湖北省天门市2011届高三物理模拟试卷(三)

2011年高考模拟理科综合能力测试物理试题

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共计48分，每小题有多个选项符合题意；对的

得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分。 14．下列说法正确的是

A．机械能全部变成内能是不可能的 B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式

C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 D．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的 15．光子的能量为h，动量的大小为

h。如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γc衰变时只发出一个γ光子，则衰变后的原子核是 A．仍然静止

B．沿着与光子运动方向相同的方向运动 C．沿着与光子运动方向相反的方向运动 D．可能向任何方向运动 16．为了在实验室模拟海市蜃楼现象，在沙盘左端竖直固定一目标，实验者在沙盘右侧观察，

如图所示，现给沙盘加热，实验者在沙盘右端可同时看到目标及目标倒影的原因是 A．加热后，离沙盘越远处空气拆射率越大 B．形成倒影的原因是发生了全反射 C．形成倒影的原因是发生了干涉 D．形成倒影的原因是发生了衍射

17．某人在医院做了一次心电图，结果如图所示。如果心电图仪卷动纸带的速度为1.5m/min，

图中方格纸每小格长1mm，则此人的心率为

A．80次/min B．70次/min C．60次/min D．50次/min 10 20 30 40 50 60 70 80

18．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组

成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2=3∶2。则可知

A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3∶2

B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2 C．m1做圆周运动的半径为

2L 5用心 爱心 专心 1

D．m2做圆周运动的半径为

2L 5

19．如图所示，倾斜轨道AC与有缺口的圆管轨道BCD相切于C，圆管轨道半径为R，两

轨道在同一竖直平面内，D是圆管轨道的最高点，DB所对的圆心为90°。把一个小球从倾斜轨道上某点由静止释放，它下滑到C点缺口处后便进入圆管轨道，若要使它此后能够一直在管道中上升到D点并且恰可再落到B点，沿管道一直运动，不计摩擦，则下列说法正确的是 A．释放点须与D点等高 B．释放点须比D点高上R/4 C．释放点须比D点高上R/2

D．无论释放点在哪里，都不可能使小球上升到D点再落到B点

20．如图所示，AB、CD为一圆的两条直径，且相互垂直，O点为圆心。空间存在一未知静电场，场强方向与圆周所在平面平行。现有一电子，在电场力作用下（重力不计），先从A点运动到C点，动能减少了W；又从C点运动到B点，动能增加了W，那么关于此空间存在的静电场可能是

A．方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场 B．方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场 C．位于O点的正点电荷形成的电场 D．位于D点的正点电荷形成的电场

21．在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如

图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界

线PQ重合时，圆环的速度为，则下列说法正确的是

124B2a22A．此时圆环中的电功率为

RB．此时圆环的加速度为

4B2a2mR

C．此过程中通过圆环截面的电量为

Ba2R2

D．此过程中回路产生的电能为0.75m

用心 爱心 专心

2

P

第Ⅱ卷（非选择题）

22．(4分)用游标卡尺测量一机械零件的宽度，所用游标卡尺的游标上有20个等分刻度，从

图中可读出这金属棒的长度是_________cm．

Q

23．(14分)请你选择出适当的器材，设计一个电路，用来测量两个电流表的内电阻。要求方

法简单，有较高的测量精度。

A．待测电流表A1：量程为50mA，内电阻rA1约几十欧姆

B．待测电流表A2：量程为30mA，内电阻rA2约几十欧姆 C．电压表V：量程15V，内电阻为rV=15kΩ D．电阻箱R1：阻值范围0~9999.9Ω E．电阻箱R2：阻值范围0~99.9Ω

F．滑动变阻器R3：最大阻值150Ω，额定电流1.5A G．滑动变阻器R4：最大阻值20Ω，额定电流2A H．定值电阻R0：阻值40Ω，功率0.5W，作保护电阻用 I．电池组E：电动势12V，内电阻约0.5Ω J．单刀单掷开关若干、导线若干 ⑴将你设计的电路图画在虚线框内； ⑵选用的器材为_______；（填字母序号） ⑶实验中需要测量的物理量是_____________；

⑷分别写出计算两只电流表内电阻的表达式：rA1=____________、rA2=____________。 24．(16分)如图所示，小洁将小球甲从空中A点以A=3m/s的速度竖直向下抛出，同时小明将另一小球乙从A点正下方H=10m的B点以B=4m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，B点离地面足够高，求两球在空中的最短距离。

