2011年甘肃省兰州一中高考物理模拟试卷（三）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．机械波在介质中的传播速度由波源振动的频率决定的
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
C．变化的磁场可能产生恒定的电场
D．做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的，则单摆振动的周期变小

2. 难度：中等

一个微型吸尘器中的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作．则下列说法中正确的是（ ）
A．电动机消耗的热功率为
B．电动机消耗的总功率为I²R
C．电源的效率为（1-）
D．电源内部消耗的功率为UI-I²R

3. 难度：中等

如图所示，密闭气缸左侧导热，其余部分绝热性能良好，绝热轻活塞K把气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的，两部分中分别有相同质量、相同温度的同种气体a和b，气体分子之间相互作用力可忽略，当外界环境温度缓慢降低到某一值的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．a的体积减小，压强降低
B．b的温度降低
C．散失热量后a的分子热运动比b的分子热运动激烈
D．a减少的内能大于b减少的内能

4. 难度：中等

下列各图能正确反映汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动的速度随时间，加速度、功率和牵引力随速度变化的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，则下列对圆环L的变化趋势及圆环内产生的感应电流变化判断正确的是（ ）

A．收缩，变小
B．收缩，变大
C．扩张，变小
D．扩张，不变

6. 难度：中等

甲、乙两图分别表示一简谐横波在传播方向上相距3.0m的两质点的振动图象，如果波长大于1.5m，则该波的波速大小可能是（ ）

A．5m/s
B．10m/s
C．15m/s
D．20m/s

7. 难度：中等

如图所示，光滑绝缘细杆AB水平置于带电小球的正上方，小球的电荷量为+Q．a、b是水平细杆上的两点，且在以小球为圆心的同一竖直圆周上，c为a、b的中点．一个质量为m、电荷量为-q的小圆环套在细杆上，从a点由静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．小圆环所受库仑力先增大后减小
B．小圆环的动能先减小后增大
C．小圆环与带电小球组成的系统的电势能在c点最大
D．小圆环与带电小球组成的系统的电势能在a、b两点最大

8. 难度：中等

如图所示，一辆有四分之一圆弧的小车停在不光滑的水平地面上，质量为m的小球从静止开始由车的顶端无摩擦滑下，且小车始终保持静止状态，地面对小车的静摩擦力最大值是（ ）

A．
B．
C．mg
D．

二、解答题

9. 难度：中等

某实验小组在用打点计时器做“验证重物自由下落过程中机械能守恒”的实验时，获得了如图所示的一条纸带，其中O为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，测得OA=20.91cm；OB=25.50cm；OC=30.51cm．已知重物质量为100g，实验室的交流电频率50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s²，由此计算，当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______ J；而动能增加了______J（保留两位有效数字）．由计算结果可知，误差是很不正常的，若纸带的测量没有问题，那么该实验小组在做实验时出现的问题可能是______．

10. 难度：中等

为了测定某迭层电池的电动势（约20V～22V）和电阻（小于2Ω），需要把一个量程为10V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为30V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：

（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空．
第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步：把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为9V
第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为______ V
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为30V的电压表
（2）上述实验可供选
择的器材有：
A．迭层电池（电动势约20V～22V，内电阻小于2Ω）
B．电压表（量程为10V，内阻约10kΩ）
C．电阻箱（阻值范围0～9999Ω，额定功率小于10W）
D．电阻箱（阻值范围0～99999Ω，额定功率小于10W）
E．滑动变阻器（阻值为0～20Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（阻值为0～2kΩ，额定电流0.2A）
电阻箱应选______，滑动变阻器应选______（用大写字母表示）．
（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图线如图丙所示，可知电池的电动势为______ V，内电阻为______Ω．

11. 难度：中等

宇航员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆形轨道内部的最低点，静止一质量为m的小球（可视为质点），如图所示，当给小球水平初速度v时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动．已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为R．若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？

12. 难度：中等

如图所示，一质量为m_A=lkg的小车A以v_A=1m/s的速度沿光滑水平地面向左匀速行驶，某时刻有一质量为m_B=2kg的物块B以v_B=2m/s的速度从左向右滑上小车后，使小车A恰好没有碰到前方的障碍物，已知小车A上表面水平且足够长，物块B最终刚好没能滑下小车，物块B与小车A间的动摩擦因数0.2，重力加速度g=10m/s²．求：
①物块B冲上小车A时，小车A离障碍物的距离；
②小车A的长度距离．

13. 难度：中等

如图所示，有界匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界，磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO₁=2R，圆筒轴线与磁场平行．圆筒用导线通过一个电阻r接地，最初金属圆筒不带电．现有范围足够大的平行电子束以速度v从很远处沿垂直于左边界MN向右射入磁场区，已知电子质量为m，电量为e．
（1）若电子初速度满足，则在最初圆筒上没有带电时，能够打到圆筒上的电子对应MN边界上O₁两侧的范围是多大？
（2）当圆筒上电量达到相对稳定时，测量得到通过电阻r的电流恒为I，忽略运动电子间的相互作用，求此时金属圆筒的电势φ和电子到达圆筒时速度v（取无穷远处或大地电势为零）．
（3）在（2）的情况下，求金属圆筒的发热功率．