2011年山东省威海市高考物理模拟试卷（5月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，a、b两小球静止在同一条竖直线上，离地面足够高．b球质量大于a球质量．两球间用一条细线连接，开始线处于松弛状态．现同时释放两球，球运动过程中所受的空气阻力忽略不计．下列说法正确的是（ ）

A．下落过程中两球间的距离保持不变
B．下落后两球间距离逐渐增大，一直到细线张紧为止
C．下落过程中，a、b两球都处于失重状态
D．整个下落过程中，系统的机械能守恒

2. 难度：中等

如图所示，质量为m的小物体（可视为质点）静止在半径为R的半球体上，小物体与半球体间的动摩擦因数为μ，物体与球心的连线与水平地面的夹角为θ，整个装置处于静止状态．下列说法正确的是（ ）

A．小物体对半球体的压力大小为mgsinθ
B．半球体对小物体摩擦力的大小为μmgcosθ
C．θ角（为锐角）越大，地面对半球体的摩擦力越小
D．θ角（为锐角）变大时，地面对半球体的支持力不变

3. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除滑动变阻器的电阻R外，其余电阻均不计．在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为（V）．下列说法正确的是（ ）

A．该交流电的频率为100Hz
B．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V
C．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上滑动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大

4. 难度：中等

我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接．已知空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R．下列说法正确的是（ ）

A．要使对接成功，飞机在接近B点时必须减速
B．航天飞机在图示位置正在加速向B运动
C．月球的质量为
D．月球的第一宇宙速度为

5. 难度：中等

在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流方向如图1所示时的感应电动势为正．当磁场的磁感应强度B（向上为正方向）随时间t的变化如图2所示时，图中能正确表示线圈中感应电动势E随时间t变化的图线是（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图所示，在平行于xoy平面的区域内存在着电场，一个正电荷沿直线先后从C点移动到A点和B点，在这两个过程中，均需要克服电场力做功，且做功的数值相等．下列说法正确的是（ ）

A．A、B两点在同一个等势面上
B．B点的电势低于C点的电势
C．该电荷在A点的电势能大于在C点的电势能
D．这一区域内的电场可能是在第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产生的

7. 难度：中等

放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示．下列说法正确的是（ ）

A．0～6s内物体的位移大小为30m
B．0～6s内拉力做的功为70J
C．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等
D．滑动摩擦力的大小为5N

二、解答题

8. 难度：中等

请完成以下两小题．
（1）在利用自由落体验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图，其中O是起始点（打点计时器打O点时，物体恰好开始下落），A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.70cm．若下落物体的质量为0.1Kg，该同学用它在OB段的运动来验证机械能守恒定律，则该过程物体重力势能的减少量为______ J，动能的增加量为
______J（结果均保留3位有效数字，已知当地的重力加速度g=9.8m/s²）．
（2）图甲为热敏电阻与继电器组成的控温电路，用来控制电冰箱的工作．电路中热敏电阻置于冰箱储藏室内，R₂为调温电阻，调节它（即调节冰箱内的温控旋钮）可以设置电冰箱储藏室的温度，当冰箱储藏室内的温度高于设置温度时，电路中继电器线圈中的电流大于20mA，继电器衔铁P被吸合，冰箱压缩机（接在图中a、b两点间）开始工作．图乙为该热敏电阻的阻值随温度变化的曲线．已知继电器线圈的电阻R₁=25Ω，电源的电动势E₁=9V，内阻不计．
①若将R₂调到25Ω，冰箱储藏室设置的温度为______˚C．
②要想使冰箱内设置的温度再高一点，电阻R₂的滑动触头应该向______移动．
③若更换电路中某一元件，并对电路进行适当改造，可以用来控制路灯（路灯接在a、b两点间），使之能够根据外界的亮暗自动开启或关闭，需要将______更换成______．

9. 难度：中等

质量m=50kg的跳台花样滑雪运动员（可看成质点），从静止开始沿斜面雪道从A点滑下，沿切线从B点进入半径R=15m的光滑竖直冰面圆轨道BPC，通过轨道最高点C水平飞出，经t=2s落到斜面雪道上的D点，其速度方向与斜面垂直．斜面与水平面的夹角θ=37°，运动员与雪道之间的动摩擦因数μ=0.075，不计空气阻力．取当地的重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80．试求：
（1）运动员运动到C点时的速度大小v_C；
（2）运动员在圆轨道最低点P受到轨道支持力的大小F_P；
（3）A点到过P点的水平地面的高度h．

10. 难度：中等

如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，s₁、s₂分别为M、N板上的小孔，s₁、s₂、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s₂O=R．以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，收集板上各点到O点的距离以及两端点A和C的距离都为2R，板两端点的连线AC垂直M、N板．质量为m、带电量为+q的粒子，经s₁进入M、N间的电场后，通过s₂进入磁场．粒子在s₁处的速度和粒子所受的重力均不计．
（1）当M、N间的电压为U_x时，求粒子进入磁场时速度的大小v_x；
（2）要使粒子能够打在收集板D上，求在M、N间所加电压的范围；
（3）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求粒子从s₁开始运动到打在D的中点上经历的时间．

11. 难度：中等

（1）下列说法正确的是______
A．区分晶体与非晶体的最有效方法是看有没有规则的几何外形
B．已知某种液体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N_A，则该液体分子间的平均距离可以表示为或
C．分子间距离减小时，分子力一定增大
D．空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值
（2）用活塞将一定量的理想气体密封在气缸内，当气缸开口竖直向上时封闭气柱的长度为h．将气缸慢慢转至开口竖直向下时，封闭气柱的长度为4h/3．已知气缸的导热性能良好，活塞与缸壁间的摩擦不计，外界温度不变，大气压强为P．
①此过程气体是吸热还是放热？______．
②气缸开口向上时，缸内气体的压强为多少？

12. 难度：中等

（1）一简谐运动的位移与时间的函数关系式为，由此可以求出该运动的周期为______s，初相位为______
（2）如图所示直角三角形透明体，∠A=60°；∠B=30°．一束单色光垂直AC边射入透明体，先在AB面发生全反射，然后一部分光线从CB边上的某点射出，该出射光线与CB边成45°角，另一部分从AB上的某点射出．请使用铅笔（笔迹适当黑些、粗些）画出光路图（画出有关的箭头和辅助线，注明有关角度的大小），求出该透明体的折射率．

13. 难度：中等

（1）2011年3月11日发生在日本的里氏9.0级强震引发巨大海啸，使福岛核电站遭到损毁，造成了严重的核泄漏，泄漏物中的碘-131具有放射性，它在自发地进行β衰变时，生成元素氙（元素符号为Xe），同时辐射出γ射线，请完成后面的核反应方程→______

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Xe