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湖南省六校2010年高三第二次联考理综物理部分综合及答案(纯WORD版)



师大附中

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2010 届高三模拟考试

理科综合能力试题
本卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。

第 I 卷(共 126 分)
可能用到的相对原子质量: H:1 C:12 O

:16 Al:27 Fe:56 Cu:64 Xe:131

二、选择题(本题包括 8 小题。在每小题的四个选项中,有的小题只有一个正确选项,有的小题有 多个正确选项,全部选对得 6 分,选不全的得 3 分,多选或错选得 0 分,共 48 分) 14.前不久,在温哥华冬奥运动会我国冰上运 v/m·-1 s 动健儿表现出色,取得了一个又一个骄人 的成绩。如图(甲)所示,滑雪运动员由 vB 斜坡高速向下滑行,其速度—时间图象如 vA A 图(乙)所示,则由图象中 AB 段曲线可 O 知,运动员在此过程中( ) (乙) A.做曲线运动 (甲) B.机械能守恒 C.所受力的合力不断增大 D.平均速度 v ?

B

t/s

v A ? vB 2
v

1 5 . 从地面以大小为 v1 的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间 t 皮球落回地面,落地时皮球的速度的大小为 v2。已知皮球在运动过 程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为 g。下面给出时间 t 的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会 求解 t, 但是你可以通过一定的物理分析, 对下列表达式的合理性做 出判断。根据你的判断,你认为 t 的合理表达式应为( ) A. t ?

v1 ? v2 g

B. t ?

v1 ? v2 g

C. t ?

v1v2 g

D. t ?

v1v2 g

16.2009 年被确定为国际天文年,以此纪念伽利略首 次用望远镜观测星空 400 周年。 从伽利略的“窥天” 创举,到 20 世纪发射太空望远镜——天文卫星, 天文学发生了巨大飞跃。2009 年 5 月 14 日,欧 洲航天局又发射了两颗天文卫星,它们飞往距离 地球约 160 万千米的第二拉格朗日点(图中 L2) 。 L2 点处在太阳与地球连线的外侧,在太阳和地球 的引力共同作用下,卫星在该点能与地球同步绕太阳运动(视为圆周运动) ,且时刻保 持背对太阳和地球的姿势,不受太阳的干扰而进行天文观测。不考虑其它星球影响,下 列关于工作在 L2 点的天文卫星的说法中正确的是 ( ) A.它绕太阳运行的周期比地球绕太阳运行的周期大

B.它绕太阳运行的角速度比地球绕太阳运行的角速度小 C.它绕太阳运行的线速度与地球绕太阳运行的线速度相等 D.它绕太阳运行的向心加速度比地球绕太阳运行的向心加速度大

17.北半球地磁场磁感应强度的竖直分量方向竖直向下。如图所 示,在长沙某中学实验室的水平桌面上,放置边长为 L 的正 b c 北 方形闭合导体线圈 abcd, 线圈的 ab 边沿南北方向, 边沿东 ad 东 西方向。下列说法中正确的是( ) a d A.若使线圈向东平动,则 a 点的电势比 b 点的电势高 B.若使线圈向北平动,则 a 点的电势比 b 点的电势低 C.若以 ab 为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为 a→b→c→d→a D.若以 ab 为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为 a→d→c→b→a 18.电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转 技术实现的。电子束经过加速电场后,进入一 圆形匀强磁场区,如图所示。磁场方向垂直于 圆面,磁场区的中心为 O,半径为 r。当不加磁 场时,电子束将通过 O 点而打到屏幕的中心 M 点。为了让电子束射到屏幕边缘 P,需要加磁 场,如果发现电视画面的幅度比正常的偏小, 可能引起的原因是( ) A.电子枪发射能力减弱,电子数减少 B.加速电场的电压过高,电子速率偏大 C.偏转线圈电流增大,偏转磁场增强 D.偏转线圈电流过小,偏转磁场减弱 19.如图所示,放置在水平地面上的支架质量为 M,支架顶端用细 线拴着的摆球质量为 m, 现将摆球拉至水平位置, 然后从静止释 放,摆球运动过程中,支架始终不动,则从释放至运动到最低点 的过程中有( ) A.在释放瞬间,支架对地面压力为(m+M)g B.摆动过程中,支架对地面压力一直增大 C.摆球到达最低点时,支架对地面压力为(2m+M)g D.摆动过程中,重力对小球做功的功率一直增大 20.x 轴上有两点电荷 Q1 和 Q2,Q1 和 Q2 的位置坐标分别为 x1、x2。Q1 和 Q2 之间各点对应 的电势高低如图中曲线所示,从图中可看出( ) φ A.Q1 的电荷量一定小于 Q2 的电荷量 B.Q1 和 Q2 一定是同种电荷,但 不一定是正电荷 C.电势最低处 P 点的电场强度为零 D.将一负点电荷由 xP 点的左侧移至右侧, O x1 xP x2 x 电场力先做正功后做负功 21.如图所示,在光滑的水平面上放着两块长度相等,质量分别为 M1 和 M2 的木板,在两木板的左端分别放有一个大小、形状、 质量完全相同的物块。开始都处于静止状态,现分别对两物块 施加水平恒力 F1、F2,当物块与木板分离后,两木板的速度分 别为 v1 和 v2。若已知 v1>v2,且物块与木板之间的动摩擦因数 相同,需要同时满足的条件是( ) A.F1=F2,且 M1>M2 B.F1=F2,且 M1<M2 C.F1>F2,且 M1=M2 D.F1<F2,且 M1=M2

