2009年江苏省宿迁市高考物理模拟试卷（四）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下面关于物理学史的说法正确的是（ ）
A．卡文迪许利用扭称实验得出万有引力与距离平方成反比的规律
B．奥斯特通过实验发现变化的磁场能在其周围产生电场
C．伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
D．法拉第首先引入“场”的概念用来研究电和磁现象

2. 难度：中等

水平面上有一边长为L的正方形，其a、b、c三个顶点上分别放置了三个等量的正点电荷Q，将一个电量为-q的点电荷q分别放在正方形中心点O点和正方形的另一个顶点d点处，两点相比，以下正确的叙述有（ ）

A．q在d点所受的电场力较大
B．q在d点所具有的电势能较大
C．q在两点所受的电场力方向相同
D．d点的电势高于O点的电势

3. 难度：中等

A、B是竖直墙壁，现从A墙某处以垂直于墙面的初速度v抛出一质量为m的小球，小球下落过程中与A、B进行了多次碰撞，不计碰撞过程中的能量损失．下面四个选项中能正确反映下落过程中小球的水平速度v_x和竖直速度v_y随时间变化关系的是（ ）

A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球绕太阳公转速度的7倍，其轨道半径约为地球绕太阳公转轨道半径为2×10⁹倍．为了粗略估算银河中恒星的数目，可认为银河系的所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳的质量，则银河系中恒星的数目约为（ ）
A．10⁹
B．10¹¹
C．10¹³
D．10¹⁵

5. 难度：中等

一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U的关系图象如图（a）所示，将它与两个标准电阻R₁、R₂并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率相同，现将它们连接成如图（b）所示的电路，仍接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R₁、R₂消耗的电功率分别是P_D、P₁、P₂，它们之间的大小关系是（ ）

A．P₁=4P₂
B．P₁＞4P₂
C．P_D＞P₂
D．P_D＜P₂

6. 难度：中等

电磁炉采用感应电流（涡流）的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流．它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点．下列关于电磁炉的说法中正确的是（ ）

A．电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B．电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D．可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率

7. 难度：中等

如图斜面体b的质量为M，放在粗糙的水平地面上．质量为m的滑块a以一定的初速度沿有摩擦的斜面向上滑，然后又返回，此过程中b没有相对地面移动．由此可知（ ）

A．地面对b一直有向右的摩擦力
B．地面对b一直有向左的摩擦力
C．地面对b的支持力先大于（M+m）g后小于（M+m）g
D．地面对b的支持力一直小于（M+m）g

8. 难度：中等

如图示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（ ）

A．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上
B．此时弹簧的弹性势能等于mgh+mv²
C．此时物体B处于平衡状态
D．此过程中物体A的机械能变化量为mv²

9. 难度：中等

如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一 条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动中线框只受重力和磁场力，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v₁、v₂、v₃和v₄，则可以确定（ ）

A．v₁＞v₂
B．v₂＜v₃
C．v₃＜v₄
D．v₄＜v₁

二、解答题

10. 难度：中等

如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢．在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度．横杆每转一圈，“挡光圆柱”通过光电门记录一次挡光时间．

n	t（10^-3s）	v=（m/s）	v^2（m^2/s^2）
1	2.778	1.80	3.24
2	2.826	…	3.13
3	2.877	…	3.02
4	2.931	…	2.91
5	2.988	…
6	3.049	…	2.69
7	3.113	…	2.58
8	3.181	…	2.47
9	3.255	…	2.36
10	3.333	…	2.25
…	…	…	…

在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）．请计算表中当n=5时，v²=______m²/s²；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n=15时，“挡光圆柱”的速度为______m/s．则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为______

11. 难度：中等

听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池．他们猜想水果电池内阻可能较大，从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻．实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格中．
（1）利用图象法处理数据可以减小实验误差．在讨论作图方案时，甲同学认为应作R-I图，而乙同学认为应该作R-图，你认为哪个同学的想法更科学？______（填“甲”或“乙”）
（2）按照（1）中你选择的方案，在给出的坐标纸上作出图象．
（3）利用你作出的图象，可求出该柠檬电池的电动势为______V，内阻为______Ω．
（4）完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是：______．

