2005年天津市和平区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

能源是当今社会快速发展面临的一大难题．由此，人们想到了永动机，关于第二类永动机，甲、乙、丙、丁4名同学争论不休．
甲：第二类永动机不违反能量守恒定律，应该可以制造成功．
乙：虽然内能不可能全部转化为机械能，但在转化过程中可以不引起其它变化
丙：摩擦、漏气等因素导致能量损失，第二类永动机也因此才不能制成．
丁：内能与机械能之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因．
你认为以上说法正确的是（ ）
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁

2. 难度：中等

两个相同的可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两个小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向如图所示．如果两小球均处于静止状态，则力F的大小为（ ）
A．0
B．mg
C．mg
D．

3. 难度：中等

如图所示，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（ ）

A．电流表坏了或未接好
B．从a经过L₁到b的电路中有断路
C．L₂灯丝或灯座未接通
D．灯泡L₁和L₂的灯丝都断了

4. 难度：中等

如图所示的电路中，A、B两灯电阻均为R，且R＞r，L为纯电感线圈，原先S₁，S₂均断开，则（ ）

A．S₁闭合瞬间，A，B两灯同时亮
B．S₁闭合后，再闭合S₂，两灯立即熄灭
C．S₁，S₂均闭合后，再断开S₁，B灯立即熄灭，A灯突亮一下才熄灭
D．S₁，S₂均闭合后，先断开S₂，再断开S₁，B灯立即熄灭，A灯突亮一下才熄灭

5. 难度：中等

如图所示，实线为某电场局部的三条电场线，虚线为一个带负电的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，下列说法中正确的是（ ）
（1）粒子的运动方向一定是从a→b
（2）粒子在a点的加速度大于其在b点的加速度
（3）粒子在a点的速度大于其在b点的速度
（4）粒子在a点的电势能大于其在b点的电势能．

A．（1）（3）
B．（3）（4）
C．（2）（3）
D．（2）（4）

6. 难度：中等

一个重力不计的带电粒子垂直射入自左向右逐渐增强的磁场中，由于周围气体的阻碍作用，其运动轨迹恰为一段圆弧，则从如图所示中可以判断（ ）

A．粒子从A点射入，速率逐渐减小
B．粒子从A点射入，速率逐渐增大
C．粒子从B点射入，速率逐渐减小
D．粒子从B点射入，速率逐渐增大

7. 难度：中等

如图所示，甲图中线圈A的a，b两端加上如图乙所示的电压时，在时间0～t内，线圈B中感应电流的方向及线圈B的受力方向是（ ）

A．感应电流方向不变，线圈受力方向不变
B．感应电流方向不变，线圈受力方向改变
C．感应电流方向改变，线圈受力方向不变
D．感应电流方向改变，线圈受力方向改变

8. 难度：中等

理想变压器原、副线圈匝数比为n₁：n₂：n₃=4：3：2，副线圈上分别接标有“6V，12W”、“12V；36W”的灯泡L₁和L₂，当a、b两端接交变电源后，L₁正常发光，则变压器的输入功率为（ ）
A．16W
B．40W
C．48W
D．32W定

9. 难度：中等

如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab和cd，组成矩形闭合回路．轨道电阻不计，匀强磁场B垂直穿过整个轨道平面．开始时ab与cd均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力F向右拉ab杆，则下列说法中正确的是（ ）
（1）cd杆向左运动（2）cd杆向右运动
（3）ab杆与cd杆均先做变加速运动，后做匀速运动
（4）ab杆与cd杆均先做变加速运动，后做匀加速运动．

A．（1）（2）
B．（3）（4）
C．（2）（4）
D．（2）（3）

10. 难度：中等

有一个斜面，其底边固定且水平，斜面倾角在0～90°内变化，一质量为1kg的物体以初速度v自斜面底端沿斜面上滑，滑到最高点时的位移随θ角变化的规律如图所示，则在θ=60°时，物体上滑的位移x和此过程中摩擦力所做的功W分别为（ ）
（1）x=5m（2）x=5m
（3）W=25J（4）W=25J．

