2011年全國普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試（物理部分）（模擬5）

2011 年全國普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（模擬 5）理科綜合能力測試（物理部分）(考試時(shí)間: 150 分鐘滿分: 300 分）注意事項(xiàng)：1. 答題前,務(wù)必在答題卡和答題卷規(guī)定的地方填寫自己的姓名、準(zhǔn)考 證號和座位號后兩位。2.答第 I 卷時(shí)，每小題選出答案后，用 2B 鉛筆把答題卡上 對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。3.答第 II 卷時(shí),必須使用 0.5 毫米的黑色墨水簽字筆在答題 卷書寫，要求字體工整、筆跡清晰作 圖題可先用鉛筆在答題卷規(guī)定的位置繪出，確 認(rèn)后再用 0.5 毫米的黑色墨水 簽字筆描清楚.必須在題號所 在 答 題 區(qū) 域 內(nèi)作 答 ，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上答題無效。4.考試結(jié)束后，務(wù)必將答題卡和答題卷一并上交。第 I 卷選擇題(本卷包括 20 小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，每小題 6 分,共 120 分）14、一擺長為 l 的單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過 t= ，擺球具有負(fù)向最大加速度，12lg下面四個(gè)圖像分別記錄了該單擺從計(jì)時(shí)時(shí)刻開始到 的振動(dòng)圖像，其中正確的是3TBOxtT/2 3T/2TAOxtT/2 3T/2COxtT3T/2T/2DOxtT 3T/2T/215、由于行星的自轉(zhuǎn)，放在某行星“赤道”表面的物體都處于完全失重狀態(tài)。如果這顆行星在質(zhì)量、半徑、自轉(zhuǎn)周期、公轉(zhuǎn)周期等參數(shù)中只有一個(gè)參數(shù)跟地球不同，而下列情況中符合條件的是A該行星的半徑大于地球B該行星的質(zhì)量大于地球C該行星的自轉(zhuǎn)周期大于地球D該行星的公轉(zhuǎn)周期大于地球16、如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為 m、電荷量為 q 的帶正電的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙絕緣細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中(不計(jì)空氣阻力) ，現(xiàn)給圓環(huán)向右初速度 v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是下圖中的 17、A、B 兩塊正對的金屬板豎直放置，在金屬板 A 的內(nèi)側(cè)表面有一絕緣細(xì)線，細(xì)線下端系一帶電小球。兩塊金屬板接在如圖所示的電路中。電路中的 R1 為光敏電阻，R 3 為定值電阻，R 2 為滑動(dòng)變阻器。當(dāng) R2的滑動(dòng)觸頭 P 在 a 端時(shí)閉合開關(guān) S。設(shè)電流表 和電壓表 的示數(shù)分別為 I 和A VU，帶電小球靜止時(shí)絕緣細(xì)線與金屬板 A 的夾角為 。則以下說法正確的是A若將 R2 的滑動(dòng)觸頭 P 向 b 端移動(dòng)，則 變大B保持 P 不動(dòng)，將 AB 兩板間的距離拉大，則 變大C保持 P 不動(dòng)，用更強(qiáng)的光線照射 R1，則 U 的變化量的絕對值與 I 的變化量的絕對值的比值等于 R1 和 R3 的阻值之和D若將 P 緩慢向 b 端移動(dòng)的同時(shí)，用更強(qiáng)的光線照射 R1，則 A、B 兩板所帶電量變小18、靜止在光滑水平面上的物體，受到水平外力 F 作用，F(xiàn) 隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，圖中 t1 到 t7 各時(shí)刻將 0t8 這段時(shí)間等分為 8 段，在 t=0 時(shí)物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，則A物體在 t2 時(shí)刻速度和加速度都達(dá)到了最大B物體在這段時(shí)間內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)C物體在 t3 到 t5 時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量改變量等于 t2 到 t6 時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量變化量D外力在 t3 到 t5 時(shí)間內(nèi)所做的功大于 t4 到 t6 時(shí)間內(nèi)所做的功19、如圖所示，物體 A、B 的質(zhì)量分別為 mA、m B，且 mB mA 2mB。A 和 B 用細(xì)繩連接后跨過光滑的定滑輪，A 靜止在傾角 =30的斜面上，且細(xì)繩平行于斜面。若將斜面傾角 緩慢增大，在此過程中物體 A先保持靜止，到達(dá)一定角度后又沿斜面下滑，則下列判斷正確的是 A物體 A 受到的摩擦力先減小、再增大B繩對滑輪的作用力隨 的增大而增大C物體 A 沿斜面下滑后做勻加速運(yùn)動(dòng)D物體 A 受斜面的作用力保持不變20、如圖所示，相距為d的兩水平虛線p 1、p 2表示方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的上下邊界，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。正方形線框abcd的邊長為L(L d)、質(zhì)量為m 、電阻為R，線框處在磁場正上方，ab邊與虛線p 1相距h。線框由靜止釋放，下落過程中線框平面始終在豎直平面內(nèi)， 線框的ab邊剛進(jìn)人磁場時(shí)的速度和ab邊剛離開磁場時(shí)的速度相同。