2012年天津市和平区耀华中学高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ的拉力F作用下加速往前运动，已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，则下列判断正确的是（ ）
A．物体受到的摩擦力为F•cosθ
B．物体受到的摩擦力为μmg
C．物体对地面的压力为mg
D．物体受到地面的支持力为mg-F•sinθ

2. 难度：中等

如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法中正确的是（ ）

A．这群氢原子能发如三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高
C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV
D．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV

3. 难度：中等

一理想变压器原、副线圈匝数比为n₁：n₂=10：l，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t变化的规律如图所示，副线圈只接入一个l0Ω的电阻，则（ ）

A．与电阻并联的电压表示数为22V
B．流过电阻的电流最大值为2.2A
C．电阻在1.0s内产生的热量为96.8J
D．变压器的输入功率为484W

4. 难度：中等

P、Q、M是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴．一简谐横波正在沿x轴的正方向传播，振源的周期为0.4s．在t=0时刻的波形如图所示，则在t=0.2s时（ ）

A．质点P处于波谷
B．质点P处于平衡位置且向上运动
C．质点Q处于波峰
D．质点M处于平衡位置且向上运动

5. 难度：中等

如图所示，从足够长的斜面上A点，以水平速度v抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为t₁；若将此球改用2v水平速度抛出，落到斜面上所用时间为t₂，则t₁：t₂为（ ）
A．1：1
B．1：2
C．1：3
D．1：4

6. 难度：中等

下列核反应和说法中正确的是（ ）
A．铀核裂变的核反应是：
B．若太阳的质量每秒钟减少4.0×10⁶吨，则太阳每秒钟释放的能量为3.6×10²⁶J
C．压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响
D．在α粒子散射的实验中，绝大多数α粒子几乎直线穿过金箔，这可以说明金原子内部绝大部分是空的

7. 难度：中等

如图1所示，一个物体放在光滑的水平地面上．在t=0时刻，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动．在0到t时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图2所示．则（ ）
A．在0到t时间内，力F大小恒定
B．在0到t时间内，物体的位移逐渐变大
C．在0到t时间内，物体的速度逐渐变大
D．在0到t时间内，物体的速度逐渐变小

8. 难度：中等

图中K、L、M为静电场中的3个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）．一带电粒子（不计重力）射入此静电场中后，依abcde轨迹运动．已知电势φ_K＜φ_L＜φ_M，且粒子在ab段做减速运动．下列说法中正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在bc段也做减速运动
C．粒子在a点的速率等于在e点的速率
D．粒子从c点到d点的过程中电场力做负功

二、解答题

9. 难度：中等

（1）某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为______

10. 难度：中等

一质量M=0.8kg的小物块，用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态．一质量m=0.2kg的粘性小球以速度v=10m/s水平射向物块，并与物块粘在一起，小球与物块相互作用时间极短可以忽略，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²．求：
（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和物块共同速度的大小；
（2）小球和物块摆动过程中，细绳拉力的最大值；
（3）小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度．

11. 难度：中等

如图所示，宽为L=0.5m、足够长的平行金属导轨MN和M’N’固定在倾角为θ=37°的斜面上，在N和N’之间连有一个0.8Ω的电阻R．在导轨上AA’处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的金属棒，导轨电阻均不计．在导轨所围的区域存在一个磁感应强度B=2.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，已知金属棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.25．现在金属棒中点施加一个垂直于金属棒且沿斜面向上的外力F，使金属棒从静止开始以加速度a=lm/s²沿斜面向上做匀加速直线运动，经3s恰好经过CC‘处．求：
（1）金属棒从AA‘运动到CC‘过程中通过R的电荷量；
（2）金属棒通过CC‘时所施加的外力F的大小；
（3）如果在此过程中外力F所做的功为17.1J，求在此过程中金属棒放出的焦耳热是多少？

12. 难度：中等

飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器．已知极板a、b间的电压为U，间距为d，极板M、N的长度和间距均为L．不计离子重力及经过a板时的初速度．
（1）若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板到探测器的飞行时间t与比荷k（，q和m分别为离子的电荷量和质量）的关系式；
（2）若在M、N间只加上偏转电压U₁，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；
（3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场．已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m，元电荷为e．要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值B_m．