2010年江苏省宿迁市高考物理模拟试卷（三）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，分别在M、N两点固定放置两个点电荷+Q和-q （Q＞q），以MN连线的中点O为圆心的圆周上有四点A、B、C、D，关于这四点的场强和电势，下列说法中正确的是（ ）

A．A点电势高于B点电势
B．A点场强小于B点场强
C．C点电势低于D点电势
D．C点场强大于D点场强

2. 难度：中等

两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示，则（ ）

A．两交变电流的频率之比f_甲：f_乙=1：2
B．两交变电流的电动势有效值之比E_甲：E_乙=3：1
C．t=1s时，两线框均处于中性面位置
D．同一电容器对交变电流甲的阻碍较大

3. 难度：中等

如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时，下列说法中正确的是（ ）

A．小灯泡L₁变亮
B．小灯泡L₂变暗
C．V₁表的读数变大
D．V₂表的读数变大

4. 难度：中等

据报道，天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星“GJ1214b”，距地球仅40光年．它是一个热气腾腾的“水世界”，GJ1214b行星的体积约是地球的3倍，质量约是地球的6.5倍．若已知地球半径、表面的重力加速度和万有引力常量，则可估算（ ）
A．所绕恒星的质量
B．该行星运动的线速度
C．该行星的第一宇宙速度
D．该行星的运动周期

5. 难度：中等

如图所示，用一根横截面积为s的硬导线做成一个半径为r的圆环，把圆环部分置于均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率=k（k＞0），ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为ρ．则（ ）

A．圆环中产生顺时针方向的感应电流
B．圆环具有扩张的趋势
C．圆环中感应电流的大小为
D．图中ab两点间的电压大小为kπr²

6. 难度：中等

如图所示的电路中，L是自感系数很大的、用铜导线绕成的线圈，其电阻可以忽略不计，开关S原来是闭合的．当开关S断开瞬间，则（ ）

A．L中的电流方向不变
B．灯泡D要过一会儿才熄灭
C．电容器A板带负电
D．LC电路将产生电磁振荡，刚断开瞬间，电容器中的电场能为零

7. 难度：中等

如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止光滑斜面上，设小球质量m，斜面倾角θ=30°，悬线与竖直方向夹角α=30°，光滑斜面质量为M固定于粗糙水平面上，则下列说法正确的是（ ）

A．.悬线对小球拉力是mg
B．．地面对斜面的摩擦力是mg
C．地面对斜面的支持力是Mg+mg
D．悬线与竖直方向夹角α增大，小球受到的弹力减小

8. 难度：中等

铁道部已于2009年12月26日正式运营武汉至广州高铁客运新干线，这条干线是目前世界上第一条平均时速高达350公里、里程最长的无砟轨道客运专线，武汉至广州的运行时间由原来的10多个小时缩短至2小时50分左右．虽然运行在专线上的“和谐号”动车组最高运行时速近400公里，但由于动车组加速均匀，乘客不会感受到强烈的推背感．假定一动车组某次进站前、后一段时间内的速率-时间图象如图所示．以下列说法中正确的是（ ）

A．武汉至广州距离接近1000km
B．武汉至广州距离接近1200km
C．由图象可知，因本次停站增加的运行时间为11min
D．由图知，在车组做变速运动时，乘客在水平方向受到的合力不超过其重力的0.02倍

9. 难度：中等

如图示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（ ）

A．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上
B．此时弹簧的弹性势能等于mgh+mv²
C．此时物体B处于平衡状态
D．此过程中物体A的机械能变化量为mv²

二、解答题

10. 难度：中等

如图所示，是自行车传动结构的示意图．其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮．
（1）假设脚踏板每n秒转一圈，则大齿轮Ⅰ的角速度是______rad/s．
（2）要知道在这种情况下自行车的行驶速度的大小，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r₁，小齿轮Ⅱ的半径r₂外，还须测量哪些物理量是______．
（3）用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式：______．

11. 难度：中等

现已离不开电视、手机等电子产品，但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水，这些废水是否达标也引起了人们的关注．某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准．图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．他将水样注满容器后，进行以下操作：

（1）他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙中所示，则所测水样的电阻约为______Ω．
（2）他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻：
A．电流表（量程5mA，电阻R_A=800Ω）
B．电压表（量程15V，电阻R_V约为10.0kΩ）
C．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接．
（3）正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线．

U/V	2.0	3.8	6.8	8.0	10.2	11.6
I/mA	0.73	1.36	2.20	2.89	3.66	4.15

（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为______Ω•m．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上______（选填“达标”或“不达标”）．

12. 难度：中等

A．（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是______
A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力
B．扩散运动就是布朗运动
C．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体
D．对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述
（2）将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm²，则估算油酸分子的大小是______m（保留一位有效数字）．
（3）如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p，重力加速度为g．
①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；
②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）．

13. 难度：中等

B．（选修3-4试题）
（1）下列说法正确的是______
A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说．
B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调
C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者往往会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应．
D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小
（2）如图1所示，真空中有一顶角为75°，折射率为n=的三棱镜．欲使光线从棱镜的侧面AB进入，再直接从侧面AC射出，求入射角θ的取值范围为______．

（3）一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图2所示．波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x=96cm．求：
①波源O点刚开始振动时的振动方向和波的周期；
②从图中状态为开始时刻，质点P第一次达到波峰时间．

14. 难度：中等

C（选修模块3-5）
（1）氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E₁=-54.4eV，氦离子能级的示意图如图1所示．在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收的是______
A．60.3eV          B． 51.0eV
C．43.2eV          D．54.4eV
（2）一个静止的Ra，放出一个速度为2.22×10⁷m/s的粒子，同时产生一个新核R_n，并释放出频率为ν=3×10¹⁹Hz的γ光子．写出这种核反应方程式______

88

Ra→．

15. 难度：中等

“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材．做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上．现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势．A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高．设球的重力为1N，不计拍的重力．求：
（1）健身者在C处所需施加的力比在A处大多少？
（2）设在A处时健身者需施加的力为F，当球运动到B、D位置时，板与水平方向需有一定的夹角θ，请作出tanθ-F的关系图象．

16. 难度：中等

如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m，导轨平面与水平面的夹角θ=37°，其上端接一阻值为3Ω的灯泡D．在虚线L₁、L₂间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，且磁感应强度B=1T，磁场区域的宽度为d=3.75m，导体棒a的质量m_a=0.2kg、电阻R_a=3Ω；导体棒b的质量m_b=0.1kg、电阻R_b=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨向下滑动，b恰能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场．不计a、b之间的作用，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）b棒进入磁场时的速度？
（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？
（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量？

17. 难度：中等

如图，xOy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场．一个质量为m，带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴正方向开始运动．当它经过图中虚线上的M（2a，a）点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），又从虚线上的某一位置N处y轴负方向运动并再次经过M点．已知磁场方向垂直xOy平面（纸面）向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力．试求：
（1）电场强度的大小；
（2）N点的坐标；
（3）矩形磁场的最小面积．