江蘇省2012屆高考高頻考點備考診斷性練習(xí)試卷（一）
2012-4-21
一、單項題：本題共5小題，每小題3分，共計15分。每小題只有一個選項符合題意。
1．某實物投影機(jī)有10個相同的強(qiáng)光燈L1～L10(24 V/200 W)和10個相同的指示燈X1～X10(220 V/2 W)，將其連接在220 V交流電上，電路見圖.若工作一段時間后L2燈絲燒斷，則( )
A．X1的功率減小，L1的功率增大
B．X1的功率增大，L1的功率增大
C．X2的功率增大，其他指示燈的功率減小
D．X2的功率減小，其他指示燈的功率增大
解析：本題考查閉合電路的歐姆定律和電路的相關(guān)問題，意在考查考生運用知識解決實際問題的能力．L2燈絲燒斷，則電路中的總電阻變大，由歐姆定律知，總電流減小，則除L2支路外，其他支路兩端的電壓減小，強(qiáng)光燈和指示燈的功率都要減�。渌冯妷簻p小，則L2兩端電壓升高，其功率增大．
答案：C
2．太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道．下列4幅圖是用描述這些行星運動所遵從的某一規(guī)律的圖象．圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg(T/T0)，縱軸是lg(R/R0)；這里T和R分別是行星繞太陽運動的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，T0和R0分別是水星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑．下列4幅圖中正確的是( )
解析：由開普勒第三定律R3T2＝k(常數(shù))可知，(RR0)3＝(TT0)2，兩邊取對數(shù)可得3lg(RR0)＝2lg(TT0)，即lg(RR0)＝23lg(TT0)，選項B正確．
答案：B
3．如左圖所示，交變電壓加在平行板電容器A、B兩極板上，開始B板電勢比A板電勢高，這時有一個原靜止的電子正處在兩板的中間，它在電場作用下開始運動．設(shè)A、B兩極板間的距離足夠大，下列說法正確的是( )
A．電子一直向著A板運動
B．電子一直向著B板運動
C．電子先向A板運動，然后返回向B板運動，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運動
D．電子先向B板運動，然后返回向A板運動，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運動
解析：根據(jù)交變電壓的變化規(guī)律，不難確定電子所受電場力的變化規(guī)律，從而作出電子的加速度a，速度v隨時間變化的圖線，如圖所示．從圖中可知，電子在第一個T/4內(nèi)做勻加速運動，第二個T/4內(nèi)做勻減速運動，在這半個周期內(nèi)，因初始B板電勢比A板電勢高，所以電子向B板運動，加速度大小為eU/d.在第三個T/4內(nèi)做勻加速運動．第四個T/4內(nèi)做勻減速運動．但在這半個周期內(nèi)運動方向與前半個周期相反，向A板運動，加速度大小為eU/d，所以電子做往復(fù)運動．綜合分析正確答案應(yīng)選D.
答案：D
4．如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光．由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變�。鶕�(jù)分析，發(fā)生的故障可能是( )
A．R1斷路 B．R2斷路
C．R3短路 D．R4短路
解析：等效電路如圖所示，若R1斷路，總外電阻變大，總電流減小，路端電壓變大，L1兩端電壓變大，L1變亮；ab部分電路結(jié)構(gòu)沒變，電流仍按原比例分配，總電流減小，通過L2、電流表的電流都減小，故A選項正確．若R2斷路，總外電阻變大，總電流減小，ac部分電路結(jié)構(gòu)沒變，電流仍按原比例分配，R1、L1中電流都減小，與題意相矛盾，故B選項錯．若R3短路或R4短路，總外電阻減小，總電流增大，A中電流變大，與題意相矛盾，故C、D選項錯．
答案：A
5．質(zhì)量為的木塊置于光滑水平面上，一質(zhì)量為的子彈以水平速度v0打入木塊并停在木塊中，如圖3所示，此過程中木塊向前運動位移為s，子彈打入木塊深度為d，則下列判斷正確的是( )
A．木塊對子彈做功12v02 B．子彈對木塊做功12v02
C．子彈動能減少等于木塊動能的增加 D．木塊、子彈的機(jī)械能一定減少
解析：設(shè)木塊、子彈的共同速度為v，則v0＝(＋)v① 木塊對子彈做功W1＝12v2－12v02②
子彈對木塊做功W2＝12v2③ 解得W1<0 W2＜12v02，A、B錯；由于系統(tǒng)克服摩擦阻力做功，機(jī)械能一定減少，所以C錯，D對．答案：D
二、多項選擇：本題共4小題，每小題4分，共計16分。每小題有多個選項符合題意。全部選對得4分，選對不全得2分，錯選或不答的得0分。
6．一物體放置在傾角為θ的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為a，如圖所示，在物體始終相對于斜面靜止的條件下，下列說法中正確的是( )
A．當(dāng)θ一定時，a越大，斜面對物體的正壓力越小
B．當(dāng)θ一定時，a越大，斜面對物體的摩擦力越大
C．當(dāng)a一定時，θ越大，斜面對物體的正壓力越小
D．當(dāng)a一定時，θ越大，斜面對物體的摩擦力越小
解析：選物體為研究對象．受力情況如圖2所示，建立坐標(biāo)系，注意因為物體始終相對于斜面靜止，所以Ff是靜摩擦力，加速度向上，所以靜摩擦力Ff沿斜面向上．
豎直方向上FNcosθ－g＝a， 也可寫成Ffsinθ－g＝a.
