2011年高考物理模拟试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场．图为点电行a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是（）

A．a、b为异种电行，a带电量大于b带电量
B．a、b为异种电荷，a带电量小于b带电量
C．a、b为同种电行，a带电量大于b带电量
D．a、b为同种电荷，a带电量小于b带电量

2. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．物体放出热量，温度一定降低
B．物体内能增加，温度一定升高
C．热量能自发地从低温物体传给高温物体
D．热量能自发地从高温物体传给低温物体

3. 难度：中等

对于一定质量的理想气体，下列四个论述中正确的是（ ）
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大

4. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．天然放射现象与原子核变化有关
B．₇¹⁵N+₁¹H→₆¹²C+₂⁴He是α衰变方程
C．物体吸热，内能一定增大
D．热量能自发地从低温物体传给高温物体

5. 难度：中等

在如图所示的速度图象中，做匀速直线运动的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图所示，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，实线表示其运动轨迹，由图知（ ）

A．粒子带正电
B．粒子运动方向是abcde
C．粒子运动方向是edcba
D．粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长

7. 难度：中等

我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是（ ）
A．“人造太阳”的核反应方程是₁²H+₁³H→₂⁴He+¹n
B．“人造太阳”的核反应方程是₉₂²³⁵U+¹n→₅₆¹⁴¹Ba+₃₆⁹²Kr+3¹n
C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是△E=△mc²
D．“人造太阳”核能大小的计算公式是

8. 难度：中等

如图在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）

A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/s
B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
C．在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度
D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

9. 难度：中等

图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n_l与副线圈的匝数n₂之比为10：1．变压器的原线圈接图乙所示的正弦交流，两个阻值为11Ω的定值电阻串连接在副线圈两端．电压表均为理想电表．则（ ）

A．通过定值电阻的交流频率为50Hz
B．当t=l×l0^-2s时，电压表V₁示数为零
C．当t=1.5×10^-2s时，电压表V₂示数为11V
D．原线圈的输入功率为44W

10. 难度：中等

如图所示的是两个从同一地点出发沿同一方向运动的物体A和B的速度图象，由图可知（ ）

A．A物体先做匀速直线运动，t₁后处于静止状态
B．B物体做的是初速度为零的匀加速直线运动
C．t₂时，A、B两物体相遇
D．t₂时，A、B速度相等，A在B前面，仍未被B追上，但此后总要被追上的

11. 难度：中等

如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的气体（不考虑分子间的作用力），用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是（ ）
A．单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少
B．电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少
C．电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变
D．电流对气体做功一定大于气体对外做功

12. 难度：中等

如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，下列说法正确的是（ ）

A．物体A和卫星C具有相同大小的加速度
B．卫星C的运行速度大于物体A的速度
C．卫星B的加速度大小不变
D．卫星B在P点的运行加速度与卫星C相同

13. 难度：中等

一理想变压器原、副线圈匝数比n₁：n₂=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，其输入电压u随时间t的变化关系如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则（ ）

A．流过电阻的电流是10A
B．与电阻并联的电压表的示数是100V
C．经过1分钟电阻发出的热量是6×10³J
D．变压器的输入功率是1×10³W

14. 难度：中等

如图所示，质量为m的物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑，此过程斜面体B仍静止，斜面体的质量为M，则水平地面对斜面体（ ）
A．有水平向左的摩擦力
B．物块A受的滑动摩擦力大小与mgsinθ的大小关系无法判断
C．支持力为（m+M）g
D．支持力小于（m+M）g

二、解答题

15. 难度：中等

某研究性学习小组通过研究沙堆的形成，测出了沙粒之间的动摩擦因数：观察沙堆的形成，发现由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体．继续下落时，细沙沿圆锥体表面下滑，当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时，细沙不再下滑．如此周而复始，使圆锥体状的沙堆不断增大，如图．由此得出结论：沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关．该小组只用一把皮卷尺就测定了沙粒之间的动摩擦因数（假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．则
①该小组必须测定的物理量是沙堆底面的周长S和______；
②动摩擦因数与这些物理量之间的关系是______

