2011年山西省四校联考高考物理二模试卷（忻州一中 康杰中学 临汾一中 长治二中）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在物理学发展过程中，有许多伟大的科学家做出了巨大贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．伽利略对自由落体运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学极为有益的科学方法
B．牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量G
C．库仑最早引入电场概念，并采用了电场线描述电场
D．奥斯特发现了电流磁效应，并发现了磁场对电流的作用规律

2. 难度：中等

如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则（ ）
A．该球从被击出到落入A穴所用时间为
B．该球从被击出到落入A穴所用时间为
C．球被击出时的初速度大小为L
D．球被击出时的初速度大小为L

3. 难度：中等

某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面的重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．人造地球卫星的最小周期为
B．人造地球卫星在距地面高R处的绕行速率为
C．人造地球卫星的最大环绕速度为
D．人造地球卫星在距地面高R处的重力加速度为 

4. 难度：中等

半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN与半圆柱不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，如图是这个装置的截面图，整个装置处于静止状态．若用外力缓慢地移动挡板MN，并保持挡板MN始终与两圆心的连线平行，在MN到达水平位置前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．Q所受的合力逐渐增大
B．地面对P的弹力逐渐增大
C．P、Q间的弹力先减小后增大
D．MN对Q的弹力逐渐增大

5. 难度：中等

一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力的方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在t和2t时刻相对于出发点的位移分别为x₁和x₂，速度分别为v₁和v₂；合外力做功的瞬时功率分别为P₁和P₂，则（ ）

A．x₁：x₂=1：4  v₁：v₂=1：2   P₁：P₂=1：8
B．x₁：x₂=1：4  v₁：v₂=1：3    P₁：P₂=1：6
C．x₁：x₂=1：5   v₁：v₂=1：3      P₁：P₂=1：6
D．x₁：x₂=1：5     v₁：v₂=1：2     P₁：P₂=1：8

6. 难度：中等

如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，电键闭合后，当滑片P在变阻器正中位置时，灯泡L正常发光，现将滑片P向右移动，则（ ）

A．电流表的示数变小
B．电压表的示数变小
C．灯泡L消耗的功率变大
D．电阻R₁消耗的功率变大

7. 难度：中等

如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h．开始时两者保持相对静止，然后B由A的顶端沿着斜面滑至地面．若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W．下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断．根据你的判断，W的合理表达式应为（ ）
A．W=0
B．
C．
D．W=-

8. 难度：中等

如图所示，两个带等量正电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑的绝缘水平面上．P、N是小球连线的中垂线上的两点，且PO=ON．现将一个电荷量很小的带负电的小球C（可视为质点），由P点静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的速度、加速度的图象中，可能正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

9. 难度：中等

某同学在利用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时，下列说法正确的是______ 
A．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
B．进行实验时，必须先平衡摩擦力
C．小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式W=FL算出
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度．

三、填空题

10. 难度：中等

利用如图1所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材有

（A）干电池两节，每节电池的电动势约为1.5V，内阻未知
（B）直流电压表V₁、V₂，内阻很大
（C）直流电流表A，内阻可忽略不计
（D）定值电阻R，阻值未知，但不小于5Ω
（E）滑动变阻器
（F）导线和开关
（1）甲同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，如表所示：

U/V	2.62	2.48	2.34	2.20	2.06	1.92
I/A	0.08	0.12	0.19	0.20	0.24	0.28

试利用表格中的数据作出U-I图，由图象可知，该同学测得两节干电池总的电动势值为    V，总内阻为    Ω．由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表    （选填“V₁”或“V₂”）．
（2）乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后，连接该电路继续实验时，由于电流表发生短路故障，因此只能记下两个电压表的示数，该同学利用表中的数据，以表V₁的示数U₁为横坐标、表V₂的示数U₂为纵坐标作图象，也得到一条不过原点的直线，已知直线的斜率为k，截距大小为b，则两节干电池总的电动势大小为    ，两节干电池的总内阻    （选填“可以”或“不可以”）求出．

四、解答题

11. 难度：中等

质量分别为m₁和m₂的两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角α=30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示．第一次，m₁悬空，m₂放在斜面上，用t表示m₂自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间．第二次，将m₁和m₂位置互换，使m₂悬空，m₁放在斜面上，发现m₁自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为．求m₁与m₂之比．

12. 难度：中等

如图甲所示，竖直放置的金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线沿水平放置的金属板C、D的中轴线，粒子源P可以连续地产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子（初速不计），粒子在A、B间被加速后，再进入金属板C、D间偏转并均能从此电场中射出．已知金属板A、B间的电压U_AB=U，金属板C、D长度为L，间距d=．两板之间的电压U_CD随时间t变化的图象如图乙所示．在金属板C、D右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场分布在图示的半环形带中，该环形带的内、外圆心与金属板C、D的中心O点重合，内圆半径R_l=．磁感应强度B=．已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期（电场变化的周期T未知），粒子重力不计．
（1）求粒子离开偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的最大距离；
（2）若所有粒子均不能从环形磁场的右侧穿出，求环形带磁场的最小宽度．

13. 难度：中等

（1）在研究性学习的过程中，针对能源危机、大气污染等问题同学们提出如下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的______
A．某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路，利用电磁感应激起电流后，由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光
B．发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下
C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝，成为新能源
D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题
（2）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从T₁升高到T₂，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为P，问：此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

14. 难度：中等

（1）如图所示，a、b是两束不同的单色光平行地从空气射入水中，发生折射．α＞β，则下列说法正确的是______

A．水对光束a的折射率较大
B．水中光束b的速度较小
C．光束a频率较大
D．若从水中射向空气，光束a的临界角比光束b的临界角小
（2）如图是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点，现从图示时刻开始计时，问：
①经过多长时间，M点第二次到达波谷？
②这段时间里，N点经过的路程为多少？

15. 难度：中等

（1）月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3（³₂He）”的化学元素．科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”，如果相关技术开发成功，将能为地球带来取之不尽的能源．关于“氦3（³₂He）”核与氘核的反应，下列说法中正确的是______
A．核反应方程式为³₂He+²₁H→⁴₂He+¹₁H 
B．核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量
C．“氦3（³₂He）”一个核子的结合能大于“氦4（⁴₂He）”一个核子的结合能
D．“氦3（³₂He）”的原子核与一个氘核发生裂变将放出能量
（2）如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m，这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数μ=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑．小木块A 以速度v=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动．已知木块A的质量m=1kg，g取10m/s²．
求：①弹簧被压缩到最短时木块A的速度；
②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能．