2012年江苏省徐州市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

物理学中的许多规律是通过实验发现的，下列说法中符合史实的是（ ）
A．麦克斯韦通过实验首次证明了电磁波的存在
B．牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持
C．奥斯特通过实验发现了电流的热效应
D．法拉第通过实验发现了电磁感应现象

2. 难度：中等

如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D₁、D₂和D₃是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t=0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t₁时刻断开开关S．规定以电路稳定时流过D₁、D₂的电流方向为正方向，分别用I₁、I₂表示流过D₁和D₂的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ）

A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

有一辆车长为3896mm的汽车正在行驶，当t=0时开始刹车（位置如图a所示），在t=ls时汽车恰好停止（位置如图b所示）．若汽车的运动可看成匀减速直线运动，则根据题中提供的信息，可以估算出的物理量是（ ）

A．ls内阻力对汽车所做的功
B．刹车时汽车受到的阻力
C．开始刹车时汽车的动能
D．刹车时汽车的加速度

4. 难度：中等

（E-x图）空间存在一沿x轴方向的静电场，电场强度E随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点．下列说法中正确的是（ ）
A．取无穷远处电势为零，则O点处电势为零
B．电子在A、B两点的电势能相等
C．电子在A、B两点的加速度方向相同
D．电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线

5. 难度：中等

（连接体）如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s²．则下列说法中不正确的是（ ）

A．下滑的整个过程中A球机械能不守恒
B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s
D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为2/3J

6. 难度：中等

2010年 10 月 26 日 21时 27 分，北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施了降轨控制，卫星成功由轨道半径为 a、周期为 T_l 的极月圆轨道进入远月点距离为 a、周期为T2的椭圆轨道，为在月球虹湾区拍摄图象做好准备，轨道如图所示．则“嫦娥二号”（ ）

A．在圆轨道运行周期T₁小于它在椭圆轨道运行周期T₂
B．经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率
C．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等
D．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能相等

7. 难度：中等

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m²，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（ ）

A．图示位置穿过线框的磁通量为零
B．线框中产生交变电压的有效值为V
C．变压器原、副线圈匝数之比为25：11
D．允许变压器输出的最大功率为5000W

8. 难度：中等

（磁流体发电机）如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A、C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与滑动变阻器相连，变阻器接入电路的电阻为R，等离子体连续以速度v平行于两金属板垂直射入磁场，理想电流表A的度数为I，则
（ ）

A．发电机的电动势E=IR
B．发电机的内电阻为r=-R
C．发电机的效率η=
D．变阻器触头P向上滑动时，单位时间内到达金属板A、C的等离子体数目增多

9. 难度：中等

如图所示，质量均为m的两个完全相同的小球A、B（可看成质点），带等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上．当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动．则在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧所组成的系统（设整个过程中不考虑两电荷之间的库仑力作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法错误的是（ ）
A．系统的机械能守恒
B．当两小球速度为零时，系统的机械能一定最小
C．当小球所受的电场力与弹簧的弹力平衡时，系统动能最大
D．因电场力始终对球A和球B做正功，故系统的机械能不断增加

二、填空题

10. 难度：中等

为探究物体在下落过程中机械能是否守恒，某同学采用实验装置如图甲所示．
（1）其设计方案如下：让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落，开始端至光电门的高度差为h，则此过程中小铁块重力势能的减少量为    ；测出小铁块通过光电门时的速度v，则此过程中小铁块动能增加量为    ；比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒．（已知当地重力加速度大小为g）
（2）具体操作步骤如下：
A．用天平测定小铁块的质量m；
B．用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d；
C．用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h（h＞＞d）；
D．电磁铁先通电（电源未画出），让小铁块吸在开始端；
E．断开电源，让小铁块自由下落；
F．计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t，计算出相应速度v；
G．改变光电门的位置，重复C、D、E、F等步骤，得到七组（h_i，v_i²）数据；
H．将七组数据在v²-h坐标系中找到对应的坐标点，拟合得到如图乙所示直线．
上述操作中有一步骤可以省略，你认为是    （填步骤前的字母）；计算小铁块经过光电门的速度表达式v=    ．
（3）若v²-h图线满足条件    ，则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒．

三、解答题

11. 难度：中等

某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势 （电动势E大约在9V左右，内阻r约为50Ω），已知该电池 允许输出的最大电流为l50mA．该同学利用如图（a）所示的电路进行实验，图（a）中电压表的内阻约为2KΩ，R为电阻箱．阻值范围0～9999Ω，R是定值电阻，起保护电路的作用．