16. 难度：中等

某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的层叠电池．为了测定层叠电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：
A．电流表A₁（满偏电流l0mA，内阻10Ω）；
B．电流表A₂ （0～0.6～3A，内阻未知）；
C．滑动变阻器R（0～100Ω）；
D．定值电阻R（阻值990Ω）；
E．开关S与导线若干．
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图所示的电路，请你按照电路图在图中完成实物连线

（2）该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图所示的I₁一I₂图线（I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数），则由图线可似得到被测电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（保留两位有效数字）

17. 难度：中等

在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R₁=1.0．Ω，定值电阻R₂=99.5．Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关、导线若干．
（1）请在所给方框内，画出实验电路图，其中定值电阻应选用______（选填“R₁”或“R₂”）；
（2）某同学实验测出了电阻箱的电阻R和电流表G的示数I_g，记录数据（见下表）．请在下面坐标图中描点作出-R图线．

次数/物理量	1	2	3	4	5	6
R/Ω	1.6	2.1	2.2	3.2	4.2	5.6
It/mA	2.25	2.00	1.67	1.50	1.25	1.00
/（mA）^-1	0.44	0.50	0.60	0.67	0.80	1.00

（3）根据图线可求得，被测电池的电动势E=______V，内阻为r=______Ω．

18. 难度：中等

为了较精确地测量一只微安表的内阻，要求按照如图所示给出的电路进行测量，实验室中的可供选择的器材如下：
A．待测微安表（量程500μA，内阻约1kΩ）
B．电阻箱R（阻值0～999.9Ω）
C．滑动变阻器R₁（阻值O～10Ω）
D．滑动变阻器R₂（阻值0～1kΩ）
E．电源（电动势2V，内阻不计）

（1）实验中滑动变阻器应选用______．
（2）按照电路图将实物图连成实验电路．
（3）在实验过程中步骤如下：先将滑动变阻器R的滑片P移到最右端，调整电阻箱R的阻值为零，合上开关S，再将滑片P缓慢左移，使微安表上电流满偏，固定滑片P不动，调整R的阻值，使微安表上读数正好是满刻度的2/3，记下此时R的电阻为448.2Ω，那么微安表内阻的测量值应为______，测量值比真实值______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

19. 难度：中等

某行星的质量为M，半径为R，自转周期为T，已知万有引力常量为G，试求：
（1）该行星两极的重力加速度；
（2）该行星“赤道”上的重力加速度；
（3）要从该行星表面发射一颗质量为m的“近地卫星”，至少应该补充多少机械能？

20. 难度：中等

如图，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO₁O₁′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d．现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触且垂直导轨运动，导轨电阻不计）．求：
（1）棒ab在离开磁场右边界时的速度；
（2）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；
（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况．

21. 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．

22. 难度：中等

如图（a）所示，在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向右的电场，电场强度E随时间的变化如图（b）所示．不带电的绝缘小球P₂静止在O点．t=0时，带正电的小球P₁以速度v从A点进入AB区域，随后与P₂发生正碰后反弹，反弹速度大小是碰前的倍，P₁的质量为m₁，带电量为q，P₂的质量m₂=5m₁，A、O间距为L，O、B间距．已知．
（1）求碰撞后小球P₁向左运动的最大距离及所需时间．
（2）讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞．

23. 难度：中等

如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中．一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态．一质量为m、带电量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端为s处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g．

（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t₁；
（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为v_m，求滑块从静止释放到速度大小为v_m的过程中弹簧的弹力所做的功W；
（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象．图中横坐标轴上的t₁、t₂及t₃分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v₁为滑块在t₁时刻的速度大小，v_m是题中所指的物理量．（本小题不要求写出计算过程）