外电阻R（Ω）	电流 I（mA）	电流倒数（mA-1）
9000	0.0502	19.92
8000	0.0528	18.93
6000	0.0594	16.84
5000	0.0633	15.80
4000	0.0680	14.71

12. 难度：中等

A．（选修模块3-3）
（1）镀铜的工艺应用很广泛．如果镀膜内铜原子的个数要求是8×10²²个/米²，取1g铜，均匀镀在物体表面时，则能镀膜的面积为______米²．（已知铜的摩尔质量为64g/mol，结果保留两位有效数字）
（2）固定在水平面上的气缸内封闭着一定质量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，大气压强恒定不变，活塞与气缸壁光滑接触且不漏气．现用水平外力拉活塞缓慢地向右移动一段距离，在此过程中，下列说法正确的是
A．该气体温度不变，压强减小
B．该气体压强不变，温度降低
C．水平外力大小不变
D．因为有水平外力作用，此过程违反热力学第二定律
（3）题（2）所研究的过程中，如果环境温度发生变化，气缸中的气体推动活塞做功3×10⁵J，同时吸收热量为2×10⁵J，则此过程中理想气体的内能是增加还是减少？增加或减少了多少？

13. 难度：中等

B．（选修模块3-4）
（1）一列沿x正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图1所示，则A点的振幅为______cm，波长为______m，此时质点B的速度方向为______（填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”）．若波速为10m/s，则从0至5s内质点C经过的路程为______m．

（2）据报导，欧洲大型强子对撞机（LHC）定于2008年9月10日开启，并加速第一批质子，该对撞机“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒钟30万公里，相当于光速的99.9%，粒子流每秒可在隧道内狂飙11245圈，单束粒子能量可达7万亿电子伏特．下列说法正确的是．
A．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够达到光速
B．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够超过光速
C．粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量
D．粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量
（3）如图2，顶角为30°的直角三棱镜，有一束红蓝复色光垂直侧边射入，射出棱镜时分为a、b两束单色光，其中a光的折射角为45°，则棱镜对a光的折射率为______

14. 难度：中等

C．（选修模块3-5）
（1）一个质量为m₁的铍（Be）原子核，从核外俘获一个质量为m₂的电子后发生衰变，生成一个质量为m₃的锂（Li）原子核，并放出一个质量可以忽略不计的中微子．这就是铍核的EC衰变，这种核反应方程为：______

4

Be+→Li

15. 难度：中等

如图（a），平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U，反向值也为U．现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的速度v=射入，所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响．求：
（1）粒子飞出电场时的速度；
（2）粒子飞出电场时位置离O′点的距离范围

16. 难度：中等

如图甲，一边长为L=lm、电阻为R=3Ω的正方形金属线框MNPQ水平平放在光滑绝缘水平地面上，在地面上建立如图所示坐标系，空间存在垂直地面的磁场，在0≤x＜2m的区域I中磁场方向向上，在2＜x≤4m 的区域Ⅱ中磁场方向向下，磁感应强度的大小随x的变化规律如图乙，开始时刻线框MN边与y轴重合．

（1）若给线框以水平向右的初速度，同时在PQ边施加一水平拉力，之后线框做v=1m/s 的匀速直线运动，求第2秒内水平拉力做的功；
（2）若I、Ⅱ区域中的磁场均为磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场，方向仍如图甲，现在图示位置给线框一初速度，线框MN边运动到磁场区域Ⅱ的右边界时速度恰为零，设线框从MN边在区域I中运动时线框中产生的热量Q₁，线框MN边在区域Ⅱ中运动时线框中产生的热量为Q₂，求．

17. 难度：中等

完全相同的十三个扁长木块紧挨着放在水平地面上，如图所示，每个木块的质量m=0.40kg，长度L=0.5m．它们与地面间的动摩擦因数为μ₁=0.10，原来所有木块处于静止状态．左方第一个木块的左端上方放一质量为M=1.0kg的小铅块，它与木块间的动摩擦因数为μ₂=0.20．物体所受最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现突然给铅块一向右的初速度v=5m/s，使其开始在木块上滑行．（重力加速度g=10m/s²，设铅块的长度与木块长度L相比可以忽略．）
（1）铅块在第几块木块上运动时，能带动它右面的木块一起运动？
（2）小铅块最终是滑出所有木块，还是停在那块木块上？若停在木块上，求出铅块停在木块上的位置．