2010年山东省烟台市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（ ）
A．卡文迪许测出引力常数
B．奥斯特发现“电生磁”现象
C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

2. 难度：中等

在下列运动情况中，物体处于平衡状态的是（ ）
A．跳高运动员上升到最高点时
B．人随秋千摆到最低点时
C．沿斜坡匀速滑行的汽车中静坐的乘客
D．绕地球做圆周运动的飞船中的宇航员

3. 难度：中等

两个体重相等的小孩，在同一高度沿倾角不同的两个光滑滑梯由静止自由滑到底端，则两个小孩下滑的过程中，相同的物理量是（ ）
A．加速度
B．滑到底端时的速率
C．滑到底端所用的时间
D．重力做的功

4. 难度：中等

如图所示，a、b、c是某电场中一条电场线上的三个点，已知ab=bc，a、b两点间电势差为10V，则下列说法正确的是（ ）

A．若此电场为匀强电场，则b、c两点间电势差等于10V
B．若此电场为匀强电场，则b、c两点间电势差小于10V
C．若此电场是孤立的负点电荷产生的电场，则b、c两点间电势差小于10V
D．若此电场是孤立的正点电荷产生的电场，则b、c两点间电势差大于10V

5. 难度：中等

如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M、N各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷，E、F分别是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，MP=QN．下列说法正确的是（ ）

A．E、F两点的电场强度相同
B．P、Q两点的电场强度相同
C．将电子沿直线从E点移到F点电场力不做功
D．将电子沿直线从P点移到Q点，电子的电势能减少

6. 难度：中等

在第29届北京奥运会的开幕式上，我们从电视上看到夜晚北京燃放起美丽的焰火．按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达离地面100m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案．假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍，g=10m/s²，那么v和k分别等于（ ）
A．25m/s，1.25
B．25m/s，0.25
C．50m/s，1.25
D．50m/s，0.25

7. 难度：中等

如图所示为速度选择器示意图，若使之正常工作，则以下叙述哪个是正确的（ ）

A．P₁的电势必须高于P₂的电势
B．匀强磁场的磁感应强度B、匀强电场的电场强度E和被选择的速度v的大小应满足v=BE
C．从S₂出来的只能是正电荷，不能是负电荷
D．如果把正常工作时的B和E的方向都改变为原来的相反方向，选择器同样正常工作

8. 难度：中等

英国《新科学家（New Scientist）》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足（其中c为光速，G为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为（ ）
A．10⁸m/s²
B．10¹⁰m/s²
C．10¹²m/s²
D．10¹⁴m/s²

9. 难度：中等

去年冬天，我国东北地区由于低温、雨雪、冰冻使输电线路结冰而影响正常供电．为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，为了减少输电损耗，需经过升压变压器将电压升高后采用高压输电，假设升压变压器原、副线圈匝数比为1：N，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为△P；除冰时，调整升压变压器原、副线圈的匝数比，使输电线上的热损耗功率变为9△P，通过增加焦耳热达到除冰的目的．则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ）
A．输电电流变为3I
B．输电电流变为9I
C．输电电压变为3U
D．升压变压器原、副线圈匝数比变为1：3N

10. 难度：中等

质量为M的物体内有光滑的圆形竖直轨道，现有一质量为m的小滑块在该圆形轨道内沿顺时针做圆周运动，A、C分别为圆周的最高点和最低点，B、D点与圆心O在同一条水平线上，小滑块运动时，物体M在水平地面上静止不动．有关物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的说法正确的是（当地的重力加速度为g）（ ）
A．小滑块在A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左
B．小滑块在B点时，N=Mg，摩擦力方向向右
C．小滑块在C点时，N＜（M+m）g，与地面无摩擦力
D．小滑块在D点时，N=（M+m）g，摩擦力方向向左

11. 难度：中等

一辆质量为m的卡车在平直的公路上，以初速度v开始加速行驶，经过一段时间t，卡车前进的距离为s时，恰好达到最大速度v_m．在这段时间内，卡车发动机的输出功率恒为P，卡车运动中受到的阻力大小恒为F，则这段时间内发动机对卡车做的功为（ ）
A．Pt
B．Fs
C．Fv_mt
D．

12. 难度：中等

如图，甲是研究自感现象的实验电路图，乙是录音机的录音电路原理图，丙是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁是电容式话筒的电路原理图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花
B．乙图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
C．丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化
D．丁图电路中，根据电磁感应的原理，声波的振动会在电路中产生变化的电流

13. 难度：中等

小木块放在倾角为α的斜面上，受到一个水平力F （ F≠0 ）的作用而处于静止状态，如图所示．若小木块受到的支持力与摩擦力的合力为F_合，则F_合的方向及其与竖直向上方向的夹角β可能是（ ）

A．向右上方，β＞α
B．向右上方，β＜α
C．向左上方，β＞α
D．向左上方，β＜α

14. 难度：中等

如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其它部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F₁作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨．金属杆受到的安培力用F_f表示，则关于图乙中F₁与F_f随时间t变化的关系图象可能的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、填空题

15. 难度：中等

如图甲是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，则此圆筒内径为    mm．图乙是用多有电表的欧姆“×10”档测量某电阻的示数，则此电阻的阻值为    Ω．

