1、2011届湖北省天门市高三第一次模拟理科综合物理部分 选择题 二十世纪初，为了研究物质内部的结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构。发现了电子、中子和质子，如图所示是 A卢瑟福的 粒子散射实验装置 B卢瑟福发现质子的实验装置 C汤姆逊发现电子的实验装置 D查德威克发现中子的实验装置 答案： A 钱学森被誉为中国导弹之父， “导弹 ”这个词也是他的创作。导弹制导方式很多，惯性制导系统是其中的一种，该系统的重要元件之一是加速度计，如图所示。沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为 m的绝缘滑块，分别与劲度系数均为 k 的轻弹簧相连，两弹簧另一端与固定壁相连。当弹簧为原长时，固定在滑块
2、上的滑片停在滑动变阻器 (电阻总长为 L)正中央， M、 N两端输入电压为 ，输出电压 =0。系统加速时滑块移动，滑片随之在变阻器上自由滑动， 相应改变，然后通过控制系统进行制导。设某段时间导弹沿水平方向运动，滑片向右移动， ，则这段时间导弹的加速度 A方向向右，大小为 B方向向左，大小为 C方向向右，大小为 D方向向左，大小为 答案： C 在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡 a、 b分别与自感系数很大的自感线圈 L和定值电阻 R组成如图所示的电路 (自感线圈的直流电阻与定值电阻 R的阻值相等 )，闭合开关 S达到稳定后两灯均可以正常发光。关于这个实验，下面的说法中正确的是 A闭合开
3、关的瞬间，通过 a灯和 b灯的电流相等 B闭合开关后， a灯先亮， b灯后亮 C闭合开关，待电路稳定后断开开关， a、 b两灯同时熄灭 D闭合开关，待电路稳定后断开开关， b灯先熄灭， a灯后熄灭 答案： C 一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻，两个质量相同的质点 P、 Q到平衡位置的距离相等。关于 P、 Q两个质点，以下说法正确的是 A P较 Q先回到平衡位置 B再经 周期，两个质点到平衡位置的距离相等 C两个质点在任意时刻的动量相同 D两个质点在任意时刻的加速度相同 答案： B 三个速度大小不同而质量相同的一价离子，从长方形区域的匀强磁场上边缘平行于磁场边界射入磁场，它
4、们从下边缘飞出时的速度方向如图所示。以下判断正确的是 A三个离子均带负电 B三个离子均带正电 C离子 1在磁场中运动的轨道半径最大 D离子 3在磁场中运动的时间最长 答案： A 如图所示，一箱苹果沿着倾角为 的斜面， 以速度 匀速下滑在箱子的中央有一只质量为 m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向 A沿斜面向上 B沿斜面向下 C竖直向上 D垂直斜面向上 答案： C 下面是四种与光有关的事实：其中，与光的干涉有关的是 A用光导纤维传播信号 B用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 C一束白光通过三棱镜形成彩色光带 D水面上的油膜呈现彩色 答案： BD 考点：光的干涉 分析：光导纤维是利用光的
5、全反射的原理传播光信号；检查平面的平整度是利用薄膜干涉；色散是同种玻璃对不同的单色光的折射率不同造成的；水面上的油膜呈现彩色是薄膜干涉造成的 解答：解： A、光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号与光的干涉无关故 A错误 B、检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加发生薄膜干涉形成干涉条纹，故与光的干涉有关故 B正确 C、白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色 散，故折射的结果与光的干涉无关故 C错误 D、光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在
6、油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故与光的干涉有关故D正确 故选 BD 点评：掌握了各种物理现象发生的原理即可顺利解决此类题目，故对于物理现象要知其然更要知其所以然 实验题 在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中 O是起始点， A、 B、 C、 D、 E是打点计时器连续打下的 5个点，打点频率为 f=50 Hz。该同学用毫米刻度尺测量 O到 A、 B、 C、 D、 E各点的距离，并记录在图中 (单位 cm)： 这五个数据中不符合有效数字读数要求的是 _(填 A、 B、 C、 D或 E)点读数。 该同学用重锤在 OC段的运动来验证机械能守恒， OC距离
7、用 h来表示，他用计算与 C点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法显然不对，正确的计算公式为 =_ 。 (用题中字母表示 ) 如 O点到某计数点距离用 H表示，重力加速度为 g，该点对应重锤的瞬时速度为 ，则实验中要验证的等式为 _。 答案： B(2分 )； (3分 )； 考点：验证机械能守恒定律 分析：（ 1）刻度尺为毫米刻度尺，故在读数时应保留到十分之一毫米位； （ 2）本实验是验证机械能守恒定律，应得出重力势能的减小量和动能的增加量，不能根据机械能守恒去求出速度； （ 3）由机械能守恒定律实验的要求可得出我们实验需要验证的公式 解： 在实验中读数时要注意有效位数，毫米刻度尺应
