湖南省届高三十二校第一次联考物理.docx
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湖南省届高三十二校第一次联考物理
湖南省2011届高三十二校第一次联考
物理试题
总分：
110分 时量：
90分钟
考试时间：
2011年3月5日上午10：
30～12：
00得分：
第Ⅰ卷 选择题（共48分）
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。
每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实不相符的是（）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象
B．密立根最早通过实验，比较准确的测定了电子的电量
C．库仑发现了磁场产生电流的条件和规律
D．牛顿在实验室测出了万有引力常量
2．如图所示，四个小球在离地面不同高度处，同时由静止释放，不计空气阻力，从某一时刻起，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面。
则刚开始运动时各小球相对地面的位置可能是（）
3．如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球。
当小车水平向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化情况（用F1至F4变化表示）可能是下图中的（OO′沿杆方向）（）
4．如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。
现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。
在此过程中（）
A．水平力F一定变小
B．斜面体所受地面的支持力一定变大
C．地面对斜面体的摩擦力一定变大
D．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
5．“六十甲子”是古人发明用来计时的方法，也是一种表示自然界五行之气循环流转的直观表示法。
某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型。
两个“O”字型圆的半径均为R。
让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入，B、C、D是轨道上的三点，E为出口，其高度低于入口A。
已知BC是“O”字型的一条竖直方向的直径，D点是左侧“O”字型上的一点，与圆心等高，A比C高R，当地的重力加速度为g，不计一切阻力，则小球在整个运动过程中（）
A．如果是光滑小球，在D点处，塑料管的左侧对小球的压力为4mg
B．如果是光滑小球，小球一定能从E点射出
C．如果是不光滑小球，且能到达C点，此处塑料管对小球的作用力小于mg
D．如果是不光滑小球，小球不可能停在B点
6．2010年10月1日“嫦娥二号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，之后，卫星在P点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100km的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，如图所示。
则下列说法正确的是（）
A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长
B．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上短
C．卫星沿轨道Ⅰ经P点时的加速度小于沿轨道Ⅱ经P点时的加速度
D．卫星沿轨道Ⅰ经P点时的加速度等于沿轨道Ⅱ经P点时的加速度
7．已知河水的流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2>v1，下面用小箭头表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是
A．①②B．①⑤C．④⑤D．②③
8．如图所示为牵引力F和车速倒数
的关系图象，若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直的公路行驶，设阻力恒定，且最大车速为30m/s，则（）
A．汽车所受的阻力为2×103N
B．汽车的速度为15m/s时，功率为6×104W
C．汽车匀加速运动的加速度为3m/s2
D．汽车匀加速所需的时间为5s
9．如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，ab∥cd，ab⊥bc,2ab＝cd＝bc＝2L，电场线与四边形所在平面平行。
已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为8V。
一个质子经过b点的速度大小为v0，方向与bc成45°，一段时间后经过c点。
不计质子的重力，则（）
A．a点电势低于c点电势
B．场强的方向由a指向c
C．质子从b运动到c所用的时间为
D．质子从b运动到c，电场力做功为4eV
10．如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判断正确的是（）
A．L1和L3变暗，L2变亮
B．L1变暗，L2变亮，L3亮度不变
C．L1中电流变化值大于L3中电流变化值
D．L1上电压变化值小于L2上的电压变化值
11．2008年1月下旬以来，我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害。
新华网长沙1月26日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：
