湖北省部分重点中学2010届高三第二次联考

湖北省部分重点中学2010届高三第二次联考

理科综合试卷 物理部分

命题教师：物理武钢三中刘培训；化学武汉外国语学校李伦青、李砚耘；生物黄陂一中易永春

审题教师：武汉11中赵昌伦、李修华、李炜

考试时间：2010年1月15日上午9：00—11：30 试卷满分：300分 考试时间150分钟

二、选择题（本题共8小题。在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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

14．近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，

重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（23994Pu ），这种23994Pu 可由239（239

92U ）经过n 次β衰变而产生，则n 为 A ．2 B ．239 C ．145 D ．92 14、【答案】A

【解析】由衰变核反应方程23992U→23994Pu ＋n 0

-1β，根据电荷数守恒，可知n ＝2，A 对。

15．下列叙述正确的是

A ．在绝热过程中外界对气体做功，气体的内能必然增加

B ．分子间的作用力表现为引力时，分子间的距离增大，分子力减小，分子势能增大

C ．知道某物质摩尔体积和阿伏加德罗常数，一定可估算其分子直径

D ．满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行 15、【答案】A

【解析】内能的改变有两种方式——做功和热传递。根据热力学第一定律：△U ＝W ＋Q ，绝热过程Q ＝0，由于外界对气体做功，W ＞0，故△U ＞0，即内能必定增加，A 对；分子间作用力表现为引力时，若分子间距离增大，由分子力图象可知分子力可能减小可能增大，但由于分子力表现为引力时，增大距离，分子力做负功，分子势能增大，故B 错；知道摩尔体积和阿伏加德罗常数，可得到分子平均占有的体积，考虑到分子间存在空隙，则估算分子直径时，误差较大，C 错；自然界中涉及到热现象的宏观过程都具有方向性，所以根据热力学第二定律可知，满足能量守恒规律的客观过程不一定能自发地进行，D 错。 16．一细束平行光经过玻璃三棱镜折射后分为三种单色光a 、b 、c 。并同时做如下实验：（1）让这三种单色光从同一块半圆形玻璃砖射入空气做全反射研究；（2）让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验装置在光屏上产生干涉条纹；（3）让这三种单色光分别照射锌板；（4）让这三种单色光分别垂直投射到同一条直光导纤维的端面上。下列说法中正确的是

A ．a 种色光的波动性最显著，产生的临界角最小

B ．a 种色光形成的干涉条纹间距最小

C ．如果b 种色光能产生光电效应，则c 种色光一定能产生光电效应

D ．c 种色光穿过光导纤维的时间最小 16、【答案】C

【解析】由色散光路图可知，c 光折射率最大。折射率大的色光频率大，粒子性较显著，临界角较小，容易发生全反射，波长较小，干涉条纹间距较小，容易发生光电效应现象，在介质中传播速度较小，穿过光导纤维的时间较长，故C 对。

17．一列横波在x 轴上沿x 轴正方向传播，在t 与t ＋0.4s 两时刻在x 轴上－3m ～＋3m 的区间内的波形图

回到平衡位置

D ．在t ＋0.2s 时刻，x ＝－2m 处的质点位移一定为a 17、【答案】AC

【解析】同一方向传播的重合的波形图，一定是相隔n 个周期形成的，故n ＝1时，周期最大为0.4s ，A 对；由图直接看出波长为4m ，由λ＝vT ，可知波速有最小值v ＝10m/s ，B 错；t 时刻，x ＝2m 处的质点即将向下振动，x ＝2.5m 处的质点正在向上振动，故x ＝2.5m 处的质点后回到平衡位置，C 对；t ＋0.2s 时刻，即t 时刻的波形向右传播0.5T 时，可将t 时刻的波形图向右平移半个波长，则x ＝－2m 处的质点处于波谷位置，位移为－a ，D 错。

18．欧盟和中国联合开发的伽利略项目建立起了伽利略系统（全球卫星导航定位系统）。伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，现已投入使用。卫星的导航高度为2.4×104km ，倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗预备卫星处在略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是

A ．预备卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度，向心加速度大于工作卫星的向心加速度

B ．工作卫星的周期小于同步卫星的周期，速度大于同步卫星的速度，向心加速度大于同步卫星的向心加速度

C ．为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道，应考虑启动火箭发动机向后喷气，通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速

D ．三个轨道平面只有一个过地心，另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球 18、【答案】BC

