2011年山东省潍坊市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连，轻弹簧一段固定在匀速上升的升降机地板上，此时弹簧伸长x，若升降机突然以加速度a减速，并继续上升高度h，在这一过程中（ ）

A．物体A的重力势能增加mgh
B．物体A一定仍处于静止状态
C．升降机对物体做的功为mah
D．物体的机械能一定增加了（mg-ma）h

2. 难度：中等

升降机内固定一光滑斜面体B，斜面上端固定一弹簧，弹簧下端连一质量为m的物体A，开始时系统处于静止状态．从某时刻起，升降机以加速度a开始匀加速上升，在以后的上升高度为h的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．物体A相对斜面静止不动
B．物体A的机械能增加量等于斜面对A做的功
C．物体A的重力势能增加量为mgh
D．物体A、B及弹簧的机械能增加量等于升降机对B做的功

3. 难度：中等

如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
B．在这个过程中，运动员的动能一直在减小
C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加
D．在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功

4. 难度：中等

粗糙的斜面体M放在粗糙的水平地面上，物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速滑下，斜面体不动．若用平行斜面向下的力F推动物块，使物块加速下滑，则斜面体（ ）

A．受地面摩擦力大小不等于零，但一定小于F
B．受到地面的摩擦力的方向水平向右
C．对地面的压力大小为（M+m）g
D．可能沿水平面向左运动

5. 难度：中等

如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮．A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知质量m_A=2m_B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的是（ ）

A．绳子的张力将增大
B．物体A对斜面的压力将减少
C．绳子的张力及A受到的静摩擦力都不变
D．物体A受到的静摩擦力将增大

6. 难度：中等

某研究性学习小组用加速度传感器研究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了物体的加速度随时间变化的关系图线，如图所示．已知物体的质量为1.0kg，则下列说法正确的是（ ）
A．物体在t=2.0s到t=4.0s这段时间内做匀减速直线运动
B．不能从已知信息粗略估算出物体在t=3.0s时的速度
C．不能从已知信息粗略估算出物体从t=1.0s到t=4.0s这段时间内所受合外力与时间的乘积
D．可以从已知信息粗略估算出物体从t=1.0s到t=4.0s这段时间内所受合外力对物体做的功

7. 难度：中等

如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向，紧贴斜面PQ无摩擦滑下；如下四图图为物体沿x方向和y方向运动的位移-时间图象及速度-时间图象，其中可能正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

以表彰伽利略对科学的贡献，2009年被联合国定为“国际天文年”．应用天文望远镜观测到地球中心到月球中心的距离为L₁，地球中心到太阳中心的距离为L₂，若已知万有引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球的半径为R，地球自转的周期为T₁，公转周期为T₂，则（ ）
A．太阳的质量
B．地球的质量
C．月球的质量
D．地球的密度

9. 难度：中等

为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年．我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点1开始进入撞月轨道．假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G．根据题中信息，以下说法正确的是（ ）

A．可以求出月球的质量
B．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
C．“嫦娥一号”卫星在控制点1处应减速
D．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s

10. 难度：中等

我国发射的“嫦娥一号”探测卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．则下面说法正确的是（ ）

A．由于“刹车制动”，卫星在轨道Ⅲ上运动的周期将比沿轨道Ⅰ运动的周期长
B．如果已知月球的半径和引力常数G就可以求出月球的质量
C．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度比月球的第一宇宙速度小
D．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点（尚未制动）时的加速度

11. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为R．将原线圈接在正弦交流电源两端，变压器的输入功率为P时，电动机恰好能带动质量为m的物体匀速上升，此时理想电流表的示数为I．若不计电动机的机械损耗，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）

A．变压器的输出功率为mgv
B．原线圈中电流的有效值为
C．副线圈两端电压的有效值为
D．整个装置的效率为

12. 难度：中等

一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图甲所示．设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正．已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度、磁通量随时间变化的图象可能是（ ）

A．
B．
C．
D．

13. 难度：中等

在光滑的水平地面上方，有个磁感应强度大小B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，如图PQ为磁场的边界．一个半径为a，质量为m，电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为，则下列说法正确的是（ ）

A．此时圆环中的电功率为
B．此时圆环的加速度为
C．此过程中通过圆环截面的电量为
D．此过程中回路产生的电能为0.75mv²

14. 难度：中等

矩形金属线圈共l0匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动．线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示．下列说法中正确的是（ ）

A．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行
B．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Wb
C．此交流电经l：5的升压变压器升压后，周期变为1秒
D．若仅线圈的转速增加为原来的两倍，则交流电的有效值为V

15. 难度：中等

x轴上有两点电荷Q₁和Q₂，Q₁和Q₂的位置坐标分别为x₁、x₂．Q₁和Q₂之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出（ ）

A．Q₁的电荷量一定小于Q₂的电荷量
B．Q₁和Q₂一定是正电荷
C．电势最低处P点的电场强度为零
D．将一负点电荷由X_P点的左侧移至右侧，电场力先做正功后做负功

16. 难度：中等

如图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）．一带电粒子射入此静电场中后，依a→b→c→d→e轨迹运动．已知电势U_K＜U_L＜U_M．下列说法中正确的是（ ）
A．粒子带负电
B．粒子在bc段做减速运动
C．粒子在b点与d点的速率相等
D．粒子在c点时电势能最小