16. 难度：中等

在“研究匀变速直线运动”的实验中，得到的一条纸带如图所示，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔均为0.1s，测得A到B和B到C的距离分别为5.60cm和8.62cm，则物体的加速度大小为    m/s²，B点对应的速度大小为     m/s．

17. 难度：中等

小明同学在实验室探究弹力和弹簧伸长的关系的探究过程是：
猜想与假设：弹簧弹力和弹簧伸长成正比例关系．
设计与进行实验：

（1）设计如图所示的实验装置进行实验；
（2）在弹簧下端挂上钩码，当分别悬挂10g、20g钩码时，记下指针所指的标尺刻度；
（3）将实验数据记录在表格中．
（4）整理器材，进行实验数据分析并得出结论．
交流与评估：
小明同学将实验数据记录在到下表中（重力加速度g=9.8m/s² ）

钩码质量m/g		10	20
标尺刻度x/10-2m	6.00	8.00	10.00

他根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图象如图所示，根据图象于是小明得出结论：弹簧弹力和弹簧伸长不是正比例关系而是一次函数关系，自己先前的猜想是错误的．
（1）请说明小明结论错误的原因：    ．
（2）这个实验小明同学在设计与进行实验中的设计方案上还存在的不足之处是：    ．

18. 难度：中等

某同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E及电阻R₁和R₂的阻值．实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R₁，待测电阻R₂，电压表V（量程为3.0V，内阻很大），电阻箱R（0-99.99Ω），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干．
（1）先测电阻R₁的阻值．先闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U₁，保持电阻箱示数不变，再将S₂切换到b，读出电压表的示数U₂．则电阻R₁的表达式为R₁=    ．
（2）甲同学已经测得电阻R₁=1.8Ω，继续测电源电动势E和电阻R₂的阻值．该同学的做法是：闭合S₁，将S₂切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图2所示的图线，则电源电动势E=     V，电阻R₂=    Ω．

三、解答题

19. 难度：中等

如图所示，电动机带着绷紧的传送皮带始终以υ=2m/s的速度运动，传送带与水平面的夹角为30°，现把某一工件轻轻地放在皮带的底端，经过一段时间后，工件被送到高h=2m的平台上，在此过程中电动机由于传送工件多消耗的电能为420J．已知工件与皮带间的动摩擦因数，除此之外，不计其他损耗，g=10m/s²，求：（1）工件从传送皮带底端运动到顶端所用的时间；（2）此工件的质量为多少．

20. 难度：中等

如图所示，在真空中，边长为2b的虚线所围的正方形区域ABCD内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为b，板长为2b，O₁O₂为两板的中心线．且O₁为磁场右边界BC边的中点．有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，以速度v从DC边某点P点沿垂直于DC的方向进入磁场，当粒子从O₁点沿O₁O₂方向飞出磁场的同时，给M、N板间加上如图所示交变电压u（图中U与T未知）．最后粒子刚好以平行于N板的速度，从N板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．求：
（1）磁场的磁感应强度B的大小；
（2）交变电压的周期T和电压U的值；
（3）若t=时，将相同粒子从MN板右侧O₂点沿板的中心线O₂O₁方向，仍以速率v射入M、N之间，求粒子进入磁场后在磁场中运动的时间．

21. 难度：中等

气压式保温瓶内密封空气体积为V，瓶内水面与出水口的高度差为h，如图所示．若此时瓶内气体的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为N_A，水的密度为ρ，大气压强为P，欲使水从出水口流出，需从顶部向下按压活塞盖子，假设按压过程是缓慢进行的
（1）写出瓶内气体分子数的估算表达式．
（2）压缩过程中保温瓶内空气的内能如何变化？（说明理由）
（3）瓶内空气压缩量△V至少为多少时保温瓶内的水才能向外流出？（计算时可忽略瓶中气体温度的变化，重力加速度为g）

22. 难度：中等

（1）如图1是一列向右传播的横波在t时刻的波形图，波的周期为T，请在图中画出：
①t时刻质点A的运动方向；
②时刻的波形图．
（2）如图2所示，某同学用插针法测量三棱镜的折射率．在区域Ⅰ内已插好两枚大头针P₁、P₂，在区域Ⅱ内可观察到大头针的像，再插大头针P₃、P₄，以挡住P₁、P₂的像．
①请画出经过P₁、P₂、P₃、P₄的光路；
②若测得AB面上的入射角为i，折射角为γ，请写出若光在该介质发生全反射时临界角的表达式，并求出光在介质中的传播速度．（光在真空中的传播速度为c）

23. 难度：中等

（1）某火车站由于工作需要正在进行列车编组，若甲车厢以速度υ沿平直轨道匀速驶向原来静止的乙车厢，并在撞击过程中挂接在一起．而后甲、乙车厢又与原来静止的丙车厢通过相同的方法挂接在一起，已知每节车厢的质量均为m，不计车厢与轨道间的摩擦．求三节车厢挂接在一起后的速度．
（2）关于衰变请回答下列问题：
①原子核衰变时可放出哪几种射线？试说明射线的成份及带电性质．
②一静止的质量为m的铀核（U），发生α衰变转变成质量为m₁的钍核（Th），同时放出质量为m₂的α粒子．已知光速为c，写出衰变方程并求出衰变过程中释放的核能．