2012高考模拟考场(二)
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．
第Ⅰ卷(选择题 共35分)
一、选择题(共7小题，每小题5分，共35分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．关于这种情景，下列讨论正确的是( )
A．这种情况不可能发生
B．若F1和F2的大小相等，这种情况不可能发生
C．若F1和F2的大小相等，这种情况也可能发生
D．若F1和F2的大小相等，物块与地面间的动摩擦因数为定值
2．一质点竖直向上做直线运动，运动过程中质点的机械能E与高度h关系的图象如图所示，其中0～h1过程的图线为水平线，h1～h2过程的图线为倾斜直线．根据该图象，下列判断正确的是( )
A．质点在0～h1过程中除重力外不受其他力的作用
B．质点在0～h1过程中动能始终不变
C．质点在h1～h2过程中合外力与速度的方向一定相反
D．质点在h1～h2过程中可能做匀速直线运动
3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10 ∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin100πt(V)，则( )
A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V
B．当t＝s时，c、d间的电压瞬时值为110V
C．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小
4．“嫦娥二号”卫星在西昌卫星发射中心发射成功．“嫦娥二号”卫星被送入近地点高度200km的直接奔月轨道，卫星速度为10.9km/s，助推火箭分离．据此判断下列说法，其中正确的是( )
A．“嫦娥二号”卫星在近地点高度200km的直接奔月轨道的速度10.9km/s小于第一宇宙速度
B．“嫦娥二号”卫星在近地点高度200km的直接奔月轨道的速度10.9km/s大于地球同步卫星速度
C．“嫦娥二号”卫星在近地点高度200km时所受地球引力约为地面时的1/2
D．“嫦娥二号”卫星在近地点高度200km的直接奔月轨道上运动时，卫星上物体处于失重状态
5．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A．O点的电势最低
B．x1和x3两点的电势相等
C．x2和－x2两点的电势相等
D．x2点的电势低于x3点的电势
6．如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)．则物体运动的速度v随时间t变化的规律是图丙中的(物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2)( )
7．用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率＝k(k<0)．则( )
A．圆环中产生逆时针方向的感应电流
B．圆环具有扩张的趋势
C．圆环中感应电流的大小为
D．图中a、b两点间的电势差Uab＝|kπr2|
第Ⅱ卷(非选择题 共65分)
二、实验题(共12分)
8．(Ⅰ)(1)在“验证机械能守恒定律 ”实验中，打出的纸带如图所示．设重锤质量为m，交流电周期为T，则打点4时重锤的动能可以表示为________．
(2)为了求起点0到点4重锤的重力势能变化量，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是________．(填选项的序号即可)
A．取当地的实际g值
B．根据打出的纸带，用Δs＝gT2求出
C．近似取10m/s2即可
D．以上说法均不对
(Ⅱ)有一额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，有下列器材供选用：
A．电压表(0～3V，内阻6kΩ)
B．电压表(0～15V，内阻30kΩ)
C．电流表(0～3A，内阻0.1Ω)
D．电流表(0～0.6A，内阻0.5Ω)
E．滑动变阻器(10Ω，2A)
F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)
G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)
(1)用如图所示的电路进行测量，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω；
(3)若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________Ω的电阻．
三、计算题(共5小题，其中2题为必考题，3题为选考题.3题选考题中可选做2题，必做题中9题16分，10题19分，选考题每小题9分，共53分)
9．如图所示，水平向右的恒力F＝8N，作用在静止于光滑水平面上质量为M＝8kg的小车上，当小车的速度达到v0＝1.5m/s时，在小车右端相对地面无初速度地放上一个质量为m＝2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2.求：
(1)从物块放上小车开始计时，经多长时间t物块与小车刚好达到共同速度；
(2)从物块放上小车到物块与小车刚好达到共同速度的过程，摩擦力对物体做功的平均功率P和系统产生的热量Q.
10．如图甲所示，xOy坐标系中，两平行极板MN垂直于y轴且N板与x轴重合，左端与坐标原点O重合，紧贴N板下表面有一长荧光屏，其右端与N板右端平齐，粒子打到屏上发出荧光．极板长度l＝0.08m，板间距离d＝0.09m，两板间加上如图乙所示的周期性电压．x轴下方有垂直于xOy平面向外、磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场．在y轴的(0，d/2)处有一粒子源，沿两极板中线连续向右发射带正电的粒子，已知粒子比荷为＝5×107C/kg、速度v0＝8×105m/s.t＝0时刻射入板间的粒子恰好经N板右边缘射入磁场．(粒子重力不计)求：
(1)电压U0的大小；
(2)粒子射出极板时，出射点偏离入射方向的最小距离；
(3)荧光屏发光区域的坐标范围．
11．[物理3－3](1)下列说法中正确的是________．
A．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性
B．从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是可能的
C．饱和汽压随温度的升高而变小
D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征
(2)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为3.0×10－3m3.用传感器测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa.推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa.
