2011年全国普通高校招生统一考试物理模拟试卷（四）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离x=3m，如图甲所示．若t=0时质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示，则B点的振动图象为（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

平行单色光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现圆弧AB上只有区域有光射出（不考虑光反射后的折射光线）．若将a平行光换成b平行光，发现光从AB弧上射出的范围增大．下列说法正确的是（ ）

A．玻璃半球对a光的折射率为2
B．b光在玻璃半球中的速度小于a光在玻璃半球中的速度
C．真空中，b光波长比a光波长短
D．如果a光照射一块金属板发生光电效应，那么b光照射同一金属板也一定能发生光电效应

3. 难度：中等

如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正六边形路径abcdef，六边形的O与A、B的中点重合，其中ad连线与AB连线垂直．现将一α粒子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是（ ）

A．c点和e点的电场强度和电势都相同
B．e点和f点的电场强度和电势都相等
C．粒子从b点经c点到d点过程中，电势能先增加再减小
D．粒子子从d点经ef到a点过程中，电场力不做功

4. 难度：中等

在倾角为θ足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示．一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v进入磁场，恰好做匀速直线运动．若经过时间t，线框ab边到达gg′与ff′中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是（ ）
A．当ab边刚越过ff′时，线框加速度的大小为2gsinθ
B．t时刻线框匀速运动的速度为
C．t时间内线框中产生的热量为
D．离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动

5. 难度：中等

如图所示，三维坐标系O-xOy的z轴方向竖直向上，所在空间存在y轴正方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为+q的小球从z轴上的A点以速度v水平抛出，A点坐标为（0，0，l），重力加速度为g，场强E=．下列说法中不正确的是（ ）
A．小球做非匀变速曲线运动
B．小球运动的轨迹所在的平面与xOy平面的夹角为45°
C．小球的轨迹与xOy平面交点的坐标为（v，l，0）
D．小球到达xOy平面时的速度大小为

6. 难度：中等

图为洗衣机脱水制动示意图．脱水桶的半径为20cm，正常工作时以每分钟1200转高速旋转．脱水后衣服可视为均匀地紧贴脱水桶壁上，且当衣服和桶的总质量为3kg时，测得从打开脱水桶盖到脱水桶静止，脱水桶共旋转了25圈．设脱水桶刹车盘的半径为6cm，则脱水桶制动过程中刹车带上的平均摩擦力的大小约为（ ）

A．15N
B．100N
C．200N
D．50N

7. 难度：中等

图中L是绕在铁心上的线圈，它与电阻R、R、电键和电池E可构成闭合回路．线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负．电键K₁和K₂都处在断开状态．设在t=0时刻，接通电键K₁，经过一段时间，在t=t_l时刻，再接通电键K₂，则能较正确地表示L中的电流I随时间t变化的图线是下面给出的四个图中的哪个图？（ ）

A．
B．
C．
D．

二、填空题

8. 难度：中等

某实验小组学生采用如图1所示的装置（实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面）用打点计时器得到一条纸带后，通过分析“小车位移与速度变化的对应关系”来研究“合外力对小车所做的功与速度变化的关系”．下图是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带的三个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：
①打B点时刻，小车的瞬时速度v_B=    m/s（结果保留两位有效数字）
②实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图2所示．根据该图形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是    （填写选项字母代号）
A．Wccv²     B．Wccv      C．         D．Wccv³
③本实验中，若钩码下落高度为h₁时合外力对小车所做的功W，则当钩码下落h₂时，合外力对小车所做的功为    ．（用h₁、h₂、W表示）

三、解答题

9. 难度：中等

我们知道，将两个金属电极锌、铜插入一个水果中就可以做成一个水果电池（如图所示）．现要测量水果电池的电动势和内阻，两位同学采用不同的方法进行探究．
（1）甲同学用量程为0～1V、内阻约10kΩ的电压表测水果电池的电压时读数为0.74V；用欧姆表直接测水果电池的两极，读得此时的读数为9kΩ；用灵敏电流表直接接水果电池的两极，测得电流为0.55mA．甲同学通过自己的分析认为该水果电池的电动势为0.74V，由全电路欧姆定律得内阻为，此结果与欧姆表测量结果相差很大．请你帮助分析出现这个差距的原因．（只要说出其中的两点即可）①______；②______．
（2）乙同学利用课本上介绍的伏安法测水果电池的电动势和内阻，电路图和实物图如图所示．

下表是测量某一水果电池时记录的数据．

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
电压U/V	0.320	0.340	0.396	0.440	0.460	0.500	0.520	0.570	0.610
电流I/mA	0.460	0.400	0.322	0.270	0.238	0.204	0.180	0.132	0.100

请你根据测量数据在答题卷相应位置的坐标纸中描点，并作出U随I变化的关系图象．由图象求出电流小于0.3mA时水果电池的电动势为______V，内阻为______Ω．

四、填空题

10. 难度：中等

下表是测量某一水果电池时记录的数据．

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
电压U/V	0.320	0.340	0.396	0.440	0.460	0.500	0.520	0.570	0.610
电流I/mA	0.460	0.400	0.322	0.270	0.238	0.204	0.180	0.132	0.100

请你根据测量数据在答题卷相应位置的坐标纸中描点，并作出U随I变化的关系图象．由图象求出电流小于0.3mA时水果电池的电动势为    V，内阻为    Ω．
某次实验后发现电压表坏了，丙同学也想自己测一下水果电池的电动势和内阻，该同学在利用图象法处理数据时该作出    随     变化的关系图象．另外该同学将四个这样的水果电池串联起来给“2.5V，0.5A”的小灯泡供电，灯泡并不发光（检查电路无故障）分析其不亮的原因是    ．

五、解答题

11. 难度：中等

某天，小明在上学途中沿人行道以v₁=lm/s速度向一公交车站走去，发现一辆公交车正以v₂=15m/s速度从身旁的平直公路同向驶过，此时他们距车站s=50m．为了乘上该公交车，他加速向前跑去，最大加速度a₁=2.5m/s²，能达到的最大速度v_m=6m/s．假设公交车在行驶到距车站s=25m处开始刹车，刚好到车站停下，停车时间t=10s，之后公交车启动向前开去．（不计车长）求：
（1）若公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度a₂大小是多少；
（2）若小明加速过程视为匀加速运动，通过计算分析他能否乘上该公交车．

12. 难度：中等

如图所示，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l₁=lm，bc边的边长l₂=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F=10N．斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=5.1m，求：
（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（2）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
（3）线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热．

13. 难度：中等

如图甲所示，直角坐标系中直线AB与横轴x夹角∠BAO=30°，AO长为a．假设在点A处有一放射源可沿∠BAO所夹范围内的各个方向放射出质量为m、速度大小均为v、带电量为e的电子，电子重力忽略不计．在三角形ABO内有垂直纸面向里的匀强磁场，当电子从顶点A沿AB方向射入磁场时，电子恰好从O点射出．试求：
①从顶点A沿AB方向射入的电子在磁场中的运动时间t；
②磁场大小、方向保持不变，改变匀强磁场分布区域，使磁场存在于三角形ABO内的左侧，要使放射出的电子穿过磁场后都垂直穿过y轴后向右运动，试求匀强磁场区域分布的最小面积S．
③磁场大小、方向保持不变，现改变匀强磁场分布区域，使磁场存在于y轴与虚线之间，示意图见图乙所示，仍使放射出的电子最后都垂直穿过y轴后向右运动，试确定匀强磁场左侧边界虚线的曲线方程．