2009年信陽(yáng)市二高高三模擬考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試(物理)

                                        (5月4日上午)

14．當(dāng)兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)α粒子時(shí)，放出28.30MeV的能量。當(dāng)三個(gè)α粒子結(jié)合成一個(gè)碳（C）核時(shí)，放出7.26MeV的能量。則當(dāng)6個(gè)中子和6個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)碳（C）核時(shí)，釋放的能量約為

A．21.04MeV       B．35.56MeV      C．77.64MeV    D．92.16MeV

15．我國(guó)探月的“嫦娥工程”已啟動(dòng)，在不久的將來(lái)，我國(guó)宇航員將登上月球。假如宇航員在月球上測(cè)得擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為T。將月球視為密度為ρ的均勻球體，萬(wàn)有引力常量為G，則月球的半徑r為

A．      B．      C．     D．

16．相信您肯定知道地球的大小和地球環(huán)境的一些參數(shù)。我們假定大氣的平均摩爾質(zhì)量為，那您估算地球表面大氣層的分子個(gè)數(shù)的數(shù)量級(jí)最接近下列的（　�。�

A．       B．        C．        D．

17．如右圖所示，兩個(gè)相同的木塊A、B靜止在水平面上，它們之間的距離為L(zhǎng)，今有一顆子彈以較大的速度依次射穿了A、B兩木塊，在子彈射出A時(shí)，A的速度為v_A，子彈穿出B時(shí)，B的速度為v_B，A、B停止時(shí)，它們之間的距離為x，整個(gè)過(guò)程A、B沒(méi)有相碰，子彈與木塊間的阻力恒定，則                      （　�。�學(xué)科網(wǎng)

A．x＝L          B．x＞L 

 C．x＜L         D. 無(wú)法確定、

18．太赫茲輻射是指頻率從0.3TH_Z 到10 TH_Z （1 TH_Z=10¹²H_Z）、波長(zhǎng)介于無(wú)線電波中毫米波與紅外線之間的電磁波，輻射所產(chǎn)生的T射線在物體成像、醫(yī)療診斷、環(huán)境檢測(cè)、通訊等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。目前科學(xué)家研制出以紅外線激光器為基礎(chǔ)的首臺(tái)可產(chǎn)生4.4TH_Z的T射線激光器，從而使T射線的有效利用成為現(xiàn)實(shí)。關(guān)于4.4TH_Z的T射線，下列說(shuō)法正確的是

A．它的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)

B．與可見(jiàn)光相比，T射線更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

C．它是原子內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的

D．與X射線相比，T射線更容易表現(xiàn)出波動(dòng)性

19．一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)。在t時(shí)刻，A、B兩點(diǎn)間形成如圖甲所示波形。在（t＋3s）時(shí)刻，A、B兩點(diǎn)間形成如圖乙所示波形。已知A、B兩點(diǎn)間距離a＝9m，則以下說(shuō)法中正確的是

A．若周期為4s，波一定向右傳播

B．若周期大于4s，波可能向右傳播

C．若波速為2.5m/s，波一定向左傳播

D．該波波速可能的最小值為0.5m/s

20．如圖甲所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q正對(duì)豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的交變電壓。t=0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高U₀，在兩板的正中央M點(diǎn)有一電子在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（電子所受重力可忽略不計(jì)），已知電子在0~4t₀時(shí)間內(nèi)未與兩板相碰。則電子速度方向向左且速度大小逐漸增大的時(shí)間段是

A．0<t<t₀                            B．t₀<t<2t₀           

C．2t₀<t<3t₀                                 D．3t₀<t<4t₀

21．如圖甲所示，空間中存在一個(gè)變化的電場(chǎng)和一個(gè)變化的磁場(chǎng)，電場(chǎng)的方向水平向右（圖甲中由B到C），電場(chǎng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化情況如圖乙所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化情況如圖丙所示，在t=1 s時(shí)，從A點(diǎn)沿AB方向（垂直于BC）以初速度v₀射出第一個(gè)粒子，并在此之后，每隔2 s有一個(gè)相同的粒子沿AB方向均以初速度v₀射出，射出的粒子均能擊中C點(diǎn)，若AB=BC=l，粒子由A運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間均小于1 s. 不計(jì)粒子重力．空氣阻力及電磁場(chǎng)變化帶來(lái)的影響. 則以下說(shuō)法正確的是

A．磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

B．電場(chǎng)強(qiáng)度E₀和磁感應(yīng)強(qiáng)度B₀大小的比值為E₀/B₀=2v₀

C．第一個(gè)粒子由A運(yùn)動(dòng)到C所經(jīng)歷的時(shí)間

D．第二個(gè)粒子到達(dá)C點(diǎn)的動(dòng)能等于第一個(gè)粒子到達(dá)C點(diǎn)的動(dòng)能

22．（16分）Ⅰ.（6分）幾位同學(xué)做“用插針?lè)�測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)，圖示直線aa′、bb′表示在白紙上畫出的玻璃的兩個(gè)界面。幾位同學(xué)進(jìn)行了如下操作：