①求此时气体的体积；
②保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积．
12．[物理3－4](1)如图所示，玻璃球的半径为R，折射率n＝，今有一束平行直线AB方向的光照射在玻璃球上，最终能沿原方向相反方向射出的光线离AB的距离为________．
A.R B.R
C.R D.R
(2)有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5m/s.在t＝0时两列波的波峰正好在x＝2.5m处重合，如图所示．求：
①两列波的周期Ta和Tb；
②t＝0时两列波的波峰重合处的所有位置．
13．[物理3－5](1)用中子轰击氧原子核的核反应方程式为 816O＋01n→7aN＋b0X，对式中X、a、b的判断正确的是________．
A．X代表中子，a＝17，b＝1
B．X代表电子，a＝17，b＝－1
C．X代表正电子，a＝17，b＝1
D．X代表质子，a＝17，b＝1
(2)甲乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平面上匀速相向行驶，速度大小均为v0＝6m/s，甲车上有质量为m＝1kg的小球若干，甲和他的小车及所带小球的总质量为M1＝50kg，乙和他的小车的总质量为M2＝30kg.现为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为v′＝16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接往．假如某一次甲将小球抛出且被乙接住后，刚好可保证两车不致相撞．求此时：
①两车的速度各为多少？
②甲总共抛出了多少小球？
1[答案] CD
[解析] 物块受重力G＝mg、支持力FN、摩擦力Ff、已知力F的共同作用处于平衡状态，由平衡方程可得F1cos60°＝μ(mg－F1sin60°)，类似地，F2cos30°＝μ(mg＋F2sin30°)，若F1＝F2，可解得：μ＝2－，说明在动摩擦因数为特定值时题中所述情景可以发生，故C、D正确．
2[答案] C
[解析] 由图象可知质点在0～h1过程中机械能不变，动能和势能将会相互转化，并不能说明不受其他力的作用，可能是其他外力不做功，选项A、B错误；质点在h1～h2过程中，机械能减小，外力做负功，合外力与速度的方向一定相反，选项C正确，D错误．
3[答案] A
[解析] 当单刀双掷开关与a连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，副线圈输出电压为22V，电压表的示数为22V，选项A正确；当t＝s时，c、d间的电压瞬时值为u1＝220sin(100π×1/600)V＝220sin(π/6)V＝110V，选项B错误；单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表示数不变，电流表的示数变小，选项C错误；当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，电压表示数变为44V，电压表和电流表的示数均变大，选项D错误．
4[答案] BD
[解析] 第一宇宙速度为7.9km/s，地球同步卫星速度为3.1km/s，“嫦娥二号”卫星在距近地点高度200km的直接奔月轨道的速度10.9km/s大于第一宇宙速度，大于地球同步卫星速度，选项A错误，B正确；由于地球半径为6400km，“嫦娥二号”卫星在距近地点高度200km时所受地球引力一定大于地面时的1/2，选项C错误；“嫦娥二号”卫星在距近地点高度200km的直接奔月轨道上运动时，仅受地球引力作用，加速度指向地心，处于失重状态，卫星上物体处于失重状态，选项D正确．
5[答案] C
[解析] 在坐标原点O右侧，沿x轴正方向，电场强度先变大后变小，电势一直降低，故O点电势不是最低，x1和x3两点的电势不相等，电场关于坐标原点O对称分布，则x2和－x2两点的电势相等，A、B、D项错误，C项正确．
6[答案] C
[解析] 在0～1s时间内，F＝mg，由F－mgsin30°＝ma1，解得a1＝0.5g＝5m/s2；在1～2s时间内，F＝0，由－mgsin30°＝ma2，解得a2＝－0.5g＝－5m/s2；在2～3s时间内，F＝－mg，由F－mgsin30°＝ma3，解得a3＝－1.5g＝－15m/s2；所以图象C正确．
7[答案] BD
[解析] 根据楞次定律可知，磁通量减小，产生顺时针方向的感应电流，A选项不正确；圆环面积有扩张的趋势，B选项正确；产生的感应电动势为ΔΦ/Δt＝kπr2/2，则电流大小为||，C选项不正确；Uab等于kπr2的绝对值，D选项正确．
8[答案] (Ⅰ)(1)m()2或m()2 (2)A (Ⅱ)(1)ADE (2)10 (3)11
[解析] (Ⅰ)打点4的速度v4＝，因此动能Ek＝mv42＝m()2；在“验证机械能守恒定律”实验中要求起点0到点4重锤的重力势能变化量，不能用机械能守恒来计算g值，应取当地的实际g值．
(Ⅱ)由题中分压外接电路及测量数据可知电压表应选择A，电流表应选择D，滑动变阻器应选择E，由灯泡伏安特性曲线找到2.8V时小灯泡的实际电流，由R＝可求得电阻；若将小灯泡与6V电源连接，由UL＝E－R1，可解得R1.
