2011年江苏省宿迁市泗阳县致远中学高考物理模拟试卷（三）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声传感器
B．电子秤所使用的测力装置是温度传感器
C．用点电荷代替带电体，应用的是理想模型法
D．伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是等效替代法

2. 难度：中等

如图所示的逻辑电路中能让小灯亮起来的是（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

如图所示，空间中存在着匀强电场，正方体ABCDEFGH中A、B、C、H四点电势分别为φ_A=4V，φ_B=6V，φ_C=9V，φ_H=5V．则下面说法正确的是（ ）

A．把1C正电荷从B点经G点移到H点，电场力做功一定是2J
B．G点电势可能为6V
C．A、G两点的电势差U_AG与D、F两点的电势差U_DF一定相等
D．电场强度方向一定与D、G两点的连线垂直

4. 难度：中等

土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等，线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离R从7.3×10²km延伸到1.4×10³km．设这些颗粒的线速度为v，角速度为ω，周期为T．对所有这些组成环的颗粒来说，它们的（ ）
A．v相同
B．ω相同
C．Rv²相同
D．相同

5. 难度：中等

如图所示，带正电的物块A放在不带电的小车B上，开始时都静止，处于垂直纸面向里的匀强磁场中．t=0时加一个水平恒力F向右拉小车B，t=t₁时A相对于B开始滑动．已知地面是光滑的．AB间粗糙，A带电量保持不变，小车足够长．从t=0开始A、B的速度-时间图象，下面哪个可能正确（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图所示，质量分别为m_A、m_B的两物块A、B叠放在一起，若它们共同沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑．则（ ）

A．A、B间无摩擦力
B．B与斜面间的动摩擦因数μ=tanα
C．A、B间有摩擦力，且B对A的摩擦力对A做负功
D．B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下

7. 难度：中等

在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，下列说法正确的是（ ）

A．A灯和B灯都变亮
B．A灯变亮，B灯变暗
C．电源的输出功率增大
D．电源的工作效率增大

8. 难度：中等

如图所示，质量为m的物体A静止在地面上，上表面带有弯钩．一弹簧秤由弹簧、带有挂钩的拉杆和带有提环的外壳组成．可以认为弹簧秤的总质量集中在外壳上为m，弹簧和拉杆质量忽略不计，弹簧的劲度系数为k．手拿弹簧秤的提环，秤钩钩住物体A，秤体保持竖直，开始弹簧没有形变，示数为零．现竖直向上缓慢提起，当提环提升距离L₁时，A刚要离开地面，此过程手做功W₁、手做功的平均功率为P₁；若匀加速向上提起，提环上升的距离为L₂时，A刚要离开地面，此过程手做功W₂、手做功的平均功率为P₂．假设弹簧秤示数一直在量程范围内，则
（ ）

A．L₁=L₂=
B．W₂＜W₁
C．P₂＞P₁
D．第一次A刚要离开地面时，弹簧秤读数等于（m+m）g

9. 难度：中等

如图所示，粗糙的平行金属导轨倾斜放置，导轨间距l=1m，导轨电阻不计，顶端QQ′之间连接一个阻值为R=1.5Ω的电阻和开关S，底端PP′处有一小段水平轨道相连，匀强磁场B垂直于导轨平面．断开开关S，将一根电阻不计质量为m=4kg的金属棒从AA′处由静止开始滑下，落在水平面上的FF′处；闭合开关S，将金属棒仍从AA′处由静止开始滑下，落在水平面上的EE′处；开关S仍闭合，金属棒从另一位置CC′处由静止开始滑下，仍落在水平面上的EE′处．（忽略金属棒经过PP′处的能量损失，金属棒始终与导轨垂直接触良好）测得相关数据为s=2m，h=5m，x₁=2m，x₂=1.5m，下列说法正确的是（ ）

A．S断开时，金属棒沿斜面下滑的加速度为1m/s²
B．CC′一定在AA′的上方
C．B=2T
D．从AA'处释放时，电阻R上产生的热量为3.5J

二、解答题

10. 难度：中等

某学习小组用如图（1）所示装置探究“加速度和力的关系”．该小组已经测量了两个光电门间的距离为L，窄遮光条的宽度为d，窄遮光条通过两个光电门1、2的时间分别为t₁、t₂，则：