A．（2）（3）
B．（1）（4）
C．（2）（4）
D．（3）（4）

二、解答题

11. 难度：中等

像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．
现利用图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器（没有画出）．此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10^-2s和2.0×10^-2s．用游标卡尺测量小滑块的上部挡板的宽度d，卡尺数如图丙所示．
（1）读出滑块挡板的宽度d=______cm．
（2）滑块通过光电门1的速度v₁=______m/s，滑块通过光电门2的速度v₂=______m/s．
（3）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v₁、v₂和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是______（说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）．
（4）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式μ=______ （用字母表示）．

12. 难度：中等

磁电式电压表是电流表经过改装制成的．现有一满偏电流I_g=300μA、内阻未知的电流表，要将它改装成磁电式电压表．
（1）在采用图（a）所示电路测定表头内阻时，部分实验步骤为：＜1＞按电路图接好电路，将R₁R₂调至最大；＜2＞断开S₂，闭合S₁，调节R₂，使表头指针______；＜3＞闭合S₂，调节R₁，使表头指针______…
（2）电流表指针半偏时，电阻箱R₁的示数如图（b）所示，则电流表内阻 r_g______Ω．要将上述电流表改装成量程为6.0V的电压表，应给该表头串联一个阻值为______Ω的电阻．
（3）按图（a）所示的电路，将图（C）中的器材连成实验电路．

13. 难度：中等

湖宽350m，在湖边高出水面30m的楼上观察湖对岸岸边一棵树在湖中的倒影，树尖的倒影恰被湖中一小船遮住，树高5m，此小船到楼房的水平距离约多长？

14. 难度：中等

如图所示，有一倾角为30°的光滑斜面，斜面长l为10m，一小球从斜面顶端以10m/s的速度沿水平方向抛出，求：
（1）小球沿斜面滑到底端的时间t和水平位移S；
（2）小球到达斜面底端时的速度大小．（g取10m/s²）．

15. 难度：中等

如图（甲）所示，正方形导体框的边长为l，总电阻为R，导体框置于如图（乙）变化的匀强磁场中，求导体框中生热的热功率．

16. 难度：中等

“勇气”号探测器离火星地面12m时与降落伞自动脱离，被众气囊包裹的探测器竖直下落到地面后又弹跳到5层楼的（以15m进行计算）高度，这样上下碰撞了20多分后，才静止在火星表面上．已知火星半径为地球半径的二分之一，质量为地球的（取地球表面的重力加速度为10m/s²，计算结果均取两位有效数字）．
（1）若探测器第一次碰到火星地面时其机械能损失为探测器12m高处机械能的10%，不计空气的阻力，求探测器在12m高处的速度．
（2）已知探测器和气囊的总质量为200kg，设与地面第一次碰撞时气囊和地面接触时间为0.4s，求探测器与火星碰撞时所受到的平均冲力？

17. 难度：中等

如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界，A为固定在x轴上的一个放射源，内装镭核（）沿着与+x成θ角方向释放一个a粒子后衰变成氡核（Rn）．a粒子在y轴上的N点沿-x方向飞离磁场，N点到O点的距离为l，已知OA间距离为，a粒子质量为m，电荷量为q，氡核的质量为m．
（1）写出镭核的衰变方程；
（2）如果镭核衰变时释放的能量全部变为a粒子和氡核的动能，求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量．

18. 难度：中等

如图所示，OA与OCA为置于水平面内的光滑金属导轨，OCA导轨满足曲线方程y=1.0sin（x）m，c为曲线的最高点，OA导轨与OCA导轨分别在O点和A点接有阻值R₁=3.0Ω和R₂=6.0Ω体积可忽略的定值电阻．在xOy平面内存在B=0.2T的匀强磁场，方向如图．现有一长1.5m的金属棒在水平外力F作用下以速度v=5.0m/s水平向右匀速运动，设棒与两导轨始终接触良好，其余电阻不计，求：
（1）金属棒在导轨上运动时R₁的最大功率；
（2）外力F的最大值；
（3）金属棒滑过导轨OA的过程，外力所做的功．