2011年全国普通高等学校招生全国统一考试(模拟5)

理科综合能力测试（物理部分）

(考试时间:150分钟满分:300分）

注意事项：

1.    答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。

2.答第I卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

3.答第II卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷书写，要求字体工整、笔迹清晰作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚.必须在题号所在答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。

4.考试结束后，务必将答题卡和答题卷一并上交。

第I卷选择题

(本卷包括20小题,每小題只有一个选项符合题意，每小题6分,共120分）

14、一摆长为l的单摆做简谐运动，从某时刻开始计时，经过t=，摆球具有负向最大加速度，下面四个图像分别记录了该单摆从计时时刻开始到的振动图像，其中正确的是

15、由于行星的自转，放在某行星“赤道”表面的物体都处于完全失重状态。如果这颗行星在质量、半径、自转周期、公转周期等参数中只有一个参数跟地球不同，而下列情况中符合条件的是

A．该行星的半径大于地球

B．该行星的质量大于地球

C．该行星的自转周期大于地球

D．该行星的公转周期大于地球

16、如图所示为一个质量为m、电荷量为q的带正电的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力)，现给圆环向右初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的 

17、A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面有一绝缘细线，细线下端系一带电小球。两块金属板接在如图所示的电路中。电路中的R1为光敏电阻，R3为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触头P在a端时闭合开关S。设电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。则以下说法正确的是

A．若将R2的滑动触头P向b端移动，则θ变大

B．保持P不动，将AB两板间的距离拉大，则θ变大

C．保持P不动，用更强的光线照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值等于R1和R3的阻值之和

D．若将P缓慢向b端移动的同时，用更强的光线照射R1，则A、B两板所带电量变小

18、静止在光滑水平面上的物体，受到水平外力F作用，F随时间按正弦规律变化，如图所示，图中t1到t7各时刻将0~t8这段时间等分为8段，在t=0时物体由静止开始运动，则

A．物体在t2时刻速度和加速度都达到了最大

B．物体在这段时间内做简谐运动

C．物体在t3到t5时间内的动量改变量等于t2到t6时间内的动量变化量

D．外力在t3到t5时间内所做的功大于t4到t6时间内所做的功

19、如图所示，物体A、B的质量分别为mA、mB，且mB < mA < 2mB。A和B用细绳连接后跨过光滑的定滑轮，A静止在倾角θ=30°的斜面上，且细绳平行于斜面。若将斜面倾角θ缓慢增大，在此过程中物体A先保持静止，到达一定角度后又沿斜面下滑，则下列判断正确的是 

A．物体A受到的摩擦力先减小、再增大

B．绳对滑轮的作用力随θ的增大而增大

C．物体A沿斜面下滑后做匀加速运动

D．物体A受斜面的作用力保持不变

20、如图所示，相距为d的两水平虚线p1、p2表示方向垂直纸面向里的匀强磁场的上下边界，磁场的磁感应强度为B。正方形线框abcd的边长为L(L    A．线框克服安培力所做的功为mgd

    B．线框克服安培力所做的功为mgL

    C．线框的最小速度为

    D．线框的最小速度为

第II卷

(本卷共11小题，共180分）

21、（18分）

（1）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按照要求安装在光具座上，如图甲所示。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l=600mm，选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。调整实验装置，观察到双缝干涉条纹。

①选用带有游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹选定为第1亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数为x1=1.15mm；继续转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，其读数为x2=_________mm。

②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离Δx=         mm；

③实验中测出的光的波长λ＝_____________m。

（2）为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系，某实验小组的实验装置如图甲所示，水平光滑槽距地面高为h，光滑槽与桌子右边缘垂直，槽出口与桌边缘相齐，槽中放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。

①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s和mg之间的关系式是            ；

②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验，测量得到下表的数据：

实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为            ；

③完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变：

（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，并在白纸上留下痕迹O；

（II）将木板向右平移适当的距离（设为L）固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，在白纸上留下痕迹P；

（III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y。

由此步骤得到弹簧的压缩量应该为          ；

④若该同学在完成步骤③的过程中，光滑水平槽与桌子右边缘不垂直，用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比       （选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。