第 II 卷(非选择题

共 10 题 共 174 分)

注意事项: 1.用钢笔或圆珠笔答在答卷中。 2.请不要在密封线内答题。 22. 分)某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”,他设计了如下实验: (6 (1)他的操作步骤是: ① 安装好实验装置如图。 ② 将质量为 200g 的小车拉到打点计时器 附近,并按住小车。 ③ 在质量为 10g、30g、50g 的三种钩码 中,他挑选了一个质量为 50g 的钩码挂 在拉线 P 上。 ④ 先接通打点计时器的电源,后释放小车,打出一条纸带。 (1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,经测量、计算,得到如下 数据: (g=9.8m/s2) ① 第一个点到第 N 个点的距离为 40.00cm. ② 打下第 N 点时小车的速度大小为 1.20m/s。 该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力, 算出从打下第一点到打下第 N 点拉力对小车做的功为 J,小车动能的增量 为 J。 (计算结果保留三位有效数字) (2)此次实验探究结果的误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了某些产生误差的 因素。 请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下, 造成较大误差的主要原 因是:① ② 。 23. (9 分)二极管是一种半导体元件,它的符号为“ ”,其特点是具有单向导电性,

即电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大。 (1) 某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管 的伏安特性曲线。 因二极管外壳所印的标识模 糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用 电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤 是: 将选择开关旋至合适倍率, 进行欧姆调零, 将黑表笔接触二极管的左端、 红表笔接触右端 时,指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位置 对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判 断 端为二极管的正极。 (选填“左”、 “右”) (2)厂家提供的伏安特性曲线如右图,为了验 证厂家提供的数据,该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材 有: A.直流电源 E:电动势 3V,内阻忽略不计 B.滑动变阻器 R:0~20Ω C.电压表 V1:量程 5V、内阻约 50kΩ D.电压表 V2:量程 3V、内阻约 20kΩ E.电流表 A:量程 0.6A、内阻约 0.5Ω F.电流表 mA:量程 50mA、内阻约 5Ω G.待测二极管 D H.单刀单掷开关 S,导线若干

为了提高测量结果的准确度, 电压表应选用 , 电流表应选用 。 (填序号字母) (3)为了达到测量目的,请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。 (4)为了保护二极管,正向电流不要超过 25mA,请你对本实验的设计或操作提出一条 合理的建议: 。 24. (14分)如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光 滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形 轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合。现有一可视 为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。 (1)若要使小球经 C 处水平进入轨道 DEF 且能沿轨道运动, H 至少要有多高? (2)若小球静止释放处离 C 点的高度 h 小于(1)中 H 的最 小值,小球可击中与圆心等高的 E 点,求此 h 的值。 (取 g=10m/s2 25. (18 分)如图所示,两电阻不计的足够长 光滑平行金属导轨与水平面夹角为 θ,导轨间距 l B a 为 l,所在平面的正方形区域 abcd 内存在有界 乙 b l 匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直于 d 甲 斜面向上。如图所示,将甲、乙两阻值相同, c l θ 质量均为 m 的相同金属杆放置在导轨上,甲 θ 金属杆处在磁场的上边界,甲、乙相距 l。从 静止释放两金属杆的同时,在甲金属杆上施加 一个沿着导轨的外力, 使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动, 且 加速度大小 a=gsinθ,乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动。 (1)求每根金属杆的电阻 R 为多少? (2)设刚释放金属杆时开始计时,写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力 F 随时间 t 的变化关系式,并说明 F 的方向。 (3)若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场,乙金属杆共产生热量 Q,试求此过程中 外力 F 对甲做的功。 33. 〔物理选修 3—4〕 (15 分) (1) 分)如图(甲)是沿 x 轴正方向传播的一列横波在 t=0 的一部分波形,此时 P (5 点的位移为 y0。则此后 P 点的振动图象是如图(乙)中的 (填入选项前的字母, 有填错的不得分) y y P
y0 0

y y0 t A
y0 0

x t B

(甲)

y

y

y0 0

t C (乙)

y0 0

t D

(2) (10 分)如图所示,将一个折射率为 n 的透明长方体放 在空气中,矩形 ABCD 是它的一个截面,一单色细光束入射 到 P 点,入射角为 θ。 AP ?

