2010年天津市河东区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下说法正确的是（ ）
A．狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，所以空间和时间与物质的运动状态无关
B．β衰变说明了粒子是原子核的组成部分
C．欲使处于基态的氢原子电离，可以用动能为13.7eV的电子去碰撞
D．根据狭义相对论，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度长

2. 难度：中等

两束平行单色光a、b垂直射入截面为直角三角形的棱镜ABC从另一面AC射出时的光束为a’、b’，如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．若b光能使某金属产生光电效应，则a光也一定能使该金属产生光电效应
B．b光束在棱镜中传播速度较大
C．在完全相同的条件下做双缝干涉实验，a光对应的干涉条纹间距较宽
D．在其他条件不变的情况下，当顶角A增大时，b的出射光束b’一定不会在AC面发生全反射

3. 难度：中等

我国在2009和2010两年时间将连续发射10颗左右的导航卫星．预计在2015年建成由30多颗卫星组成的“北斗二号”卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的“北斗一号”卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．而美国的全球卫星定位系统（简称GPS）由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km．则下列说法中正确的是（ ）
A．“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相等
B．GPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期长
C．“北斗二号”中的每颗卫星一定比“北斗一号”中的每颗卫星的加速度大
D．“北斗二号”中的中轨道卫星的线速度大于高轨道卫星的线速度

4. 难度：中等

绷紧的水平传送带始终以恒定的速度匀速运行，把质量为m的物块轻轻放置在水平传送带上的A点，物块经时间t到达B点．A、B间的距离为L，如图甲所示，若物体与传送带问的动摩擦因数为u．根据计算做出物块运动的v-t像如图乙所示．以下说法正确的是（ ）

A．物块由A到B的间距对应图象所围acto矩形的“面积”
B．物块由A到B的间距对应图象所围obct梯形的“面积”
C．物块由A运动到B的过程中，传送带上某点传输的长度对应图象所围obct梯形的“面积”
D．物块由A运动到B的过程中，物块相对传送带移动的距离对应图象所围obd三角形的“面积”

5. 难度：中等

如图所示，斜面体B静置于水平桌面上．一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v上滑，然后又返回出发点，此时速度为v，且v＜v．在上述过程中斜面体一直静止不动，以下说法正确的是（ ）
A．桌面对B的静摩擦力的大小保持不变
B．桌面对B始终有水平向左的静摩擦力
C．物体A受到的摩擦力恒定不变
D．A上滑时比下滑时桌面对B的支持力大

6. 难度：中等

如图所示．带电平行扳中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间恰好沿水平方向做直线运动．现使球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间后，在板间运动过程中（ ）
A．小球动能将会增大
B．小球的电势能将会增大
C．小球所受的洛仑兹力将会增大
D．因不知小球带电性质，不能判断小球的动能如何变化

7. 难度：中等

如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法中错误的是（ ）
A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线
B．匀强电场的场强大小为10V/m
C．匀强电场的场强方向为由C指向A
D．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.6×10^-19J

8. 难度：中等

如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n．原线圈接电压为u=Usinωt的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机的线圈电阻为R．当输入端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数为I，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A．电动机两端电压为IR
B．原线圈中的电流为nI
C．电动机消耗的电功率为
D．重物匀速上升的速度为

二、解答题

9. 难度：中等

（1）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．则x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式为______cm；该处质点在0～5.5s内通过的路程为______cm．
（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前．提出了以下几种猜想①W∝，②W∝v，③W∝v²．他们的实验装置如2甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次物体从初始位置处由静止释放．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体的质量．只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了．大家经过讨论采纳了该同学的建议．
①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？（不考虑物体与木板间的摩擦）______．
②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L₁、L₂、L₃、L₄…•，读出小球每次通过Q点的速度v₁、v₂、v₃、v₄…．并绘制了如图3所示的L一v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系．他们下一步应怎么做？______

 

图象，判断W是否与成正比

10. 难度：中等

如图所示为一种质谱仪示意图．由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分折器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场．磁感强度为B，问：
（1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子（不计重力）．从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？
（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？

11. 难度：中等

如图所示．ABC为光滑轨道，其中AB段水平放置，BC段为半径R的圆弧，AB与BC相切于B点．A处有一竖直墙面，一轻弹簧的一端固定于墙上，另一端与一质量为M的物块相连接．当弹簧处于原长状态时．物块恰能与固定在墙上的L形挡板相接触于B处但无挤压．现使一质量为m，的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止开始下滑．小球与物块相碰后立即共速但不粘连．物块与L形挡板相碰后速度立即减为零也不粘连．（整个过程中．弹簧没有超过弹性限度，小球与L型挡板不接触．不计空气阻力，重力加速度为g）
（1）试求弹簧获得的最大弹性势能；
（2）求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度；
（3）若R＞＞h．每次从小球接触物块至物块撞击L形挡板历时均为△t．则小球由D点出发经多长时间第三次通过B点？

12. 难度：中等

（附加题）如图甲所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合．在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如乙图所示，在金属线框被拉出的过程中．
（1）求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；
（2）写出水平力F随时间变化的表达式；
（3）已知在这5s内力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？