則θ一定時，a越大，F(xiàn)N越大，F(xiàn)f越大；a一定時，θ越大，F(xiàn)N越小，F(xiàn)f越大．
答案：BC
7．對于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲，下列說法中正確的是( )
A．常溫下，若將金屬絲均勻拉長為原的10倍，則電阻變?yōu)?0 R
B．常溫下，若將金屬絲從中點對折起，電阻變?yōu)?4R
C．給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，則任一狀態(tài)下的UI比值不變
D．把金屬絲溫度降低到絕對零度附近，電阻率會突然變?yōu)榱?br>解析：設(shè)原電阻R＝ρlS，當(dāng)l′＝10 l時，由體積不變原理求得截面積變成S′＝110 S，所以電阻變?yōu)镽′＝ρl′S′＝ρ10 l110 S＝100 R，A錯誤；從中點對折起，相當(dāng)于兩個阻值為12 R的電阻并聯(lián)，其總阻值為14 R，B正確；金屬絲的電阻率ρ隨溫度升高而增大，當(dāng)金屬絲兩端的電壓逐漸增大時，由于電流的熱效應(yīng)會使電阻率ρ隨溫度升高而增大，因而R＝ρlS＝UI將逐漸增加，C錯誤；這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，D正確．
答案：BD
8．如圖所示，質(zhì)量為、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上．質(zhì)量為的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端．現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動．物塊和小車之間的摩擦力為Ff.物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為l.在這個過程中，以下結(jié)論正確的是( )
A．物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為(F－Ff)(L＋l)
B．物塊到達(dá)小車最右端時，小車具有的動能為Ffl
C．物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L＋l)
D．物塊和小車增加的機(jī)械能為Fl
解析：根據(jù)動能定理，物塊到達(dá)最右端時具有的動能為Ek1＝△Ek1＝F•(L＋l)－Ff•(L＋l)＝(F－Ff)•(L＋l)，A正確．物塊到達(dá)最右端時，小車具有的動能可根據(jù)動能定理列式：Ek2＝△Ek2＝Ffl，B正確．由功的公式，物塊克服摩擦力所做的功為Wf＝Ff(L＋l)，C正確．物塊增加的機(jī)械能Ek＝(F－Ff)(L＋l)，小車增加的機(jī)械能Ek＝Ffl，物塊和小車增加的機(jī)械能為Ek＋Ek＝F•(L＋l)－FfL.或直接由功能關(guān)系得結(jié)論，D錯誤．
答案：ABC
9．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶5，原線圈兩端的交變電壓為u＝202sin 100πt V．氖泡在兩端電壓達(dá)到100 V時開始發(fā)光．下列說法中正確的有( )
A．開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100 Hz B．開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V
C．開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大 D．開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變
解析：本題主要考查變壓器相關(guān)知識，在能力的考查上要求考生能夠運用已學(xué)的物理知識進(jìn)行分析判斷．在解題時要注意變壓器的三個決定關(guān)系，副線圈電壓由原線圈決定，則不論負(fù)載如何變化，電壓表的讀數(shù)不變，始終為有效值100 V，B正確．每個交流電周期內(nèi)氖管發(fā)光兩次，每秒發(fā)光100次，則氖管發(fā)光頻率為100 Hz，開關(guān)斷開后，負(fù)載電阻增大、電流減小，則變壓器的輸出功率減小．
答案：AB
三、簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，共計42分。請將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置。
10．如圖所示，一個彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連．當(dāng)對彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時，在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象(如圖乙)．則下列判斷正確的是( )
A．彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比
B．彈簧長度的增加量與對應(yīng)的彈力增加量成正比
C．該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/
D．該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變
解析：選BCD.由題圖知，F(xiàn)－x是一個過原點的直線，k＝200.10 N/，可知A錯，BCD正確．
11．在測定金屬電阻率的實驗中，某同學(xué)連接電路如圖所示．閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障已知電、電表和導(dǎo)線均完好，電電動勢為E：
（1）若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是________填“待測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”．
（2）若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障．先將選擇開關(guān)旋至________擋填“歐姆×100”“直流電壓10 V”或“直流電流2.5 A”，再將________填“紅”或“黑”表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱．若只有滑動變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是________、________、________.
