1、南京师大附中物理高考模拟试题本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分共150分考试用时120分钟第卷（选择题共40分）注意事项：1答第卷前，考生务必将自己的姓名、考试号、考试科目涂写在答题卡上考试结束，将试题卷和答题卡一并交回2每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，不能答在试题卷上一、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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分1夏天，海面上的下层空气的温度比上层低，我们设想海面上的空气是由折射率不同的
2、许多水平气层组成的，远处的景物发出的或反射的光线由于不断折射，越来越偏离原来的方向，人们逆着光线看去就出现了蜃楼，如图所示，下列说法中正确的是（）A海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要大CA是蜃楼，B是景物DB是蜃楼，A是景物2地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，推算出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，为铀和铅的总原子数由此可以判断出（）A铀238的半
3、衰期为90亿年B地球的年龄大致为45亿年C被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为14D被测定的古老岩石样品在90亿年时铀、铅原子数之比约为133单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动在转动的过程中，线框中的最大磁通量为，最大感应电动势为，则下列说法中正确的是（）A当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势也为零B当穿过线框的磁通量减小时，线框中感应电动势在增大C当穿过线框的磁通量等于0.5时，线框中感应电动势为0.5D线框转动的角速度等于4如图所示为电冰箱的工作原理图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环那么，下列说法中正确的是（）A在冰箱外的管
4、道中，制冷剂迅速膨胀并放出热量B在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量C在冰箱外的管道中，制冷剂被剧烈压缩并放出热量D在冰箱内的管道中，制冷剂被剧烈压缩并吸收热量5一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹回到原高度小孩从高处下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa段和cd段是直线根据此图象可知，小孩跟蹦床相接触的时间为（）A B C D6如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为a 的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须（）A匀速向下奔跑B以加速度向下加速奔跑C以加速度向上加速奔跑D以加速度向下加速奔跑7如图所示，木
5、板质量为M，长度为L，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为m 开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为（） Am mgLB2m mgL Cm mgL2D8在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播关于红外线热像仪，下列说法正确的是（）A选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C红外线热像仪同时还具有杀菌作用D一切物体都能发射红外线，而
6、且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同9宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电量为Q，表面无大气在一次实验中，宇航员将一带电一q（qQ）的粉尘置于离该星球表面h高处，该粉尘恰处于悬浮状态；宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处，无初速释放，则此带电粉尘将（）A背向星球球心方向飞向太空 B仍处于悬浮状态C沿星球自转的线速度方向飞向太空 D向星球球心方向下落10如图所示，质量为M的长木板静止在光滑的水平地面上，在木板的右端有一质量为m的小铜块，现给铜块一个水平向左的初速度，铜块向左滑行并与固定在木板左端的长度为L的轻弹簧相碰，碰后返回且恰好停在长木板右端根据以上条件可以求
