2011年江苏省徐州市新沂一中高考物理模拟试卷（三）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体处于完全失重状态，则地球的转速应为原来的（ ）
A．倍
B．倍
C．倍
D．倍

2. 难度：中等

如图所示，从光滑的圆弧槽的最高点滑下的小滑块，滑出槽口时速度方向为水平方向，槽口与一个半球顶点相切，半球底面为水平，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为R₁，半球的半径为R₂，则R₁和R₂应满足的关系是（ ）

A．R₁≤R₂
B．
C．R₁≥R₂
D．

3. 难度：中等

如图所示电路，电源内阻为r，定值电阻R₁的阻值小于变阻器R的总阻值，闭合K，当滑片P在变阻器的中点时，电压表V的示数为U，电流表A的示数为I，则当滑片P从变阻器中点向上滑动的过程中（ ）

A．U一直减小，I一直增大
B．U先增大后减小，I先减小后增大
C．流过r的电流先减小后增大，I一直增大
D．U与I的乘积一直增大

4. 难度：中等

一矩形通电线框abcd可绕其中心轴OO′自由转动，它处在与OO′垂直的匀强磁场中，在图示位置由静止释放时（ ）
A．线框静止，四边受到指向线框外部的磁场力
B．线框静止，四边受到指向线框内部的磁场力
C．线框转动，ab转向纸外，cd转向纸内
D．线框转动，ab转向纸内，cd转向纸外

5. 难度：中等

如图一个铁球从竖立在地面的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧并将弹簧压缩，在压缩的全过程中，弹簧均为弹性形变，那么当弹簧压缩量最大时（ ）

A．球所受合力最大，但不一定大于重力值
B．球的加速度最大，且一定大于重力加速度值
C．球的加速度最大，有可能等于重力加速度值
D．球所受弹力最大，该弹力大于1倍重力值小于2倍重力值

6. 难度：中等

在灭火抢险的过程中，有时要借助消防车上的梯子进行救人或灭火作业，如图9所示．已知消防车梯子的下端用摩擦很小的铰链固定在车上，上端靠在摩擦很小的竖直玻璃幕墙上．消防车静止不动，被救者沿梯子匀速向下运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．铰链对梯子的作用力逐渐减小
B．墙对梯子的弹力不变
C．地面对车的摩擦力逐渐增大
D．地面对车的弹力不变

7. 难度：中等

在上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果，假设人体受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的，风洞内人体可上下移动的空间总高度为H．开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移；后来，人从最高点A开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则有（ ）
A．表演者向上的最大加速度是g
B．表演者向下的最大加速度是
C．B点的高度是
D．由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH

8. 难度：中等

如图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止．现对小球沿杆方向施加恒力F，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kυ（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，已知小球运动过程中未从杆上脱落，且F＞μmg．下列说法正确的是（ ）

A．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止
B．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动
C．小球的最大加速度为
D．恒力F，的最大功率为

9. 难度：中等

 如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是B的二倍，A的密度是B的，A的电阻是B的4倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速下落，那么（ ）
A．B框一定匀速下落
B．进入磁场后，A、B中感应电流强度之比是2：1
C．二框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量相等
D．二框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为1：1

二、解答题

10. 难度：中等

在实验室中用游标卡尺（图1）测量一物体长度的读数是______厘米，螺旋测微仪测量金属丝的直径时，由图2可知金属丝的直径是______毫米．
（2）某学生利用图示3装置验证机械能守恒定律．他在水平桌面上用练习本做成一个斜面，将-个钢球从斜面上某一位置滚下，并采取如下步骤测量钢球到达桌面的速度，
A．让钢球从斜面上某一位置无初速释放，离开桌面后落到地面上，记下落地点的位置P
B．用刻度尺测量在地面上的落点P与桌边沿的水平距离x；
C．______；
D．根据上述测量计算出钢球离开桌面的初速度v．
①请完成步骤C的内容，并用测量的物理量写出初速度v的计算表达式______