8、保留到十分之一毫米位，故 B的读数不符合要求； 采用 C= 来求速度，是用实验结论来验证实验结论，无法得出正确的结果；故不能采用 应先利用平均速度法求出，即 C点的瞬时速度为 BD段的平均速度； 故应为 = f； O点为起点，则从 O到 C由机械能守恒定律可知： mgh= mv2； 变形可知： 2=2gH 故只需验证 2=2gH即可； 故答案：为： B ； ； 在测定干电池电动势和内阻的实验中，某同学所用的电路图如图所示，测得的数据如下表： 1 2 3 4 5 6 U/V 1 42 1 36 1 08 1 21 1 14 1 07 I/A 0 04 0 08 0 12 0 16 0 20 0
9、24 实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由_引起的，由于系统误差本实验电动势的测量值 _真实值(填 “大于 ”、 “小于 ”或 “等于 ”)。 用画 U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的 _误差。 在如图所示给出的 U-I坐标系中用已知的数据画出 U-I图线 (横、纵坐标的起点已经规定好 )，从图象中可以发现该同学记录的第 _组数据有错误。 求得电动势 E=_V，内阻 r=_。 (均保留 2位有效数字 )。 答案： 电压表的分流 (2分 )，小于 (2分 )，偶然 (2分 )； 3(1分 )； 1.5(2分 )， 1.8(2分 )。 计算题 已知地球半径为
10、 R，地球表面重力加速度为 g，不考虑地球自转的影响。 推导第一宇宙速度 的表达式； 若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为 h，求卫星的运行周期 T。 答案：解： 设卫星的质量为 m，地球的质量为 M，在地球表面附近满足： (2分 ) 解得： (2分 ) 卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力： (3分 ) 式代入 式，得到： (2分 ) 考虑 式，卫星受到的万有引力为： (3分 ) 由牛顿第二定律有： (2分 ) 联立解得： (2分 ) 如图所示，两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠，组成 “8”字形通道，在 “8”字形通道底端 B处连接一内径相同的粗糙水平直管 AB。已知 E
11、处距地面的高度 h=3.2m，一质量 m=1kg的小球 a从 A点以速度 =12m/s的速度向右进入直管道，到达 B 点后沿 “8”字形轨道向上运动，到达 D 点时恰好与轨道无作用力，直接进入 DE管 (DE管光滑 )，并与原来静止于 E处的质量为 M=4kg的小球 b发生正碰 (ab均可视为质点 )。已知碰撞后 a球沿原路返回，速度大小为碰撞前速度大小的 1/3，而 b球从 E点水平抛出， 其水平射程 s=0.8m。 ( ) 求碰后 b球的速度大小？ 求 “8”字形管道上下两圆的半径 r和 R？ 若小球 a在管道 AB中运动时所受阻力为定值，请判断 a球返回到 BA管道中时能否从 A端穿出？
12、 答案：解： b球离开 DE后做平抛运动。 (1分 ) (1分 ) =1m/s(1分 ) ab碰撞过程，动量守恒，以水平向右为正方向，则有： (2分 ) =3m/s(1分 ) 碰前 a在 D处恰好与轨道无作用力，则有： (2分 ) r=0.9m =0.7m(1分 ) 小球从 B到 D，机械能守恒： (2分 ) 解得： =36.5J(1分 ) 从 A到 B过程，由动能定理得： (2分 ) 解得： =35.5J(1分 ) 从 D到 B，机械能守恒： (2分 ) 解得： =32.5J (1分 ) 所以， a球返回到 BA管道中时，不能从 A端穿出。 如图甲所示，一个质量 m=0.1kg的正方形金属框
13、总电阻 R=0.5，金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端 (金属框上边与 重合 )，自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边 平行、宽度为 d的匀强磁场后滑至斜面底端 (金属框下边与 重合 )，设金属框在下滑过程中的速度为 ，与此对应的位移为 s，那么 图 象 (记录了线框运动全部过程 )如图乙所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上。试问： ( ) 根据 图象所提供的信息，计算出金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少？ 匀强磁场的磁感应强度多大？ 现用平行斜面沿斜面向上的恒力 F作用在金属框上，使金属框从斜面底端(金属框下边与 重合 )由静止开始沿斜面向上运动，匀速通过磁场区域后到达
14、斜面顶端 (金属框上边与 重合 )。试计算恒力 F做功的最小值。 答案：解：由 图可知，物体运动分为三段，设位移分别为 、 、对应的时间分别为 、 、 。 =0.9m =0 匀加速运动 =1.0m =3m/s 匀速运动 =1.6m 初速 =3m/s 末速度 =5m/s 匀加速运动 第一段做匀加速运动，由公式 得： (1分 ) 运动时间为： (1分 ) 第二段做匀速运动，运动时间为： (1分 ) 第三段做匀加速运动，由公式 得： (1分 ) 运动时间为： (1分 ) 总时间为： (2分 ) 线框通过磁场时，线框做匀速运动，线框受力平衡。 在 区域，由牛顿第二定律有： (1分 ) 穿过磁场区域时，有： (1分 ) 所以， (1分 ) 由题干分析得：线框的宽度 =0.5m(1分 ) 解得： (1分 ) 设恒力作用时金属框上边进入磁场速度为 ，由动能定理有： (2分 ) 线框穿过磁场时，有： (2分 ) 又由 解得： m/s， N(2分 ) 由于 ，所以穿过磁场后，撤去外力，物体仍可到达顶端。 力 F做功为：
