2009年高考物理模擬試題三(詳解)
第Ⅰ卷(選擇題,共40分)
一、本題共10小題,每小題4分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的,選對(duì)得4分,有選錯(cuò)或不答的得0分
1.氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中( )
A.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能增大,原子的電勢(shì)能增大,原子的能量增大
B.原子要放出光子,電子的動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能減小,原子的能量也減小
C.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能增大,原子的電勢(shì)能減小,原子的能量增大
D.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能增大,原子的能量增大
2.如圖1所示,勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧兩端分別與質(zhì)量為、的物塊A、B拴接,勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧上端與物塊B拴接,下端壓在水平面上(不拴接),整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),已知=2.現(xiàn)施力將物塊A緩慢豎直上提,直到下面彈簧剛好脫離水平面,則物塊A和B上升的距離之比為(。
圖1
A.1∶1B.2∶
3.當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí),如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇,下列說法不正確的是(。
A.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的. B.質(zhì)點(diǎn)P的振幅最大.
C.質(zhì)點(diǎn)P的位移有時(shí)為零. D.質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大.
4.如圖2所示的是在真空中固定放置的兩個(gè)點(diǎn)電荷M和N,兩者相距
圖2
A.M的右側(cè),距M
C.N的右側(cè),距N
5.在如圖3所示的電路中,L為自感系數(shù)較大的電感線圈,且電阻不計(jì);A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡,且它們的額定電壓均等于電源的電動(dòng)勢(shì).則:
①合上K的瞬間,A先亮,B后亮; ②合上K的瞬間,A、B同時(shí)亮
③合上K的瞬間,B變得更亮,A隨之熄滅 ④穩(wěn)定后斷開K,A熄滅,B重新亮后再熄滅
以上說法正確的是(。
圖3
A.①②③ B.①②④ C.③④ D.②④
6.伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的時(shí)候,為了排除物體自由下落的速度隨著下落高度h(位移大小)是均勻變化(即:=kh,k是個(gè)常數(shù))的可能性,設(shè)計(jì)了如下的思想實(shí)驗(yàn):在初速為零的勻變速的直線運(yùn)動(dòng)中,
∵ ①(式中表示平均速度);
而h=?t②
如果=kh③
成立的話,那么,必有:,即:常數(shù).
t竟然是與h無關(guān)的常數(shù)!這顯然與常識(shí)相矛盾!于是,可以排除速度是隨著下落高度h均勻變化的可能性.
關(guān)于伽利略這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)中的邏輯及邏輯片語,你做出的評(píng)述是(。
A.全部正確B.①式錯(cuò)誤C.②式錯(cuò)誤D.③式以后的邏輯片語錯(cuò)誤
7.浙江秦山核電站第三期工程兩個(gè)60萬kW發(fā)電機(jī)組不久將并網(wǎng)發(fā)電.發(fā)電站的核能來源于的裂變,現(xiàn)有4種說法:①原子核中有92個(gè)質(zhì)子、143個(gè)中子;②的一種可能的裂變是變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核,反應(yīng)方程式為+→++;③是天然放射性元素,常溫下它的半衰期約為45億年,升高溫度半衰期縮短;④一個(gè)裂變能放出約200MeV的能量,合3.2×J.
以上的四種說法中正確的是(。
A.①②③B.②③④ C.①③④ D.①②④
8.某同學(xué)為了研究光的色散,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):在墻角放置一個(gè)盛水的容器,其中有一塊與水平面成45°角放置的平面鏡M,如圖4所示,一細(xì)束白光斜射向水面,經(jīng)水折射后射向平面鏡,被平面鏡反射再經(jīng)水面折射后照在墻上.該同學(xué)可在墻上看到(。
圖4
A.上紫下紅的彩色光帶B.上紅下紫的彩色光帶C.外紅內(nèi)紫的環(huán)狀光帶D.一片白光
9.如圖5是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=
圖5
A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s
10.如圖6,相距一定距離且固定的甲、乙兩線圈通過有同向電流.如果乙中的電流突然減小,并且乙可以左右自由運(yùn)動(dòng),則(。
圖6
A.甲中電流增大,乙向右運(yùn)動(dòng)
B.甲中電流增大,乙向左運(yùn)動(dòng)
C.甲中電流減小,乙向右運(yùn)動(dòng)
D.甲中電流減小,乙向左運(yùn)動(dòng)
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
得分
答案
第Ⅱ卷(非選擇題,共80分)
二、本題共2小題,共13分,把答案填在題中的橫線上或按題目要求作圖
11.(6分)當(dāng)千分尺的兩個(gè)小砧合攏時(shí),會(huì)聽到棘輪連續(xù)發(fā)出“嗒”、“嗒”聲響,此時(shí)若套筒上的可動(dòng)刻度的零刻度線與固定刻度的零刻度線不重合,說明該千分尺存在零誤差,如圖7(甲)所示,零誤差為________mm,用這個(gè)千分尺去測(cè)量長度時(shí),實(shí)際長度就是讀數(shù)與這個(gè)零誤差的修正值.例如用這個(gè)千分尺測(cè)某滾球珠直徑時(shí)的顯示如圖7(乙)所示,則視讀數(shù)為d=________mm,滾珠的實(shí)際直徑為=________mm.
