高2011级理综高考模拟特训二

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高2011级理综高考模拟特训二 物理部分 一、选择题（本题包括7小题．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。全部选对的得满分，选不全的得一半分数，有选错或不答的得0分）‎ 图1‎ ‎1.下列说法正确的是（ ）‎ A.用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的大 B.根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波 C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 ‎2.‎2011年8月18日，我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器完成‎5000米级海试回国，如图1所示。“蛟龙号”采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”。潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整。当潜水器两侧配备4块压载铁时，潜水器下潜一定深度后按恒定速度下潜；当潜水器到达一定深度时，可操作抛载其中两块压载铁，使潜水器悬停在指定深度上实现作业，包括航行、拍照、取样等；当任务完成，再抛弃另外2块压载铁，使潜水器上浮，到达水面，设潜水器在水中受到的阻力与速度的平方成正比，潜水器受到的浮力恒定，下列说法正确的是（ ）‎ A.潜水器两侧配备4块压载铁时，向下做匀加速运动 B.潜水器抛弃其中2块压载铁时，潜水器将做匀减速运动 C.潜水器两侧配备4块压载铁时，先向下做加速度逐渐减小的加速运动，然后做匀速运动 y/cm x/m ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎10‎ ‎-10‎ v ‎0‎ ‎50‎ 图2‎ D.潜水器抛弃所有压载铁时，潜水器向上做匀速运动至浮出水面 ‎3.处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=‎200m/s。已知t=0时，波刚传播到x=‎40m处，波形如图2所示。在x=‎400m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法错误的是（ ）‎ A.波源开始振动时方向沿y轴负方向 B.接受器在t=2s时才能接受此波 ‎ C.若波源向x轴正方向匀速运动，接受器收到波的频率大于10Hz ‎ D.从t=0开始经0.15s，x=‎40m的质点运动的路程为‎0.6m ‎4.位于法瑞两国边境的欧洲大型强子对撞机，在2011年11月份发生惊天一“撞”，在地下百米深处、周长27公里的环形隧道内，两股质子束以接近光速水平（能量达3.5 万亿电子伏）迎面相撞，产生了一个温度为太阳核心温度100万倍的火球，实验的成功将开启粒子物理学研究的新世纪，参与这个项目的英国科学家热烈庆祝了这个具有里程碑意义的实验，欧洲核子研究中心指出，对撞实验产生了“迷你”版本的宇宙大爆炸（模拟出137亿年前宇宙大爆炸之初的“万物原点”）．图3分别是该次对撞的“电脑效果图”和“大型强子对撞机内部实物图”，下列关于强子对撞机的说法正确的是（ ）‎ 图4‎ 图3‎ A.对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小 B.当被加速的粒子电荷量不同时，对应的磁感应强度一定不同 C.对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大 D.对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变 ‎5.重庆被誉为“中国三大火炉城市”之一，‎2012年7月26日以来重庆出现晴热高温天气，20个区县超过‎37℃‎，其中开县最高达‎40℃‎，为此重庆市气象台连续发布了5条高温橙色预警信号。为了解暑，人们用电扇降温。