1、2012届南京市高三年级第二次模拟考试物理试题（带解析） 选择题 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是 ( ) A开普勒发现万有引力定律 B卡文迪许测出静电力常量 C法拉第发现电磁感应定律 D牛顿发现落体运动规律 答案： C 下列说法正确的是（ ） A在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动 B汤姆生发现了电子，并提出原子的核式结构模型 C核子结合成原子核一定有质量亏损，并释放出能量 D太阳内部发生的核反应是热核反应 答案： CD 下列说法正确的是 A全息照相利用了激光相干性好的特
2、性 B光的偏振现象说明光是纵波 C在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时间进程变慢了 D X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象 答案： AC 下列说法中正确的是 A晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性 B内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 C液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性 D随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小 答案： BC 如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与 x轴平行，在 x轴上的电势 与坐标 x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点 (0.15,3) 的切线
3、。现有一质量为 0.20kg，电荷量为+2.010-8C的滑块 P（可视作质点），从 x=0.10m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为 0.02.取重力加速度 g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ） A滑块运动的加速度逐渐减小 B滑块运动的速度先减小后增大 C x=0.15m处的场强大小为 2.0106N/C D滑块运动的最大速度约为 0.1m/s 答案： CD 试题分析：图象的切线的斜率表示电场强度，故场强逐渐变小，电场力逐渐变小； AB、电场力大于摩擦力时，物体加速，当电场力减小到等于摩擦力时，速度最大，此后电场力小于摩擦力，故物体开始减速，即滑块先由静到动，后由动到静，故先加速后
4、减速；根据牛顿第二定律可知，滑块先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，即加速度先减小后增大；错误 C、当它位于 x=0.15m时，图象上该点的切线斜率表示场强大小；正确 D、当电场力等于摩擦力时，速度最大，即 ， ，所以此时滑块位于 ， ，由动能定理，解得 ；正确 故选 CD 考点：电势 点评：要明确 -x图象中任意一点的切线的斜率表示电场强度 的大小，由于电场强度是变化的，所以滑块做变加速运动。 如图所示，圆心在 O 点、半径为 R的圆弧轨道 abc竖直固定在水平桌面上 ,Oc与 Oa的夹角为 60，轨道最低点 a与桌面相切 . 一轻绳两端系着质量为 m1和 m2的小球（均可视
5、为质点），挂在圆弧轨道边缘 c的两边，开始时， m1位于c点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦。则 A在 m1由 c下滑到 a的过程中，两球速度大小始终相等 B m1在由 c下滑到 a的过程中重力的功率先减少后增大 C若 m1恰好能沿圆弧下滑到 a点，则 m1=2m2 D若 m1恰好能沿圆弧下滑到 a点，则 m1=3m2 答案： AC 如图所示，理想变压器原线圈匝数 n1=1210匝，副线圈匝数 n2=121匝，原线圈电压 u=311sin100t（ V），负载电阻 R=44，不计电表对电路的影响，各电表的读数应为 A 读数为 0.05A B 读数为 311V C 读数为 0.5A
6、D 读数为 31.1V 答案： AC 2011年 11月 3日凌晨， “神舟八号 ”飞船与 “天宫一号 ”空间站成功对接对接后，空间站在离地面三百多公里的轨道上绕地球做匀速圆周运动现已测出其绕地球球心做匀速圆周运动的周期为 T，已知地球半径为 R、地球表面重力加速度 g、万有引力常量为 G，则根据以上数据能够计算的物理量是 A地球的平均密度 B空间站所在处的重力加速度大小 C空间站绕行的线速度大小 D空间站所受的万有引力大小 答案： ABC 一个质量为 0.2kg的小球从空中静止下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，假设小球在空中运动时所受阻力大小不变，小球与
