2011年江苏省无锡市宜兴市高考物理模拟试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

一个机要仓库有一扇很大的电动仓库门，门上装有三把锁，三个机要员各有一把锁的钥匙，只有三人同时转动自己的钥匙（闭合自己的开关），才能通过一个继电器把门打开．图中的S₁、S₂、S₃是三个锁内的开关，J为继电器（图中未画电动机的电路）．则方框内符合要求的门电路是（ ）
A．与门
B．或门
C．非门
D．与非门

2. 难度：中等

直径为D的圆柱形桶内放入两个直径为d（2d＞D）的光滑圆球，如图所示，其中只与球的重力有关而与桶的直径D无关的力是（ ）

A．球对桶底的压力
B．下面的球对桶侧面的压力
C．上面球对桶侧面的压力
D．上球对下球的压力

3. 难度：中等

酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比，R为定值电阻．以下关于电压表示数的倒数与酒精气体浓度的倒数之间关系的图象，正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5：1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串连接在副线圈上，如图所示．电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈中的电流之比为5：1
B．若滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，则1min内产生的热量为2904J
C．电压表的读数为44V
D．若将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表读数均减小

5. 难度：中等

X轴上有两点电荷Q₁和Q₂，Q₁和Q₂之间连线上各点电势高低如图曲线所示（AP＞PB），选无穷远处电势为0，从图中可以看出（ ）

A．Q₁电量一定小于Q₂电量
B．Q₁和Q₂一定是同种电荷
C．P点电场强度是0
D．Q₁和Q₂之间连线上各点电场方向都指向Q₂

6. 难度：中等

如图，质量为m₁的木块受到向右的拉力F的作用沿质量为m₂的长木板上向右滑行，长木板保持静止状态．已知木块与木板之间的动摩擦因数为μ₁，木板与地面之间的动摩擦因数为μ₂，则（ ）

A．木板受到地面的摩擦力大小一定为μ₁m₁g
B．木板受到地面的摩擦力大小一定为μ₂（m₁g+m₂g）
C．若改变F大小，且满足F＞μ₂（m₁g+m₂g）时，木板便会开始运动
D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动

7. 难度：中等

2007年10月24日，我国第一颗探月卫星“嫦娥一号”成功发射，标志着我国航天事业取得巨大成就．卫星发射后，假设地-月转移轨道阶段可以简化为：绕地球做匀速圆周运动的卫星，在适当的位置P点火，进入Q点后被月球俘获绕月球做匀速圆周运动，已知月球表面重力加速度为g，月球半径为R，“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为r，从发射“嫦娥一号”到在绕月轨道上正常运行，其示意图如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A．在P点启动火箭向运动方向喷气
B．在Q点启动火箭向运动方向喷气
C．“嫦娥一号”在绕月轨道上运行的速率为
D．“嫦娥一号”在绕月轨道上运行的速率为

8. 难度：中等

如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑臂P向上移动时，下列判断中正确的是（ ）

A．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值
B．a、b两灯变亮，c灯变暗
C．电源输出功率增大
D．电源的供电效率增大

9. 难度：中等

如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）

A．感应电流方向不变
B．CD段直线始终不受安培力
C．感应电动势最大值E=Bav
D．感应电动势平均值

二、解答题

10. 难度：中等

（1）如图1中甲图的游标卡尺的读数是______cm．乙图的螺旋测微器的读数是______mm．

（2）某同学用如图2中甲图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．乙图为实验中得到的一条 纸带，在纸带上用0、1、2、3、4、5、6…标出计数点．
①已知打点1时重力势能为0，要验证打点4时重物的机械能守恒，在纸带上必须测出______．
②该同学根据测出的数据准确地计算出各计数点时重物的机械能，发现打后一个点时机械能都比打前一个点时机械能小，其原因可能是______ （只要求说出一种）．
③若在数据处理时所用的重力加速度比本地的重力加速度偏大，不考虑其它因素产生的误差，将使打后一个点时机械能都比打前一个点时机械能______．

11. 难度：中等

为测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下：
（A）待测电压表V（量程3V，内阻未知）
（B）电流表A（量程3A，内阻0.01Ω）
（C）定值电阻R（阻值2kΩ，额定电流50mA）
（D）电池组E（电动势小于3V，内阻可忽略）
（E）多用电表
（F）开关S₁、S₂
（G）导线若干
有一同学利用上述所给的器材，进行如下实验操作：
①用多用电表进行粗测：多用电表电阻挡有三个倍率，分别是×l00Ω、×10Ω和×1Ω．该同学选择×l0Ω倍率，用正确的操作方法测量，发现指针偏转角度太小．为了较准确地进行测量，应选用______倍率．若这时刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果是______kΩ．

②为了更准确的测出此电压表内阻大小，该同学设计了甲、乙 两实验电路．你认为其中较为合理的是______电路．（填“甲”或“乙”），理由是______．
③用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量是______．
用上述所测各量表示电 压表内阻R_v=______．