利用电流的热效应除冰。
若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热损耗功率需变为9ΔP，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（）
A．输电电流为
B．输电电流为9IC．输电电压为3UD．输电电压为
12．一个位于竖直平面内的正方形闭合导体框，其上下两条边水平，从静止开始下落一定高度后，垂直穿越一个磁感线沿水平方向且与线圈平面垂直的有界匀强磁场区域，该区域上下边界也水平。
下图是自导体框开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，导体框中的感应电流随时间变化的图象，其中肯定与实际不相符的是（忽略空气阻力的影响，线圈始终在竖直平面内平动）（）
第Ⅱ卷 非选择题（共62分）
二、实验题（本题共15分）
13．（4分）读出下图给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数，螺旋测微器的示数为
mm，游标卡尺的示数为 cm。
14．（11分）利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材有
（A）干电池两节，每节电池的电动势约为1．5V，内阻未知
（B）直流电压表V1、V2，内阻很大
（C）直流电流表A，内阻可忽略不计
（D）定值电阻R0，阻值未知，但不小于5Ω
（E）滑动变阻器
（F）导线和开关
（1）甲同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，如下表所示：
U/V
2．62
2．48
2．34
2．20
2．06
1．92
I/A
0．08
0．12
0．19
0．20
0．24
0．28
试利用表格中的数据作出U－I图，由图象可知，该同学测得两节干电池总的电动势值为 V，总内阻为 Ω。
由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表 （选填“V1”或“V2”）。
（2）乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后，连接该电路继续实验时，由于电流表发生短路故障，因此只能记下两个电压表的示数，该同学利用表中的数据，以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象，也得到一条不过原点的直线，已知直线的斜率为k，截距大小为b，则两节干电池总的电动势大小为 ，两节干电池的总内阻 （选填“可以”或“不可以”）求出。
三、解答题（本题共2小题，满分32分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
）
15．（14分）铁路列车与其它车辆的运行方式不同，列车自重加载重达千余吨甚至数千吨，列车奔驰在轨道上时的动能很大。
当铁路机车司机驾驶机车发现前方有险情或障碍物时，从采取紧急刹车的地点开始至列车停止地点为止，这段距离称之为制动距离。
制动距离不仅与列车重量有关，还与列车的行驶速度密切相关。
目前，我国一般的普通列车行驶的速度约为v01＝80km/h，其制动距离为s0＝800m左右，提速后的“K”字号的快速列车，行驶时的速度均超过100km/h。
今后，随着列车不断地提速，速度v02将达到120～140km/h，其制动距离也将相应加大，这么长的制动距离无疑是对行车安全提出了更高的要求。
目前，上海地区的铁路与公路（道路）平交道口就有240余处，行人和车辆在穿越平交道口时，要充分注意到火车的制动距离，以保证安全。
求（假设列车的制动加速度不变）：
（1）我国一般的普通快车的制动加速度为多少？
（2）提速后的“K”字号列车的制动距离至少为多少？
（3）当火车时速达到v02＝140km/h时，在铁路与公路的平交道口处，为保证行人和车辆的安全，道口处的报警装置或栅栏至少应提前多少时间报警或放下？
16．（18分）如图甲所示，在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1，在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2＝0．4N/C的匀强电场，还有垂直纸面向内的匀强磁场B（图甲中未画出）和水平向右的匀强电场E3（图甲中未画出），B和E3随时间变化的情况如图乙所示，P1P2为距MN边界2．295m的竖直墙壁，现有一带正电微粒质量为4×10－7kg，电量为1×10－5C，从左侧电场中距MN边界
m的A处无初速释放后，沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区，设此时刻t＝0，取g＝10m/s2。
求：
（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1（sin37°＝0．6）；
（2）带电微粒在MN右侧场区中运动了1．5s时的速度；
（3）带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞？
（
≈0．19）
四、选考题（本题共2小题，任选其中一道作答，满分15分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
）
17．[物理——选修3－4]（15分）
（1）（5分）一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t＝0时刻这列波的波形如图所示。
则a质点的振动图象为（ ）
（2）（10分）如图所示，△ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角θ＝30°，P为垂直于直线BCD的光屏，现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，在屏P上形成一条宽度等于