（1）小车的实际加速度可以表示为______（用题中所给物理量表示）
（2）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变．
（3）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a-F关系的点迹（如图（2）所示）．经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生的主要原因可能是______
A．轨道与水平方向夹角太大
B．轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力
C．所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势
D．所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势．

11. 难度：中等

有一根细长而均匀的金属材料样品，横截面为边长等于a的正方形，如图所示．此金属材料重约1〜2N，长约为30cm，电阻约为10Ω．巳知这种金属的电阻率为ρ因管线内部空间截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S，要求实验误差较小，并能测量多组数据．现有如下器材可选：
A．毫米刻度尺B．螺旋测微器
C．电流表（600mA，1.0Ω）D．电流表（3A，0.1Ω）
E．电压表（3V，6kΩ）F．滑动变阻器（2kΩ，0.5A）
G．滑动变阻器（10Ω，2A）H．蓄电池（6V，0.05Ω）
I．开关一个，带夹子的导线若干
（1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有______．（只填代号字母）．
（2）请在方框中画出你的设计方案的实验电路图．
（3）实验中要测量的物理量及其符号是______．
（4）计算金属管线内部空间截面积S的表达式S=______．（用巳知量和所测物理量的符号表示）

12. 难度：中等

（选修模块3-3）
（1）如图1所示，用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），现通过气缸内一电阻丝对气体加热，则图2图象中能正确反映气体的压强p、体积V和温度T之间关系的是______．
（2）一定质量的理想气体从状态A开始做等温膨胀变化到状态B．此过程中气体对外做功为W，则该过程中气体分子的平均动能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），气体______（选填“吸收”或“放出”）热量为______．
（3）某小区为居民专门设计了雨水回收系统，一年可回收雨水量1万吨左右，相当于100户居民一年的用水量．请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水中所含有的水分子数约为多少？设水分子的摩尔质量为M=1.8×l0^-2kg/mol，阿伏加德罗常数取N_A=6.0×l0²³mol^-1．（保留一位有效数字）

13. 难度：中等

（选修模块3-4）
（1）下列说法正确的是______
A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说．
B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
C．当波源相对于观察者运动时，观察者接受到波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应
D．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡处开始计时，以减小实验误差
（2）一列简谐横波沿x轴负方向传播，周期为4s，t=0时刻的波形如图所示．质点O的振动方程为______；质点a平衡位置的坐标x_a=5m．质点b平衡位置的坐标x_b=3m则质点a和质点b比较，______点先到平衡位置处．
（3）如图所示，一束平行单色光由空气斜射入厚度为d的玻璃砖，入射光束在玻璃砖上表面的入射角为θ，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为a，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b，可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c．求：光在玻璃砖中的传播速度v．

14. 难度：中等

（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是______
A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定吸收核能
B．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大
D．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为只有高速运动的粒子才具有波粒二象性
（2）一个中子轰击铀核（）可裂变生成钡（）和氪（）．已知、、和中子的质量分别是m_u、m_Ba、m_Kr、m_n，则此铀裂变反应的方程为______

92

U+

1

n→

141 56

Ba+

92 36

Kr+3

1

n

15. 难度：中等

如图所示，长为L的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，在细线的下端另一个质量为m的铁球（可视作质点），球离地的高度h=L，当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂．现让环与球一起以的速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止，A离右墙的水平距离也为L．不计空气阻力，已知当地的重力加速度为g，试求：
（1）在环由运动到被挡住而立即停止瞬间绳对小球的拉力大小如何变化？变化了多少？
（2）在环停止以后的运动过程中，铁球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少？

16. 难度：中等

（强化班学生做）如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B₁，E的大小为0.5×10³V/m，B₁大小为0.5T．第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B₂，磁场的下边界与x轴重合．一质量m=1×10^-14kg、电荷量q=1×10^-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B₂区域．一段时间后，微粒经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出．M点的坐标为（0，-10），N点的坐标为（0，30），不计微粒的重力，g取10m/s²．求：
（1）请分析判断匀强电场E₁的方向并求出微粒的运动速度v；
（2）匀强磁场B₂的大小为多大；
（3）B₂磁场区域的最小面积为多少？

17. 难度：中等

相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m₁=1kg的金属棒ab和质量为m₂=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计．ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放．（g=10m/S²）
（1）求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；
（2）已知在2s内外力F做功40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；
（3）求出cd棒达到最大速度所需的时间t，并在图（c）中定性画出cd棒所受摩擦力f_cd随时间变化的图线．