12. 难度：中等

以下说法中正确的有______
A．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动
B．两个分子从相距较远（分子力忽略）开始靠近，直到不能再靠近的过程中，分子力先增大再减小至零然后又增大，分子势能先减少后增加
C．从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关
D．物理性质表现为各向同性的物体一定是非晶体
E．任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能．

13. 难度：中等

如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A、B、C 的体积V_A、V_B、V_C关系为______； A→B→C整个过程中______热量．（填“需吸收”、“需放出”或“既不吸收也不放出”）

14. 难度：中等

①在“油膜法估测分子直径”实验中，有以下实验步骤：
A．用滴管往小量筒中滴入体积为V的油酸酒精溶液（体积浓度为n%），记下滴入的滴数N₁；
B．将浅盘中倒入约2cm 深的水，将适量痱子粉均匀撒在水面上；
C．将一滴油酸溶液滴在浅盘中，待油膜稳定后，将玻璃放在浅盘上，用彩笔画出油酸薄膜的形状；
D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸（每小格的面积为s）上，数出轮廓内的方格数N₂；
E．计算出油膜的直径d=______．
②已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，油膜法估测出其分子直径为d，则可以估算出阿伏伽德罗常数N_A=______．

15. 难度：中等

以下说法中不正确的有______
A．作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度和速度
B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
C．一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象
D．水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这说明了光是一种波
E．在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场．

16. 难度：中等

一列火车以接近光的速度从我们身边飞驶而过，根据相对论的时空观可以判断：地面上的人感到车厢的形状将______，车厢里的人感到地面上的一切物理、化学及生命过程将______．

17. 难度：中等

如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线OA适当位置先后竖直插上P₁、P₂两枚大头针，如图放上玻璃砖（如粗黑线所示），然后插上P₃、P₄大头针．
①其中他确定P₃大头针位置的方法应当是：______．
②若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示．该同学还用圆规做了一个以O为圆心，半径与玻璃砖相同的半圆（如图中虚线所示）．则这位同学测出玻璃砖的折射率n=______．

18. 难度：中等

以下说法中正确的有______
A．一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若仅使入射光的强度减弱，那么从金属表面逸出的光电子的最大初动能将变小
B．大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性
C．电子的发现说明原子是可分的，天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构
D．放射性同位素Th232经α、β衰变会生成Rn86，其衰变示意方程为，其中x=3，y=1
E．原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关．

19. 难度：中等

黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为能量子ε=hν．
1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子说并成功解释了光电现象中有关极限频率、最大初动能等规律，并因此获得诺贝尔物理学奖．请写出爱因斯坦光电效应方程：______；
1913年玻尔又受以上两位科学家的启发，把量子理论应用到原子结构中，假设了电子轨道及原子的能量是量子化的，并假定了能级跃迁时的频率条件，成功地解释了氢原子光谱的实验规律．请写出电子从高能定态（能量记为E_m）跃迁至低能态（能量记为E_n）时的频率条件方程：______．

20. 难度：中等

某同学设计了一个用打点计时器研究“动量守恒定律”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带．
①长木板右端下面垫放一小木片的原因是______；

②若已测得打点纸带如图（b）所示，A为运动的起点，各计数点间距分别记为AB、BC、CD和DE，用天平测得A、B两车的质量分别为m_A、m_B．，则需验证的表达式为：______．

21. 难度：中等

如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一长为l的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球．已知O点到斜面底边的距离s_OC=L． 
（1）试证明小球只要能在光滑斜面上做完整的圆周运动，则在最高点A和最低点B时细线上拉力之差为恒量．
（2）若小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，小球运动到A点或B点时细线断裂，若两种情况下小球滑落到斜面底边时到C点的距离相等，则l和L应满足什么关系？

22. 难度：中等

如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37°，底端接电阻R=1.5Ω．金属棒ab的质量为m=0.2kg．电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上从x=0处由静止开始下滑，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，虚线为一曲线方程y=0.8sin（x）m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）． 
问：（1）当金属棒ab运动到X_o=6m处时，电路中的瞬时电功率为0.8w，此时金属棒的速度多大？
（2）在上述过程中，安培力对金属棒ab做了多少功？
（3）若金属棒以2m/s的速度从x=0处匀速下滑至X_o=6m处，电阻R上产生的焦耳热为多大？

23. 难度：中等

如图所示，一质量为m=1kg、带电量q=+0.1C的有孔小球，穿在动摩擦因数为μ=0.5的水平横杆的左端，杆长为L=10m，小球具有初速度v=10m/s，同时给小球加一竖直向上的推力F=0.5v（v为小球运动速度）．历时t=2s后小球离开横杆，同时撤去F，整个装置处在水平向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，g取10m/s²．
求（1）小球位于棒最左端时的加速度．
（2）整个过程中小球克服摩擦力所做的功．
（3）利用运动的合成与分解，求解小球离开棒后的最大速度及离棒所在直线的最远距离．