7、地面碰撞时间可忽略不计，重力加速度 g=10m/s2,则下列说法中错误的是 A在 0 t1时间内，小球的位移为 2.2m B在 0 t1时间内，小球的路程为 2.8m C在 0 t1时间内，小球在空气阻力作用下损失机械能 2.2J D小球在碰撞过程中损失机械能 1.6J 答案： C 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环规定导体环中电流的正方向如图 a所示，磁场方向向上 为正当磁感应强度 B 随时间 t按图 b变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是答案： D 如图是一火警报警电路的示意图其中 R3为高分子材料制成的 PTC 热敏电阻，其阻值随着温度的升高而增大值班室的显示器为
8、电路中的电流表 A，电源两极之间接一报警器， P点接地当 R3处出现火情时，显示器的电流 I、报警器两端的电压 U和 Q 点电势的变化情况是 ( ) A I变大， U变小 B I变大， U变大 C Q 点电势变小 D Q 点电势不变 答案： B 如图所示，高空滑索是一项勇敢者的运动，一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角 =30的钢索上运动，在下滑过程中轻绳始终保持竖直，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A人做匀变速运动 B人做匀速运动 C钢索对轻环无摩擦力 D钢索对轻环的作用力小于人的重力 答案： B 实验题 （ 8分）如图 a为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机
9、械能守恒定律 ”的实验装置，请结合以下实验步骤完成填空。 （ 1）将气垫导轨放在水平桌面上，并调节至水平。 （ 2）用天平称出滑块和挡光条的总质量 M，再称出托盘和砝码的总质量 m。用刻度尺测出两光电门中心之间的距离 s，用游标卡尺测出挡光条的宽度 l，见图 b， l的读数为 _cm。 （ 3）将滑块移至光电门 1左侧某处，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门 2。读出滑块分别通过光电门 1和光电门 2时的挡光时间 t1和 t2。 （ 4）滑块通过光电门 1和光电门 2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为 Ek1= 和 Ek2= 。在滑块从光电门 1运动到光电门
10、 2的过程中，系统势能的减少量 Ep= 。（已知重力加速 度为 g）比较 和 ,若 在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的。 答案：（ 2） 1.56 0cm（ 2分） （ 4） (M+m)( )2 (M+m)( )2 mgs（每空 1分） Ep， Ek2-Ek1或者 mgs， (M+m)( )2 - (M+m)( )2 （ 3分） （ 10分）某同学为了研究某压敏电阻的伏安特性，通过实验得到了该压敏电阻的伏安特性曲线如图 a所示。 (1)该同学所用蓄电池的电动势为 6 V，还有导线、开关及以下器材： 电流表有两个量程 ,分别为量程 A(0 3 A)和量程 B(0 0. 6 A)
11、电压表有两个量程 ,分别为量程 C(0 3 V)和量程 D(0 15V) 滑动变阻器有两种规格 ,分别为 E(0 10， 1.0 A)和 F(0 200， 1.0 A) 则电流表选 量程，电压表选 量程 ,滑动变阻器选 规格（仅填代号即可） (2)请在图 b中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。 (3)通过进一步实验研究知道，该压敏电阻 R的阻值随压力变化的图象如图 c所示。某同学利用该压敏电阻设计了一种 “超重违规证据模拟记录器 ”的控制电路，如图 d。已知该电路中电源的电动势均为 6V，内阻为 1，继电器 电阻为 10，当控制电路中电流大于 0.3A时，磁铁即会被吸引。则只有
12、当质量超过 _kg的车辆违规时才会被记录。（取重力加速度 g=10m/s2 ） 答案：（ 1） BCE （ 2）如图所示。（ 3） 4000 填空题 氢原子的能级如图所示，当氢原子从 n=4向 n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为 eV。现有一群处于 n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有 种。 答案： .55 4 一列沿 +x方向传播的简谐横波在 t=0时刻刚好传到 x=6m处，如图所示，已知波速 v=10m/s，则图中 P点开始振动的方向沿 （选填 “+y”或 “-y”）方向， 该点的振
13、动方程为 y= cm 答案： +y -10sin5t 一定质量的理想气体从状态 A(p1、 V1)开始做等压膨胀变化到状态 B(p1、 V2)，状态变化如图中实线所示气体分子的平均动能 _ （选填 “增大 ”“减小 ”或 “不变 ”），气体 （选填 “吸收 ”或 “放出 ”）热量 答案：增大 吸收 计算题 一束单色光由空气入射到某平板玻璃表面，入射光及折射光光路如图所示。求该单色光在玻璃中的临界角 答案：解： n=sin45/sin30= 由 sinC=1/n= /2 解得 C=45 可燃冰是天然气的固体状态，深埋于海底和陆地永久冻土层中，它的主要成分是甲烷分子与水分子，是极具发展潜力的新能源
