2010年广东省高考物理仿真模拟试卷（—）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列陈述的哪几项是意大利物理学家伽利略的贡献（ ）
A．比萨斜塔实验，证实了质量不同的物体从同一高度下落会同时落地
B．理想斜面实验，表明了力不是维持物体运动的原因
C．行星运动三定律，表明行星绕太阳做椭圆轨道运动，太阳在一个焦点上
D．用斜面缓冲重力，证明了自由落体下落的高度与时间平方成正比

2. 难度：中等

在下列4个核反应方程中，x表示质子的是（ ）
A．_P→Si+x
B．_U→Th+x
C．_Al+n→Mg+x
D．_Al+He→P+x

3. 难度：中等

在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中（g为当地的重力加速度），下列说法正确的是（ ）
A．他的动能减少了Fh
B．他的重力势能减少了mgh
C．他的机械能减少了（F-mg）h
D．他的机械能减少了Fh

4. 难度：中等

如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，在平面上的O点处固定一带正电荷量为+Q的小球M，带电荷量大小为q的小球m以半径为R，线速度为v，绕着O点做匀速圆周运动．若某时刻突然将小球M除去，则小球m可能出现以下哪些运动形式？（ ）

A．仍以O点为圆心，半径为R，线速度为v，沿逆时针方向做匀速圆周运动
B．以另一点为圆心，半径为R，线速度为v，沿顺时针方向做匀速圆周运动
C．以另一点为圆心，半径小于R，线速度小于v，沿顺时针方向做匀速圆周运动
D．沿原线速度方向做匀速直线运动

5. 难度：中等

某交流发电机产生的正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交变电流的频率为0.02Hz
B．交变电流的瞬时表达式为i=5cos50π（A）
C．在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量为零
D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W

6. 难度：中等

氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（ ）
A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大
B．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小
C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大
D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大

7. 难度：中等

在如图所示的电路图中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是（ ）
A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大
B．小灯泡L变亮
C．电容器C上的电荷量减小
D．电源的总功率变大

8. 难度：中等

如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（ ）

A．a一定带正电，b一定带负电
B．a电势能减小，b电势能增大
C．a加速度减小，b加速度增大
D．a和b的动能一定都增大

9. 难度：中等

在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”．“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的．假如我们在北极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹）．则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中，正确的是（ ）
A．高速粒子带负电
B．高速粒子带正电
C．轨迹半径逐渐减小
D．轨迹半径逐渐增大

10. 难度：中等

如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时，其速度方向恰好沿着斜面方向，然后紧贴斜面无摩擦滑下，下列图象是物体从抛出点O到斜面底端Q点沿x方向和y方向运动的速度--时间图象，其中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势E与导体棒位置x关系的图象是下图中的（ ）
A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

我国计划在2025年实现载人登月，并在绕月轨道上建造 空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（ ）

A．图中航天飞机正加速飞向B处
B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速
C．根据题中条件可以算出月球质量
D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小

二、解答题

13. 难度：中等

（1）体积为V的油滴，落在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为______．已知阿伏伽德罗常数为N_A，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为______．
（2）如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，当环境温度升高时，h将______，当大气压强升高时，h将______，U型玻璃管自由下落时，h将______．（填变大、不变或变小）

14. 难度：中等

有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v=2.5m/s．在t=0时，两列波的波峰正好在x=2.5m处重合，如图所示．

（1）两列波的周期T_a=______和T_b=______．
（2）当t₁=0.4s时，横波b的传播使质点P的位移为______m．
（3）t=0时，两列波的波峰重合处的所有位置为x=______．

15. 难度：中等

某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有______、______．（两个）
（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是______，实验时首先要做的步骤是______．
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂（v₁＜v₂）．则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为______（用题中的字母表示）．
（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂（v₁＜v₂）．则最终需验证的数学表达式为______（用题中的字母表示）．