在線框從進(jìn)入到全部穿過磁場的過程中，下列說法正確的是A線框克服安培力所做的功為 mgdB線框克服安培力所做的功為mgLC線框的最小速度為 2gRBLD線框的最小速度為 ()hdAVR3R1R2 abPA Bt1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 tF0a bcdLp1p2Bhd第 II 卷(本卷共 11 小題，共 180 分）21、 （18 分）（1）在用雙縫干涉測光的波長實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按照要求安裝在光具座上，如圖甲所示。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離 l=600mm，選用縫間距 d=0.20mm 的雙縫屏。調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置，觀察到雙縫干涉條紋。選用帶有游標(biāo)尺的測量頭（如圖乙所示）測量相鄰兩條亮條紋間的距離。轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊某一條亮條紋（將這一條紋選定為第 1 亮條紋）的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)為x1=1.15mm；繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊第 6 亮條紋的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)情況如圖丙所示，其讀數(shù)為 x2=_mm。甲光源 單縫濾光片雙縫 屏乙01 2 3 4 5 610 201 2 3丙0 10 200.05mm利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋（或暗紋）間的距離 x= mm；實(shí)驗(yàn)中測出的光的波長 _m 。（2）為了研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關(guān)系，某實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，水平光滑槽距地面高為 h，光滑槽與桌子右邊緣垂直，槽出口與桌邊緣相齊，槽中放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為 m 的小鋼球接觸。將小球向左推，壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，彈簧將小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。若測得某次實(shí)驗(yàn)小球的落點(diǎn) P 到 O 點(diǎn)的距離為 s，那么由理論分析得到小球釋放前壓縮彈簧的彈性勢能 Ep 與 h、s 和 mg 之間的關(guān)系式是 ；該同學(xué)改變彈簧的壓縮量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測量得到下表的數(shù)據(jù)：彈簧壓縮量 x/(cm) 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50小球飛行水平距離 s/m 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99在坐標(biāo)紙上做出 x s 的圖像。并由圖像得出： x 與 s 的關(guān)系式是 。實(shí)驗(yàn)得到彈簧彈性勢能與彈簧壓縮量 x 之間的關(guān)系式為 ；完成實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)對上述裝置進(jìn)行了如圖乙所示的改變：（I）在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將木板豎直立于靠近桌子右邊緣處，使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，小球撞到木板上，并在白紙上留下痕跡 O；（II）將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x（設(shè)為 L）固定，再使小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，小球撞到木板上，在白紙上留下痕跡 P；（III）用刻度尺測量紙上 O 點(diǎn)到 P 點(diǎn)的豎直距離設(shè)為 y。由此步驟得到彈簧的壓縮量應(yīng)該為 ；若該同學(xué)在完成步驟 的過程中，光滑水平槽與桌子右邊緣不垂直，用 問的方法計(jì)算得出的彈簧壓縮量與實(shí)際值相比 （選填“偏大”、 “偏小”或“相同”） 。22、 （14 分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，由傾斜軌道 AB、水平軌道BC 和半圓形軌道 CD 連接而成的光滑軌道，AB 與 BC 的連接處是半徑很小的圓弧，BC 與 CD 相切，圓形軌道 CD 的半徑為 R。質(zhì)量為 m 的小物塊從傾斜軌道上距水平面高為h=2.5R 處由靜止開始下滑。求：（1）小物塊通過 B 點(diǎn)時(shí)速度 vB 的大??；（2）小物塊通過圓形軌道最低點(diǎn) C 時(shí)圓形軌道對物塊的支持力 F 的大小；（3）試通過計(jì)算說明，小物塊能否通過圓形軌道的最高點(diǎn) D。23、 （16 分）質(zhì)量為 M 的滑塊由水平軌道和豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道組成，放在光滑的水平面上。質(zhì)量為 m 的物塊從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止開始滑下，以速度 v 從滑塊的水平軌道的左端滑出，如圖所示。