如图4示为降温所用的一个小型电风扇电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为2R的灯泡和风扇电动机M，电动机线圈电阻为r。接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I，则下列说法正确的是 （ ）‎ A.风扇电动机M两端的电压为 B.理想变压器的输入功率为+‎ 图5‎ C.风扇电动机M输出的机械功率为 D.若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为 ‎6．一导线弯成如图5所示的闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外。线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）‎ A.感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向 B.线圈受到的安培力先增大，后减小 C.感应电动势的最大值 D.穿过线圈某个横截面的电荷量为 图6‎ ‎7.如图6所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行且初始为自然长度，带电小球Q（可视为质点固定在光滑斜面的M点，处于通过弹簧中心的直线ab上。现将小球P（也视为质点）从直线ab上的N点由静止释放，设小球P与Q电性相同，则小球从释放到运动至最低点的过程中 下列说法正确的是（ ） ‎ A.小球P的速度先增大后减小 B.小球P的速度最大时所受弹簧弹力与库仑力的合力为零 ‎ C.小球P的动能，重力势能，电势能的总和不变 D.小球P所受重力、弹簧弹力和库仑力做功的代数和等于小球P动能的增加量 ‎8.（17分）（1）（7分）如图7所示为某同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中ABCDEF是打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在 图7‎ 图9‎ 图8‎ 图中（单位：cm）则：‎ ‎①图中五个数据中不符合有效数字要求的是_______，应即为_______cm；‎ ‎②在纸带上打出D点时的瞬时速度为_______m/s，物体运动的加速度是_______m/s2；‎ ‎③根据以上计算结果可以估计纸带是该同学做下列那个实验打出的纸带（ ）‎ A．练习使用打点计时器 B．探究“加速度与力和质量的关系”‎ C．用落体法验证机械能守恒定律 D．用斜面和小车研究匀变速直线运动 ‎（2）（10分）如图8所示的电路可用于测量电池的内阻。电池的电动势未知。图中A是电流表，其内阻并不很小，V为电压表，其内阻也不很大，R是一限流电阻，阻值未知，3个电键K1、K2、K3都处于断开状态。‎ ‎（1）按照题目所给的电路图连接实物图9。‎ ‎（2）把测量电池内阻的实验步骤补充完整。‎ 图12‎ ‎①闭合电键，电键打向________，测得电压表的读数，电流表的读数为；‎ ‎②电键打向2，测得电压表的读数；‎ ‎③闭合_________，测得电压表的读数，电流表的读数；‎ ‎（3）用所测得的物理量表示电池内阻的表示式为 。‎ ‎9.（15分）火星表面特征非常接近地球，适合人类居住。近期我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。宇航员为了测定火星球表面的重力加速度，做了如下探究：‎ 将直径为d的光滑环形轨道竖直固定在火星表面，让小滑块在轨道内做圆周运动，如图12所示，当小滑块经过轨道最低点速度为时，恰能通过轨道最高点。已知火星球的半径为。‎ ‎⑴试求火星表面的重力加速度；‎ ‎⑵若给火星球发射一颗人造卫星，试计算卫星运行周期应满足的条件。‎ ‎10π B1/T ‎0.8‎ O ‎-0.8‎ ‎15π ‎5π t/s 图13‎ x M O v P y ‎（甲）‎ ‎（乙）‎ B1/T ‎10.（17分）如图13（甲）所示，在xoy平面内有足够大的匀强电场，电场方向竖直向上，电场强度E=40N/C．在y轴左侧平面内有足够大的瞬时磁场，磁感应强度B1随时间t变化规律如图（乙）所示，15πs后磁场消失，选定磁场垂直向里为正方向．在y轴右侧平面内还有方向垂直纸面向外的恒定的匀强磁场，分布在一个半径为r=‎0.3m的圆形区域（图中未画出），且圆的左侧与y轴相切，磁感应强度B2=0.8T．