2008年江苏省南京市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下说法符合物理学史实的是（ ）
A．法拉第发现了通电导体的周围存在着磁场
B．库仑最先准确地测量出了电子的电荷量
C．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因
D．开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础

2. 难度：中等

轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动．则在这一过程中，环对杆的摩擦力F₁和环对杆的压力F₂的变化情况是（ ）
A．F₁保持不变，F₂逐渐增大
B．F₁逐渐增大，F₂保持不变
C．F₁逐渐减小，F₂保持不变
D．F₁保持不变，F₂逐渐减小

3. 难度：中等

某电热水器的恒温控制原理图如图．当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时热敏电阻的阻值就很小．如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于断路．只有当热水器中有水，且水温低于某一数值时，发热器才会开启并加热，否则便会关掉．某同学分析列出逻辑电路的真值表，则虚线框内逻辑电路L的类型以及其真值表中X、Y处的逻辑值分别为（ ）

输入		输出
A	B	Z
	1	X
1		Y
1	1	1

A．L应为与门电路，X、Y的值都为0
B．L应为或门电路，X、Y的值都为1
C．L应为与门电路，X、Y的值都为1
D．L应为与非门电路，X、Y的值都为1

4. 难度：中等

如图所示，质量均为m的物体A、B通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态．现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离L₁时，B刚要离开地面，此过程手做功W₁、手做功的平均功率为P₁；若将A加速向上拉起，A上升的距离为L₂时，B刚要离开地面，此过程手做功W₂、手做功的平均功率为P₁．假设弹簧一直在弹性限度范围内，则（ ）

A．L₁=L₂=
B．L₂＞
C．W₂＞W₁
D．P₂＞P₁

5. 难度：中等

如图所示，水平地面附近，小球B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出，恰巧在B球射出的同时，A球由静止开始下落，不计空气阻力．则两球在空中运动的过程中（ ）

A．A做匀变速直线运动，B做变加速曲线运动
B．相同时间内B速度变化一定比A的速度变化大
C．两球的动能都随离地竖直高度均匀变化
D．A、B两球一定会相碰

6. 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电表，除R以外其余电阻不计．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上（V）的交变电压，并将开关接在a处．则（ ）
A．t=s时，c、d间电压瞬时值为110V
B．t=s时，电压表的示数为22V
C．若将滑动变阻器触片P向上移动，电压表和电流表A₂的示数均变大
D．若将单刀双掷开关由a拨向b，两电流表的示数均变大

7. 难度：中等

一带电粒子射入点电荷+Q的电场中，仅在电场力作用下，运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（ ）

A．运动粒子可能带正电
B．运动粒子一定是从A运动到B
C．粒子在A、B间运动过程中加速度先变大后变小
D．粒子在A、B间运动过程中电势能先变小后变大

8. 难度：中等

如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略．R₁和R₂是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈．开关S原来是断开的．从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R₁的电流I₁和通过R₂的电流I₂的变化情况是（ ）
A．I₁开始较大而后逐渐变小
B．I₁开始很小而后逐渐变大
C．I₂开始很小而后逐渐变大
D．I₂开始较大而后逐渐变小

9. 难度：中等

利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力 F 随时间t变化的图线．实验时，把小球举到悬点O处，然后放手让小球自由落下，空气阻力不计，由图线所提供的信息可以判断（ ）
A．绳子的自然长度为gt₁²
B．t₂时刻小球的速度最大
C．t₁时刻小球处在最低点
D．t₁时刻到t₂时刻小球的速度先增大后减小

二、解答题

10. 难度：中等

某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv²=mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．
如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为______cm．
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=______

11. 难度：中等

有以下可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流．
A．待测电流表A：满偏电流约为700～800μA、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N．
B．电流表A：量程0.6A、内阻0.1Ω．
C．电压表V：量程3V、内阻3kΩ．
D．滑动变阻器R：最大阻值200Ω．
E．电源E：电动势约3V、内阻约1.5Ω．
F．开关S一个．
（1）根据你的测量需要，在B．（电流表A）和C．（电压表V）中应选择______．（只需填写序号即可）
（2）在虚线框内画出你设计的实验电路图．
（3）测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格，可算出满偏电流I_Amax=______，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是______．

12. 难度：中等

如图（a）所示，质量为M=10kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定在一个轻细杆ABC，∠ABC=45°．在A端固定一个质量为m=2kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5．现对滑块施加一个水平向右的推力F₁=84N，使滑块做匀加速运动．求此时轻杆对小球作用力F₂的大小和方向．（取g=10m/s²）有位同学是这样解的：
【解析】
小球受到重力及杆的作用力F₂，因为是轻杆，所以F₂方向沿杆向上，受力情况如图（b）所示．根据所画的平行四边形，可以求得：
F₂=mg=×2×10N=20N．
你认为上述解法是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答．

13. 难度：中等

如图所示，为我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图．“嫦娥一号”进入月球轨道后，在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动．
①若已知月球半径为R_月，月球表面的重力加速度为g_月，则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少？
②若已知，，则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍？

14. 难度：中等

如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接有一个阻值为R的电阻，在两导轨间的矩形区域OO₁O₁′O′内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距d．现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨的电阻不计）．
（1）求棒ab离开磁场的下边界时的速度大小．
（2）求棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热．
（3）试分析讨论棒ab在磁场中可能出现的运动情况．

15. 难度：中等

如图（a）所示，在真空中，半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向与纸面垂直．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离也为b，板长为2b，两板的中心线O₁O₂与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O₁也在同一直线上．有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子，以速率v从圆周上的P点沿垂直于半径OO₁并指向圆心O的方向进入磁场，当从圆周上的O₁点飞出磁场时，给M、N板加上如图（b）所示电压u．最后粒子刚好以平行于N板的速度，从N板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．
（1）求磁场的磁感应强度B；
（2）求交变电压的周期T和电压U的值；
（3）若t=时，将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O₂O₁，仍以速率v射入M、N之间，求粒子从磁场中射出的点到P点的距离．

16. 难度：中等

（1）分析判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”
A．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙______
B．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同______
C．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到到最小趋势的缘故______
D．自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性______
（2）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤C的内容及实验步骤E中的计算式：
A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入 1mL 的油酸酒精溶液的滴数N；
B．将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；
C．______
D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数m；
E．用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径 d=______ cm．
（3）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？

17. 难度：中等

（1）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”
A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一______
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度______
C．光在介质中的速度大于光在真空中的速度______
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场______
（2）如图1所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P₁、P₂确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P₃，使P₃挡住P₁、P₂的像，连接O P₃．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点． 设AB的长度为l₁，AO的长度为l₂，CD的长度为l₃，DO的长度为l₄，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量______（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为______．
（3）如图2所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：
①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；
②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．

18. 难度：中等

（1）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”
A．普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说______
B．康普顿效应说明光子有动量，即光具有有粒子性______
C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象______
D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构______
（2）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
A．用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁．
E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂．
本实验中还应测量的物理量是______，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______．
（3）2008年北京奥运会场馆周围 80%～90% 的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量．已知质子质量m_P=1.0073u，α粒子的质量m_α=4.0015u，电子的质量m_e=0.0005u． 1u的质量相当于931．MeV的能量．
①写出该热核反应方程；
②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量？（结果保留四位有效数字）