二、解答题

17. 难度：中等

（1）兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.40kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按图1所示安装；
③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）．°
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹记录了小车停止之前的运动情况，如图2所示．
请你分析纸带数据，回答下列问题：
①该电动小车运动的最大速度为______m/s；
②该电动小车关闭电源后的加速度大小为______m/s²；
③该电动小车的额定功率为______W．

（2）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①为完成实验，请连接如图的实物．
②实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：______．

U/V		0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I/A		0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.80	3.20

③把元件Z接入如图所示的电路中，当电阻R的阻值为R₁=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R₂=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为______V，内阻为______Ω．（不计电流表的内阻）

（3）某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．
①实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图象如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）．
③若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是______W．（电压表和电流表均视为理想电表）

18. 难度：中等

如图所示，水平路面CD的左侧有一固定的平台，平台上表面AB长s=3m．光滑半圆轨道AFE竖直固定在平台上，圆轨道半径 R=0.4m，最低点与平台AB相切于A．板长L₁=2m，上表面与平台等高．小物块放在板的最右端，并随板一起向平台运动．当板的左端距离平台L=2m时，板与物块向左运动的速度v=8m/s．当板与平台的竖直墙壁碰撞后，板立即停止运动，物块在板上滑动，并滑上平台．已知板与路面的动摩擦因数µ₁=0.05，物块与板的上表面及轨道AB的动摩擦因数µ₂=0.1，物块质量m=1kg，取g=10m/s²．
（1）求物块进入圆轨道时对轨道上A点的压力；
（2）判断物块能否到达圆轨道的最高点E．如果能，求物块离开E后在平台上的落点到A点的距离；如果不能，则说明理由．

19. 难度：中等

如图所示，真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场，与坐标原点相切，磁场的磁感应强度大小B=2×10^-3 T，方向垂直于纸面向里，在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L₁=0.5m的匀强电场区域，电场强度E=1.5×10³ N/C．在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1×10⁹ C/kg带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场．不计重力及阻力的作用．求：
（1）粒子进入电场时的速度和沿y轴正方向射入的粒子在磁场中运动的时间？
（2）速度方向与y轴正方向成30°（如图中所示）射入磁场的粒子，最后打到荧光屏上，该发光点的位置坐标．

20. 难度：中等

在如图所示的空间里，存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=．在竖直方向存在交替变化的匀强电场（竖直向上为正），电场大小为E=．一倾角为θ、长度足够的光滑绝缘斜面放置在此空间．斜面上有一质量为m，带电量为-q的小球，从t=0时刻由静止开始沿斜面下滑，设第5秒内小球不会离开斜面，重力加速度为g．求：
（1）第6秒内小球离开斜面的最大距离．
（2）第19秒内小球未离开斜面，θ角应满足什么条件？

21. 难度：中等

[物理--物理3-4]
如图为一列横波在某时刻的波动图象，此波中d质点到达波谷的时间比e质点早0.05s．求：
①此列波的传播方向和波速是多大？
②1.0s内b质点通过的路程是多少？

22. 难度：中等

如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成β角时，从AB面射出的光线与SO重合，在这种情况下仅需则棱镜的折射率n为多少？

23. 难度：中等

如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P′点（图中未标出），与原来P点相比向左平移了3.46cm，已知透明体对光的折射率为．求光在透明体里运动的时间．

24. 难度：中等

[物理--物理3-5]
（1）雷蒙德•臧维斯因研究来自太阳的电子中微子（v_e）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t 四氯乙烯（C₂Cl₄）溶液的巨桶，电子m₁中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为ve+₁₇³⁷CL→₁₈³⁷Ar+_-1e．已知₁₇³⁷Cl核的质量为36.95658u，₁₈³⁷Ar核的质量为36.9569lu，_-1e的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为______MeV（结果保留两位有效数字）．
（2）质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v₁、v₂同向向右运动并发生对心碰撞，碰后m₂被右侧的墙原速率弹回，又与相碰，碰后两球都静止．求：两球第一次碰后m₁球的速度大小．

25. 难度：中等

[物理--选修3-5]
（1）一群处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时，可能发射的谱线为______：
A． 3条    B． 4条    C． 5条    D． 6条
（2）静止的氮核₇¹⁴N被速度为v的中子¹n击中生成碳核₆¹²C和另一种原子核甲，已知₆¹²C与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核₆¹²C与甲核的动量之比为l：1．
①写出核反应方程式．
②求₆¹²C与甲核的速度各是多大？
③若中子的质量为m，则该反应前后的质量亏损为多少？

26. 难度：中等

[物理-选修3-5]
（1）关于原子和原子核，下列说法正确的有______
A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C．放射性元素发生衰变时，由于质量亏损，质量数不守恒
D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误
（2）某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．
①若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距标在图上，A为运动起始的第一点，则应选______段起计算A的碰前速度；应选______段来计算A和B碰后的共同速度（填AB、BC、CD、DE）．
②已测得小车A的质量m₁=0.40kg，小车B的质量m₂=0.20kg，由以上测量结果可得：
碰前总动量=______kg•m/s，碰后总动量=______kg•m/s（保留三位有效数字）