t=0时刻，一质量m=8×10‎-4kg、电荷量q=2×10‎-4C的微粒从x轴上xP=‎-0.8m处的P点以速度v=‎0.12m/s向x轴正方向入射．(计算结果保留二位有效数字)‎ ‎（1）求微粒在第二像限运动过程中离y轴、x轴的最大距离 ‎（2）若微粒穿过y轴右侧圆形磁场时，速度方向的偏转角度最大，求此圆形磁场的圆心坐标（x、y）‎ a b 图15‎ ‎11.(19分) 如图15所示，光滑水平轨道、和光滑倾斜轨道、在、点连接，倾斜轨道倾角为，轨道间距均为。水平轨道间连接着阻值为的电阻，质量分别为、，电阻分别为、的导体棒、分别放在两组轨道上，导体棒均与轨道垂直，导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场，倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场，该磁场区域仅分布在和所间的区域内，、距离为,两个区域内的磁感应强度分别为、，以为分界线且互不影响。现在用一外力将导体棒向右拉至某一位置处，然后把导体棒从紧靠分界线处由静止释放，导体棒在出磁场边界前已达最大速度。当导体棒在磁场中运动达稳定状态，撤去作用在棒上的外力后发现棒仍能静止一段时间，然后又来回运动并最终停下来。求：‎ ‎（1）导体棒在倾斜轨道上的最大速度 ‎（2）撤去外力后，弹簧弹力的最大值 ‎（3）如果两个区域内的磁感应强度且导体棒电阻，从棒开始运动到棒最终静止的整个过程中，电阻R上产生的热量为，求弹簧最初的弹性势能 物理参考答案 ‎1.【答案】D ‎【解析】蓝光的波长比红光的短，根据双缝干涉条纹间距公式可知，选项A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定可以产生电磁波，因为只有空间某处交替变化的电场和磁场才产生电磁波，选项B错误；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，选项C错误；由狭义相对论的两条基本原理可知，选项D正确。‎ ‎2.【答案】C ‎【解析】潜水器两侧配备4块压载铁时，对潜水器受力分析，根据牛顿第二定律可得，当速度增大时，加速度逐渐减小，当加速度减到零时，速度达到最大值，潜水器做匀速运动，选项A错误，选项C正确；潜水器抛载其中2块压载铁时，对潜水器受力分析，根据牛顿第二定律可得，潜水器将做加速度逐渐减小的减速运动，选项B错误；潜水器抛弃所有压载铁时，根据牛顿第二定律得，潜水器将做加速度逐渐减小的加速运动，选项D错误。‎ ‎3.【答案】B ‎【解析】波源开始振动时方向为各质点的起振方向（与t=0时x=‎40m处质点的振动方向相同），根据波的传播方向与质点振动方向间的关系得A选项正确；接受器开始接到此波需要的时间，故选项B错误；根据多普勒效应可得选项C正确；由波形图可知，该波的周期，所以，质点运动的路程为1.5×4×‎0.1 m =‎0.6m，故选项D正确.‎ ‎4.【答案】A ‎【解析】根据材料可知粒子在强子对撞机中的运动半径是不变的，由动能定理和半径公式可得，对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大时，磁感应强度B应越小，故选项A正确；同理可知，当粒子电荷量不同时，比荷可能相同，故可确定选项B错误；由于对撞机的周长是不能改变的，加速电压U越大，粒子运动粒子速度越大，所以周期越会减小，则可知选项C、D错误．‎ ‎5.【答案】C ‎【解析】由理想变压器的原理可知，风扇电动机M两端的电压为，因为电风扇中含有线圈，故不能利用欧姆定律求电压，选项A错误；由变压器功率特点可知，理想变压器的输入功率为+，选项B错误；风扇电动机M输出的机械功率为，选项C正确；因为副线圈两端的电压为，若电风扇由于机械故障被卡住，则副线圈回路可视为纯电阻电路，该回路的等效电阻为，所以副线圈中的电流为 ‎，通过原线圈的电流为，选项D错误。‎ ‎6.【答案】BD ‎【解析】在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，选项A错误；导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，选项B正确；导体切割磁感线的有效长度最大值为2r，感应电动势最大，选项C错误；穿过线圈某个横截面的电荷量为，选项D正确。