2010年山东省高考物理模拟试卷（五）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

我国国家大剧院外部呈椭球形．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶向上缓慢爬行，他在向上爬的过程中（ ）

A．屋顶对他的支持力变大
B．屋顶对他的支持力变小
C．屋顶对他的摩擦力变大
D．屋顶对他的摩擦力变小

2. 难度：中等

东风雪铁龙公司生产的新款“凯旋”汽车科技含量很高，其中防侧滑的“ESP”系统，中控电脑操作系统等技术都在同类车型中处于领先地位．已知“凯旋”汽车的总质量为1861kg，汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动状态，最后匀减速运动直到停止，从汽车开始运动计时，下表给出了某时刻汽车的瞬时速度，根据表中的数据通过分析，计算可以得出（ ）

时刻（s）	1.0	2.0	3.0	5.0	7.0	9.5	10.5
速度（m/s）	3.0	6.0	9.0	12.0	12.0	9.0	3.0

A．汽车加速运动经历时间为4s
B．汽车开始阶段发动机的牵引力为5583N
C．汽车匀速运动的时间为2s
D．汽车减速运动的时间为1s

3. 难度：中等

科学家们推测，太阳系可能存在着-颗行星，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类-直未能发现它．这颗行星绕太阳的运动和地球相比一定相同的是（ ）
A．轨道半径
B．向心力
C．动能
D．质量

4. 难度：中等

某中学生为发射的“月亮女神号”探月卫星设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图所示，连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值，当加速度竖直向上时电压表的示数为正．这个装置在“月亮女神号”探月卫星发射、运行和撞月过程中，下列说法正确的是（ ）

A．卫星在竖直加速升空和在竖直减速返回地面的过程中，处于超重状态，电压表的示数仍为正
B．卫星在竖直加速升空和在竖直减速撞月的过程中，处于失重状态，电压表的示数为正
C．卫星在圆轨道上运行时，电压表的示数为零
D．卫星在圆轨道上运行时，电压表的示数所对应的加速度值应约为9.8m/s²

5. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，此电动机线圈的电阻为R．当原线圈两端接有正弦交变电流时，变压器的输入功率为P，电动机恰好能带动质量为m的物体以速度v匀速上升，此时理想交流电流表A的示数为I．若不计电动机的机械能损耗，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．电动机输出的机械功率为P
B．变压器的输出功率为mgv
C．副线圈两端电压的有效值为
D．整个装置的效率为

6. 难度：中等

带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动．该电场可能由（ ）
A．一个带负电的点电荷形成
B．一个带正电的点电荷形成
C．两个带等量负的点电荷形成
D．两个带等量正的点电荷形成

7. 难度：中等

等腰三角形内有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，t=0时刻，边长为L的正方形导线框从图示位置沿x轴匀速穿过磁场，取顺时针方向为电流的正方向，则能够正确表示导线框中电流-位移（i-x）关系的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

8. 难度：中等

发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带“+“号的一端接高电势，带“一“号的一端接低电势．某同学用实验的方法测得它两端的电压U．和通过它的电流I的关系数据如下表所示．

U/V		0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4	2.6	2.8	3.0
I/mA		0.4	0.9	1.5	2.3	3.2	4.3	5.4	6.8	9.3	12	15	19	24	30	37

（1）在图乙中的虚线框内画出该同学的实验电路图．（实验用电压表内阻R_V约为10kΩ，电流表内阻R_mA约为100Ω）；
（2）在图丙中的小方格纸上用描点法画出U-I图线．
（3）若发光二极管的最佳工作电压为2.0V，而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成．根据画出的伏安特性曲线上的信息分析，应该串联一个阻值多大的电阻后与电源接成闭合电路，才能使二极管工作在最佳状态？

9. 难度：中等

风洞实验室可产生水平方向的、大小可调节的风力．在风洞中有一固定的支撑架ABC，该支撑架的上表面光滑，是一半径为R的圆弧面，如图所示，圆弧面的圆心在O点，O离地面高为2R，地面上的D处有一竖直的小洞，离O点的水平距．现将质量分别为m_l和m₂的两小球用一不可伸长的轻绳连接按图中所示的方式置于圆弧面上，球m_l放在与圆心O在同一水平面上的A点，球m₂竖直下垂．
（1）在无风情况下，若将两球由静止释放（不计一切摩擦），小球m_l沿圆弧面向上滑行，恰好到最高点C与圆弧面脱离，则两球的质量比m_l：m₂是多少？
（2）让风洞实验室内产生的风迎面吹来，释放两小球使它们运动，当小球m_l滑至圆弧面的最高点C时轻绳突然断裂，通过调节水平风力F的大小，使小球m₁恰能与洞壁无接触地落入小洞D的底部，此时小球m₁经过C点时的速度是多少？水平风力F的大小是多少（小球m₁的质量已知）？

10. 难度：中等

如图所示，真空中有以（r，0）为圆心，半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E．从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电荷量为q，质量为m，不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用．求：
（1）质子射入磁场时速度的大小；
（2）沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间；
（3）与x轴正方向成30°角（如图所示）射入的质子，到达y轴时的速度大小．

11. 难度：中等

（1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐（内有液态丙烷）、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则以下说法中正确的是______．
A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程
D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用
（2）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析气体b的压强、温度、内能的变化情况．

12. 难度：中等

（1）在海地大地震中，设地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．如图所示，一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，在这次地震中，震源地在地震仪的正下方，若在地面上的观察者观察到两振子的振动相差5s，则______
A．P先开始振动，震源距地震仪约36km
B．P先开始振动，震源距地震仪约25km
C．H先开始振动，震源距地震仪约36km
D．H先开始振动，震源距地震仪约25km
（2）2009年10月6日，原香港中文大学校长、“光纤之父”高锟教授获得诺贝尔物理学奖．某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能达到有线制导作用．光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图，其中纤芯材料的折射率n₁=2，包层折射率，光纤长度为km．（已知当光从折射率为n₁的介质射入折射率为n₂的介质时，入射角θ₁、折射角θ₂间满足关系：n₁sinθ₁=n₂sinθ₂）若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间．

13. 难度：中等

（1）2008年度诺贝尔物理学奖授予美国科学家南部阳一郎和两位日本科学家小林诚、利川敏英．到目前为止，人们仍无法解释140亿年前宇宙大爆炸时宇宙起源的幕后力量．如果宇宙大爆炸产生了相同的物质和反物质，它们应当互相抵消，但这并没有发生，每100亿个反物质粒子就有一个额外的物质粒子发生了微小的偏移．这种对称破缺可能是使我们宇宙得以幸存的原因．现在，科学家正在设法寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的电性相反，据此，若有反α粒子，它的质量数为______，电荷数为______．
（2）经过一年多的修复，大型强子对撞机于2009年11月20日首次让质子在环形加速器全程环绕，23 日同时发射的两束方向相反的质子流在4个探测器上顺利地实现了对撞．大型强子对撞机“开足马力”后，把数以百万计的粒子加速至将近每秒钟30万公里，相当于光速的99.99%．这些接近光速的粒子对撞后，会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件，科学家期望能从中发现占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹，从而揭开宇宙起源之谜．设两束质子束对心正碰后，能量全部以光子的形式向外辐射，试求所辐射光子的频率．．