7、出的物理量是（）A轻弹簧与铜块相碰过程中所具有的最大弹性势能B整个过程中转化为内能的机械能C长木板速度的最大值D铜块与长木板之间的动摩擦因数第卷（非选择题共110分）注意事项：1卷用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷上2答卷前将密封线内的项目填写清楚二、本题共3小题，共20分把答案填在题中的横线上或按题目要求作图11（6分）用打点计时器和重锤在自由下落的情况下验证机械能守恒定律的实验中，电源频率为50 Hz，依次打出的点为0，1，2，3，4，则（1）在图中两条纸带中应选取的纸带是_，因为_（2）如从起点0到第3点之间来验证，必须测量和计算出的物理量为_，验证的表达式为_（a） （b）12（6分）图中（
8、a）为示波器面板，（b）为一信号源（1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的_接线柱相连，b端与_接线柱相连（2）若示波器所显示的输入波形如图（c）所示，要将波形上移，应调节面板上的_旋钮；要使此波形横向展宽，应调节_旋钮；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节_旋钮13（8分）假设我们已经进入了航天时代，一个由3名高中学生组成的航天兴趣小组乘外星科学考察飞船前往某X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度，这些器材是：A钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等B重锤一个，质量未知C带孔金属小球一个，直径已知为dD太阳能电池板一块，输出直流电压可满足
9、任何要求E无弹性丝线若干根F导线，开关若干G刻度尺1把H测力计1个I天平1台（含砝码1盒）J打点计时器1台（含复写纸片、纸带）K电子秒表1个L带有光控计时器的实验平板一块在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从一个光控门运动到另一个光控门的时间M支架：能满足实验所需的固定作用到达X星球后，三位学生从以上器材中选择各自所需的器材（同一器材可以重复选用），用不同的方法各自独立地测出了重力加速度的值现请你完成他们所做的实验：实验一：（已经完成）（1）器材有：A、H、I（2）主要的实验步骤是：选取一个合适的钩码，用天平测出质量m；用测力计测
10、出该钩码的重力F；（3）计算重力加速度的表达式为实验二：（1）选用的器材有：_；（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）：_（3）计算重力加速度的表达式为_实验三：（1）选用的器材有：_；（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）_（3）计算重力加速度的表达式为_三、本题共7小题，90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14（12分）如图所示，有一块矩形玻璃砖，其折射率为n，有一入射光线从AB表面以a 角射入，从BC面射出，射出光线与法线的夹角为b求：（1）玻璃砖的折射率n（用a 、b 的三角函数表示）（2）若玻璃砖的折
11、射率为，且BC面刚好没有光线射出，则入射角a 的值为多少? 15（12分）如图所示，在水平面上有一个质量为m的物体，在水平拉力作用下由静止开始移动一段距离后，达到一斜面底端，这时撤去外力物体冲上斜面，沿斜面上滑的最大距离和平面上运动的距离相等，然后物体又沿斜面下滑，恰好停在平面上的出发点已知斜面倾角为30，斜面与平面上动摩擦因数相同求：物体受到的水平拉力的大小16（11分）约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个小铁球，那么由于磁铁的
12、吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P处又掉下在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定律确定20年后，而且竟在德国取得了专利权!请你分析一下，维尔金斯“永动机”能实现吗?17（12分）半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的材料参与半导体导电的粒子载流子有两种：自由电子和空穴，自由电子导电是大家所熟悉的，不过半导体中的自由电子浓度比金属中小得多“空穴”可以看成是带正电粒子，空穴的定向移动也形成电流，那就是空穴导电
13、，这样我们就可以以参与导电的载流子不同而将半导体分为两类：P型半导体和N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体如图所示，是为了检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的装置示意图，图中一块半导体样品板放在垂直于板平面水平向里的匀强磁场中，当有大小为I的恒定电流垂直于磁场方向通过样品板时，在板的上、下两个侧面之间会产生个恒定的电势差（1）如果测得，则这块样品板的载流子是正电荷还是负电荷?说明理由（2）设磁场的磁感应强度为B，样品板的厚度为d，宽度为b，每个载流子所带电量的绝对值为e证明，样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为18（14分）如图所示，