22、（14分）

如图所示，在竖直平面内，由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道，AB与BC的连接处是半径很小的圆弧，BC与CD相切，圆形轨道CD的半径为R。质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑。求：

   （1）小物块通过B点时速度vB的大小；

   （2）小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持力F的大小；

   （3）试通过计算说明，小物块能否通过圆形轨道的最高点D。

23、（16分）

质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成，放在光滑的水平面上。质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出，如图所示。已知M:m=3:1，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为µ，圆弧轨道的半径为R。

（1）求物块从轨道左端滑出时，滑块M的速度的大小和方向；

（2）求水平轨道的长度；

（3）若滑块静止在水平面上，物块从左端冲上滑块，要使物块m不会越过滑块，求物块冲上滑块的初速度应满足的条件。

24、（20分）

如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板之间，匀强磁场水平宽度为l，竖直宽度足够大，处在偏转电场的右边，如图甲所示。大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时，这些电子通过两板之间的时间为2t0，当在两板间加上如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时，所有电子均能通过电场，穿过磁场，最后打在竖直放置的荧光屏上（已知电子的质量为m、电荷量为e）。求：

（1）如果电子在t=0时刻进入偏转电场，求它离开偏转电场时的侧向位移大小；

（2）通过计算说明，所有通过偏转电场的电子的偏向角（电子离开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向的夹角）都相同。

（3）要使电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？

2011年全国普通高等学校招生全国统一考试（模拟5）

理科综合能力测试（物理部分）答案

第I卷 选择题（共20小题，每小题6分，共120分）

(本卷共11小题，共180分）

21、（18分）

（1）（6分）

①8.95       （2分）

②1.56         （2分）

        ③5.2×10-7      （2分）

（2）（12分）①  （3分）              

②图像如图（2分）。 x=0.005s  （2分）   

=     （2分）

③     x=    （2分）

④偏小    （1分）

22、（14分）

解：（1）物块从A点运动到B点的过程中，由机械能守恒得

           解得：                    

   （2）物块从B至C做匀速直线运动

               ∴              

物块通过圆形轨道最低点C时，做圆周运动，由牛顿第二定律有：

∴                       

（3）设物块能从C点运动到D点，由动能定理得：

解得：                  

物块做圆周运动，通过圆形轨道的最高点的最小速度设为vD1，由牛顿第二定律得：

可知物块能通过圆形轨道的最高点。         

23、（16分）

解：（1）对于滑块M和物块m组成的系统，物块沿轨道滑下的过程中，水平方向动量守恒，物块滑出时，有          

滑块M的速度，方向向右。

（2）物块滑下的过程中，物块的重力势能，转化为系统的动能和内能，有

解得              

（3）物块以速度v0冲上轨道，初速度越大，冲上圆弧轨道的高度越大。若物块刚能达到最高点，两者有相同的速度V1，此为物块不会越过滑块的最大初速度。对于M和m组成的系统，水平方向动量守恒，有  

相互作用过程中，系统的总动能减小，转化为内能和重力势能，有

解得

要使物块m不会越过滑块，其初速度    

24、（20分）

解：（1）在t=0时刻，电子进入偏转电场，Ox方向（水平向右为正）做匀速直线运动。

Oy方向（竖直向上为正）在0－t0时间内受电场力作用做匀加速运动， 

在t0－2t0时间内做匀速直线运动，速度

侧向位移

得　　　　      

（2）设电子以初速度v0=vx进入偏转电场，在偏转电场中受电场力作用而加速。不管电子是何时进入偏转电场，在它穿过电场的2t0时间内，其Oy方向的加速度或者是（电压为U0时），或者是0（电压为0时）。   

，它在Oy方向上速度增加量都为。

因此所有电子离开偏转电场时的Oy方向的分速度都相等为；Ox方向的分速度都为v0=vx，所有电子离开偏转电场的偏向角都相同。

（3）设电子从偏转电场中射出时的偏向角为  ，电子进入匀强磁场后做圆周运动垂直打在荧光屏上，如图所示。电子在磁场中运动的半径：     

设电子从偏转电场中出来时的速度为vt，则电子从偏转电场中射出时的偏向角为：   

电子进入磁场后做圆周运动，其半径        

由上述四式可得：。