《名师一号》2011届高三物理二轮 三轮总复习重点突破综合模拟测试 2

综合模拟测试(二)第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分)1．大量氢原子处于n＝4的能级，向低能级跃迁时，能产生几种频率的光，其中有3种光不能使金属W产生光电效应，则下列说法正确的是()A．大量氢原子从n＝4的激发态向低能级跃迁时，能产生6种频率的光B．从n＝4的激发态跃迁到n＝2的激发态产生的光子，能使金属W产生光电效应C．从n＝4的激发态跃迁到n＝3的激发态产生的光子，一定不能使金属W产生光电效应D．从n＝2的激发态跃迁到基态，一定不能使金属W产生光电效应解析：本题考查了氢原子能级和光电效应，大量氢原子处于n＝4的能级，向低能级跃迁的过程中，产生6种频率的光，分别为n＝4到n＝3、n＝4到n＝2、n＝4到n＝1、n＝3到n＝2、n＝3到n＝1、n＝2到n＝1，由hν＝ΔE知，ΔE越大频率ν越高，由氢原子能级特点知，不能使金属W产生光电效应的3种光对应的跃迁是n＝4到n＝3、n＝4到n＝2和n＝3到n＝2，另3种光能使金属W产生光电效应，所以A、C正确．答案：AC2．2009年10月3日上午8点25分，我国成功地避开了一次卫星与太空碎片可能的碰撞事故，展示了我国已具有一定的卫星太空机动能力．假设该卫星与太空碎片都绕地球做圆周运动，则关于这次变轨前卫星与太空碎片的说法正确的是()A．轨道高度一定相等B．轨道一定在同一平面C．运动周期一定相等D．动能一定相同解析：本题考查了天体运动．变轨前卫星与太空碎片的轨道半径一定相等，但两者的轨道可能不在同一平面内，所以轨道高度和周期一定相等，即A、C正确；因为它们的质量未知，所以无法比较动能的大小，即D错．答案：AC3．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图(b)所示的波形．再过时间Δt，这9个质点所形成波的形状为()解析：本题考查了波的形成和波的图象．经过时间Δt 第一次出现如图(b)所示的波形，说明Δt ＝32T ，所以再经过时间Δt ，这9个质点所形成波的形状为图B 所示，即B 选项正确． 答案：B4．示波管的结构中有两对互相垂直的偏转电极XX ′和YY ′，若在XX ′上加上如图甲所示的扫描电压，在YY ′上加如图乙所示的信号电压，定性画出在示波管荧光屏上看到的图形正确的是( )解析：本题考查带电粒子在电场中的偏转和示波管的原理．因为扫描电压的周期是信号电压周期的2倍，所以A、B一定错，C正确．答案：C5．光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视图如图所示．一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，以下关于小球运动的说法中正确的是()A．轨道对小球做正功，小球的线速度不断增大B．轨道对小球做正功，小球对轨道的压力不断增大C．轨道对小球不做功，小球对轨道的压力不变D．轨道对小球不做功，小球对轨道的压力不断增大解析：本题考查了动能定理和向心力公式．因为轨道对小球的支持力总与速度垂直，所以轨道对小球不做功，小球的动能不变，线速度大小不变，但轨道半径越来越小，所以对轨道的压力不断增大，即D选项正确．答案：D6．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，气缸与活塞都是绝热的，使缸内气体与外界无热交换．若忽略气体分子之间的势能，则下列结论中正确的是()A．若外界大气压增大，则活塞距地面的高度将要增大B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大C．若外界大气压增大，则气体的温度要升高D．若外界大气压减小，则气体分子单位时间作用在活塞上的平均冲量减小解析：本题考查了热力学第一定律和压强的微观解释．若外界大气压增大，则气体的压强增大，体积减小，外界对气体做功，但与外界无热交换，所以内能增大，温度升高，即A、B错，C正确；若外界大气压减小，气体的压强减小，则气体分子单位时间作用在活塞上的平均冲量减小，即D正确．答案：CD7．如图所示，在一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则()A．该棱镜的折射率为 3B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析：本题考查了光的折射定律和光的全反射现象．