2011年江西省宜春市高安二中高考物理四模试卷（解析版）

选择题共 9 题

下列说法中正确的是（）
A．质点、位移都是理想化模型
B．牛顿第一、二、三定律都可以通过实验来验证
C．单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位
D．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
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甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始制动，此后两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是（）

A．当t=4s时两车相遇
B．当t=4s时两车间的距离最大
C．两车有两次相遇
D．两车有三次相遇
难度: 中等查看答案及解析
将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为苹果在空中运行的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（）

A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长
B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大
C．苹果通过第1个窗户重力做的功最大
D．苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小
难度: 中等查看答案及解析
如图为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R，周期为T．长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离，且周期每隔t时间发生一次最大偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B（假设其运动轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同），它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离，由此可推测未知行星B的运动轨道半径为（）

A．R
B．R
C．R
D．R
难度: 中等查看答案及解析
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．
难度: 中等查看答案及解析
两个相同的白炽灯L₁和L₂接到如图所示的电路中，灯L₁与电容器串联，灯L₂与电感线圈串联，下列说法正确的是（）

A．当a、b间接恒定电压，电键闭合瞬间，流过L₁的电流小于流过L₂的电流
B．当a、b间接恒定电压，电键断开瞬间，流过L₁的电流等于流过L₂的电流
C．当a、b间接交变电压，电路稳定后，增加交变电压的频率，L₁亮度变亮，L₂亮度变暗
D．当a、b间接交变电压，电路稳定后，增加交变电压的最大值，L₁亮度变亮，L₂亮度变暗
难度: 中等查看答案及解析
如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V₁从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V₂（V₂＜V₁）．若小物体电荷量保持不变，OM=ON，则（）
A．小物体上升的最大高度为
B．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小
C．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功
D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
难度: 中等查看答案及解析
如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k的过程中，下列说法中正确的有（）

A．在K处球b速度最大
B．球c机械能损失最多
C．在K处球c对轨道压力最大
D．球b需时最长
难度: 中等查看答案及解析
如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．A的质量为m，B的质量为4m．开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是（）
A．物块B受到的摩擦力先减小后增大
B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C．小球A的机械能守恒
D．小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒
难度: 中等查看答案及解析

解答题共 6 题

（1）在“探究求合力的方法”时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，先后两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧秤通过两细绳互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．在本实验中，下列说法正确的是______
A．实验过程中，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 B．两次拉橡皮条时都应将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D．实验中只要把作出的两个力的合力与另一个合力的大小进行比较就可以了
（2）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d．开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F₁，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t． ①木板的加速度可以用d、t表示为a=______；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）______． ②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F₁的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是______．
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是______． a．可以改变滑动摩擦力的大小 b．可以获得更大的加速度以提高实验精度
c．可以比较精确地测出摩擦力的大小 d．可以更方便地获取多组实验数据．

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采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素带来了实验的系统误差．某研究性学习小组对此进行探究实验，设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G．
（1）请你补充实验步骤：①闭合开关S₁、S₂，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点的电势φ_A、φ_B的关系是φ_A______φ_B（选填“远大于”、“远小于”或“等于”），读出电流表和电压表的示数I₁和U₁，其中I₁______（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）通过电源E的电流．②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得______，读出______．
（2）由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E表达式为______、内电阻r的表达式______．
（3）该实验中E_测______E_真（选填“远大于”、“远小于”或“等于”），r_测______ r_真（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）．

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选做题：请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．
A．（选修模块3-3）B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______
A．照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的；
B．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
C．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长
D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
E．地面上的我们会发现：竖直向上高速运行的球在水平方向变窄
F．变化的磁场必定产生变化的电场．
（2）如图所示，O点为振源，OP=s，t=0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐波．图乙为从t=0时刻开始描绘的P点的振动图象．下列判断中正确的是______
A．该波的频率为1/（ t₂-t₁ ） B．该波波长为st₁/（ t₂-t₁ ） C．t=0时刻，振源O的振动方向沿y轴正方向
D．t=t₂时刻，P点的振动方向沿y轴负方向
（3）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a．棱镜材料的折射率为n=．在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求射出点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．
C．（选修模块3-5）
（1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是______
A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明爱因斯坦方程光电效应方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出______种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于______eV．
（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是²₁H+³₁H→⁴₂He+¹n．若²₁H和³₁H迎面碰撞，初速度大小分别为v₁、v₂，²₁H、³₁H、⁴₂He、¹n的质量分别为m₁、m₂、m₃、m₄，反应后⁴₂He的速度大小为v₃，方向与²₁H的运动方向相同，求中子¹n的速度（选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

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如图所示是游乐场中过山车轨道的模型图．图中半径分别为R₁=2.0m和R₂=8.0m的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为θ=37°斜轨道面上的A、B两点，且与斜轨道之间圆滑连接，两圆形轨道的最高点C、D均与P点平齐．现使小车（视为质点）从P点以一定的
初速度沿斜面向下运动．已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．问：
（1）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点C，则它在P点的初速度应为多大？（2）若小车在P点的初速度为15m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？
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如图所示，质量为m、电荷量为e的电子从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限内，射入时的速度方向不同，但大小均为v．现在某一区域内加一方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，若这些电子穿过磁场后都能垂直地射到与y轴平行的荧光屏MN上，求：（1）荧光屏上光斑的长度．（2）所加磁场范围的最小面积．

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如图所示，彼此平行的长直金属导轨倾斜放置，间距为L=2m、倾角为θ=37°，导轨下端接有阻值为R=2Ω的电阻，质量为m=0.2kg的导体棒垂直跨接在导轨上并保持静止．导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好．现导轨所在的平面上有一矩形区域内存在着垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T．开始时，导体棒静止于磁场区域的上端，当磁场以速度v₁=5m/s匀速沿倾斜导轨向上移动时，导体棒随之开始运动后受到大小恒为f=1.2N的滑动摩擦阻力作用，当棒达到稳定速度时，导体棒仍处于磁场区域内，已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²．问：
（1）为使导体棒能随磁场运动，最大静摩擦阻力不能超过多少？
（2）导体棒所达到的恒定速度v₂多大？
（3）导体棒在磁场区域内以恒定速度运动时，电路中消耗的电功率和维持磁场匀速运动的外力功率各为多大？

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