（1）实验室备有的定值电阻尺．有以下几种规格：
A．2Ω    B．20Ω    C．200Ω  D．2000Ω，本实验应选______（填入相应的字母）作为保护电阻．
（2）在图（b）的实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接．
（3）该同学完成电路的连接后，闭合开关s，调节电阻箱的阻值；读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图（c）所示，其读数为______．
（4）改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图（d）所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为______V，内阻r为______Ω．（结果保留两位有效数字） （5）用该电路测电动势与内阻，测量和真实值的关系E_测______E_真，r_测______r_真（填“大于”、“小于”或“等于”）

12. 难度：中等

A．（选修模块3-3）
（1）一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是______．
（2）如图所示，某同学在环境温度稳定的实验室里做热学小实验，用手指堵住注射器前端小孔，这时注射器内就封闭了一定质量的空气（可看成理想气体）．若该同学往里缓慢地推活塞（如图甲），气体的压强______（选填“增大”或“减小”）．若该同学缓慢推进活塞过程中做功为W₁；然后将活塞缓慢稍稍拉出一些（如图乙），此过程中做功为W₂，则全过程中注射器内空气的内能增加量△U=______．

（3）用油膜法可粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ=0.8×10³ kg/m³的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积V=0.5×10^-3 cm³，形成的油膜的面积S=0.7m²，油的摩尔质量M_l=0.09kg/mol．若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：
（a）油分子的直径为多大？
（b）由以上数据可测出的阿伏加德罗常数大约为多少？（保留一位有效数字）

13. 难度：中等

B．（选修模块 3 一 4 ） 
（ 1 ） 在以下各种说法中，正确的是______．
A．真空中光速在不同的惯性参考系中是不同的，它与光源、观察者间的相对运动有关
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．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
D．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
（ 2 ）如图1所示为一列简谐波在 t=0时刻的图象，已知质点 M 的振动方程为 y=5sin5πt （ cm ），此波中质点 M 在t 2=______．时恰好第 3 次到达 y 轴正方向最大位移处，该波的波速为______m/s．

（ 3 ） 雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象．在说明这个现象时，需要分析光线射人水珠后的光路．一细束光线射人水珠，水珠可视为一个半径为 R=10mm的球，球心 O 到人射光线的垂直距离为 d=8mm，水的折射率为 n=4/3．
（ a ）在图2上画出该束光线射人水珠后，第一次从水珠中射出的光路图 
（ b ）求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠，光线偏转的角度．（sin37°=，sing53°=）

14. 难度：中等

如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v．水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角l27°的圆弧，CB为其竖直直径，（sin53°=0.8  cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s²）求：（1）小球经过C点的速度大小；
（2）小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小；
（3）平台末端O点到A点的竖直高度H．

15. 难度：中等

如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨问距为L=1m，两导轨的，上端间接有电阻，阻值R=2Ω 虚线OO′下方是垂宣予导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2T，现将质量m=0.1kg电阻不计的金届杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：
（1）金属杆刚进入磁场时速度多大？下落了0.3m时速度为多大？
（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量？
（3）金属杆下落0.3m的过程中，通过电阻R的电荷量q？

16. 难度：中等

如图甲所示，M和N是相互平行的金属板，OO₁O₂为中线，O₁为板间区域的中点，P是足够大的荧光屏带电粒子连续地从O点沿OO₁方向射入两板间．带电粒子的重力不计．
（1）若只在两板间加恒定电压U，M和N相距为d，板长为L（不考虑电场边缘效应）．若入射粒子是不同速率、电量为e、质量为m的电子，试求能打在荧光屏P上偏离点O₂最远的电子的动能．
（2）若两板间没有电场，而只存在一个以O₁点为圆心的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，已知磁感应强度B=0.50T，两板间距cm，板长L=l.0cm，带电粒子质量m=2.0×10^-25kg，电量q=8.0×10^-18C，入射速度×10⁵m/s．若能在荧光屏上观察到亮点，试求粒子在磁场中运动的轨道半径r，并确定磁场区域的半径R应满足的条件．（不计粒子的重力）
（3）若只在两板间加如图乙所示的交变电压u，M和N相距为d，板长为L（不考虑电场边缘效应）．入射粒子是电量为e、质量为m的电子．某电子在时刻以速度v射入电场，要使该电子能通过平行金属板，试确定U应满足的条件．
______．