θ (1)若要使光束进入长方体后能射至 AD 面上,角 θ 的最小 D C 值为多少? (2)若要此光束在 AD 面上发生全反射,角 θ 的范围如何? θ θ 34. 〔物理选修 3—5〕 (15 分) (1) 分)下列说法中正确的是 (5 (填入选项前的字母,有填错的不得分) A.光电效应实验证实了光具有粒子性 B.太阳辐射能量主要来自太阳内部的裂变反应 C.按照玻尔理论,电 子沿某一 轨道绕核运动,若其 圆周运动的 频率是ν,则其发光频率 也是ν D.质子、中子、氘核的质量分别为 m1、m2 和 m3,当一个质子和一个中子结合成一个 氘核时,释放的能量是(m1+m2-m3)c2 (2) 分) (10 光滑水平面上, 用弹簧相连接的质量均为 2 kg 的 A、 两物体都以 v0=6m/s B 速度向右运动,弹簧处于原长。质量为 4 kg 的物体 C 静止在前方,如图所示,B 与 C 发生碰撞后粘合在一起运动,求: v0 v0 ① B、C 碰撞刚结束时的瞬时速度; A B ② 在以后的运动过程中, 物体A 是否会有速度等于零 C 的时刻?试通过定量分析,说明你的理由。
θ

1 AD ,求: 2

A

P

θ

θ

θ

B

题号 答案

14 D

15 A

16 D

17 C

18 BD

19 B

20 C

21 BD

22. 分) (6 (1)② 0.196,0.144 (2 分) (2)① 小车质量没有远大于钩码的质量;② 没 有平衡摩擦力; 分) (4 23. 分) (9 (1)右(2 分)(2)D,F(2 分) ; (3)如右图(3 分) (4) 分)可能的答案:a、在二极管支路串入一阻值合适的限流 (2 电阻起保护作用;b、闭合开关前滑动触头停在最左端,向右移动滑动 触头时应缓慢进行,同时仔细观察电流表示数变化,以防止电流超过 D
V2 mA

R S

E

25mA。 (只要回答合理均可) 24. (14 分)解析: (1)设小球到达 C 点时的速度大小为 v。根据机械能守恒定律有(3 分) 小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足
mg ? m v2 r

(3 分)

联立以上两式并代入数据解得: H ? 0.2m (1 分) (2)若 h<H,小球过 C 点后做平抛运动,设球经 C 点时的速度大小为 vx,则有

r?

1 2 gt 2

(2 分) (2 分)

r ? vxt
根据机械能守恒定律有
mgh ? 1 2 mv x 2

(2 分)

联立以上三式并代入数据解得:h=0.1m (1 分) 25. (18 分)解析: (1)因为甲、乙加速度相同,所以,当乙进入磁场时,甲刚出磁场 乙进入磁场时的速度 v ? 根据平衡条件有

2gl sin ?

(1 分)

B 2l 2 v 2R B 2l 2 2 gl sin ? 解得: R ? 2mgsin ? mg sin ? ?

(2 分) (1 分)

(2)甲在磁场中运动时,外力 F 始终等于安培力

B 2l 2 v F? 2R v ? g sin ? ? t
解得: F ?

(1 分) (1 分)

mg 2 sin 2 ? (2 t ,方向沿导轨向下。 分) 2 gl sin ?

(3)乙进入磁场前,甲、乙发出相同热量,设为 Q1,则有 (2 分) F安l ? 2Q1 又 F=F 安 (1 分) 故外力 F 对甲做的功 WF =Fl=2Q1 (1 分) 甲出磁场以后,外力 F 为零。 乙在磁场中,甲、乙发出相同热量,设为 Q2,则有

F安? l ? 2 Q 2
又 F安? ? mg sin ? Q=Q1+Q2 解得: WF =2Q - mglsinθ 33. 〔15 分〕 (1)B

(2 分) (1 分) (1 分) (2 分)

(2)解析: (1)要使光束进入长方体后能射至 AD 面上,设 A

P

θ

θ
D

θα

θ

B

θ
C

θ

θ

最小折射角为 α。根据几何关系有

sin ? ?

1 d 2 1 ( d )2 ? d 2 2

?

5 5

(2 分)

θ A

θ β

αθ

B

θ
C

根据折射定律有

D θ (2 分)

sin ? ?n sin ?
解得:角 θ 的最小值 ? ? arcsin

θ

θ

5 n 5

(1 分)

(2)如图,要此光束在 AD 面上发生全反射,则要求射至 AD 面上的入射角 β 应满足

sin ? sin ? C


(2 分) (1 分)

sin ? C

1 n

sin ? ? cos ? ? 1 ? sin 2 ? ? 1 ? (

sin ? 2 ) n
(2 分)

解得: arcsin

5 n ? ? ? arcsin n2 ? 1 5

34. (15 分) (1)AD (2)解析:① B、C 碰撞后的瞬间速度为 v1,根据动量守恒定律 设 有 mBv0=(mB+mC)v1 (2 分) 解得:v1=2m/s (1 分)

② 物体 A 会有速度等于零的时刻。 分)说明理由如下: (1 设当 A 的速度为零时,B、C 整体的速度为 vBC,根据动量守恒定律有 mAv0+mBv0=(mB+mC)vBC 解得:vBC=4m/s 此时的弹性势能 E ? = p (1 分) (2 分)

1 1 1 2 2 mAv0 ? (mB ? mC )v12 ? (mB ? mC )vBC ? 0 2 2 2

(2 分)

即当 A 的速度为零时,B、C 整体的速度为 4m/s,此时弹簧正好处于原长。 分) (1



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