【解析】低层轨道的卫星，线速度较大、周期较小、向心加速度较大，预备卫星处于低层轨道，则A 错；卫星的导航高度小于同步卫星的高度，故B 对；低层轨道卫星能量较小，要进入高层轨道，必须加速，应考虑启动火箭发动机向后喷气，通过反冲作用进入高层轨道，C 对；由于工作卫星是导航定位卫星，轨道稳定，只有地球对卫星的万有引力指向卫星的轨道的中心才能稳定，否则万有引力的其它分力必定使工作卫星偏离轨道，因此三个轨道平面的圆心必定过地心，D 错。

19．如图（甲）所示，一个正方形单匝线圈abcd ，边长为L ，线圈每边的电阻均为R ，

以恒定速度v 通过一个宽度为2L 的匀强磁场区，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里。ABCD 图中能正确反映ab 两端电压U ab 随时间t 变化关系的是

19、【答案】B

【解析】线框进入磁场过程中，即t ＜L /v 时间内，ab 边切割磁感线，等效为电源，根据右手定则，a 端电势较高，U ab 为电源两端的电压，即路端电压，故U ab ＝3BLv /4，排除D 选项；线圈在磁场中运动时，即L /v ＜t ＜2L /v 时间内，线框中磁通量不变，无感应电流，U ab ＝BLv ，排除A 、C 选项，故B 正确；线框出磁场过程中，

ab

边处于外电路，故U ab ＝BLv /4。

20．如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1：n ，副线圈接一定值电阻R A ．若ab 之间接直流电压U ，则R 中的电流为nU

R

B ．若ab 之间接直流电压U ，则原、副线圈中的电流均为零

C ．若ab 之间接交流电压U ，则原线圈中的电流为n 2

U

R

-

D ．若ab 之间接交流电压U ，则副线圈中的电流为U

nR

20、【答案】C

【解析】当ab 间接直流电压时，原线圈两端电压为U 恒定，故原线圈中电流不变，因此副线圈中不会有感应电流，A 、B 错；若接交流电压，根据变压器的原、副线圈电压比值等于匝数比，故电阻R 两端的电压为nU ，则副线圈中的电流为nU R ，再根据原、副线圈中电流比值等于匝数的反比，故原线圈中电流为n 2U

R ，

C 对

D 错。

21．如图所示，A 、B 两点固定两个等量正点电荷，在A 、B 连线的中点C 处放一点电荷（不计重力）。若给该点电荷一个初速度v 0，v 0方向与AB 连线垂直，则该点电荷可能的运动情况是 A ．往复直线运动

B ．匀变速直线运动

C ．加速度不断减小，速度不断增大的直线运动

D ．加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动

21、【答案】AD

【解析】等量同种正点电荷的中垂线以上的电场强度的分布为：C 处场强为零，无穷远处场强也为零，中间某位置的场强具有极大值，场强的方向垂直电荷连线向上，若该点电荷为正点电荷，将做加速度先增大后减小的加速直线运动，速度不断增加，D 对；若该点电荷为负电电荷，将做加速度先增大后减小的减速运动，速度减小到零后返回，做往复直线运动，A

对；也可能做加速度增大的减速运动，速度减小到零后返回，做往复直线运动，C 错；由于场强是非匀强电场，故不可能做匀变速直线运动，B 错。

22．（6分）（1）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时，测得的结果如下图左所示，则该金属丝的直径d ＝___________________mm 。另一位学生用标有20等分刻度的游标卡尺测某一工件的长度，测得的结果如下图右所示，则该工件的长度L ＝________________cm 。

22、【答案】2.405～3.407均正确；2.030。 【解析】螺旋测微器读数为3mm ＋0.01mm×40.6＝3.406mm ；游标卡尺读数为20mm ＋0.05mm×6＝20.30mm ＝2.030cm 。 23．（12分）有一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡，现要测定其在0到2.5V 的范围内不同电压下的电功率，并作出其电功率P 与其两端电压的平方U 2的关系曲线。有下列器材可供选择： A ．电压表V （0～3V ，内阻R V ＝3kΩ） B ．电流表G(0～500μA ，内阻R G ＝600Ω) C ．电阻箱R 1（0～99.99Ω） D ．滑动变阻器R 3（10Ω，2A ） E ．滑动变阻器R 4（1kΩ，0.5A ） F ．电源（直流4V ，内阻不计）

（1）为保证实验安全、准确、操作方便，应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外，还需要___________________________________（均用器材对应的字母填写）； （2）根据你设计的实验电路，完成下图的连线；

