新沂市第一中学物理模拟训练试题(二)

学必求其心得，业必贵于专精
（A ） a
+Q
b
r r
（B ） a +Q
b r
r
-Q
（C ）
a +Q
b r
r
-Q
（D ）
a +Q
b
r r
+Q
江苏省新沂市第一中学2011届物理模拟训练试题（二）
一、单项选择题:本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．
1．自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形。

则水的势能 A ．增大 B ．变小 C ．不变 D ．不能确定
2．如下四个电场中，均有相互对称分布的a 、b 两点,其中电势和场强都相同的是（ ）
3．据新华网快讯：美国东部时间2010年3月10日零时06分（北京时间13时06分)，“奋进”号航天飞机与国际空间站顺利对接。

下列关于人造天体做圆周运动的说法中正确
的是( ）
A ．若卫星的轨道越高,则其运转速度越小,周期越小
B ．做匀速圆周运动的载人空间站中，宇航员受重力的作用，但所受合外力为零
C 。

做匀速圆周运动载人空间站中，宇航员不能通过做单摆的实验测定空间站中的加速度
D 。

若地球没有自转，地球将不可能有国际空间站
学必求其心得，业必贵于专精
4．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。

现使线框以图中所示的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示，则在移出过程中线框一边a 、b 两点间的电势差绝对值最大的是
5．如图所示有三个斜面a 、b 、c ，底边分别为L 、L 、2L ，高度分别为2h 、h 、h ，
同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况
相比较，下列说法正确的是 A ．物体损失的机械能
B ．物体运动的时间
C ．物体到达底端的动能
D ．因摩擦产生的热量
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分,共计16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答得0分． 6．如图所示，用细线拴一个质量为m 的
小球,小
球将固定在墙上的轻弹簧压缩的距离为L （小球未拴在弹簧
上），若将细线烧断后( ） A ．小球立即做平抛运动
B ．小球的加速度立即为重力加速度g
C ．小球脱离弹簧后做匀变速运动
a
b
2v A ．
a
b
v
B ． a b
2v
C ．
D ．
a
b
v
h
D ．小球落地时动能大于mgh
7．一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O 点,在
O 点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O 点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F 随时间t 的变化图像如图所
示，下列判断正确的是 A ．小球振动的周期为2s B ．小球速度变化的周期为4s C ．小球动能变化的周期为2s D ．小球重力势能变化的周期为4s
8．如图所示,一竖直平面内光滑圆形轨道半径为R ，小球
以速度v 0经过最低点B 沿轨道上滑,并恰能通过轨道
最高点A ．以下说法正确的是 A ．v 0应等于2gR ，小球到A 点时速度为零
B ．v 0应等于gR 5，小球到A 点时速度和加速度都不为零
C ．小球在B 点时加速度最大,在A 点时加速度最小
D ．小球从B 点到A 点，其速度的增量为()gR 51+
9．如图所示,斜面上有a 、b 、c 、d 四个点，ab ＝bc ＝cd ，从a 点以初
动能E K0水平抛出一个小球,间的夹角为θ;若小球从 a 点以初动能 2E 力，则下列判断正确的是（ ) A ．小球将落在c 点 B ．小球将落在c 下方
C ．小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ
B
D ．小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ
三、简答题：本题分必做题(第10、11题）和选做题（第12题)两部分,共计42分．请将解答填在答题卡相应的位置． 【必做题】
10．（8分)如图所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B 点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A 由静止释放．
（1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d ,实验时将小车从图示位置
由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间∆t ，则小车经过光电门时的速度为v = ；
（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,
则重物的质量m 与小车的质量M 间应满足的关系为 ；
(3）测出多组重物的质量m 和对应遮光条通过光电门的时间∆t ,
通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出_____图象.
A ．m t -∆
B ．m t
-∆2
C ．m t
-∆1
D ．
m t
-∆2
1
(4）某同学在（3)中作出的线性图象不通过坐标原点,其原因是 ·
11．（10分)某同学利用电流、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线，采用了如图甲所示的电路。

实验中得出了如下一组数据:
电流
0.00 0.10 0.20 0.30 0。

0。

0。

0。

（1）图甲中矩形框1中应接 ，矩形框2
中应
接 ，矩形框3中应接 ；(选填“电流传感
器”、“电压传感器"或“小灯泡”) （2）在图乙中画出小灯泡的U —I 图线；
（3）把与本题中相同的两个灯泡接到如图丙所示的电路中，若电源电动势E = 4.5V,内阻不计，定值电阻R = 10Ω，此时每个灯泡的实际功率是 W 。

（结果保留两位有效数字) 12．【选做题】（请从A 、B 和C 三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A 、B 两小题评分） A ．(选修模块3-3)（12分）
(1)如图甲所示,气缸内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m,活塞面积10cm 2，大气压强1.0×105Pa ，物重50N ，活塞质量及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60J 的热量．则封闭气体的压强将 ▲ （填增加、减小或不变),气体内能变化
量为 ▲ J ．
(A ） 36
39 41 43 电压
（V ） 0。

