2011年陕西省西安市高考物理三模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．伽利略探究物体下落规律的过程所用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论
B．打雷时，呆在木屋里比呆在汽车里更安全
C．牛顿在寻找万有引力的过程中，他没有利用牛顿第二定律，但他用了牛顿第三定律
D．人造地球卫星的第一宇宙速度是指卫星在近地圆轨道上的速度，是对地心的速度

2. 难度：中等

如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（ ）
A．只增加绳的长度
B．只增加重物的重量
C．只将手指向下移动
D．只将手指向上移动

3. 难度：中等

如图所示，悬挂在小车支架上的摆长为l的摆，小车与摆球一起以速度v匀速向右运动．小车与矮墙相碰后立即停止（不弹回），则下列关于摆球上升能够达到的最大高度H的说法中，正确的是（ ）

A．若，则H=l
B．若，则H=2l
C．当v很大时，可以使上升的最大高度
D．上述说法都正确

4. 难度：中等

有一场强方向与x轴平行的静电场，电势φ随坐标x的变化的图线如图所示，如规定x轴正方向为场强的正方向，则该静电场的场强E随x变化的图线应是图中的哪一个？（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

人类为探测月球是否存在水分，于2009年10月9日利用一支火箭和一颗卫星连续撞击月球．据天文学家测量，月球的半径约为1800km，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6，月球表面在阳光照射下的温度可达127°C，而此时水蒸气分子的平均速率达2km/s，下列说法正确的是（ ）
A．卫星撞月前应先在原绕月轨道上加速
B．卫星撞月前应先在原绕月轨道上减速
C．由于月球的第一宇宙速度大于2km/s，所以月球表面可能有水
D．由于月球的第一宇宙速度小于2km/s，所以月球表面在阳光照射下不可能有水

6. 难度：中等

如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R₁、R₂的两端电压与电流的关系图线，若这两个电阻分别接到这个电源上，则（ ）
A．R₁接在电源上时，电源的效率高
B．R₂接在电源上时，电源的效率高
C．R₁接在电源上时，电源的输出功率大
D．电源的输出功率一样大

7. 难度：中等

A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图所示，A、B始终相对静止，则下列说法正确的是（ ）

A．在t时刻，A、B之间的摩擦力最大
B．在t时刻，A、B的速度最大
C．2t时刻，A、B回到出发点
D．在0-2t时间内，摩擦力对A做功不为零

8. 难度：中等

如图所示，一个遵命回路由两部分组成，右侧是水平面上的电阻为r的圆形导线；置于竖起方向均匀变化的磁场B₁中，左侧是光滑的倾角为θ的平行斜面导轨，宽度为d，其电阻不计．磁感应强度为B₂的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，下列判断不正确的有（ ）
A．圆形线圈中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱
B．导体棒a、b受到的安培力大小为mgsinθ
C．回路中的感应电流为
D．圆形导线中的电热功率为

二、填空题

9. 难度：中等

桥梁建筑工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量，用E表示，即：；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材：不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计了如图所示的实验．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m（不超量程）．
（1）在一次测量中：
a．螺旋测微器如图所示，其示数为     mm；
b．游标卡尺如图所示，其示数为     mm；
（2）用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E=    ．

10. 难度：中等

测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．
器材有：
A．待测螺线管L（符号）：绕制螺线管金属丝的电阻率ρ=5.0×10^-7Ω•m，电阻R₁约为100Ω
B．螺旋测微器
C．电流表G：量程100μA，内阻R_G=500Ω
D．电压表V：量程6V，内阻R_V=4kΩ
E．定值电阻R：R=50Ω
F．滑动变阻器R'：全电阻约1kΩ
G．电源E：电动势9V，内阻忽略不计
H．电键S一个，导线若干
（1）按图甲所示电路测量金属丝的电阻，请在图乙的实物图上连线．
（2）若测得的金属丝直径用d表示，电流表G的读数用I表示，电压表V的读数用U表示，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L=    ．

三、解答题

11. 难度：中等

一辆执勤的警车停在直公路边，当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经t=2s警车发动起来，以加速度a=2m/s²做匀加速运动，问：
（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？
（2）若警车能达到的最大速度是v_max=12m/s，达到最大速度后匀速运动，则警车发动起来后至少要多长时间才能追上违章的货车？

12. 难度：中等

如图，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO₁O₁′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d．现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触且垂直导轨运动，导轨电阻不计）．求：
（1）棒ab在离开磁场右边界时的速度；
（2）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；
（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况．

四、选择题

13. 难度：中等

关于分子运动，下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹
C．当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大
D．物体温度改变时物体分子的平均动能不一定改变

14. 难度：中等

以下说法正确的是（ ）
A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．光在介质中的速度大于光在真空中的速度
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场

15. 难度：中等

如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（ ）
A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高
C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV
D．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV

五、解答题

16. 难度：中等

如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连．已知大气压强为1.0×10⁵Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m²，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略．开始时被封闭的气体压强为1.0×10⁵Pa、温度为27°C，试求：
缓慢升高气体温度，气缸恰好开始向左运动时气体的压强P和温度t．

17. 难度：中等

一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，求：
①若从波传到平衡位置在x=1m处的M质点时开始计时，此时波形如图，那么经过多长时间，平衡位置在x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置？
在答卷上准确画出所求时刻弹性绳上的波形．
②从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88cm时，N质点振动通过的总路程是多少？

18. 难度：中等

a、b两个小球在光滑水平面内沿同一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s-t图象如图所示，若a球的质量m_a=1kg，则b球的质量m_b等于多少？