的作用下从静止开始向右运动，穿过固定不动的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d且小于线圈边长．现测得线圈中产生的感应电动势E的大小和运动时间t变化关系如下图所示．已知图象中三段时间分别为△t₁，△t₂，△t₃，且在△t₂时间内外力为恒力．
（1）若测得线圈bc边刚进入磁场时测得线圈速度为V，bc两点间电压为U，求△t₁时间内，线圈中的平均感应电动势．
（2）若已知△t₁：△t₂：△t₃=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为多少？
（3）若仅给线圈一个初速度v使线圈自由向右滑人磁场，试画出线圈自bc边进入磁场开始，其后可能出现的v-t图象．（只需要定性表现出速度的变化，除了初速度v外，不需要标出关键点的坐标）