解析：（1）電流表示數(shù)為零，說明電路斷路，由于電壓表示數(shù)為E，說明電壓表兩端與電相連，因而待測金屬絲斷路．
（2）判斷電路故障問題，應(yīng)利用多用電表的直流電壓擋，電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入多用電表，因而紅表筆應(yīng)與a接線柱相連，當(dāng)只有滑動變阻器斷路時，黑表筆接b時，多用電表不能與電形成閉合回路，示數(shù)為零，黑表筆接c、d時，多用電表與電兩極相連，示數(shù)為電電動勢．
答案： 1待測金屬絲 2直流電壓10 V 紅 0 E E
12（B）．（1）圖是一個14圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑O分成5等份，虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON，ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線．已知該棱鏡的折射率n＝53，若平行光束垂直入射并覆蓋O，則光線( )
A．不能從圓弧NF1射出 B．只能從圓弧NG1射出
C．能從圓弧G1H1射出 D．能從圓弧H1射出
解析：由折射率n＝53知該棱鏡的全反射臨界角為C＝37°(sinC＝35)，剛好從G點入射的光線垂直進(jìn)入棱鏡后，在G1點恰好全反射，則G1圓弧上所有入射光線均發(fā)生全反射，不會從中射出，只有NG1圓弧上入射的光線折射后射出棱鏡．所以只有B正確，A、C、D錯誤．
答案：B
（2）一列簡諧橫波沿直線由A向B傳播，A、B相距0.45 ，如圖3所示是A處質(zhì)點的振動圖象．當(dāng)A處質(zhì)點運動到波峰位置時，B處質(zhì)點剛好到達(dá)平衡位置且向y軸正方向運動，這列波的波速可能是( )
A．4.5 /s B．3.0 /s
C．1.5 /s D．0.7 /s
解析：由波的圖象及周期性可以判斷AB＝(n＋14)λ＝0．45 ，所以λ＝1.84n＋1 ，由振動圖象可知周期T＝0.4 s，所以波速v＝λT＝4.54n＋1 /s.當(dāng)n＝0時，v＝4.5 /s；當(dāng)n＝1時，v＝0.9 /s；當(dāng)n＝2時，v＝0.5 /s，所以只有選項A正確．
答案：A
（3）關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是( )
A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
B．只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C．從金屬表面出的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小
D．入射光的光強(qiáng)一定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多
解析：逸出功W＝hν0，W∝ν0—極限頻率，A正確；只有照射光的頻率ν大于等于金屬極限頻率ν0，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，B錯；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W知，因ν不確定時，無法確定Ek與W的關(guān)系，C錯；光強(qiáng)E＝nhν，ν越大，E一定，則光子數(shù)n越小，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，D錯．
答案：A
12（C）（1）如圖1k－介子衰變的方程為k－→π－＋π0，其中k－介子和π－介子帶負(fù)的基元電荷，π0介子不帶電．一個k－介子沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產(chǎn)生的π－介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點相切，它們的半徑Rk－與Rπ－之比為2∶1.π0介子的軌跡未畫出．由此可知π－介子的動量大小與π0介子的動量大小之比為( )
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．1∶6
解析：根據(jù)題意，分別計算出帶電粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑．根據(jù)動量的定義，分別求出兩個介子的動量大小，再從圖中確定兩個介子動量的方向，最后運用動量守恒，計算出π0粒子的動量大�。畄vk－B＝k－v2k－Rk－，Rk－＝k－v2k－qvk－B＝Pk－qB，Rπ－＝Pπ－qB，Pk－Pπ－＝21，Pk－＝－Pπ－＋Pπ0，
Pπ0＝3Pπ－.正確選項為C.