16. 难度：中等

影响物质材料电阻率的因素很多．一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大；半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小；
（1）如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻R_g=100Ω）、电阻箱R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
①电流刻度较大处对应的温度刻度值______；（填“较大”或“较小”）
②若电阻箱阻值R′=50Ω，在丙图中空格处（5mA）对应的温度数值为______℃．

（2）PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性，其电阻随温度变化关系复杂．现有一只由PTC元件做成的加热器，实验测出各温度下它的阻值，数据如下：

t/℃		10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
R/kΩ	14	11	7	3	4	5	6	8	10	14	16

加热器接到200V的电源上，在方格纸上已根据反复实验的大量实验数据作出了PTC加热器功率P_R随温度t的变化关系曲线，已知PTC加热器器外表面向四周散热的功率为P_Q=0.1（t-t）瓦，其中t（单位为℃）为加热器的温度，t为室温（本题取20℃）．
①请在同一坐标平面内作出P_Q与温度t之间关系的图象
②加热器工作的稳定温度为______℃；
③加热器保持工作稳定温度的原理为：
当温度稍高于稳定温度时：______；
当温度稍低于稳定温度时：______从而保持温度稳定．                        

17. 难度：中等

我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星，卫星由地面发射后，由发射轨道进入停泊轨道，然后再由停泊轨道调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，开始绕月做匀速圆周运动，对月球进行探测，其奔月路线简化后如图所示．
（1）卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时速度应增加还是减小？
（2）若月球半径为R，卫星工作轨道距月球表面高度为H．月球表面的重力加速度为（g为地球表面的重力加速度），试求：卫星在工作轨道上运行的线速度和周期．

18. 难度：中等

跳水是一项优美的水上运动，左是2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿．其中陈若琳的体重约为30kg，身高约为1.40m，她站在离水面10m高的跳台上，重心离跳台面的高度约为0.80m，竖直向上跃起后重心升高0.45m达到最高点，入水时身体竖直，当手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，如右图所示，这时陈若琳的重心离水面约为0.80m．设运动员在入水及在水中下沉过程中受到的水的作用力大小不变．空气阻力可忽略不计，重力加速度g取10m/s²．（结果保留2位有效数字）
（1）求陈若琳从离开跳台到手触及水面的过程中可用于完成一系列动作的时间；
（2）若陈若琳入水后重心下沉到离水面约2.2m处速度变为零，试估算水对陈若琳的作用力的大小．

19. 难度：中等

随着越来越高的摩天大楼在各地的落成，至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了．这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这样这些钢索会由于承受不了自身的重量，还没有挂电梯就会被扯断．为此，科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题．如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B₁和B₂，且B₁和B₂的方向相反，大小相等，即B₁=B₂=1T，两磁场始终竖直向上作匀速运动．电梯桥厢固定在如图所示的一个阁超导材料制成的金属框abcd内（电梯桥厢在图中未画出），并且与之绝缘．电梯载人时的总质量为5×10³kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长L_cd=2m，两磁场的宽度均与金属框的边长L_ac相同，金属框整个回路的电阻R=9.5×10^-4Ω，假如设计要求电梯以v₁=10m/s的速度向上匀速运动，那么，（取g=10m/s²）
（1）磁场向上运动速度v应该为多大？（结果保留两位有效数字）
（2）在电梯向上作匀速运动时，为维持它的运动，外界必须提供能量，那么此时系统的效率为多少？（结果保留三位有效数字）

20. 难度：中等

正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段．
（1）PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂．氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出该核反应方程．
（2）PET所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示．质子质量为m，电荷量为q．设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间），质子在电场中的加速次数于回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变．求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U．
（3）试推证当R＞＞d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）．

21. 难度：中等

在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v做匀速直线运动．某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ．
（1）证明：若滑块最终停在小车上，滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数μ无关，是一个定值．
（2）已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2，滑块质量m=1kg，车长L=2m，车速v=4m/s，取g=10m/s²，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？
（3）在（2）的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车上掉下，力F的作用时间应该在什么范围内？