2010年天津市宁河县芦台一中、永兴中学高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．分别用X光和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，用绿光照射时，光电子的最大初动能较大
B．氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，原子的电势能增加，原子的能量减少
C．把放射性元素掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的半衰期变短
D．Th（钍）经过一系列的α衰变和β衰变，变成Pb（铅），铅核比钍核少16个中子

2. 难度：中等

放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B．A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧．A、B均处于静止状态．下列说法中正确的是（ ）
A．B受到向左的摩擦力
B．B对A的摩擦力向右
C．地面对A的摩擦力向右
D．地面对A没有摩擦力

3. 难度：中等

我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球．假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

如图所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．许多相同的离子，以相同的速率v，由O点沿纸面向各个方向（y＞0）射入磁场区域．不计离子所受重力，不计离子间的相互影响．图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为M，边界与x轴交点为N，且OM=ON=L．由此可判断（ ）

A．这些离子是带负电的
B．这些离子运动的轨道半径为L
C．这些离子的荷质比为
D．当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N点

5. 难度：中等

如图所示，a与b是两束平行的颜色不同的单色光，它们从空气中射入水中的折射角分别为r_a、r_b，且r_a＞r_b，则（ ）

A．a光光子的能量小于b光光子的能量
B．在真空中，a的速度大于b的速度
C．若光从水射向空气，a光的临界角小于b光的临界角
D．在用同一双缝装置进行干涉实验时，a光产生的条纹宽度小于b光产生的条纹宽度

6. 难度：中等

示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如 果在荧光屏上P点出现亮斑（见右侧的荧光屏的平面图），那么示波管中的（ ）

A．极板X的电势高于极板X′
B．极板X′的电势高于极板X
C．极板Y的电势高于极板Y′
D．极板Y′的电势高于极板Y

7. 难度：中等

如图，沿波的传播方向上有间距均为1米的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，一列横波以1米/秒的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，a开始由平衡位置向上运动，t=1秒时，质点a第一次到达最高点，则在4秒＜t＜5秒这段时间内（ ）
A．质点c的加速度逐渐增大
B．质点a的速度逐渐增大
C．质点d向下运动
D．质点f保持静止

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、填空题

9. 难度：中等

（1）如图，用游标卡尺观察光的衍射现象时，调节游标尺和主尺两测脚间的距离如图所示．则形成的狭缝宽为    cm．
（2）验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①指出下列几个实验步骤中没有必要进行的或者操作不恰当的步聚，    ．
A．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
B．用天平测量出重锤的质量；
C．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
D．测量打出的纸带上所选定的记数点之间的距离；
E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S，点A、C间的距离为S₁，点C、E间的距离为S₂，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落加速度a的表达式为a=    ．
（3）某组同学利用如图所示的电路测定金属电阻率，在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R_X．
①请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=   
②利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：闭合电键S₁，将电键S₂接2，调节滑动变阻器 R_P和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出电压表和电流表的示数U₁、I₁；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：    由以上记录的数据计算出被测电阻R_X的表达式为R_X=    ．

三、解答题

10. 难度：中等

如图所示，用一个平行于斜面向上的恒力将质量m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡，斜坡与水平面的夹角θ=37°，推力的大小F=100N，斜坡长度s=4.8m，木箱底面与斜坡的动摩擦因数μ=0.20．重力加速度g取10m/s²，且已知sin37°=0.60，cos37°=0.80．
求：（1）物体到斜面顶端所用时间．
（2）到顶端时推力的瞬时功率多大？

11. 难度：中等

如图所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d．现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图，F已知．求：
（1）棒ab离开磁场右边界时的速度；
（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能；
（3）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动．

12. 难度：中等

如图所示，光滑轨道的DP段为水平轨道，PQ段为半径是R的竖直半圆轨道，半圆轨道的下端与水平的轨道的右端相切于P点．一轻质弹簧两端分别固定质量为2m的小球A和质量为m的小球B，质量为m小球C靠在B球的右侧．现用外力作用在A和C上，弹簧被压缩（弹簧仍在弹性限度内）．这时三个小球均静止于距离P端足够远的水平轨道上．若撤去外力，C球恰好可运动到轨道的最高点Q．已知重力加速度为g．求撤去外力前的瞬间，弹簧的弹性势能E是多少？