的光带，试作出光路图并求棱镜的折射率。
18．[物理—选修3－5]（15分）
（1）（5分）下列说法中错误的是（ ）
A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为
He＋
N→
O＋
H
B．铀核裂变的核反应是：
U→
Ba＋
Kr＋2
n
C．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1＋2m2－m3）c2
D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为
的光子
（2）（10分）如图所示，质量M＝0．040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。
Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0＝50m/s，质量m＝0．010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短。
不计空气阻力。
求：
弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？
参考答案
第Ⅰ卷答题卡
一、选择题（48分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
CD
C
C
C
AB
AD
C
ABD
C
AD
D
BD
二、实验题（15分）
13．6．122～6．124（2分） 4．120（2分）
14．
（1）作图象（2分） 2．9——2．98V（2分） 3．5——3．8（2分）
V1（2分）
（2）b/（1－k）（2分） 不可以（1分）
三、计算题（32分）
15．【解析】（14分）
（1）普通列车的制动过程是一个匀减速直线运动过程，利用运动学公式
v
－v
＝2as0（3分）
代入数据解得：
a＝－0．309m/s2（2分）
（2）列车提速后的制动加速度还是原来的数值，利用运动学公式
v
－v
＝2as（3分）
代入数据解得：
s＝1250m（2分）
（3）本问中隐含的内容是：
在安全栅栏放下的瞬时，若道口处有险情，列车同时刹车，将最终停止在道口处。
根据运动学公式
vt＝v02＋at（2分）
代入数据解得：
t＝126s（2分）
16．（18分）【解析】
（1）设MN左侧匀强电场场强为E1，方向与水平方向夹角为θ．
带电小球受力如右图．
沿水平方向有 qE1cosθ＝ma（1分）
沿竖直方向有 qE1sinθ＝mg（1分）
对水平方向的匀加速运动有v2＝2as（1分）
代入数据可解得 E1＝0．5N/C（1分）
θ＝53°（1分）
即E1大小为0．5N/C，方向与水平向右方向夹53°角斜向上．
（2）带电微粒在MN右侧场区始终满足 qE2＝mg（1分）
在0～1s时间内，带电微粒在E3电场中
a＝
＝
m/s2＝0．1m/s2（1分）
带电微粒在1s时的速度大小为
v1＝v＋at＝1＋0．1×1（m/s）＝1．1m/s（1分）
在1～1．5s时间内，带电微粒在磁场B中运动，周期为
T＝
＝
s＝1s（1分）
在1～1．5s时间内，带电微粒在磁场B中正好作半个圆周运动．所以带电微粒在MN右侧场区中运动了1．5s时的速度大小为1．1m/s，方向水平向左（2分）
（3）在0s～1s时间内带电微粒前进距离
s1＝vt＋
at2＝1×1＋
×0．1×12（m）＝1．05m（1分）
带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径
r＝
＝
m＝
m（1分）
因为r＋s1＜2．28m，所以在1s～2s时间内带电微粒未碰及墙壁．
在2s～3s时间内带电微粒作匀加速运动，加速度仍为 a＝0．1m/s2，
在3s内带电微粒共前进距
s3＝vt3＋
at
＝1×2＋
×0．1×22（m）＝2．2m（1分）
在3s时带电微粒的速度大小为
v3＝v＋at3＝1＋0．1×2（m/s）＝1．2m/s
在3s～4s时间内带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径
r3＝
＝
m＝
m＝0．19m（1分）
因为r3＋s3＞2．28m，所以在第4s时间内带电微粒碰及墙壁．
带电微粒在3s以后运动情况如右图，其中
d＝2．295－2．2（m）＝0．095m（1分）
sinθ＝
＝0．5，θ＝30°
所以，带电微粒作圆周运动的时间为
t3＝
＝
＝
s＝
s（1分）
带电微粒与墙壁碰撞的时间为 t总＝3＋
（s）＝
s（1分）
四、选考题（15分）
17．（物理选修3－4）（15分）
【解析】
（1）D
（2）（10分）平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束，如下图所示．图中θ1、θ2为AC面上入射角和折射角，根据折射定律，有
nsinθ1＝sinθ2（3分）
设出射光线与水平方向成角，则
θ2＝θ1＋α（1分）
由于
＝
所以
＝
而
＝
＝
tanθ所以tan＝
＝
（3分）
可得α＝30°，θ2＝60°，所以n＝
＝
（3分）
18．（物理选修3－5）（15分）
【解析】
（1）（5分）B
（2）（10分）
（1）弹丸进入靶盒A后，弹丸与靶盒A的共同速度设为v，由系统动量守恒得mv0＝（m＋M）v（3分）
靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由系统机械能守恒得
Ep＝
（m＋M）v2（3分）解得Ep＝
v
（2分）
代入数值得Ep＝2．5J（2分）
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