14、。已知 1m3可燃冰可释放164 m3的天然气（标准状况下），标准状况下 1mol 气体的体积为 2.24102 m3，阿伏加德罗常数取 NA=6.021023mol-1。则 1m3可燃冰所含甲烷分子数为多少？（结果保留一 位有效数字） 答案： N= NA= 6.021023=41027 一静止的铀核（ U）发生 衰变转变成钍核（ Th），已知放出的 粒子速度为 v0=2.0106m/s假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为 粒子和钍核的动能试写出铀核衰变的核反应方程产求出钍核（ Th）的反冲速度。（结果保留两位有效数字） 答案：解：核反应方程式 U Th + He （ 2分） 根据动量守恒
15、定律有 m1v1 = m2v2 解得 v2 = =3.4104m/s （ 2分） （ 16分）如图 a所示，水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道 ,其半径 R 0.5m, 圆弧轨道底端与水平桌面相切 C点 ,桌面 CD长 L 1 m，高h2=0.5m，有质量为 m（ m为末知）的小物块从圆弧上 A点由静止释放， A点距桌面的高度 h1=0.2m, 小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面 CD上，在桌面 CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力 F作用然后从 D点飞出做平抛运动 ,最后落到水平地面上 .设小物块从 D点飞落到的水平地面上的水平距离为 x，如图 b是 x2-F的图像，取重力加速度 g
16、=10 m/s2 （ 1）试写出小物块经 D点时的 速度 vD与 x的关系表达式 ; （ 2）小物体与水平桌面 D间动摩擦因数 是多大？ （ 3）若小物体与水平桌面 D间动摩擦因数 是从第 问中的值开始由到均匀减少，且在 D点恰好减少为 0，再将小物块从 A由静止释放 ,经过 D点滑出后的水平位移大小为 1 m,求此情况下的恒力 F的大小？ 答案：解： 物体从 D滑出后做平抛运动 ,则 （ 2分） （ 2分） 代入化简可得 或 （ 1分） 由 AD 全程动能定理得 （ 2分） （ 1分） 代入整理得 （ 1分） （ 1分） 由图可知 b =-0.3 代入计算可得 =0.35 （ 1分） 由第（
17、 2）可知 （ 1分） 由乙图可知 k =0.35 代入计算得 m =0.4kg （ 1分） 由 AD 全程动能定理得 （ 2分） 由题可知： x=1m 由第（ 1）问知 则代入计算得 F=1.9N （ 1分） （ 16分）如图甲所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场 匀强磁场分为 、 两个区域，其边界为 MN、 PQ，磁感应强度大小均为 B，方向如图所示， 区域高度为 d， 区域的高度足够大一个质量为 m、电量为 q的带正电的小球从磁场上方的 O 点由静止开始下落，进入电、磁复合场后，恰能做匀速圆周运动 (1)求电场强度 E的大小； (2)若带电小球运动一定时间后恰能回到 O 点，求
18、带电小球释放时距 MN 的高度h； (3)若带电小球从距 MN 的高度为 3h的 O点由静止开始下落，为使带电小球运动一定时间后仍能回到 O点，需将磁场 向下移动一定距离（如图乙所示），求磁场 向下移动的距离 y及小球 从 O点释放到第一次回到 O点的运动时间 T。答案：解：（ 1）带电小球进入复合场后恰能做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，得 mg=qE，解得 E=mg/q。 （ 2分） （ 2）只有小球从进入磁场的位置离开磁场，做竖直上抛运动，才能恰好回到 O点 , mgh= ， qvB=m ， 由几何关系得： Rsin60=d，（ 4分） 解得： （ 2分） （ 3）当带电小球从距 MN
19、 的高度为 3h的 O点由静止开始下落时，应有， mg 3h= ， qv1B=m ， R1=2d。（ 2分） 画出粒子的运动轨迹，如右图所示， 在中间匀速直线运动过程中，粒子的速度方向与竖直方向成 30角，根据几何关系，可得 y=(6-2 )d（ 2分） 粒子自由落体和竖直上抛的总时间 （ 1分） 粒子圆周运动的总时间 （ 1分） 粒子匀速直线运动的总时间 （ 1分） 一个来回的总时间 （ 1分） 综合题 均匀导线制成的单位正方形闭合线框 abcd，每边长为 L，总电阻为 R，总质量为 m。将其置于磁感强度为 B的水平匀强磁场上方 h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，
20、且 cd边始终与水平的磁场边界平行。重力加速度为 g.当 cd边刚进入磁场 时， （ 1）求线框中产生的感应电动势大小； （ 2）求 cd两点间的电势差大小； （ 3）若此时线框加速度大小恰好为 g/4，求线框下落的高度 h应满足什么条件 答案：解： （ 1）设 cd边刚进入磁场时，线框的速度为 v，由机械能守恒定律得 （或由 ） ( 2 分 ) 由法拉第电磁感应定律得 ( 2 分 ) 综合上述两式解得 ( 1 分 ) （ 2）由闭合电路欧姆定律得到此时线框中电流 I= ( 2 分 ) cd两点间的电势差 U=I( )= ( 2 分 ) (3)由安培力公式得 F=BIL= ( 2 分 ) 当 a=g/4，方向向下时，根据牛顿第二定律 mg-F=ma, ( 1 分 ) 解得下落高度满足 ( 1 分 ) 当 a=g/4，方向向上时，根据牛顿第二定律 F-mg=ma, ( 1 分 ) 解得下落高度满足 ( 1 分 )
