2009年山东省烟台市高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，轻绳AB的总长度为L．能承受的最大拉力为G，通过滑轮悬挂重为G的物体．现将A端固定，将B端缓慢向右移动，为使绳不被拉断，则AB之间距离的最大值为（不计滑轮的质量和大小）（ ）

A．
B．
C．
D．L

2. 难度：中等

已知地球半径为R，一质量为m的卫星在地面上称得的重量为G．现将该卫星发射到离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动．则该卫星在轨道上运行过程中（ ）
A．运行速度为
B．运行周期为
C．动能为
D．受到的万有引力为G

3. 难度：中等

如图所示，在竖直放置的内壁光滑的绝缘半圆形管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A处由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则下列说法中正确的是（半圆形管的半径为R，重力加速度为g）（ ）

A．置于O处的点电荷在B处产生的电场强度大小为
B．小球运动到B点时的速度大小为
C．在运动过程中，小球受电场力大小始终等于3mg
D．小球能够到达C点，且到达C点时的速度刚好为零

4. 难度：中等

如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5T．导体棒ab与cd的电阻均为0.1Ω，质量均为0.01kg  现用竖直向上的力拉ab棒，使之匀速向上运动，此时cd棒恰好静止．已知棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，g取1Om/s²，则（ ）

A．ab棒向上运动的速度为2m/s
B．ab棒受到的拉力大小为0.2N
C．在2s时间内，拉力做功为0.4J
D．在2s时间内，ab棒上产生的焦耳热为O.4J

5. 难度：中等

如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．矩形闭合线圈abcd位于纸面内，线圈面积为S，匝数为N，线圈导线的总电阻为R．轴O₁O₂在线圈平面内，位于ad中点且与ad垂直．当线圈从图示位置开始以恒定的角速度ω绕O₁O₂轴转动时，规定顺时针电流方向为正．则（ ）

A．线圈中电流的最大值为ω
B．线圈中电流的瞬时值表达式为i=ωsinωt
C．线圈中电流的有效值为I=ω
D．线圈产生的电功率为P=ω²

6. 难度：中等

DIS是由传感器、数据采集器、计算机组成的信息采集处理系统．某课外实验小组利用DIS系统研究电梯的运动规律，他们在电梯内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，传感器的测量挂钩向下，在挂钩上悬挂一个质量为1.0kg的钩码．在电梯由静止开始上升的过程中，计算机屏上显示如图所示的图象，则（g取10m/s²）（ ）

A．t₁到t₂时间内，电梯匀速上升
B．t₂到t₃时间内，电梯处于静止状态
C．t₃到t₄时间内，电梯处于超重状态
D．t₁到t₂时间内，电梯的加速度大小为5m/s²

7. 难度：中等

一质量为m的滑块以初速度v自固定在地面上的粗糙斜面的底端开始冲上斜面，到达某一高度后又自动返回至斜面底端，图中分别给出了在整个运动过程中滑块的速度v、加速度a、动能E_K及重力势能E_P随时间t的变化关系图线，则其中可能正确的是（ ）（规定斜面底端所在水平面为参考平面）
A．
B．
C．
D．

二、解答题

8. 难度：中等

（1）某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系．将打点计时器固定在铁架台上，让重锤带着纸带由静止自由下落，打点计时器在纸带上打下系列  的点．实验中挑选出一条点迹清晰的纸带如图所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，用直尺量得AB=2.1mm、BC=5.9mm、CD=9.8mm、DE=13.7mm、EF=17.5mm．
当地重力加速度为g=9.80m/s²．用天平称出重锤的质量是m=1．OOkg．则纸带上面B点到E点所对应的过程中，重力对重锤所做的功为W=______J；重锤动能的变化量△E_K=______J；根据以上计算所得到的实验结论是______（计算结果均保留三位有效数字）

（2）为了测量电阻R_x的阻值，实验室备有下列器材：
A．待测电阻R_x，阻值约为200Ω
B．直流电源，电动势约为3V，内电阻约为0.5Ω
C．电流表A₁，量程1OmA，内阻r=80Ω
D．电流表A₂，量程20mA，内阻约为30Ω
E．定值电阻R=100Ω
F．滑动变阻器R，最大阻值为20Ω，额定电流1.0A
G．单刀单掷开关一个，导线若干

①为尽量准确地测出R_x的阻值，甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路．如图所示，你认为正确的是______．（填“甲”、“乙”或“丙”）．
②开始实验时，在合上开关S前．滑动变阻器的滑动触头应置于．端（填“a”或“b”）．
③按所选的电路进行测量，读出电流表A₁的示数为I₁，电流表A₂的示数为I₂．推导出计算R_x的表达式为Rx=______

1

(R

+r

1

)

I

2

-I

1

9. 难度：中等

如图所示，竖直放置的光滑半圆形轨道与光滑水平面AB相切于B点，半圆形轨道的最高点为C．轻弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端有一质量为0.1kg的小球（小球与弹簧不相连）．用力将小球向左推，小球将弹簧压缩一定量时用细绳固定住．此时弹簧的弹性势能为4.05J．烧断细绳，弹簧将小球弹出．取g=10m/s²，求
（1）欲使小球能通过最高点C，则半圈形轨道的半径最大为多少？
（2）欲使小球通过最高点C后落到水平面上的水平距离最大，则半圆形轨道的半径为多大？落点至B点的最大距离为多少？

10. 难度：中等

光滑绝缘水平面上固定一个光滑绝缘的斜劈，有一带电小球，质量m=1×10^-9kg，电荷量q=-6.28×10⁸C，小球紧靠在斜劈表面上，如图甲所示．空间充满相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B=0.1T，电场沿水平方向且与斜劈底边垂直，电场强度大小按图乙所示规律变化，规定图示电场强度的方向为正方向．小球从t=0时刻由静止开始沿D→A方向滑动．已知sinθ=0.1045，cosθ=0.9945（算中取π=3.14，sinθ=0.1，cosθ=1）．求
（1）第1秒末粒子的速度大小
（2）第2秒内粒子离开斜边AD的最大距离
（3）第3秒内粒子能否离开斜劈？若能离开，离开时的速度多大？若不能离开，第3秒末的速度多大？

11. 难度：中等

如图所示，质量为m=10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度h₁=40cm．此时气体的温度T₁=300K．现缓慢给气体加热，气体吸收的热量Q=420J，活塞上升到距气缸底h₂=60cm．已知活塞面积S=50cm²，大气压强P=1．O×10Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦，g取lOm/s²．求
（1）当活塞上升到距气缸底h₂时，气体的温度T₂
（2）给气体加热的过程中，气体增加的内能△U．

12. 难度：中等

图甲为一简谐横波在t=1．Os时的图象，图乙为x=4m处的质点P的振动图象．试求：
（1）该波的波速为多少？
（2）再经过3.5s时，质点P的位移大小；在此3.5s时间内质点P通过的路程．

13. 难度：中等

理论研究表明，微观粒子间的碰撞同样遵循动量守恒定律和能量守恒定律．现有一粒子 P与静止的处于基态的氢原子发生碰撞，碰后两者的速度相同．已知粒子P的质量是氢原子质量的k倍，如图所示是氧原子能级图．问粒子P碰前的动能最少多时，才有可能使氢原子从基态跃迁到激发态？