2011年山东省实验中学高考物理一模试卷（解析版）

一、解答题

1. 难度：中等

如图所示，水平路面CD的左侧有一固定的平台，平台上表面AB长s=3m．光滑半圆轨道AFE竖直固定在平台上，圆轨道半径R=0.4m，最低点与平台AB相切于A．木板M长度L=2m，上表面与平台等高，可看做质点的小物块m放在板的最右端，并随板一起向左运动，当板的左端距离平台L′=2m时，板与物块的速度v=8m/s，当板与平台碰撞后板M立即停止运动，物块瞬时速度不变，已知板与路面的动摩擦因数μ₁=0.05，物块与板上表面及轨道AB的动摩擦因数都为μ₂=0.1，物块质量m=1kg，取g=10m/s²．
（1）求木板M与平台碰前瞬间的速度；
（2）求物块进入圆轨道时对轨道上A点的压力；
（3）判断物块能否到达圆轨道的最高点E，如果能，求物块离开E后在平台上的落点到A的距离；如果不能，则说明理由．

2. 难度：中等

选做部分．一定质量理想气体的p-V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度T_a=300K，在状态b时的体积V_b=22.4L求：（1）气体在状态b时的温度T_b；
（2）气体在状态c时的体积V_c；
（3）试比较气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系，并简要说明理由．

3. 难度：中等

选做部分 在某介质中形成的一列简谐波，t=0时刻的波形如图所示．若波向右传播，t=0时刻刚好传到A点，且再经过0.6s，P点开始振动．由此可以判断该列波的周期T=______s：从t=0时起到P点第一次达到波峰时止，O点所经过的路程s=______cm．

4. 难度：中等

选做部分图所示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R=20cm，折射率为，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：
①光在圆柱体中的传播速度；
②距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点．

5. 难度：中等

选做部分 在下列四个核反应方程中，x₁、x₂、x₃和x₄各代表某种粒子
①₁³H+x₁→₂⁴He+¹n   ②₇¹⁴N+₂⁴He→₈¹⁷O+x₂ ③₄⁹Be+₂⁴He→₆¹²C+x₃ ④₁₂²⁴Mg+₂⁴He→₁₃²⁷Al+x₄
以下判断中正确的是______
A．x₁是质子        B．x₂是中子         C．x₃是中子          D．x₄是质子

6. 难度：中等

选做部分如图所示，质量为m=1kg的滑块，以v=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车足够长，质量M=4kg．求：
①滑块与小车的共同速度v；
②整个运动过程中产生的内能E．

二、选择题

7. 难度：中等

如图甲所示，在圆柱体上放一物块P，圆柱体绕水平轴O缓慢转动，从A转至A′的过程，物块与圆柱体保持相对静止，从起始位置为出发点，则图乙反映的是该过程中（ ）
A．重力随角度变化的规律
B．支持力随时间变化的规律
C．摩擦力随角度变化的规律
D．合外力随时间变化的规律

8. 难度：中等

从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度图象如图所示．在0～t₂时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．I物体所受的合外力不断增大，II物体所受的合外力不断减小
B．在第一次相遇之前，t₁时刻两物体相距最远
C．t₂时刻两物体相遇
D．I、II两个物体的平均速度大小都是

9. 难度：中等

在电梯内的地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m的物体．当电梯静止时，弹簧被压缩了x；当电梯运动时，弹簧又被压缩了．则电梯运动的情况可能是（ ）
A．以大小为的加速度加速上升
B．以大小为的加速度减速上升
C．以大小为的加速度加速下降
D．以大小为的加速度减速下降

10. 难度：中等

设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v₁，加速度为a₁；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a₂，第一宇宙速度为v₂，地球的半径为R，则下列比值正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，可以判断（ ）

A．a、b两点比较，粒子的加速度在b点时较大
B．a、b两点比较，粒子的电势能在a点时较大
C．粒子可能带负电，在b点时速度较大
D．粒子一定带正电，动能先变小后变大

12. 难度：中等

如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压μ=311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₂为用半导体热敏材料（电阻率随温度升高而减小）制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A₂为值班室的显示器，显示通过R₁的电流，电压表V₂显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R₃为一定值电阻．当传感器R₂所在处出现火情时，以下说法中正确的是（ ）

A．A₁的示数增大，A₂的示数减小
B．A₁的示数增大，A₂的示数增大
C．V₁的示数增大，V₂的示数增大
D．V₁的示数不变，V₂的示数减小

13. 难度：中等

如图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处．在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t=0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的（ ）

A．
B．
C．
D．

三、解答题

14. 难度：中等

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U、频率为f的交流电源上，从实验打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点与起始点O的距离为s，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则

（1）从起点O开始到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_P=______，重锤动能的增加量为△E_k=______．
（2）根据题设条件，还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g=______，
经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原因是：______．

15. 难度：中等

现要同时测电阻R的阻值、电源的电动势E及内阻r，给定的器材有：两个电压表、电流表、变阻器R、待测的定值电阻R、电池、开关S及导线若干．某同学设计了如图甲所示的电路．闭合电键S，调制滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压表1、电压表2和电流表测得数据：并根据测量数据分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线，不考虑电流表、电压表在测量过程中对电路的影响，请回答下列问题：
①根据图中的M、N两条直线可知______
A．直线M是根据电压表1和电流表的数据画得的
B．直线M是根据电压表2和电流表的数据画得的
C．直线N是根据电压表1和电流表的数据画得的
D．直线N是根据电压表2和电流表的数据画得的
②图象中两直线交点处电路中的工作状态是______
A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端       B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R上消耗的功率为0.5W          D．电源的效率达到最大值

③根据图可以求得电源电动势E=______V，内电阻r=______Ω

16. 难度：中等

如图所示，在x轴下方存在着正交的电场与磁场，电场沿x轴正方向，电场强度E₁=20N/C，磁场垂直纸面向里，磁感应强度B₁=5T．一个质量m=3g，带电荷量q=2×10^-3C的带电小球自y轴上的M点沿直线匀速运动到x轴上的N点，且已知OM=4m．在x轴上方存在正交的电场E₂与磁场B₂（图中均未画出），小球在x轴上方做圆周运动，恰好与y轴相切，运动轨迹如图所示．（g=10m/s²，sin37°=0.6），试求：
（1）小球运动的速率v；
（2）电场E₂的大小与方向；
（3）磁场B₂的大小与方向．