00 0。

20
0.50 1.00 1。

50
2。

00
2。

50
3。

00
0.5
0.1
I /A
U /V
0.2
0.4
0.3
0.5 1.0
1.5
2.0 2.5
3.0 （乙）
R
E
S
（丙）
1 2
3
（甲）
数据采集器 3
(2)若一定质量的理想气体分别按图乙所示的三种不同过程变化,其中表示等容变化的是 ▲ （填"a→b"、“b→c”或“c→d'')，该过程中气体的内能 ▲ (填“增加”、“减少”或“不变”)．
（3）一种油的密度为 ，摩尔质量为M ．取体积为V 的油慢慢滴出，可滴n 滴．将其中一滴滴在广阔水面形成面积为S 的单分子油膜．则可推算出阿伏加德罗常数为 ▲ ．
B ．（选修模块3—4）(12分）
⑴下列说法中正确的是 。

A ．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关
B ．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
C ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关
D ．在“用单摆测定重力加速度"的实验中,为使实验结果较为准确，应选用10 cm 长的细线和小铁球
⑵如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的
同一个
点M ，若用n 1和n 2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则
n 1_______n 2（填“>"，“<”或“=”）;______为红光。

⑶如图所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离。

波沿x 轴的正向传播，已知从t=0到t =2。

2 s 时间内,质点P
三次出现在波峰位
置。

且在t =2。

2 s 时P 质点刚好在波峰位置。

求： ①该简谐波的周期。

②从t =0开始经过多长时间另一质点Q 第一次到达波峰
C ．（选修模块3—5)（12分）
12．C ．（选修模块3—5)(12分）
（1）下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是（ ） A ．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型
B ．天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和
质量数守恒，
其放射线在磁场中不偏转的是γ射线
C ．由图可知，原子核A 裂变成原子核B 和C 要放出核能
D ．由图可知,原子D 和
E 聚变成原子核
F 要吸收能量
（2）第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料。

在反应堆中，使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239,铀239（U 23992
)很不稳定，经过＿＿＿次β次衰变后变成钚239
（
Pu 239
94
），写出该过程的核反应方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿。

（3)两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0。

5 kg ，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg ．两磁铁的N 极相对．推动一下，使两车相向运
核子平均质量 原子序数z O
F e
D E F
C B
A
动．某时刻甲的速率为2 m/s,乙的速率为3 m/s ，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大?
四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请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．（15分)如图所示为某娱乐场的滑道示意图，其中AB 为曲面滑道,BC 为水平滑道，水平滑道BC 与半径为1。

6 m 的1/4圆弧滑道
CD 相切，DE 为放在水平地面上的海绵垫。

某人从坡顶滑下，经
过高度差为20m 的A 点和B 点时的速度分别为2m/s 和12m/s,在C 点做平抛运动,最后落在海绵垫上E 点。

人的质量为70kg,在BC 段的动摩擦因数为0.2。

问:
(1)从A 到B 的过程中,人克服阻力做的功是多少？ （2)为保证在C 点做平抛运动,BC 的最大值是多少？ （3）若BC 取最大值，则DE 的长是
多少？
14．（16分）如图（a)所示，两根足够长的平行光滑导轨MN 、PQ 相距为L ,导轨平面与水平面的夹角为α，导轨电阻不计，整
个导
0 v m R
v 0
-R 0 （b ） M
α
α
B
a b N P Q R
（a ）
学必求其心得，业必贵于专精
轨放在垂直导轨平面向上的匀强磁场中。

长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m。

两金属导轨的上端与右端的电路连接,R是阻值可调的电阻箱，其最大值远大于金属棒的电阻值。

将金属棒由静止释放，当R 取不同的值时，金属棒沿导轨下滑会达到不同的最大速度v m，其对应的关系图像如图（b)所示，图中v0、R0为已知，重力加速度取g.请完成下列问题：
（1）匀强磁场的磁感应强度为多少？
(2)金属棒的电阻值为多少？
（3)当R=R0时，由静止释放金属棒，在金属棒加速运动的整个过程中，通过R的电量为q，求在这个过程中R上产生的热量为多少？（4）R取不同值时，R的电功率的最大值不同.有同学认为,当R= R0时R的功率会达到最大。

如果你认为这种说法是正确的，请予以证明,并求出R的最大功率;如果你认为这种说法是错误的，请通过定量计算说明理由。

学必求其心得，业必贵于专精
15．(16分）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，且沿x 轴方向的电势与坐标值x 的关系如下表格所示：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 x /m
0。

05
0。

10 0.15 0。

20 0.25 0.30 0。

35 0.40
0。

45 φ/105
v 9.00
4。

50
3.00
2。

25
1.80
1。

50
1。

29
1。

13
1。

00
根据上述表格中的数据可作出如右的
-x 图像。

现有一
质量为0.10kg,电荷量为1。

010—7C 带正电荷的滑块（可视作质点），其与水平面的动摩擦因
素为0。

20.问：
(1）由数据表格和图像给出的信
息，写出沿x 轴的电势与
x 的函
数关系表达式。

（2）若将滑块无初速地放在x =0。

10m 处，则滑块最终停止在何处? （3)在上述第（2）问的整个运动过程中,它的加速度如何变化？当它位于x =0.15m 时它的加速度多大？
（4）若滑块从x =0。