答案：C
（2）一根10長的梭鏢以相對速度穿過一根10 長的管子，它們的長度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測量的．以下哪種敘述最好地描述了梭鏢穿過管子的情況？( )
A．梭鏢收縮變短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它
B．管子收縮變短，因此在某些位置上，梭鏢從管子的兩端伸出
C．兩者都收縮，且收縮量相等，因此在某個位置，管子恰好遮住梭鏢
D．所有這些都與觀察者的運動情況有關(guān)
解析：如果你是在相對于管子靜止的參考系中觀察運動著的梭鏢，那么梭鏢看起就比管子短，在某些位置梭鏢會完全處在管子內(nèi)部．然而當(dāng)你和梭鏢一起運動時，你看到的管子就縮短了，所以在某些位置，你可以看到梭鏢兩端都伸出管子．假如你在梭鏢和管子之間運動，運動的速度是在梭鏢運動的方向上，而大小是其一半；那么梭鏢和管子都相對于你運動，且速度的大小一樣；你看到這兩樣?xùn)|西都縮短了，且縮短的量相同．所以你看到的一切都是相對的——依賴于你的參考系．
答案：D
（3）(2011•徐州模擬)如圖所示，A、B兩個木塊用輕彈簧相連接，它們靜止在光滑水平面上，A和B的質(zhì)量分別是99和100，一顆質(zhì)量為的子彈以速度v0水平射入木塊A內(nèi)沒有穿出，則在以后的過程中彈簧彈性勢能的最大值為( )
A.v02400 B.v02200 C.99v02200 D.199v02400
解析：子彈打木塊A，動量守恒，v0＝100v1＝200v2，彈性勢能的最大值Ep＝12×100v12－12×200v22＝v02400.
答案：A
四、：本題共3小題，共計47分。解答時請寫出必要的字說明、方程式和重要的演算步驟。只與出最后答案的不能得分。有數(shù)值的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13． 如圖所示，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為θ.一物塊沿斜面上方頂點P水平射入，而從右下方頂點Q離開斜面，求物塊入射的初速度為多少？
解析：物體在光滑斜面上只受重力和斜面對物體的支持力，因此物體所受的合力大小為F＝gsinθ，
方向沿斜面向下；根據(jù)牛頓第二定律，則物體沿斜面方向的加速度應(yīng)為a加＝F＝gsinθ，
又由于物體的初速度與a加垂直，所以物體的運動可分解為兩個方向的運動，即水平方向是速度為v0的勻速直線運動，沿斜面向下的是初速度為零的勻加速直線運動．因此在水平方向上有b＝v0t，
沿斜面向下的方向上有a＝12a加t2；故v0＝bt＝bgsinθ2a.
答案：bgsinθ2a
14．如圖(a)所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計．求0至t1時間內(nèi)，
(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；
(2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量．
解析：(1)根據(jù)楞次定律可知，通過R1的電流方向為由b到a.
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中的電動勢為
E＝nΔBπr22Δt＝n•B0πr22t0
根據(jù)歐姆定律得通過R1的電流為I＝E3R＝nB0πr223Rt0.
(2)通過R1的電荷量q＝It1＝nB0πr22t13Rt0，熱量Q＝I2R1t1＝2n2B02π2r24t19Rt02.
答案：(1)nB0πr223Rt0 b→a (2)nB0πr22t13Rt0 2n2B02π2r24t19Rt02
15．如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B＝5.0×10－3 T的勻強(qiáng)磁場，方向分別垂直紙面向外和向里．質(zhì)量為＝6.64×10－27kg、電荷量為q＝＋3.2×10－19C的α粒子(不計α粒子重力)，由靜止開始經(jīng)加速電壓為U＝1205 V的電場(圖中未畫出)加速后，從坐標(biāo)點(－4，2)處平行于x軸向右運動，并先后通過兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域．
(1)請你求出α粒子在磁場中的運動半徑；
(2)你在圖中畫出α粒子從直線x＝－4到直線x＝4之間的運動軌跡，并在圖中標(biāo)明軌跡與直線x＝4交點的坐標(biāo)；
(3)求出α粒子在兩個磁場區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的總時間．
解析：(1)粒子在電場中被加速，由動能定理得qU＝12v2
α粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)，則牛頓第二定律得qvB＝v2r
聯(lián)立解得r＝1B2Uq＝10.0052×6.64×10－27×12053.2×10－19＝2()．
(2)由幾何關(guān)系可得，α粒子恰好垂直穿過分界線，故正確圖象為(如圖所示)．
(3)帶電粒子在磁場中的運動周期T＝2πrv＝2πqB
α粒子在兩個磁場中分別偏轉(zhuǎn)的弧度為π4，在磁場中的運動總時間t＝14T＝π2qB＝3.14×6.64×10－272×3.2×10－19×5×10－3＝6.5×10－6(s)．
答案：(1)2() (2)略 (3)6.5×10－6(s)
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