由n＝sin isin r，得n＝3，A正确；由于E、F分别为AB、BC的中点，且三棱镜等边，则光线EF平行于AC边，光线EF在BC边上的入射角为30°，故不会发生全反射，B、D错；由n＝cv及v＝λf可知光在介质中的波长小于在真空中的波长，C正确．答案：AC8．如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为()A ．d 随v 0增大而增大，d 与U 无关B ．d 随v 0增大而增大，d 随U 增大而增大C ．d 随U 增大而增大，d 与v 0无关D ．d 随v 0增大而增大，d 随U 增大而减小解析：本题考查了带电粒子在电场中的偏转和在匀强磁场中的圆周运动．设带电粒子射出电场时速度的偏转角为θ，如图所示，有cos θ＝v 0v ，又R ＝m v Bq ，而d ＝2R cos θ＝2m v Bqcos θ＝2m v 0Bq，A 正确． 答案：A第Ⅱ卷(非选择题，共72分)二、非选择题(本大题包括2个实验题，3个计算题，共72分)9．(8分)某物理兴趣小组，利用图甲装置“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，图中速度显示器能显示出小球通过光控门的速度．现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究．另配有器材：多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等．实验步骤如下：a．如图甲所示，将光控实验板竖直固定，连好电路；b．在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B，并测出两者距离h1；c．接通光控电源，使小球从A处由静止释放，读出小球通过B时的速度值v B1；d．其他条件不变，调节光控门B的位置，测出h2、h3…，读出对应的v B2、v B3….e．将数据记录在Excel软件工作簿中，利用Excel软件处理数据，如图乙所示，小组探究，得出结论．在数据分析过程中，小组同学先得出了v B－h图象，继而又得出v2B－h图象，如图乙、丙所示：请根据图象回答下列问题：(1)小组同学在得出v B－h图象后，为什么还要作出v2B－h图象？______________.(2)若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，你能否得出重力加速度g，如果能，请简述方法______________．解析：因为v2＝2gh，所以作出的v B－h图象，不是一条直线，v2B与h成正比，比例常数为图象的斜率k，求出g＝k/2.答案：(1)先作出的v B－h图象，不是一条直线，根据形状无法判断v B、h关系，进而考虑v2B－h图象，从而找出v2B、h之间的线性关系．(2)能，根据图丙图象的斜率可以求出g＝k/210．(10的内阻r的精确值，备用如下器材：(1)要求电流表A 1的示数从零开始变化，且能测出多组数据，尽可能减小误差．请画出测量用的电路图，并在图中标出所用器材的代号．(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A 1的内阻r 1，则电流表A 1内阻r 1的表达式为r 1＝________，式中各符号的意义是______________．解析：(1)本题虽然既有电压表也有电流表，但由于电流表A 1两端的最大电压约为1.5 V ，而电压表的量程为15 V ，只有满偏的110，所以用电压表测量的误差较大．因为电流表的内阻都是未知的，因此不能测量电压．由于题目中提供了一个定值电阻，则可用电阻来测量电压，可采取如图所示的电路．(2)改变滑动变阻器滑片的位置，我们可以得到电流表的读数分别为I 1，I 2，则有：I 1r 1＝(I 2－I 1)R 0，故r 1＝I 2－I 1I 1R 0. 答案：(1)如图(2)I 2－I 1I 1R 0 I 1、I 2分别表示电流表A 1、A 2的读数，R 0为5 Ω.评析：求解本题时不少考生错选电压表测量电流表的电压，但电压表的量程太大，几乎没有偏转，所以根本不能精确地测出电流表两端的电压．11．(15分)如图所示，一辆平板汽车上放一质量为m 的木箱，木箱与汽车车厢底板左端距离为L ，汽车车厢底板距地面高为H ，木箱用一根能承受最大拉力为F m 的水平细绳拴在车厢上，木箱与车厢底板间的动摩擦因数为μ(最大静摩擦力可按滑动摩擦力计算)．