2009年高考物理模拟试题五(详解)
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,选对得4分,有选错或不答的得0分
1.德国《世界报》曾报道个别西方发达国家正在研制电磁脉冲武器即电磁炸弹,若一枚原始脉冲功率10千兆瓦,频率5千兆赫的电磁炸弹在不到的范围内电场强度达到每米数千伏,使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软盘均遭到破坏,电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是( )
A.电磁脉冲引起的电磁感应现象
B.电磁脉冲产生的动能
C.电磁脉冲产生的高温
D.电磁脉冲产生的强光
2.北京正负电子对撞机的储存环是长为个,则可估算出这时电子的速率约为( )
A.3×m/s B.3×
m/s
C.9×m/s D.9×
m/s
3.高级照相机的镜头上有一层增透膜,看上去呈淡紫色.这是因为( )
A.增透膜明显地增强了红光的透射能力
B.增透膜明显地增强了紫光的透射能力
C.增透膜明显地增强了绿光的透射能力
D.增透膜明显地增强了红光和紫光的反射能力
4.如图1所示电路中,电源E的电动势为3.2V,电阻R的阻值为30W,小灯泡L的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W,当电键S接位置1时,电压表的读数为3V,那么当电键S接到位置2时,小灯泡L的发光情况是( )
图1
A.很暗,甚至不亮 B.正常发光
C.正常发光略亮D.有可能被烧坏
5.如图2所示,A、B两木块的质量之比为∶
=3∶2,原来静止在小车C上,它们与小车上表面间的动摩擦因数相同,A、B间夹一根被压缩了的弹簧后用细线栓住.小车静止的光滑水平面上,绕断细线后,在A、B相对小车停止运动之前,下列说法正确的是( )
图2
A.A、B和弹簧系统的动量守恒
B.A、B弹簧系统的机械能守恒
C.小车将向左运动
D.小车将静止不动
6.在平直公路上行驶的汽车中,某人从车窗相对于车静止释放一个小球,不计空气阻力,用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相,照相机闪两次光,得到清晰的两张照片,对照片进行分析,知道了如下信息:①两次闪光的时间间隔为0.5s;②第一次闪光时,小球刚释放,第二次闪光时,小球落地;③两次闪光的时间间隔内,汽车前进了)( )
A.小球释放点离地的高度
B.第一次闪光时小车的速度
C.汽车做匀速直线运动
D.两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度
7.在点电荷-Q的电场中某位置,质子具有的动能为时恰能逃逸此电场束缚,a 粒子要从该位置逃逸此电场束缚,需要的动能至少为( )
A. B.
C.4
D.2
8.如图3,沿波的传播方向上有间距均为
图3
A.质点d的加速度逐渐增大
B.质点b的速度逐渐增大
C.质点f向下运动
D.质点c保持静止
9.如图4所示,虚线的左边存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场,右边没有磁场,单匝矩形线圈abcd的对称轴恰与磁场右边界重合,线圈平面与磁场垂直.线圈沿图示方向绕
轴匀速转动(即ab边先向纸外、cd边先向纸里转动),规定沿abcd方向为感应电流的正方向,若从图示位置开始计时,下列图5四个图像中能正确表示线圈内感应电流i随时间t变化规律的是( )
图4
图5
10.如图6所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动,某一时刻恰好在同一直线上,下列说法中正确的是( )
图6
A.根据v=可知,运行速度满足
B.运转角速度满足
C.向心加速度满足
D.运动一周后,A最先回到图示位置
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
得分
答案
第Ⅱ卷(非选择题,共80分)
二、本题共2小题,共13分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作图
11.(6分)用精密方法测得某工件长度为
12.(7分)某中学高三(8)班同学进行学生分组实验,其中一部分学生通过实验研究电磁感应现象如图7所示中的A和B都是很轻的铝环,环A是断开的,环B是闭合的,用磁铁的任一极快速接近或远离A环,A环基本上静止不动,但用磁铁的任一极沿图中箭头的方向快速接近B环(但不接触),从上往下看,轻质横杆逆时针转动,把磁铁从靠近B环处沿图中箭头相反方向快速离开B环,轻质横杆从上往下看顺时针转动,根据题中叙述的实验现象和已学过的知识,请用简单的语言推出楞次定律.
图7
三、本题共6小题,共67分,解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13.(10分)设在宇宙间有一个天体的密度为r ,该天体的第一宇宙速度达到光速c,万有引力常量为G,求:
(1)该恒星的半径R.
(2)该恒星的表面的重力加速度g.
14.(10分)如图8所示,在光滑水平桌面上有一个长为a、宽为b的矩形金属框,金属框的质量为m、电阻为R.在距离金属框
边的L处有竖直方向的匀强磁场,磁场的宽度为b,其边界平行于
,现用垂直于
的水平恒力F向右拉动线框,使之从静止开始向右运动,恰能匀速通过磁场区域.求:
图8
(1)线框在磁场中运动的速率v为多少?
