2011年全国高考物理模拟试卷（5）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

一摆长为l的单摆做简谐运动，从某时刻开始计时，经过t=，摆球具有负向最大加速度，下面四个图象分别记录了该单摆从计时时刻开始到的振动图象，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

由于行星的自转，放在某行星“赤道”表面的物体都处于完全失重状态．如果这颗行星在质量、半径、自转周期、公转周期等参数中只有一个参数跟地球不同，而下列情况中符合条件的是（ ）
A．该行星的半径大于地球
B．该行星的质量大于地球
C．该行星的自转周期大于地球
D．该行星的公转周期大于地球

3. 难度：中等

一质量m、电荷量+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动．细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环向右初速度v，以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是（ ）

A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面有一绝缘细线，细线下端系一带电小球．两块金属板接在如图所示的电路中．电路中的R₁为光敏电阻，R₃为定值电阻，R₂为滑动变阻器．当R₂的滑动触头P在a端时闭合开关S．设电流表A和电压表V示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ．则以下说法正确的是（ ）

A．若将R₂的滑动触头P向b端移动，则θ变大
B．保持P不动，将AB两板间的距离拉大，则θ变大
C．保持P不动，用更强的光线照射R₁，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值等于R₁和R₃的阻值之和
D．若将P缓慢向b端移动的同时，用更强的光线照射R₁，则A、B两板所带电量变小

5. 难度：中等

静止在光滑水平面上的物体，受到水平外力F作用，F随时间按正弦规律变化，如图所示，图中t₁到t₇各时刻将0～t₈这段时间等分为8段，在t=0时物体由静止开始运动，则（ ）

A．物体在t₂时刻速度和加速度都达到了最大
B．物体在这段时间内做简谐运动
C．物体在t₃到t₅时间内的动量改变量等于t₂到t₆时间内的动量变化量
D．外力在t₃到t₅时间内所做的功大于t₄到t₆时间内所做的功

6. 难度：中等

如图所示，物体A、B的质量分别为m_A、m_B，且m_B＜m_A＜2m_B．A和B用细绳连接后跨过光滑的定滑轮，A静止在倾角θ=30°的斜面上，且细绳平行于斜面．若将斜面倾角θ缓慢增大，在此过程中物体A先保持静止，到达一定角度后又沿斜面下滑，则下列判断正确的是（ ）

A．物体A受到的摩擦力先减小、再增大
B．绳对滑轮的作用力随θ的增大而增大
C．物体A沿斜面下滑后做匀加速运动
D．物体A受斜面的作用力保持不变

7. 难度：中等

如图所示，相距为d的两水平虚线L₁、L₂表示方向垂直纸面向里的匀强磁场的上下边界，磁场的磁感应强度为B．正方形线框abcd的边长为L（L＜d）、质量为m、电阻为R，线框处在磁场正上方，ab边与虚线L₁相距h．线框由静止释放，下落过程中线框平面始终在竖直平面内，线框的ab边刚进人磁场时的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同．在线框从进入到全部穿过磁场的过程中，下列说法正确的是
（ ）
A．线框克服安培力所做的功为mgd
B．线框克服安培力所做的功为mgL
C．线框的最小速度为
D．线框的最小速度为

二、填空题

8. 难度：中等

在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按照要求安装在光具座上，如图甲所示．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l=600mm，选用缝间距d=0.20mm的双缝屏．调整实验装置，观察到双缝干涉条纹．
①选用带有游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离．转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹选定为第1亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数为x₁=1.15mm；继续转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，其读数为x₂=    mm．
②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离△x=    mm；
③实验中测出的光的波长λ=    m．

9. 难度：中等

为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系，某实验小组的实验装置如图甲所示，水平光滑槽距地面高为h，光滑槽与桌子右边缘垂直，槽出口与桌边缘相齐，槽中放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触．将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．
①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能E_p与h、s和mg之间的关系式是    ；
②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验，测量得到下表的数据：

弹簧压缩量x/（cm）	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
小球飞行水平距离s/m	2.01	3.00	4.01	4.98	6.01	6.99

在坐标纸上做出x-s的图象．并由图象得出：x与s的关系式是    ．
实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为    ；
③完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变：
（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，并在白纸上留下痕迹O；
（II）将木板向右平移适当的距离（设为L）固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，在白纸上留下痕迹P；
（III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y．
由此步骤得到弹簧的压缩量应该为    ；
④若该同学在完成步骤③的过程中，光滑水平槽与桌子右边缘不垂直，用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比    （选填“偏大”、“偏小”或“相同”）．

三、解答题

10. 难度：中等

如图所示，在竖直平面内，由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道，AB与BC的连接处是半径很小的圆弧，BC与CD相切，圆形轨道CD的半径为R．质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑．求：
（1）小物块通过B点时速度v_B的大小；
（2）小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F的大小；
（3）试通过计算说明，小物块能否通过圆形轨道的最高点D．

11. 难度：中等

质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成，放在光滑的水平面上．质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出，如图所示．已知M：m=3：1，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为µ，圆弧轨道的半径为R．
（1）求物块从轨道左端滑出时，滑块M的速度的大小和方向；
（2）求水平轨道的长度；
（3）若滑块静止在水平面上，物块从左端冲上滑块，要使物块m不会越过滑块，求物块冲上滑块的初速度应满足的条件．

12. 难度：中等

如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场处在加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板之间，匀强磁场水平宽度为l，竖直宽度足够大，处在偏转电场的右边，如图甲所示．大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场．当两板没有加电压时，这些电子通过两板之间的时间为2t，当在两板间加上如图乙所示的周期为2t、幅值恒为U的电压时，所有电子均能通过电场，穿过磁场，最后打在竖直放置的荧光屏上（已知电子的质量为m、电荷量为e）．求：
（1）如果电子在t=0时刻进入偏转电场，求它离开偏转电场时的侧向位移大小；
（2）通过计算说明，所有通过偏转电场的电子的偏向角（电子离开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向的夹角）都相同．
（3）要使电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？