(1)若汽车从静止开始启动，为了保证启动过程中细绳不被拉断，求汽车的最大加速度a ；(2)若汽车在匀速运动中突然以a 1(a 1>a )的加速度匀加速行驶，求从开始加速后，经多长时间木箱落到地面上．解析：(1)设木箱与车厢底板的最大静摩擦力为F fm ，汽车以加速度a 启动时，细绳刚好不被拉断，以木箱为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F fm ＋F m ＝ma而：F fm ＝μmg由以上两式可解得：a ＝F m m＋μg (2)当汽车加速度为a 1时，细绳将被拉断，木箱与车厢底板发生相对滑动，设其加速度为a 2，则：μmg ＝ma 2.设经过t 1时间木箱滑出车厢底板，则应满足：(v 0t 1＋12a 1t 21)－(v 0t 1＋12a 2t 21)＝L 木箱离开车厢底板后向前平抛，经时间t 2落地，则：H ＝12gt 22 而：t ＝t 1＋t 2解得：t ＝2L a 1－μg ＋2H g. 评析：求最大加速度，就是要求最大的合力，即当绳的拉力达到最大值时，木箱与车厢底板的摩擦力达到最大静摩擦力为F fm .12．(18分)如图所示，M 1N 1N 2M 2是位于光滑水平桌面上的刚性“U ”型金属导轨，导轨中接有阻值为R 的电阻，它们的质量为m ，导轨的两条轨道间的距离为l ，PQ 是质量也为m 的金属杆，可在轨道上滑动，滑动时保持与轨道垂直，杆与轨道的动摩擦因数为μ，杆与导轨的电阻均不计．杆PQ 位于图中的虚线处，虚线的右侧为一匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，磁感应强度的大小为B .已知导轨的N 1N 2部分离图中虚线的距离为s ＝v 20μg.现有一位于导轨平面内且与轨道平行的外力作用于PQ 上，使之在轨道上以v 0的速度向右做匀速运动．求：(1)经过多长时间导轨的N 1N 2部分运动到图中的虚线位置；(2)在导轨的N 1N 2部分运动到图中的虚线位置的过程中，外力所做的功．解析：(1)对导轨，设经过时间t 1速度达到v 0，根据动量定理得：μmgt 1＝m v 0解得：t 1＝v 0μg在t 1时间内，导轨运动的位移为s 1＝v 202μgPQ 运动的位移为s 2＝v 20μg在t 1时间后，导轨做匀速运动，再经过t 2＝s －s 1v 0＝v 02μg. 所以经过t ＝t 1＋t 2＝3v 02μg导轨的N 1N 2部分运动到图中的虚线位置． (2)PQ 切割磁感线产生的感应电动势为E ＝Bl v 0回路中的感应电流为：I ＝Bl v 0R在t 1时间内，外力的大小为：F 1＝μmg ＋B 2l 2v 0R在t 2时间内，外力的大小为：F 2＝B 2l 2v 0R在导轨的N 1N 2部分运动到图中的虚线位置的过程中，外力所做的功为：W ＝F 1v 0t 1＋F 2v 0t 2＝m v 20＋3B 2l 2v 302μgR .评析：有关电磁感应综合题可能是2010年高考的热点，本题紧扣2010年高考命题，且难度适中．本题综合考查了动量定理、电磁感应和电路的分析计算．求解本题时关键要弄清物理过程，知道刚性“U ”型金属导轨不受安培力作用，只是在摩擦力作用下做加速运动．13．(21分)质量为m 、长L 的平板小车，放在光滑的水平面上，左端靠近一固定轻弹簧的自由端(不连接)，用一水平外力缓慢推动小车将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x 0时，将小车用销钉固定，此时弹簧的弹性势能为E p .现将一质量也为m 、与小车之间动摩擦因数为μ的小金属块放在小车的右端，如图所示，突然去掉固定销钉，小车被弹簧推开，同时金属块与小车开始发生相对滑动．小车离开弹簧后，两者又继续相对滑动了一段时间，最终金属块恰好停在了小车的最左端．求：(1)当金属块相对小车停止相对滑动时两者速度的大小；(2)从撤掉销钉到小车离开弹簧的时间．解析：(1)两者最后速度为v ，由能量守恒得：E p ＝12×2m v 2＋μmgL v ＝ E p －μmgL m(2)弹簧恢复原状时，车与弹簧分离，设时间为t ，分离时车的速度为v 1，金属块的速度为v 2，此过程弹簧对小车做功等于E p对车：由动能定理得E p ＝μmgx 0＋12m v 21对金属块：由动量定理μmgt ＝m v 2车离开弹簧后，系统动量守恒m v 1＋m v 2＝2m v由以上各式得：t ＝2mE p －μm 2gL －2(mE p －μm 2gx 0)μmg。