（3）根据你的设计，若从仪表盘上读得的数据分别为U 、I G ，则小灯泡在该条件下的功率表达式________________________________。（均用字母表示）。表达式中除U 、I G 以外，其他符号的意义是_____________________________________________。

v 0

A C B

22、【答案】（1）ACD ； （2）实物连线图如图所示

（3）U (I G ＋I G R G R 1－U

R V

)；其中R G 、R V 分别是电流表

G 、电压表V 的

内阻，R 1是把电阻箱作为分流电阻提供的有效电阻。 【解析】（1）由于电流表G 量程较小，小于电灯泡的额定电流0.3A ，需要对电流表进行扩容，故选择C 电阻箱与电流表并联扩容，要多组数据从0～2.5V 测量，故滑动变阻器必须分压式接法接入电路中，为方便调节，选用D 滑动变阻器较方便，电压表为必选器材。

（2）电路设计时，滑动变阻器必须分压式接法，电流表与电阻箱C 并联扩容，经过计算，扩容后的新电流表内阻约为1Ω，由于电压表内阻远大于电灯泡的电阻，而新电流表内阻与电灯泡内阻相当，故电流表扩容后的新电流表尽量采用外接法。

（3）若采用新电流表外接法，通过电灯泡的电压为U ，改装后电流表测量值为I

A

＝I G ＋I G R G

R 1，通过电灯泡

的电流为I ＝I A －U R V ，故电阻消耗的电功率P ＝UI ＝U (I

A

－U R V )＝U (I G ＋I G R G R 1－

U

R

V

)。

24．（16分）如图所示，某货物仓库，需将生产成品用传送带从底端传递到高度为H 的高处存放，货物从静止开始轻放到传送带的最下端，已知货物与传送带间的动摩擦因数为μ＝3，传送带始终保持恒定速度

运动。若想用最短时间将货物匀加速的运送至顶端，则传送带与水平面夹角θ应设计为多大？最短时间为多少?（传送带长度可随设计需要而变化，g ＝10m/s 2）

24．解析：对物体受力分析，受到重力G 、弹力N 和摩擦力f ，物体向上运动的加速度为： a ＝μgcos θ－gsin θ （3分） 物体做匀加速运动则： H sin θ＝1

2

(μgcos θ－gsin θ)t 2 （3分） 物体上升运动的时间：t ＝2H

g sin θ(μcos θ－sin θ)

（4分） 而sin θ(μcos θ－sin θ)＝12μsin2θ－1-cos2θ2＝1

2 (μsin2θ＋cos2θ－1)

因sin φ＝1

1＋μ2

，所以φ＝30°

故当θ＝30°时，μsin2θ＋cos2θ取最大值为2

（3分） 所以，当θ＝30°时，货物运动最短时间为t ＝2

H g

（3分）

25．（18分）如图所示，坐标系中第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B =102T ，同时有竖直向上与y 轴同方向的匀强电场，场强大小E 1＝102V/m ，第四象限有竖直向上与y 轴同方向的匀强电场，场

强大小E 2＝2E 1＝2×102V/m 。若有一个带正电的微粒，质量m ＝10－12kg ，电量q ＝10－

13C ，以水平与x 轴同方向的初速度从坐标轴的P 1点射入第四象限，OP 1＝0.2m ，然后从x 轴上的P 2点穿入第一象限，OP 2＝0.4m ，接着继续运动。取g ＝10m/s 2。求： （1）微粒射入的初速度；

（2）微粒第三次过x 轴的位置；

（3）从P 1开始到第三次过x 轴的总时间。

25．解析：微粒从P 1到P 2做类平抛运动，由于qE 2＝mg ，则加速度a ＝g ，则运动时间

t 1＝2OP 1

a

＝0.2s （1分）

微粒射入的初速度：v 0＝OP 2

t 1

＝2m/s （2分）

微粒进入第一象限的速度：v ＝v 0

cos45°

=22m/s （1分）

粒子运动方向与x 轴夹角为45° （1分）

由qE 1＝mg ，则微粒进入第一象限做匀速圆周运动，则圆周运动的半径R ＝mv

qB

＝0.22m （2分）

P 2P 3＝2R cos45°＝0.4m （1分）

圆周运动的时间t 2＝πm

2qB

＝0.157s （2分）

微粒再次进入第四象限做类斜上抛运动,由运动的分解可知：x 轴方向做匀速运动，y 轴方向做类上抛运动，

粒子运动时间t 3＝2v y

a

＝0.4s （2分）

运动距离P 3P 4＝v x t 3＝0.8m （2分） 故OP 4＝OP 2＋P 2P 3＋P 3P 4＝1.6m （2分） t ＝t 1＋t 2＋t 3＝0.757s （2分）