已知 M:m=3:1，物塊與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，圓弧軌道的半徑為 R。（1）求物塊從軌道左端滑出時(shí)，滑塊 M 的速度的大小和方向；（2）求水平軌道的長度；（3）若滑塊靜止在水平面上，物塊從左端沖上滑塊，要使物塊 m 不會越過滑塊，求物塊沖上滑塊的初速度應(yīng)滿足的條件。24、 （20 分）如圖所示裝置由加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成。偏轉(zhuǎn)電場處在加有電壓的相距為 d 的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板之間，勻強(qiáng)磁場水平寬度為 l，豎直寬度足夠大，處在偏轉(zhuǎn)電場的右邊，如圖甲所示。重垂線O P甲OPy乙x/cms/m01234567123DCABhO RMmR大量電子（其重力不計(jì)）由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場。當(dāng)兩板沒有加電壓時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為 2t0，當(dāng)在兩板間加上如圖乙所示的周期為 2t0、幅值恒為 U0 的電壓時(shí)，所有電子均能通過電場，穿過磁場，最后打在豎直放置的熒光屏上（已知電子的質(zhì)量為 m、電荷量為 e） 。求：（1）如果電子在 t=0 時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，求它離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的側(cè)向位移大?。唬?）通 過 計(jì) 算 說 明 ， 所 有 通 過 偏 轉(zhuǎn) 電 場 的 電 子 的 偏 向 角 （ 電 子 離 開 偏 轉(zhuǎn) 電 場 的 速 度 方 向 與 進(jìn) 入 電 場 速度 方 向 的 夾 角 ） 都 相 同 。（3）要使電子能垂直打在熒光屏上，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？乙tU0U02t0t0 3t0 4t0e+lBU-+-熒光屏甲2011 年全國普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（模擬 5）理科綜合能力測試（物理部分）答案第 I 卷 選擇題（共 20 小題，每小題 6 分，共 120 分）題號 14 15 16 17 18 19 20答案 A A A D C B D第 II 卷(本卷共 11 小題，共 180 分）21、 （18 分）（1） （6 分）8.95 （2 分）1.56 （2 分）5.210-7 （2 分）（2） （12 分） hmgsEP4 （3 分） 圖像如圖（2 分） 。 x=0.005s （2 分） = （2 分）pE410gh x= yL （2 分）偏小 （ 1 分）22、 （14 分）解：（1）物塊從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒得2mvhg解得： RB5（2）物塊從 B 至 C 做勻速直線運(yùn)動(dòng) gv物塊通過圓形軌道最低點(diǎn) C 時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：RmF2 g6（3）設(shè)物塊能從 C 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 D 點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：221Cv解得： RvD物塊做圓周運(yùn)動(dòng)，通過圓形軌道的最高點(diǎn)的最小速度設(shè)為 vD1，由牛頓第二定律得：x/cms/m01234567123RvmgD21可知物塊能通過圓形軌道的最高點(diǎn)。 23、 （16 分）解：（1）對于滑塊 M 和物塊 m 組成的系統(tǒng)，物塊沿軌道滑下的過程中，水平方向動(dòng)量守恒，物塊滑出時(shí)，有 Vv滑塊 M 的速度 ，方向向右。v31（2）物塊滑下的過程中，物塊的重力勢能，轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)能和內(nèi)能，有 gRLmv21解得 gvRL3（3）物塊以速度 v0 沖上軌道，初速度越大，沖上圓弧軌道的高度越大。若物塊剛能達(dá)到最高點(diǎn)，兩者有相同的速度 V1，此為物塊不會越過滑塊的最大初速度。對于 M 和 m 組成的系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒，有 0()mM相互作用過程中，系統(tǒng)的總動(dòng)能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和重力勢能，有 22011()vmgLR解得 43gRv要使物塊 m 不會越過滑塊，其初速度 2034v24、 （20 分）解：（1）在 t=0 時(shí)刻，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場， Ox 方向（水平向右為正）做勻速直線運(yùn)動(dòng)。Oy 方向（豎直向上為正）在 0t 0 時(shí)間內(nèi)受電場力作用做勻加速運(yùn)動(dòng)， 0Ueadm在 t02t 0 時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度 0yUetvdm側(cè)向位移021tvayy得 dmeU3（2）設(shè)電子以初速度 v0=vx 進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，在偏轉(zhuǎn)電場中受電場力作用而加速。不管電子是何時(shí)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，在它穿過電場的 2t0 時(shí)間內(nèi)，其 Oy 方向的加速度或者是 （電壓為 U0 時(shí)） ，或者是0eadm0（電壓為 0