2011年江苏省高考物理模拟试卷（一）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，水平细直杆上套一细环A，环A与球B间用一轻质细绳相连，质量分别为m_A、m_B（m_A＞m_B），由于B球受到水平风力作用，细绳与竖直方向的夹角为θ，A环处于静止状态．则下列说法正确的是（ ）
A．当风力减小时，杆对A环的支持力减小
B．当风力减小时，杆对A环的摩擦力不变
C．图示状态B球受到绳拉力为
D．当风力减小时，绳对B球的拉力不变

2. 难度：中等

小船横渡一条河从A岸运动到B岸，船相对于水开动的速度大小、方向都不改变．已知小船的运动轨迹如图中虚线所示，则河水的流速应（ ）
A．水流速度恒定
B．越接近B岸水速越大
C．小船从A岸到B岸的过程中水流速度先减后增
D．小船从A岸到B岸的过程中水流速度先增后减

3. 难度：中等

如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L₁、L₂、L₃，输电线的等效电阻为R，原线圈上串接有一个理想电流表，开始时开关S接通，当S断开后，以下说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大
B．灯泡L₁和L₂变亮
C．副线圈两端c、d间的输出电压增大
D．等效电阻R上的功率变大

4. 难度：中等

如图所示，有一匀强磁场分布在一个半径为R的圆形区域内，并以变化率均匀变化．长度为L的圆弧形金属棒ab按图中所示放置，圆弧圆心与圆形磁场的中心重合．下面给出了此圆弧形金属棒中产生的感应电动势的表达式，其中只有一个是合理．你可能不会求解此圆弧形金属棒中产生的电动势大小，但是你可以通过一定的物理分析，给出合理的判断．根据你的判断，此圆弧形金属棒产生的感应电动势的合理表达式为（ ）
A．
B．
C．
D．E=0

5. 难度：中等

如图所示，L₁、L₂为平行的两个磁场边界线，L₁上方和L₂下方都是垂直纸面向里的磁感应强度大小相同的匀强磁场，L₁、L₂之间无磁场；A、B是边界L₂上相距一定距离的两点．带电粒子从A点以初速度v与L₂成30°角斜向上射出，经过偏转后正好能经过B点，不计粒子重力．下列说法中正确的是（ ）
A．带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点时的速度相同
B．带电粒子经达B点时的速度一定跟在A点时的速度不同
C．若将带电粒子在A点时的初速度大小稍微增大一点，但保持方向不变，它仍有可能经过B点
D．粒子一定带正电荷

6. 难度：中等

如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度v飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（ ）
A．a加速度减小，b加速度增大
B．a和b的动能一定都增大
C．a一定带正电，b一定带负电
D．a电势能减小，b电势能增大

7. 难度：中等

如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v逆时针匀速转动，现把一个质量为m的小木块轻轻释放到传送带的上端，则下列选项中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

伴星是目前航天大国都在研究的一个新领域，我国于2008年9月27日成功释放了一颗“神七”轨道舱伴飞星．如图所示，为实现伴星的一种方案：卫星在图中实线椭圆轨道上运动，伴星的椭圆轨道（图中的虚线）长轴比卫星轨道长轴短一点（约几千米），而短轴比卫星轨道短轴大一点，两轨道共面，它们绕地球的运行周期基本相同．下列说法正确的是（ ）
A．伴星受到卫星的引力提供伴星绕卫星运动的向心力
B．伴星绕卫星的周期为卫星绕地球周期的一半
C．伴星运动中所受卫星引力大小可忽略
D．伴星运动中所受地球引力大小可忽略

9. 难度：中等

在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻可忽略不计，L₁、L₂、L₃为3个特殊材料制成的相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所乙所示．当开关S闭合后（ ）

A．L₃两端的电压为L₁的2倍
B．通过L₃的电流为L₂的2倍
C．L₁的电阻为7.5Ω
D．L₃的电阻为12Ω

二、填空题

10. 难度：中等

要精确测量一个阻值约为3Ω的电阻R_x，实验室提供了下列器材：
电流表mA，量程为150mA，内阻r₁约为2Ω
电流表μA，量程为500μA，内阻为r₂=750Ω
电压表V，量程为3V
电池，E=1.5V，内阻较小
变阻器R，最大阻值约为10Ω
开关S，导线若干
（1）请选用上述器材，设计一个测定电阻R_x的电路图，画在上面的虚线框内，要求标明选用器材的符号；
（2）根据你设计的电路图，将实物连成实验电路．
（3）本实验中存在系统误差，该误差的来源是：    ．

11. 难度：中等

科学探究活动通常包括以下环节：提出问题→作出假设→制定计划→搜集证据→评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：
A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关．
B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设．
C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图（a）是对应的位移一时间图线．然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度一时间图线，如图（b）中图线l、2、3、4、5所示．
D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．回答下列提问：
（1）与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是    ，    ．
（2）图（a）中的AB段反映了运动物体在做    运动．
（3）图（b）中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做加速度越来越    （填“大”或“小”），速度越来越    （填“大”或“小”）的运动，最后“小纸杯”做    运动．
（4）比较图（b）中的图线l和5，指出在1.0～1.5s时间段内，速度随时间的变化特点有什么差异：    ．