14、质量M0.8 kg的小车静止在光滑的水平面上，左端紧靠竖直墙在车上左端水平固定着一只弹簧，弹簧右端放一个质量m0.2kg的滑块，弹簧为原长时，滑块位于C处（滑块可以视为质点），车的上表面AC部分为光滑水平面，CB部分为粗糙水平面CB长l1m、与滑块的摩擦因数m 0.4水平向左推动滑块，将弹簧压缩，然后再把滑块从静止释放，在压缩弹簧过程中推力做功2.5 J，滑块释放后将在车上往复运动，最终停在车上某处设滑块与车的B端碰撞时机械能无损失，g取，求：（1）滑块释放后，第一次离开弹簧时的速度大小；（2）滑块停在车上的位置离B端多远? 18题图19（14分）1951年，物理学家发现了“电子偶数”所谓“电
15、子偶数”，就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统已知正、负电子的质量均为，普朗克常量为h，静电力常量为k（1）若正、负电子是由一个光子和核场相互作用产生的，且相互作用过程中核场不提供能量，则此光子的频率必须大于某个临界值，此临界值为多大?（2）假设“电子偶数”中正、负电子绕它们质量中心做匀速圆周运动的轨道半径r、运动速度v及电子的质量满足玻尔的轨道量子化理论：（n1，2，表示轨道量子数），“电子偶数”的能量为正负电子运动的动能和系统的电势能之和，已知两正负电子相距为L时系统的电势能为试求n1时“电子偶数”的能量；（3）“电子偶数”由第一激发态跃迁到基态发出光子的波
16、长为多大?20（15分）如图所示，abcd为质量M2 kg的导轨，放在光滑绝缘的水平面，另有一根质量m0.6 kg的金属棒PQ平行于bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱e、f（竖直立柱光滑，且固定不动），导轨处于匀强磁场中，磁场以为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度大小都为B0.8 T导轨的bc段长l0.5 m，其电阻r0.4 W，金属棒的电阻R0.2W，其余电阻均可不计金属棒与导轨间的动摩擦因数m 0.2若在导轨上作用一个方向向左、大小为F2N的水平拉力，设导轨足够长，重力加速度g取，试求：（1）导轨运动的最大加速度；（2）导轨的最大速度；（3）定性画
17、出回路中感应电流随时间变化的图线参考答案1AC2BD3BD 4BC5C6D7A8D9B10AB11（1）（a），物体自由下落时第一、二两点间的距离接近2 mm；（2）测量点0和2之间的距离（）、点1和3之间的距离（），计算点2的瞬时速度（）；12（1）Y输入，地；（2）6，X增益，扫描范围和扫描微调13实验二：（1）C、E、G、K、M（2）将丝线穿过小球，并系于支架上组装好单摆；用刻度尺测出从悬点到小球顶部的丝线长度l；测出n次全振动的时间t，算出周期tn（3）实验三：（1）G、L、M（2）将带有光控计时器的实验平板用支架竖直架稳；用刻度尺测量两个光控门之间的距离s；把滑块从上面的一个光控门处
18、自由释放，读出滑块在两个光控门之间的下落时间t； （3）14（1），ig 90，解得： （2），sinb 1，代入解得：15Fs-m mgs-m mgscosq -mgssinq 0，mgssinq -m mgscosq -m mgs0，联立求解得：Fmg 16维尔金斯“永动机”不可能实现，因为它违背了能量守恒定律小球上升过程中，磁场力对小球做正功，使小球增加了机械能；但小球下落时，同样也受到磁场力，而且磁场力做负功，这个负功与上升过程的正功相互抵消，可见，维尔金斯“永动机”不可能源源不断向外提供能量，所以，维尔金斯“永动机”不可能实现17（1）正电荷；（2）稳定状态，有，而IneSvnebd
19、v，所以18（1），得：；（2），得： ，得：s2.5 m所以，ds-2l0.5 m19解：（1）设光子频率的临界值为，则有，（2）由于正、负电子质量相等，故两电子的轨道半径相等，设为r，则正负电子间距为2r，速度均为v，则有，依题意，有，而电子偶数能量，由式联立得，n1，2取n1可得电子偶数基态能量为（3）由式可得电子偶数处于第一激发态时的能量为，即与相同设电子偶数从第一激发态跃迁到基态时发出光子的波长为l，则，由以上各式解得20解：导轨在外力作用下向左加速运动，由于切割磁感线，在回路中要产生感应电流，导轨的bc边及金属棒PQ均要受到安培力作用，PQ棒受到的支持力要随电流的变化而变化，导轨受到PQ棒的摩擦力也要变化，因此导轨的加速度要发生改变导轨向左切割磁感线时，有，导轨受到向右的安培力，金属棒PQ受到向上的安培力，导轨受到PQ棒对它的摩擦力，根据牛顿第二定律，有F-BIl-m（mg-BIl）Ma，即F-（1-m）BIl-m mgMa（1）当刚拉动导轨时，v0，由式可知，则由式可知，此时有最大加速度，即（2）随着导轨速度v增大，增大而a减小，当a0时，有最大速度，从式可得，有将代入式，得（3）从刚拉动导轨开始计时，t0时，I0，当时，v达到最大，I达到2.5 A，电流I随时间t的变化图线如图所示