(2)匀强磁场的磁感应强度B为多大?
(3)金属框由静止开始直到匀速通过磁场区域的整个过程中拉力F做的功W为多少?
(4)金属框匀速通过磁场区域的过程中产生的热量Q为多少?
15.(11分)如图9所示,位于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道,半径为R,OB沿竖直方向,B处切线水平,圆弧轨道上端A点距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力,求:
图9
(1)小球刚运动到B点时,对轨道的压力是多少?
(2)小球落地点C到B的水平距离S为多少?
(3)比值R/H为多少时,小球落地点C与B的水平距离S最远?该水平距离的最大值是多少(用H表示)?
16.(12分)空间中A、B两点分别放置点电荷、
.其中
,A、B两点相距
所受的电场力为1.8×
N,方向向左.问:
(1)点电荷带什么电?电量多大?(静电力常量k=9.0×
)
(2)点电荷在B点产生的电场的场强及点电荷
在A点产生的电场的场强各是多大?方向如何?
(3)若把点电荷移开,改换另一点电荷
=+2×
C放在B点,则电荷
在B点产生的场强多大?电荷
所受的电场力多大?方向如何?
17.(11分)如图10所示,在光滑水平面上静止着两个木块A和B,A、B间用轻弹簧相连,已知=
=
=
图10
18.(13分)汤姆生在测定阴极射线荷质比时采用的方法是利用电场、磁场偏转法,即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角.设匀强电场的电场强度为E,阴极射线垂直电场射入、穿过水平距离L后的运动偏角为q(q 较小,q ≈tanq )(如图
图11
1.A 在电磁炸弹爆炸时,产生的每米数千伏的电场使电网设备,通信设施和计算机硬盘与软盘中的电流过大,从而遭到破坏.
2.B 设储存环的长度为L,即L=个,则I=
?ve, ∴ v=
.
3.C 照相机的镜头上的增透膜使人的眼睛最敏感的绿光透射,红光和紫光发生反射,因此C正确.
4.A 当电键S置向1时,, ∴ r=2W,灯泡电阻
,所以当电键S置向2时,灯泡两端的电压为1.6V,因此答案A正确.
5.C 由机械能守恒和动量守恒的条件可知A,B均错,小车对A的摩擦力大于小车对B的摩擦力,所以A对小车向右的摩擦力大于B对小车向左的摩擦力,因此小车将向左运动.
6.C 小球做平抛运动,竖直高度h==
×10×
=
=
=
=
7.D 对质子有,对a 粒子有
,
=
.
8.C T=4s,波传到d点所用时间t==1s,传到d,d在平衡位置向上振动,4s振动到最低点,4s到5s这段时间内正向着平衡位置运动,加速度减小,A错,同理B、D均错,C正确.
9.B 开始转动时,由楞次定律可知,电流方向为adcba,即为负,因此A、D均错,转动时,电流仍为负,因此B正确.
10.C 由a=可知C正确.
11.1.64 1.64 1.631
12.解析:假设磁铁N极快速接近铝环,穿过铝环的磁通量增加,磁铁和铝环间表现斥力,则铝环感应电流磁场的方向与磁铁磁感线的方向相反,阻碍引起感应电流磁通量的增加.
假设把磁铁N极从靠近B环处沿图中箭头相反方向快速离开B环,通过铝环中的磁通量减小,磁铁与铝环表现为引力,则铝环中感应电流磁感线的方向与磁铁磁感线的方向相同,阻碍引起感应电流磁通量的减小.即感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
13.解析:(1)由万有引力定律 R为恒星半径
其中 由v=c
∴ 解得 R=
(2)由 mg==
∴ g=
14.解析:(1)FL= 得
(2)F=BIa,I=,F=
(3)WF=F(L+2b) (4)Q=2Fb.
15.解析:(1)mgR=
∴ =3mg
(2)H-R=S=
∴ S=
(3)S==
∴ 当R=时,即
时,S有最大值
16.解析:(1)负电荷F=
∴
(2)在B点产生场强
方向向右(由A向B)
在A点产生场强
方向向左(由B向A)
(3)仍为4.5×N/C
方向向右
17.解析:子弹射入木块A中,由动量守恒定律,有:
解得:=
当弹簧压缩量最大时,即:子弹、木块A与木块B同速时,弹簧的弹性势能最大,有:
解出:=
弹性势能的最大值是:
代入数据,解得:=1.6J.
18.解析:在电场中偏转
L=
①
=at
②
a=
③
tanq =
④
∴ tanq =
⑤
∵ tanq ≈q
⑥
∴ q =
⑦
在磁场中偏转,设电子在磁场中做匀速圆周运动半径为R
⑧
L=R?
⑨
⑦⑧⑨联立消去整理得