2012年山东省德州市陵县一中高考物理模拟试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

冬天当我们脱毛绒衫时，静电经常会跟你开个小玩笑，下列说法正确的是（ ）
A．在将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷
B．若不产生放电现象，在将外衣脱下的过程中内外两衣之间间隔增大，衣物上电荷的电势能将减小
C．脱衣时如果人体带上了电荷，当手接近金属门把时，会造成对人体轻微的电击
D．如果内外两件衣物可看做电容器的两极，并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定，随着两衣间距离的增大，两衣间电容变小，则两衣间的电势差也将变小

2. 难度：中等

两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图所示．己知小球a和b的质量之比为，细杆长度是球面半径的倍．两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角θ是（ ）

A．45°
B．30°
C．22.5°
D．15°

3. 难度：中等

图示为全球定位系统（GPS）．有24颗卫星分布在绕地球的6个轨道上运行，它们距地面的高度都为2万千米．已知地球同步卫星离地面的高度为3.6万千米，地球半径约为6400km，则全球定位系统的这些卫星的运行速度约为（ ）
A．3.1km/s
B．3.9km/s
C．7.9km/s
D．1l.2km/s

4. 难度：中等

为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小，让钢球从某一高度竖直落下进入某种液体中运动，用闪光照相的方法拍摄钢球在不同时刻的位置，如图所示．已知钢球在液体中所受浮力为F_浮，运动时受到的阻力与速度大小成正比，即F=kv，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为d，钢球的质量为m，则阻力常数k的表达式是（ ）

A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

把一钢球系在一根弹性绳的一端，绳的另一端固定在天花板上，先把钢球托起（如图所示），然后放手．若弹性绳的伸长始终在弹性限度内，关于钢球的加速度a、速度v随时间t变化的图象，下列说法正确的是（ ）

A．甲为a-t图象
B．乙为a-t图象
C．丙为v-t图象
D．丁为v-t图象

6. 难度：中等

如图虚线框内为高温超导限流器；它由超导部件和限流电阻并联组成．超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I＞Ic时，将造成超导体失超，从超导态（电阻为零，即R₁=0Ω）转变为正常态（一个纯电阻，且R₁=3Ω），以此来限制电力系统的故障电流．已知超导临界电流Ic=1.2A，限流电阻R₂=6Ω，小灯泡L上标有“6V，6W”的字样，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω．原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现L突然发生短路，则（ ）
A．灯泡己短路前通过R₂的电流为A
B．灯泡L短路后超导部件将由超导状态转化为正常态
C．灯泡L短路后通过R₁的电流为4A
D．灯泡L短路后通过R₂的电流为A

7. 难度：中等

如图所示，矩形区域中虚线为静电场中的一簇等势线．己知某粒子以初速度v沿与等势线平行的方向由A点进入电场，刚好自c点以速率v_t离开电场，设粒子只受电场力，则下列说法中正确的是（ ）

A．若只增大v，粒子将从dc边离开电场，离开电场的速率可能大于v_t
B．若只增大v，粒子将从bc边离开电场，离开电场的速率大于v_t
C．若只减小v，粒子将从dc边离开电场，离开电场的速率小于v_t
D．若只减小v，粒子将从bc边离开电场，离开电场的速率小于v_t

8. 难度：中等

如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内虚线右侧有一匀强磁场区域，磁感应强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部进入的过程中，外力F所做的功为（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

9. 难度：中等

信阳高中高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景．它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆．光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光．
（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到______光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；
（2）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引．则只有质量超过______kg的车辆违规时才会被记录．（重力加速度取10m/s²）

10. 难度：中等

LED发光二极管具有体积小、亮度高、能耗低、寿命长等诸多优点，被人们誉为是本世纪的新型光源，已广泛应用电脑、手机等电子产品中．有一种LED手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的，其发光效率很高．它在正常工作时，正向电压约2.8V，电流在1OmA左右．现取这样一只发光二极管（电路符号可用一一表示），要测量它的伏安特性，提供有下列的实验器材：
A电源E（电动势为4V，内阻约为2Ω）；
B．滑线变阻器R（阻值0〜20Ω）；
C．电流表A₁（量程15mA，内阻约为10Ω）；
D．电流表A₂（量程0.6A，内阻约为5Ω）
E．电压表V₁ （量程3V，内阻约为1KΩ）
F．电压表V₂（量程15V，内阻约为10KΩ）
G．开关及导线若干；则
（1）电流表应选、电压表应选．
（2）并在方框中画出电路图．

11. 难度：中等

如图甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的细杆与水平面成θ=37°固定，质量m=1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点．现有水平向右的风力F作用于小球上，经时间t₁=2s后停止，小球沿细杆运动的部分v-t图象如图乙所示．试求：（取g=10m/s²，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）

（1）在0～2s内的加速度a₁和2～4s内的加速度a₂．
（2）风对小球的作用力F的大小．

12. 难度：中等

如图的环状轨道处于竖直面内，它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成．以水平线MN和PQ为界，空间分为三个区域，区域Ⅰ和区域Ⅲ有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，区域Ⅰ和Ⅱ有竖直向上的匀强电场．一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内，它与两根直轨道间的动摩擦因数为μ（0＜μ＜1），而轨道的圆弧形部分均光滑．将小环在较长的直轨道CD下端的C点无初速释放（已知区域Ⅰ和Ⅱ的匀强电场场强大小为E=，重力加速度为g），求：
（1）小环在第一次通过轨道最高点A时速度vA的大小；
（2）小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道压力？
（3）若从C点释放小环的同时，在区域Ⅱ再另加一垂直于轨道平面向里的水平匀强电场，其场强大小为E′=，则小环在两根直轨道上通过的总路程多大？

13. 难度：中等

两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T²～L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是______（选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比=______．

三、填空题

14. 难度：中等

如图所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与BD重合．一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上．使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ（θ＜
90°），观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动．
①在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是    ；
A．折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动
B．折射光斑的亮度逐渐变暗
C．折射角一定小于反射角
D．反射光线转过的角度为θ
②当玻璃砖转至θ=45°时，恰好看不到折射光线．则此玻璃砖的折射率n=    ．

15. 难度：中等

已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV，入射光的波长应为    m．（h=6.7х10^-34Js）

四、解答题

16. 难度：中等

质量为M的木块在水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹以水平速度v击中木块并与其一起运动（击中时间极短），若木块与水平面间的动摩擦因数为μ，则木块在水平面上滑行的距离大小为多少？