2011年天津市河东区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法中正确的是（ ）

A．若A光是氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时产生的，则B光可能是氢原子从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生
B．在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度
C．两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较大
D．若用B光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用A光照射该金属也一定能发生光电效应现象

2. 难度：中等

有关放射性知识，下列说法正确的是（ ）
A．₉₂²³⁸U→₉₀²³⁴Th+₂⁴He+γ，该反应为α衰变，其中γ只是高能光子流，说明衰变过程中无质量亏损
B．γ射线一般伴随着α或β射线产生，这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
C．β衰变是原子核内的中子转化成质子从而放出点子的过程
D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定剩下一个氡原子核

3. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴负方向传播，a、b为波上的两个质点，某时刻的波形图如图甲所示，从此时刻开始计时，图乙是a、b两个质点中某一质点的振动图象，下列判断正确的是（ ）

A．波速为10m/s，图乙是质点a的振动图象
B．波速为10m/s，图乙是质点b的振动图象
C．波速为12.5m/s，图乙是质点a的振动图象
D．波速为12.5m/s，图乙是质点b的振动图象

4. 难度：中等

AB是一条平直公路上的两块路牌，一辆汽车由右向左经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A．它们的位置与时间的关系如图所示，图中t₂=2t₁，由图可知（ ）
A．小鸟的速率是汽车的两倍
B．相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3：1
C．小鸟飞行的总路程是汽车的3倍
D．小鸟和汽车在0-t₂时间内位移相等

5. 难度：中等

X轴上有两点电荷Q₁和Q₂，Q₁和Q₂之间连线上各点电势高低如图曲线所示（AP＞PB），选无穷远处电势为0，从图中可以看出（ ）

A．Q₁电荷量一定大于Q₂电荷量
B．Q₁和Q₂一定同种电荷
C．P点电场强度是0
D．Q₁和Q₂之间连线上各点电场方向都指向Q₂

6. 难度：中等

由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比定律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比．例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为．在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱．设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G．如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（ ）
A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

如图所示，空间中存在竖直向上的匀强电场，一个质量为m的小球沿虚线作直线运动，轨迹上A、B两点的竖直高度差为H，重力加速度为g，则在小球从B到A的过程中（ ）

A．静电力对小球做功-mgH
B．小球的动能保持不变
C．小球的机械能增加mgH
D．小球的重力势能和电势能的和增加mgH

8. 难度：中等

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m²，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（ ）

A．图示位置穿过线框的磁通量为零
B．线框中产生交变电压的有效值为V
C．变压器原、副线圈匝数之比为25：11
D．允许变压器输出的最大功率为5000W

二、解答题

9. 难度：中等

（1）一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（1/v）图象如图所示．若已知汽车的质量为m=1.5×10³kg，则汽车运行时的功率为______kW，所受到的阻力为______

 

10. 难度：中等

如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻．ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触．整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中bc间电阻R产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用．求：
（1）导体杆上升到h过程中通过杆的电量；
（2）导体杆上升到h时所受拉力F的大小；
（3）导体杆上升到h过程中拉力做的功．

11. 难度：中等

如图所示为一种获得高能粒子的装置．环形区域内存在垂直直面向外、大小可调的匀强磁场，质量为m、电荷量为+q的粒子，在环中做半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势均为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两极中得到加速．每当粒子离开时，A极电势又降为零，粒子在电场中一次一次加速下动能不断增大，而绕行半径不变．
（1）设t=0时，粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速，并开始绕行第一圈，求粒子绕行n圈回到A板时获得的动能E_n；
（2）为使粒子运动半径始终不变，磁场必周期性递增，求粒子绕行第n圈时磁感应强度B_n为多少？
（3）求粒子绕行n圈所需的总时间t_n．（设极板间距远小于R）

12. 难度：中等

如图所示，内壁光滑的木槽质量为m_A=m，内直径为2L，置于水平桌面上，槽与桌面间的动摩擦因数为μ．槽内有两个小球B、C，它们的质量分别是m_B=m，m_C=2m．现用两球将很短的轻弹簧压紧（球与弹簧不连接），且B球到木槽左端、C球到木槽右端的距离均为L，这时弹簧的弹性势能为E_P=μmgL．同时释放B、C球，并假设小球与槽碰撞后不分离，碰撞时间不计．求：
（1）第1个小球与槽碰撞后的共同速度？
（2）第2个小物块经多少时间才与车槽相碰撞？