P

26．（20分）某机械打桩机原理可简化为如图所示，直角固定杆光滑，杆上套有m A ＝55kg 和m B ＝80kg 两滑块，两滑块用无弹性的轻绳相连，绳长为5m ，开始在外力作用下将A 滑块向右拉到与水平夹角为37°时静止释放，B 滑块随即向下运动带动A 滑块向左运动，当运动到绳与竖直方向夹角为37°时，B 滑块（重锤）撞击正下方的桩头C ，桩头C 的质量m C ＝200kg 。碰撞时间极短，碰后A 滑块由缓冲减速装置让其立即静止，B 滑块反弹上升h 1＝0.05m ，C 桩头朝下运动h 2＝0.2m 静止。取g ＝10m/s 2。求： （1）滑块B 碰前的速度；

（2）泥土对桩头C 的平均阻力。

26．解析：设碰前A 的速度为v A ，B 的速度为v B ，由系统机械能守恒定律：

m B g （L sin53°－L sin37°）=12m A v A 2

＋12

m B v B 2 （3分） 物体A 和物体B 沿绳的分速度相等：v A cos53°＝v B cos37° （3分） 联立以上两式得：v B ＝3m/s （2分） B 与C 碰撞动量守恒：m B v B ＝m C v C —m B v B 1 （3分） B 碰后竖直上抛：v B 12－0＝2gh 1 （2分） 联立以上两式得：v C ＝1.6m/s

（2分） 对C 用动能定理：mgs －fs ＝0－1

2

m C v C 2

（3分） 所以f ＝3280N

（2分）

B

高三物理联考参考答案

22．3.405----3.407（3分） 2.030（3分）

23．（1）ACD （全对3分；漏一扣一）；ABCD （2分） （2）（4分）实物连线图如图所示（必须保证分压电路，电阻箱与电流表并联，两表的正负极接线正确，错一无分；内接外接均可） （3）

或（U —I G R G ）

G G

I R R R 1

1+（3分）

．其中R G 、R V 1分别是电流表G 、电压表V 的内阻，R 1是把电阻箱作为分流电阻提供的有效电阻（2分）。

24．解：对物体受力分析如图所示， 物体向上运动的加速度为：a=μgcos θ—gsin θ…………………….3分

物体做匀加速运动则：

θsin H =2

1（μgcos θ—gsin θ）t 2

…………….3分 物体上升运动的时间：t=)

sin cos (sin 2θθμθ-g H

…4分

而sin θ(μcos θ—sin θ)=

21μsin2θ—22cos 1θ-=2

1()12cos 2sin -+θθμ) 又θθμ2cos 2sin +=2

1μ+sin(2θ+?)

因sin ?=

2

11μ+ 所以?=300

故当θ=300

时，θθμ2cos 2sin +取最大值为2………………………………3分 所以，当θ=300

时，货物运动最短时间为t=2g

H

……………………………...3分

25．解：微粒从P 1到P 2做类平抛运动，则运动时间t 1=α

1

2OP =0.2s…………….1分

微粒射入的初速度：V 0=

1

2

t OP =2m/s……………………….. 2分 微粒进入第一象限的速度：V=0

45

cos V =22m/s……………1分 粒子运动方向与x 轴夹角为450

……………………………….. 1分

由于qE 1=mg ，所以微粒进入第一象限做匀速圆周运动，则圆周运动的半径R=

Bq

m v

=0.22m………………………. 2分 P 2P 3=2Rcos450

=0.4m………………………….. 1分 圆周运动的时间t 2=

Bq

m

2π=0.157s……………………………. 2分

微粒再次进入第四象限做类斜上抛运动,由运动的分解可知：X 轴方向做匀速运动，Y 轴方向做类上抛运动，

粒子运动时间t 3=

y

V 2=0.4s……………………………2分

运动距离P 3P 4=V x t 3=0.8m……………………2分

故OP 4=OP 2+P 2P 3+P 3P 4=1.6m………………………. 2分

t=t 1+t 2+t 3=0.757s……………………2分

26．解：设碰前A 的速度为V A ，B 的速度为V B ，由系统机械能守恒定律： m B g （Lsin530

—Lsin370

）=

21m A V 2A +2

1m B V 2B …………………….3分

物体A 和物体B 沿绳的分速度相等：

V A cos530

=V B cos370

……………………………….. 3分 联立以上两式得：V B =3m/s………………………………………. 2分 B 与C 碰撞动量守恒：m B V B =m C V C —m B V 1B ……………………. 3分. B 碰后竖直上抛：V 12B —0=2gh 1………………………………2分 联立以上两式得：V C =1.6m/s…………………………. 2分 对C 用动能定理：mgs —fs=0—

2

1m C V 2

C …………………………. 3分 所以f=3280N………………………………2分