‎ ‎7.【答案】AD ‎【解析】小球P从释放到与弹簧接触前，受重力、支持力和库仑力做变加速运动，与弹簧接触后到运动至最低点的过程中，存在一个平衡位置（小球P受重力、支持力、弹簧弹力和库仑力平衡），速度先增大后减小，故A选项正确，B选项错误；根据能的转化和守恒定律得：小球P的动能，重力势能，电势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量，故C选项错误；根据动能定理，小球P所受重力、弹簧弹力和库仑力做功的代数和等于小球P动能的增加量，故D选项正确，所以答案应该选AD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题，共68分）‎ ‎8.（17分）‎ ‎（1）【答案】①2.0，2.00（每空1分）②‎1.49m/s（1分），10.0m/s2（2分）③C（2分）‎ ‎【解析】①用毫米刻度尺测量长度时最小刻度是‎1mm，读数时还要估读到下一位，故换算成cm单位时，有效数字应该到百分位，应该记录成‎7.20cm；②根据图中数据，首先计算连续相等时间内的位移差，判断出物体做匀变速直线运动，然后利用平均速度求瞬时速度m/s，再用逐差法求物体运动的加速度m/s2；③由于练习使用打点计时器打出的纸带不一定是匀变速，探究“加速度与力和质量的关系” 和用斜面和小车研究匀变速直线运动打出的纸带计算出的加速度要远小于重力加速度，故是用落体法验证机械能守恒定律，C正确。‎ ‎（2）图11‎ 【答案】（1）实物图如图10所示（4分）‎ ‎（2）①1 ③（每空1分）（3）（4分）‎ ‎【解析】设为电压表的内阻，则有①‎ 以表示电池的电动势，I1表示通过电池的电流，则有 ② ③ ‎ 由①②③式得：；闭合k2，测得电压表的读数U2，电流表的读数I2，设此时通过电池的电流为I，则有⑤设通过电压表的电流为，则有⑥ ⑦,解得：‎ ‎9.（15分）【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】⑴小滑块在轨道内做圆周运动时机械能守恒，有 ‎ ① （2分）‎ 由于滑块恰能通过轨道最高点，所以有 ‎ ② （2分）‎ ‎ ③ （1分）‎ 联立①②③解得 ④ （1分）‎ ‎⑵卫星运动时万有引力等于向心力，有 ‎ ⑤ （2分）‎ 在星球表面，万有引力近似等于其重力，即 ‎ ⑥ （2分）‎ 联立⑤⑥解得 ⑦ （1分）‎ 当卫星贴近星球表面运动时，，此时运行周期最短，故 ‎ ⑧ （2分）‎ 代入④式得 ⑨ （2分）‎ ‎10. （17分）【答案】（1）‎3.3m ‎2.4m （2）（‎0.3m，‎2.25m）‎ ‎【解析】(1)因为微粒射入电磁场后受 =Eq=8×10-3N mg=8×10-3N ‎=mg，所以微粒在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动 （3分）‎ 因为qB1=m （1分）‎ 所以R1= （1分）‎ 所以 （1分）‎ 图14‎ 所以从乙图可知在 （1分）‎ 内微粒向上匀速圆周运动 ‎（s）内微粒向左匀速运动，运动位移 S1= （1分）‎ 内,微粒又向上匀速圆周运动以后向右匀速穿过y轴. 所以,离y轴的最大距离 S=xp+ S1+ R1 =1.4+‎0.6‎m （2分）‎ 离x的最大距离 （1分）‎ ‎（2）如图14微粒穿过圆磁场要求偏角最大，必须入射点A与出射点B连线为磁场圆的直径 （2分）‎ 因为 （1分）‎ 所以 （1分） ‎ 所以最大偏角 （1分） ‎ 所以如图圆心坐标 x=‎0.3m （1分） ‎ ‎ （1分） ‎ ‎11.（19分）【答案】（1） （2） ‎ ‎（3）‎ ‎【解析】(1) 棒达到最大速度时，设杆中的电流为 ‎ （2分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ （2分）‎ ‎（2）撤去外力后，杆将做减幅振动，最大弹力出现在其静止阶段，此时杆正处于匀速运动阶段 ‎ 故 （2分）‎ ‎ （2分）‎ ‎（3）设杆在磁场中运动期间，电阻R上产生的热量为 ，杆振动期间，电阻上产生的热量为 ‎ （2分）‎ ‎ 由于且导体棒电阻可得到，杆在磁场中运动期间，由能量守恒定律 ‎ （3分）‎ 杆振动期间 （2分）‎ 解得：（2分）‎