1、2011届湖北省天门市高三第三次模拟理科综合物理部分 选择题 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 答案： D 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 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 v从如图所示位置运动，当圆环运动到直径刚
2、好与边界线 PQ重合时，圆环的速度为 v/2，则下列判断正确的是 （ ） A此时圆环的加速度为 0 B在此过程中圆环克服安培力做的功为 C此时圆环中的电功率为 D以上都不正确 答案： BC 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
3、的正点电荷形成的电场 答案： AD 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 答案： B 经长期观测人们在宇宙中已经发现了 “双星系统 ”。 “双星系统 ”
4、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 =3 2。则可知 A 、 做圆周运动的线速度之比为 3 2 B 、 做圆周运动的角速度之比为 3 2 C 做圆周运动的半径为 D 做圆周运动的半径为 答案： C 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
5、D 50次 /min 答案： C 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 答案： AB 光子的能量为 ，动量的大小为 。如果一个静止的放射性元素的原子核在发生 衰变时只发出一个 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 答案： C 实验题 请你选择出适当的器材，设计一
6、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 ：量程为 50mA，内电阻 约几十欧姆 B待测电流表 ：量程为 30mA，内电阻 约几十欧姆 C电压表 V：量程 15V，内电阻为 =15k D电阻箱 ：阻值范围 09999.9 E电阻箱 ：阻值范围 099.9 F滑动变阻器 ：最大阻值 150，额定电流 1.5A G滑动变阻器 ：最大阻值 20，额定电流 2A H定值电阻 ：阻值 40，功率 0.5W，作保护电阻用 I电池组 E：电动势 12V，内电阻约 0.5 J单刀单掷开关若干、导线若干 将你设计的电路图画在虚线框内； 选用的器材为 _；（填字母序号）
7、实验中需要测量的物理量是 _； 分别写出计算两只电流表内电阻的表达式： =_、=_。 答案： 电路图如图所示 (4分 )； A， B， C， D， G， I， J(2分 )； 闭合开关 S，调节滑动变阻器 和变阻箱 之值，读 出电流表 和 的示数 和，电压表示数 U，变阻器阻值 R(4分 )； (2分 )，(2分 )。 填空题 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 答案： .310 考点：刻度尺、游标卡尺的使用 分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读游标的零刻度线超过主尺上的刻度数为主尺读数，游标读数等于分
8、度乘以对齐的根数 解：游标卡尺的主尺读数为 33mm，游标读数等于 0.052mm=0.10mm，所以最终读数为 33.10mm，即 3.310cm 故答案：为： 3.310 计算题 如图所示，小洁将小球甲从空中 A点以 =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 =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。 答案：解：经过时间 t，甲做竖直下抛运动的位移为： (3分 ) 乙在竖直方向做自由落体运动的位移为： (3分 ) 两球在竖直方向的距离为： (2分 ) 乙在水平方向的位移，即两球在水平方向的距离为
9、： (2分 ) 所以，两球之间的距离为： (2分 ) 联立以上各式解得： (2分 ) 当 t=1.2s时，两球之间最短距离为 =8m(2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 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。 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？ 所有从磁场边界射出的电子，速度方向有何特征？ 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 的电子。请
10、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。 答案：解： 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 和轨道圆心 一定组成边长 r的菱形，因 ， 垂直于入射速度，故 ，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。 当 时， (4分 ) 当 时， (4分 ) 因 ，故 ，而 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 ) 上述的粒子路径是可逆的， 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
11、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 。 (4分 ) 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 2rl，即，所以所加磁场磁感应强度应满足 。 (2分 ) 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 内除图中 4个半圆形磁场外无其他磁场，矩形区域外的磁场均可向其余区域扩展。 (2分 ) 如图所示，在倾角为 30的光滑斜面上，一劲度系数为
12、 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： 物体 A的最大速度值。 物体 B下降到最低点时，细绳对物体 B的拉力值。 答案：解： 未挂物体 B时，设弹簧压缩量为 ，对于物体 A由平衡条件有： (2分 ) 解得： (1分 ) 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 ，对于 A由平衡条件有： (2分 ) 当 A加速度为 0时， B加速度也为 0，对于 B由平衡条件： (2分 ) 由 解得： (1分 ) 因 与 相等，故在此过程中弹簧弹性势能改变量 E=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： (3分 ) 将 、 代入 得： (1分 ) A做简谐运动的振幅为 ， A运动到最高点时弹 簧的伸长量 (1分 ) A在最高点时，由牛顿第二定律： (2分 ) B在最低点时，由牛顿第二定律： (2分 ) 解得： (1分 )