12.(7分)有小燈泡(4V、1.6W)和(3V、1.5W)各1只,可變電阻器(0~5W、
圖7
三、本題共6小題,共67分,解答應(yīng)寫出必要的文字說明,方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
13.(10分)
14.(10分)在原子反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬在醫(yī)療器械中抽動(dòng)血液等導(dǎo)電液體時(shí),由于不允許傳動(dòng)的機(jī)械部分與這些液體相接觸,常使用一種電磁泵,如圖8所示這種電磁泵的結(jié)構(gòu),將導(dǎo)管放在磁場(chǎng)中,當(dāng)電流穿過導(dǎo)電液體時(shí),這種液體即被驅(qū)動(dòng),問:
圖8
(1)這種電磁泵的原理是怎樣的?
(2)若導(dǎo)管內(nèi)截面積為w×h,磁場(chǎng)的寬度為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(看成勻強(qiáng)磁場(chǎng)),液體穿過磁場(chǎng)區(qū)域的電流強(qiáng)度為I,如圖8所示,求驅(qū)動(dòng)力造成的壓強(qiáng)差為多少?
15.(11分)如圖9所示,一個(gè)單匝圓形線圈,線圈面積S=200,線圈的電阻r=1W,在線圈外接一阻值R=4W的電阻,電阻的一端b跟地相接,把線圈放入一個(gè)方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖線B-t所示.求:
圖9
(1)從計(jì)時(shí)起在=3s,=5s時(shí),穿過線圈的磁通量是多少?
(2)a點(diǎn)的最高電勢(shì)和最低電勢(shì)各是多少?
16.(12分)如圖10所示,在光滑水平面上有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A和B,它們的質(zhì)量=
圖10
17.(12分)兩個(gè)氘核發(fā)生了如下核反應(yīng),其中氘核的質(zhì)量為2.0136u,氦核的質(zhì)量為3.0150u,中子的質(zhì)量為1.0087u.
(1)若反應(yīng)前兩個(gè)氘核的動(dòng)能都為0.35MeV,進(jìn)行對(duì)心碰撞,并且結(jié)合能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動(dòng)能.
(2)假設(shè)反應(yīng)中產(chǎn)生的氦核沿直線向靜止的碳核()接近,受庫侖力的影響,當(dāng)它們距離最近時(shí),兩個(gè)原子核的動(dòng)能各是多少?