时间（s）	下落距离（m）
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2．O	x

12. 难度：中等

[选做题]本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
A．（模块3-3）
（1）下列说法正确的是   
A．当气体被压缩时，分子间距离变小，表现为斥力，所以必需用力才能压缩
B．液晶并不是晶体，但具有晶体一样的光学各向异性
C．迅速压缩气体时，气体温度一定升高
D．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径
（2）（4分）已知铁的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N．试求一块边长为d的正方形铁块中含有铁原子的个数为    ．
（3）如图甲所示，筒形绝热气缸平放在水平面上，用绝热的活塞封闭一部分气体．活塞的横截面积为S，质量为m，外界大气压强恒为P．活塞与气缸之间无摩擦且不漏气，气缸内有一个电阻丝可以给气体加热．现把气缸立起来，如图乙所示，发现活塞下降距离为h，则立起后气缸内气体分子势能    （填“变大”、“变小”或“不变”）；当电阻丝通电后产生的热量为Q时，活塞刚好回到原来的位置处于平衡，则在此过程中，气体内能增加了    ．（用题中已知物理量符号表示）
B．（模块3-4）
（1）下列说法正确的是：   
A．全息照相利用了光的偏振原理
B．亮度相同的紫光与红光不会发生干涉现象
C．X射线的比紫外线更容易发生干涉现象
D．地面上的人发现，坐在高速离开地球的火箭里的人新陈代谢变慢了，而火箭里的人发现地面上的人新陈代谢也变慢了．
（2）（4分）有一束复色光中含有两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．若让此复色光通过半圆形玻璃砖，经过圆心O射向空气，则下列四个光路图中符合实际情况的有：   

（3）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s．请回答下列问题：
①从图示时刻起再经过    s，质点B第一次处于波峰；
②写出从图示时刻起质点A的振动方程：    ．

C．（模块3-5）（1）下列说法正确的有   
A．单色光从光密介质进入光疏介质，光子的能量不变
B．贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出原子核具有复杂结构
C．当氢原子核外电子从第3能级跃迁到第4能级时，氢原子一定吸收能量，电子的动能增大
D．在光电效应实验中，入射光强度越强，产生的光电子初动能就越大
（2）先完成下列核反应方程，再回答题．₁₃²⁷Al+₂⁴He→₁₄³⁰Si+¹n+    ；
该核反应所属核反应类型是   
A．衰变            B．人工转变            C．裂变
（3）光滑水平面上一个质量为0.2kg的小球A，以3m/s的速度与另一个质量为0.4kg的静止小球B发生正碰，碰后小球A的速度大小变为1m/s，与原来速度方向相反，则在碰撞过程中，小球A的动量变化大小为    kg•m/s，碰后小球B的速度大小为    m/s．

三、解答题

13. 难度：中等

一个质量为m=60kg的青年参加某卫视的“挑战极限”电视节目，节目要求每个选手要借助一根轻杆越过一条宽为d=3m的水沟，跃上高度为H=1.2m的平台，如图所示．具体要求是：人手握长l=3m的轻质弹性直杆的一端，先助跑一段距离，到达A点时，杆的另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变，同时用脚蹬地，人被弹起，到达最高点B时，杆伸直竖立，人的重心在杆的顶端，此时人放开直杆水平飞出，最终趴落到平台上．不计运动过程中的空气阻力，取g=10m/s²，试求：
（1）要保证人能趴落到平台上，在最高点飞出时的速度v_B至少多大；
（2）若人在到达最高点B时速度大小取第（1）问中的最小值，那么人运动到B点放手前瞬间，手与杆之间的摩擦力是多大．
（3）如果人在助跑到A点时获得的速度v_A=7m/s，人直立时重心离地的高度为h=0.8m，在第（1）的条件下，人在蹬地弹起的瞬间，人至少要做多功；

14. 难度：中等

如图所示，EF、GH为光滑平行导轨，间距为L，导轨平面的倾角为θ．L₁、L₂为与导轨垂直的磁场边界，在L₁的上边无磁场，在L₁、L₂之间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在L₂的下边为垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为B，L₁、L₂之间距离为2L．现有一个边长为L的正方形导线框abcd．将导线框从距离磁场边界L₁为x的地方由静止释放，于是导线框沿着导轨向下运动，当导线框的ab边越过边界L₂的瞬间速度大小为v，已知导线框abcd的质量为m，电阻为R，试求：
（1）导线框abcd在通过边界L₂的过程中流过导线框横截面的电荷量是多少；
（2）导线框abcd的通过边界L₁的过程中，导线框产生的焦耳热为多少；
（1）当导线框abcd的ab边越过边界L₂的瞬间加速度大小．

15. 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纸面向外、大小可调的匀强磁场．M、N为两块中心开有小孔的距离很近的极板，板间距离为d，每当带电粒子经过M、N板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零．粒子在电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R不变．当t=0时，质量为m、电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处．
（1）求粒子绕行n圈回到M板时的速度大小v_n；
（2）为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n圈时磁感应强度B_n的大小；
（3）求粒子绕行n圈所需总时间t_总．