用心 爱心 专心

3

25．(18分)真空中有一半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，Ox为

过边界O点的切线，如图所示，从O点在纸面内向各个方向发射速率均为0的电子，设电子间相互作用忽略，且电子在磁场中的偏转半径也为r，已知电子的电荷量为e，质量为m。

⑴速度方向分别与Ox方向夹角成60°和90°的电子，在磁场中的运动时间分别为多少？ ⑵所有从磁场边界射出的电子，速度方向有何特征？

⑶设在某一平面内有M、N两点，由M点向平面内各个方向发射速率均为0的电子。请设计一种匀强磁场，使得由M点发出的所有电子都能够会聚到N点。 26．(20分)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在

固定挡板C上，另一端连接一质量为m的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端有一细绳套，细绳与斜面平行，物体A处于静止状态。现在细绳套上轻轻挂上一个质量也为m的物体B，A将在斜面上做简谐运动。试求： ⑴物体A的最大速度值。

⑵物体B下降到最低点时，细绳对物体B的拉力值。

用心 爱心 专心 4

参

14．D 15．C 16．AB 17．C 18．C 19．B 20．AD 21．AC 22．3.310 23．⑴电路图如图所示(4分)；⑵A，B，C，D，G，I，J(2分)；⑶闭合开关S，调节滑动变阻器R4和变阻箱R1之值，读出电流表A1和A2的示数I1和I2，电压表示数U，变阻器

[U(I1I2)R][U(I1I2)R]阻值R(4分)；⑷(2分)，(2分)。

I1I2A1 A2 V R4 S R1 E

24．解：经过时间t，甲做竖直下抛运动的位移为：y甲At乙在竖直方向做自由落体运动的位移为：y乙12gt(3分) 212gt(3分) 2两球在竖直方向的距离为：yHy乙y甲(2分)

乙在水平方向的位移，即两球在水平方向的距离为：xBt(2分) 所以，两球之间的距离为：sx2y2(2分) 联立以上各式解得：s(103t)2(4t)2(2分)

当t=1.2s时，两球之间最短距离为smin=8m(2分) 25．解：⑴如图所示，入射时电子速度与x夹角为，无论入射的速度方向与x轴的夹角为何值，由入射点O、射出点A、磁场圆心O1和轨道圆心O2一定组成边长r的菱形，因

O1OOx，OO2垂直于入射速度，故OO2A，即电子在磁场中所偏转的角度一定等于入射时电子速度与Ox轴的夹角。

Tr(4分) 63Tr当90时，t2(4分)

42⑵因OO2A，故O2AOx，而O2A与电子射出的速度方向垂直，可知电子射出方向一定与Ox轴方向平行，即所有的电子射出圆形磁场时，速度方向均与Ox轴相同。(2分)

⑶上述的粒子路径是可逆的，⑵中从圆形磁场射出的这些速度相同的电子再进入一相同的匀强磁场后，一定会聚集于同一点。磁场的分布如图所示，对于从M点向MN连线上方

当60时，t1用心 爱心 专心

5

运动的电子，两磁场分别与MN相切，M、N为切点，且平行于两磁场边界圆心的连线O1O2。(4分)

m设MN间的距离为l，所加的磁场的边界所对应圆的半径r，故应有2r≤l，即2l，

eB2m所以所加磁场磁感应强度应满足B。(2分)

el同理，对于从M点向MN连线下方运动的电子，只要使半径相同的两圆形磁场与上方的两圆形磁场位置关于MN对称且磁场方向与之相反即可说明：只要在矩形区域

矩形M1N1N2M2区域外的磁场均可向M1N1N2M2内除图中4个半圆形磁场外无其他磁场，

其余区域扩展。(2分)

26．解：⑴未挂物体B时，设弹簧压缩量为x1，对于物体A由平衡条件有： kx1mgsin300(2分) 解得：x1mg (1分) 2k ①

挂B后A沿斜面向上做加速度减小的加速运动，当A加速度为0时，A速度最大，设

此时弹簧伸长量为x2，对于A由平衡条件有：

(2分) ② Tkx2mgsin300

当A加速度为0时，B加速度也为0，对于B由平衡条件： Tmg0 (2分) ③

由②③解得：x2mg(1分) 2k

④

因x1与x2相等，故在此过程中弹簧弹性势能改变量ΔE=0 (2分)

设最大速度为，对于A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒得：

1 ⑤ mg(x1x2)mg(x1x2)sin30m2 (3分)

2mg2将x1、x2代入⑤得：(1分)

2k⑵A做简谐运动的振幅为x1x2，A运动到最高点时弹簧的伸长量x2x2x1(1分)

A在最高点时，由牛顿第二定律：mgsin30kxTma(2分) B在最低点时，由牛顿第二定律：Tmgma(2分) 解得：T3mg(1分) 2用心 爱心 专心 6