60m 处以初速度v 0沿—x 方向运动,要使滑块恰能回到出发点，其初速度v 0应为多大?
x /m
x /m
φ/×105V 0.2
0.4
0.6
P
参考答案及评分标准
一、选择题
1．A 2．B 3．C 4．B 5．D 6 CD 7．BC
8．BCD 9．AD 二、简答题
12．(1）d/∆t (2）m 远小于M (3）
D （4)
未平衡摩擦力
11．（1）电压传感器、小灯泡、电流传感器
（2）如图 （3）0。

20～0。

26 12．A ．(选修模块3-3）(12分）
⑴不变(2分） 50（2分） ⑵a→b （2分） 增加（2分)
⑶3
336V S Mn πρ（4分)
B ．(选修模块3—4)（12分)
⑴BC ⑵ 〈，b ⑶解：①s T t 2.2)4
32(=+= 周期T=0.8s ②由
图得波长2cm λ= 则波速 2.5/v cm s T
λ== Q 点第一次到达波峰所需时间
s s v x t 25
.21
6=-=∆=
∆ C ．（选修模块3—5)（12分) (1）ABC （2）2，e U U 0
123994239
92
2-+→,（3）1。

33m/s ，方向和乙开始速度
方向相同 三、计算题
32．（15分)解：(1)由动能定理：
2
22
121A B f G mv mv W W -=
- 得:J W
f
9100=（3分）
0.1 I /A
U /V
0.2 0.4 0.3 0.5 1.1.2.
2.3.
/m
/m
5(2）BC 段加速度为：2
/2s m g a ==μ （1分)
设在C
点的最小速度为m v ,由r
v m
mg m
2=，s m gr v m /4== （3分）
BC 的最大值为：m a
v v S
m B BC
32222=-= ， BC 的长度范围是0~m 32 （2
分）
（3）平抛运动的时间：s g
r
t 566.032.02===
（2分）
BC 取最大长度,对应平抛运动的初速度为s m v m
/4=
平抛运动的水平位移:m t v S m 26.2==平
，（2分）
DE 的长：m m m r S S
DE
66.06.126.2=-=-=平 (1分)
14。

（16分）（1）F A =BIL = 错误! mg sin α = F A =错误!可得v m = 错误! 由图线斜率为错误!= 错误!可求得 B=错误! (4分）
（2）由图线在横轴上的截距可求得R ab = R 0（2分）
（3）当R = R 0时，v m =2 v 0 由q=I —
Δt=ΔΦ
Δt （R+R 0） Δt = 错误!=错误!可
得s=
2qR 0
BL
Q= 错误!（mg sin αs -错误!mv m 2）= 错误!mg sin α错误!- mv 02=q 错误!— mv 02（5
分）
（4）这种说法错误。

R 的最大值电功率： P=I 2R=错误!
R
错误!
是恒量，故P∝R
所以，P 随R 增大而增大，无最
大值。

（3分)
15．（16分）解：（1）由数据表格和图像可得，电势
与x 成反比
关系,即x
4105.4⨯=
ϕV （2分)
（2)由动能定理 F
f
K
W W E +=∆= 0
设滑块停止的位置为x 2，有 0)()(2
2
1
=---x x mg q μϕϕ（2分) 即0)()105.4105.4(2
2
4
4
=--⨯-⨯x x mg x x
q μ
代入数据有 1。

010
—70)1.0(1010.020.0)105.41
.010
5.4(
22
44
=-⨯⨯-⨯-⨯x x
可解得x 2=0.225m （舍去x 2=0。

1m ）. （2分）
（3)先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动。

即加速度先减小后增大. (2分)
当它位于x =0。

15m 时，图像上该点的切线斜率表示场强大小E =6
5
100.215
.01000.3⨯=⨯=x ϕN/C
滑块在该点的水平合力 01010.020.0100.1100.27
6
=⨯⨯-⨯⨯⨯=-=-mg Eq F X
μ 故滑块的加速度a=Fx/m =0 （1分)
(4）设滑块到达的最左侧位置为x 1，则滑块由该位置返回到出发点的过程中
由动能定理 K f F E W W ∆=+= 0 有 0)()(1
21=---x x mg q μϕϕ （1分）
代入数据有 1。

010
—70)6.0(1010.020.0)6
.0105.410
5.4(
141
4
=-⨯⨯-⨯-⨯x x
可解得x 1=0.0375m （舍去x 1=0.6m)。

（1分）
再对滑块从开始运动到返回出发点的整个过程，由动能定理—2)(1
x x mg -μ=2
2
10mv -
代入数据有 20。

200。

1010（0.60—0.0375)=0.50.1020
v 可解
得22
30
=v ≈2。

12m/s （1分）。