11. 难度：中等

甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻．实验室提供的器材：电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、多用电表、滑动变阻器R、电源、开关S、导线及若干个定值电阻．
（1）连好电路后，当该同学闭合开关S，发现电流表的示数为0，电压表的示数不为0．检查各接线柱均未接错，接触良好，且电路未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接bc和de时，示数均为0，把两表笔接cd时，示数与电压表的示数相同，由此可推断故障是______．

I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
U/V	2.93	2.87	2.85	2.77	2.75	2.70

（2）排除故障后，该同学顺利完成实验数据的测量，如下表所示．并根据数据在空白的坐标纸上，作出乙图所示的U-I图线，该图存在多处不妥之处，请指出．（能指出两处不妥之处的该小题得满分）．
（3）①为了在实验中保护电流表和调节电阻时电流表、电压表的示数变化均明显，乙同学对甲同学的实验进行改进，设计了如图丙所示的电路，丙图中电阻R应选取下列备选电阻______（用字母表示）．
A．1Ω B．5Ω           C．10Ω            D．20Ω
②若乙同学用图丙的实验电路进行实验，只测得两组数据为I₁、U₁、I₂、U₂．则该电源内电阻r=______（请用物理量的字母表示）

12. 难度：中等

（选修模块3-3）
（1）下列说法正确的是______．
A．机械能全部变成内能是不可能的，从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的
B．布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
C．一定量的0℃的水结成0℃的冰，内能一定减小
D．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学的各向异性的特点
（2）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸砸酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液．
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒．记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．
③在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．
④测得此油膜面积为3.6×10²cm²．利用数据可求得油酸分子的直径为______m．（保留2位有效数字）
（3）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气．现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热．
①关于汽缸内气体，下列说法正确的是______．
A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少
B．所有分子的速率都增加
C．分子平均动能增大
D．对外做功，内能减少
②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：
（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；
（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量．

13. 难度：中等

（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______
A．牛顿环是薄膜干涉的结果，当用频率更低的单色光照射时，牛顿环变密
B．麦克尔孙-莫雷实验结果表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的
C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长．
D．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
（2）如图所示，A、B、C为等腰棱镜，D为AB的中点，a、b两束不同频率额的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点是D的距离相等，两束光通过棱镜折射后相交于图中P点．则a光通过棱镜的时间______b光通过棱镜的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）．a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射临界角______b光发生全反射临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0.3s质点a第一次达到波峰位置，则质点b的起振方
向为______，质点b的位移大小为5的时刻为______s．

14. 难度：中等

（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是______
A．黑体辐射时电磁波的强度波长的分布只与黑体的温度有关
B．比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定
C．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
D．用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高
（2）如图所示为氢原子的能级图．让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为______eV．用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是______eV．
（3）静止的⁶₃Li核俘获一个速度v₁=7.7×10⁴m/s的中子而发生核反应，生成两个新核．其中⁴₂He的速度大小为v₂×10⁴m/s，其方向与反应前中子速度方向相同．①写出上述核反应方程______．②另一新核的速度大小为______．

15. 难度：中等

如图所示，在距地面高为H=45m处，某时刻将一小球A以初速度v=10m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度沿水平地面同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因素为μ=0.4，A、B均可视为质点，空气阻力不计，求：
（1）A球落地时的速度大小；
（2）A球落地时，A、B之间的距离．

16. 难度：中等

如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω，R₁=3Ω，R₂=6Ω．间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10^-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）．现调节滑动变阻器R，使小球恰能静止在A处；然后再闭合K，待电场重新稳定后释放小球p．取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压；
（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）小球p到达杆的中点O时的速度．

17. 难度：中等

如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L₁=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5Ω的电阻；质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L₂=4m，棒与导轨垂直并保持良好接触．整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示．（g=10m/s²）
（1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流多大？方向如何？
（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F，求当t=2s时，外力F的大小和方向；
（3）5s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出该位置与棒初始位置相距2.4m，求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热．