18.(12分)在宇宙航艙中,有一塊艙壁面積為A,艙內(nèi)充滿氣體,且一段時(shí)間內(nèi)壓強(qiáng)不變.如果氣體對(duì)板的壓強(qiáng)是由氣體分子垂直撞擊平板形成的,假設(shè)氣體分子中各有1/6的個(gè)數(shù)分別向上、下、左、右、前、后六個(gè)方向運(yùn)動(dòng).速度為v的分子,與板壁碰撞后仍以原速率反彈;已知宇航艙
圖11
1.D;解析:電子從低軌道向高軌道躍遷,需要吸收能量,這些能量和一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電子與原子核的勢(shì)能
2.D;解析:的壓縮量=(+)g/;的壓縮量=g/;的伸長量'=g/;物塊A上升的距離,物塊B上升的距離
3.D;解析:當(dāng)兩列波的平衡位置在P點(diǎn)相遇時(shí),P的位移就不是最大了。
4.A;解析:在M、N之間兩者的場(chǎng)強(qiáng)方向都是向右的。由公式可知,因電量是4倍關(guān)系,則距離為2倍關(guān)系,兩者場(chǎng)強(qiáng)大小才能相等。
5.D;解析:合上K的瞬間,L對(duì)兩燈并沒有影響,A、B同時(shí)亮。穩(wěn)定后,L相當(dāng)于導(dǎo)線,A更亮,B熄滅,①③錯(cuò),②對(duì);穩(wěn)定后斷開K,L相當(dāng)于瞬時(shí)電源,A燈沒有電流,B燈有L提供的瞬時(shí)電流,所以,A熄滅,B重新亮后再熄滅,④對(duì)。
6.A;解析:注意公式的條件(初速為零的勻變速的直線運(yùn)動(dòng))。
7.D;解析:③錯(cuò)在半衰期隨溫度變化。
8.B;解析:光線入水到鏡面,相當(dāng)于白光進(jìn)入三棱鏡,折射后,光線分布是上紅下紫。
9.B;解析:根據(jù)公式和已知條件,可以求出B正確。
10.B;解析:根據(jù)電磁感應(yīng)的“阻礙”現(xiàn)象可以判斷,兩個(gè)線圈由于乙中電流變小而減小了吸引力,為了阻礙這個(gè)減小,甲中的電流應(yīng)變大,又由于吸引力的作用,乙向左運(yùn)動(dòng)。
11.0.483;3.517;3.034
12.設(shè)計(jì)的電路:如答圖1
答圖1
13.不好(或不太好)
根據(jù)電阻的定義:R=知,U和I必須是電阻上的緊密關(guān)連的(或相互依存的)物理量,即:I必須是R兩端電壓降落為U值時(shí),通過R的電流.
如果先用伏特表測(cè)得待測(cè)電阻兩端一個(gè)U值,后用電流表測(cè)得通過待測(cè)電阻的一個(gè)I值,對(duì)于一個(gè)確定的電源,由全電路歐姆定律知,測(cè)U時(shí)通過待測(cè)電阻的電流≠I,反之亦然.
14.(1)工作原理:電流在磁場(chǎng)中受安培力
(2)=I?h?B、
②
15.(1)6×Wb;4×Wb
(2)
∴
16.設(shè)輕繩長為l.B 開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度
當(dāng)B開始運(yùn)動(dòng),位移為l時(shí),速度大小為
相互作用結(jié)束時(shí)的共同速度為,根據(jù)動(dòng)量守恒
則
繩繃直后的加速度
B的總位移為s時(shí)的共同速度為,則.
由以上關(guān)系式解出 l=
17.兩氘核進(jìn)行對(duì)心碰撞,碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.碰撞前兩氘核的動(dòng)量之和為0,碰撞后設(shè)氦核和中子的動(dòng)量分別是、,由動(dòng)量守恒可得方程
題中說明核反應(yīng)后所有結(jié)合能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,則由能量守恒可得出核反應(yīng)前后各粒子能量之間的關(guān)系式 由以上兩方程再結(jié)合動(dòng)量與動(dòng)能之間的關(guān)系式便求得(1)問的解.
(2)問中說明氦核沿直線向靜止的核接近,就氦核和核組成的系統(tǒng)來說,因不受外力作用,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒.在庫侖力作用下,兩核距離最近時(shí)的物理意義是氦核和核的速度此時(shí)相等,因此可得一動(dòng)量守恒方程.
(1)反應(yīng)中的質(zhì)量虧損 =2×2.0136-(3.0150+1.0087)=0.0035u
所以釋放的能量為 =0.0035×931.5MeV=3.26MeV
設(shè)反應(yīng)中生成的中子和氦核的速率分別為和由反應(yīng)中能量守恒和動(dòng)量守恒有
其中=0.35MeV
由①得到
所以動(dòng)能之比為
由②得到
∴ =0.99MeV,=2.97MeV
(2)氦核與靜止的碳核對(duì)心正碰后,當(dāng)它們相距最近時(shí),兩核的速度相等,相當(dāng)于完全非彈性碰撞模型,由動(dòng)量守恒定律有
∴ ,此時(shí),氦核的動(dòng)能和碳核的動(dòng)能分別為
≈0.04MeV
≈0.16MeV
18.在板壁面上,分子碰后等速反彈,在Dt時(shí)間內(nèi),共有:個(gè)分子產(chǎn)生碰撞(為阿佛伽德羅常數(shù))
由動(dòng)量定理,產(chǎn)生的沖力為:FDt=(2mv)DN
即:F=,其中m =
∴ 壓強(qiáng)
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