2011年湖北省武汉市高三调研物理试卷（2月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于气体压强，下列说法中正确的是（ ）
A．气体压强是由于气体分子受到重力作用而产生的
B．在一定温度下，气体分子的密集程度越大，压强越大
C．一定质量的气体，温度不变时，若体积变化，则压强可能不变化
D．一定质量的气体，体积不变时，若温度变化，则压强可能不变化

2. 难度：中等

如图所示，质量分别为m₁、m₂的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动（m₁在光滑地面上，m₂在空中），力F与水平方向的夹角为θ．则m₁的加速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

图中y轴是两种不同介质Ⅰ、Ⅱ的分界面，一波源以坐标系原点为中心沿y轴上下振动，形成的两列简谐波分别沿+x轴和-x轴方向传播，某一时刻的波形如图所示．在介质Ⅰ、Ⅱ中传播的波（ ）

A．周期之比为2：1
B．波长之比为1：2
C．波速之比为2：1
D．经过相同的时间，波在介质Ⅰ、Ⅱ中传播距离之比为1：2

4. 难度：中等

如图所示，一根不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端连接一个质量为M的沙摆．当沙摆以大小为v的速度水平向右经过最低点A时，第一颗子弹以大小为v的速度水平向右射入沙摆且未穿出．此后，每当沙摆经过最低点A时，都会有一颗子弹以大小为v的速度水平向右射入沙摆且均未穿出．若每颗子弹的质量为m，射入沙摆后，沙摆的最大摆角均小于90°，碰撞时间极短，不计空气阻力，则第三颗子弹射入沙摆后，沙摆在最低点A的速度大小为（ ）

A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

一带负电粒子在电场中仅受电场力作用做匀速圆周运动，该电场可能是（ ）
A．匀强电场
B．正点电荷的电场
C．负点电荷的电场
D．等量同种正点电荷的电场

6. 难度：中等

如图所示，在国庆60周年阅兵盛典上，我国预警机“空警-2000”在天安门上空机翼保持水平，以4.5×10²km/h的速度自东向西飞行．该机的翼展（两翼尖之间的距离）为50m，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.7×10^-5T，则（ ）

A．两翼尖之间的电势差为0.29V
B．两翼尖之间的电势差为1.1V
C．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高
D．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低

7. 难度：中等

一质量为m的物体沿x轴正方向运动，加速度a随位移x的变化关系如图所示，图象关于原点O对称，则物体（ ）

A．在O点的速度最小
B．在x₂点的速度最大
C．在-x₁和x₁两点的速度相等
D．在x₁和x₃两点的速度相等

8. 难度：中等

放射性同位素电池是一种新型电池，它是利用放射性同位素衰变放出的高速带电粒子（α射线、β射线）与物质相互作用，射线的动能被阻止或吸收后转变为热能，再通过换能器转化为电能的一种装置．其构造大致是：最外层是由合金制成的保护层，次外层是防止射线泄漏的辐射屏蔽层，第三层是把热能转化成电能的换能器，最里层是放射性同位素．
电池使用的三种放射性同位素的半衰期和发出的射线如表：

同位素	^90Sr	^210Po	^238Pu
射线	β	α	α
半衰期	28年	138天	89.6年

若选择上述某一种同位素做为放射源，使用相同材料制成的辐射屏蔽层，制造用于执行长期航天任务的核电池，则下列论述正确的是（ ）
A．⁹⁰Sr的半衰期较长，使用寿命较长，放出的β射线比α射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄
B．²¹⁰Po的半衰期最短，使用寿命最长，放出的α射线比β射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄
C．²³⁸Pu的半衰期最长，使用寿命最长，放出的α射线比β射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄
D．放射性同位素在发生衰变时，出现质量亏损，但衰变前后的总质量数不变

9. 难度：中等

如图所示，一束入射光AO从某种介质以入射角α射入空气，以O点为圆心，R₁为半径画圆C₁与折射光线OB交于M点，过M点向两介质的交界面作垂线与入射光线AO的延长线交于N点，以O点为圆心，ON为半径画另一个圆C₂，测得该圆的半径为R₂，下列判断正确的是（ ）

A．该介质的折射率为
B．若光由介质射入空气发生全反射，则临界角为
C．若过圆C₁与界面的交点D作界面的垂线交圆C₂于P点，则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角
D．若入射光的强度保持不变，逐渐增大入射角α，则折射光的强度将逐渐增加

二、解答题

10. 难度：中等

某同学利用图甲所示的电路测量一定值电阻R_x的阻值．所用的器材有：
待测电阻R_x，阻值约为50Ω
电流表A₁，内阻r₁约为20Ω，量程50mA
电流表A₂，内阻r₂约为4Ω，量程300mA
电阻箱R，0～999.9Ω
滑动变阻器R′，0～20Ω
电源E，电动势3V，内阻很小
单刀单掷开关S₁、单刀双掷开关S₂、导线若干
请回答下列问题：

（1）在图乙所示的实物图上画出连线．
（2）闭合S₁，将S₂掷于1，调节R′、R至适当位置，记下两表的读数I₁、I₂和电阻箱的阻值R₁．为使两表的示数均超过量程的一半，R₁可取______．（填序号）
A、0.5Ω      B、5.0Ω       C、50.0Ω
（3）闭合S₁，将S₂掷于2，调节R′、R至适当位置，记下两表的读数I₁′、I₂′和电阻箱的阻值R₂．用测得的物理量表示待测电阻的测量值R_x=______．

11. 难度：中等

如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与水平方向的夹角为30°，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为60°．
（1）求质点在A、B位置的竖直分速度大小之比；
（2）设质点的位移与水平方向的夹角为θ，求tanθ的值．

12. 难度：中等

.如图所示，装置ABCDE固定在水平地面上，AB段为倾角θ=53°的斜面，BC段为半径R=2m的圆弧轨道，两者相切于B点，A点离地面的高度为H=4m．一质量为m=1kg的小球从A点由静止释放后沿着斜面AB下滑，当进入圆弧轨道BC时，由于BC段是用特殊材料制成的，导致小球在BC段运动的速率保持不变．最后，小球从最低点C水平抛出，落地速率为v=7m/s．已知小球与斜面AB之间的动摩擦因素μ=0.5，重力加速度g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计空气阻力，求：
（1）小球从B点运动到C点克服阻力所做的功；
（2）B点到水平地面的高度；
（3）小球运动到C点时的速度值．

13. 难度：中等

如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O₁（a，0），圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场．在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域内，有一沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E．一质量为m、电荷量为+q（q＞0）的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入，当速度方向沿x轴正方向时，粒子恰好从O₁点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力．
（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入第一象限，当速度方向沿x轴正方向的夹角θ=30°时，求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间t．