9[答案] (1)1s (2)4W 3J
[解析] (1)放上小物块后，由牛顿第二定律得：
小车的加速度a1＝＝0.5m/s2
物块的加速度a2＝＝μg＝2m/s2
设共同速度为v，对小车有v＝v0＋a1t
对物块有v＝a2t
解得v＝2m/s，t＝1s.
(2)对小物块，由动能定理得：W＝mv2
解得W＝4J
摩擦力对物体做功的平均功率P＝＝4W
小车的位移s1＝t＝1.75m
小物块的位移s2＝t＝1m
摩擦生热Q＝μmg(s1－s2)＝3J.
10[答案] (1)2.16×104V (2)0.015m (3)－4×10－2m≤x≤0
[解析] (1)对t＝0时刻进入板间的粒子先在板间偏转，后匀速运动，如图中轨迹1所示，由牛顿第二定律得＝ma①
水平方向匀速运动l＝v0t②
解得t＝10×10－8s
竖直方向：＝a()2＋(a·)③
解得：U0＝2.16×104V④
(2)当粒子从t＝T(n＝1、2、3…)时刻射入时偏转量最小，如图中轨迹2所示⑤
ymin＝a()2⑥
ymin＝0.015m⑦
(3)所有粒子进入磁场时速度均为v，与x轴夹角均为α，半径为R
tanα＝⑧
v＝⑨
R＝＝0.1m⑩
t＝T/2时刻射入的粒子，距板的右端距离最大为Δx
粒子束进入磁场的宽度为Δx，由几何关系＝cotα?
解得：Δx＝0.04m?
粒子在磁场中偏转的距离为L
L＝2Rsinα＝0.12m?
t＝0时刻进入的粒子打在荧光屏上的坐标为x1
x1＝－(L－l)＝－4×10－2m?
t＝T/2时刻进入的粒子打在荧光屏上的坐标为x2
x2＝x1＋Δx＝0?
荧光屏发光区域的坐标范围为－4×10－2m≤x≤0?
11[答案] (1)A (2)①3.2×10－3m3 ②4×10－3m3
[解析] (1)由热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是不可能的，选项B错误；饱和汽压随温度的升高而变大，选项C错误；多晶体没有规则形状，且各向同性，选项D错误．
(2)①由题述可知状态变化前后压强不变，由理想气体状态方程有：
V1＝V0＝×3.0×10－3m3＝3.2×10－3m3
②由玻意耳定律有：V2＝＝×3.2×10－3m3＝4×10－3m3
12[答案] (1)C (2)①1s 1.6s ②(2.5±20k)m(k＝0、1、2、3…)
[解析] (1)由光路图知θ1＝2θ2，＝n，
解以上两式得：cosθ2＝，即θ2＝30°，θ1＝60°.
又d＝Rsinθ1，所以d＝R
(2)①从图中可以看出两列波的波长分别为λa＝2.5m、λb＝4.0m，因此它们的周期分别为：
Ta＝＝s＝1s
Tb＝＝s＝1.6s
②两列波波长的最小公倍数为：s＝20m
t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置为：x＝(2.5±20k)m(k＝0,1,2,3…)
13[答案] (1)C (2)①1.5m/s (2)15
[解析] (1)根据该反应过程中质量数守恒和核电荷数守恒可知，a＝17, b＝1，所以X代表正电子，C项正确．
(2)①两车刚好不相撞，则两车速度相等，由动量守恒定律得
M1v0－M2v0＝(M1＋M2)v
解得v＝1.5m/s
对甲及从甲车上抛出的小球，由动量守恒定律得
M1v0＝(M1－n·m)v＋n·mv′
解得n＝15
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