A．甲同學(xué)選定的玻璃兩個(gè)光學(xué)面aa′、bb′不平行，

其它操作正確

B．乙同學(xué)在白紙上正確畫出平行玻璃磚的兩個(gè)界面aa′、bb′后，將玻璃磚向aa′方向平移了少許，其它操作正確

C．丙同學(xué)在白紙上畫aa′、bb′界面時(shí)，其間距比平行玻璃磚兩光學(xué)界面的間距稍微寬些，其它操作正確

上述幾位同學(xué)的操作，對(duì)玻璃折射率的測(cè)定結(jié)果沒(méi)有影響的是___________（填寫字母代號(hào)）。

Ⅱ.（10分）用以下器材測(cè)量電阻R_x的電阻：

A．待測(cè)電阻R_x，電阻約為10Ω；

B．電源E，電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，內(nèi)阻不計(jì)；

C．電壓表V₁，量程0―5V，內(nèi)阻未知；

D．電壓表V₂，量程0―3V，內(nèi)阻R_V為3000Ω；

E．滑動(dòng)變阻器R，最大阻值20Ω；

F．定值電阻R₀，阻值為10Ω；

G．開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。

（1）要求測(cè)量中盡量減小誤差、保證電表安全且能夠多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，試在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電阻R_x的電路圖，并標(biāo)明元件的字母代號(hào)；

（2）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電壓表V₁的讀數(shù)為U₁時(shí)，電壓表V₂的讀數(shù)為U₂。 則待測(cè)電阻R_x兩端的電壓為             ，通過(guò)待測(cè)電阻Rx的電流為             。

23．（16分）課間休息時(shí)，同學(xué)們常用摸高比賽來(lái)消除疲憊，振奮精神。一質(zhì)量為60kg的男同學(xué)堅(jiān)直向上跳起，在將要離地時(shí)，他的重心升高了0.4m，接下來(lái)重心又繼續(xù)升高了0.8m而到達(dá)跳躍的最高點(diǎn)。若他蹬地的那段時(shí)間是0.1s，（空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s²）求：

（1）該男同學(xué)的起跳速率；

（2）在起跳過(guò)程中，該同學(xué)做功的平均功率？

（3）在起跳過(guò)程中，該同學(xué)蹬地的平均作用力？

24. （18分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒A，A與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3。開(kāi)始時(shí)，A隨同傳送帶共同向左運(yùn)動(dòng)，一光滑的質(zhì)量為m=1kg的小球B自傳送帶左端出發(fā)，以v₀=15m/s的速度在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)，小球與木盒相遇后，立即進(jìn)入盒中與盒保持相對(duì)靜止。（取g=10m/s²）求：

（1）小球與木盒相遇后瞬間，兩者共同速度多大？

（2）木盒在傳送帶上滑過(guò)的距離為多少？

（3）為維持傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng), 帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)需多消耗的電能為多少？

25. （22分）如圖甲所示，帶正電粒子以水平速度v₀從平行金屬板MN間中線連續(xù)射入電場(chǎng)中。MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓u_MN，兩板間電場(chǎng)可看作是均勻的，且兩板外無(wú)電場(chǎng)。緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，分界線為CD，EF為屏幕。金屬板間距為d，長(zhǎng)度為l，磁場(chǎng)B的寬度為d。已知：B=5×10^-3T，l = d =0.2m，每個(gè)帶正電粒子的速度v₀=10⁵m/s，比荷為q/m=10⁸C/T，重力忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作是恒定不變的。

試求：

（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑？

（2）帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度？

（3）帶電粒子打在屏幕EF上的范圍？

14．D  15．B 16．C  17．B  18．AD  19．ACD  20．C  21．ABC

22．（16分）

Ⅰ．AB（少選一個(gè)給3分）（6分）                   

Ⅱ．（10分）                                             

（1）電路圖如圖所示：（滑動(dòng)變阻器R接成限流電路也可）（4分）                         

（2）或。（3分）

或；或。（3分）

23．（16分）

解：（1）設(shè)該同學(xué)離地速度為v₀，跳起的高度為h­_2­，由動(dòng)能定理有

 ………………（3分）

解得v₀=4m/s……………………（2分）

（2）設(shè)該同學(xué)離地前克服重力做的功為W₁，動(dòng)能的增加量為E_k，則該同學(xué)在起跳過(guò)程中的平均功率………………4分

解得：……………………（2分）

（3）設(shè)起跳過(guò)程中蹬地的平均作用力為，由動(dòng)量定理有

…………………………（3分）

解得 ………………（2）

24.解析：（18分）

（1）小球與木盒相遇，球和木盒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，規(guī)定木盒初始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎�方向，則           Mv－mv₀=（M+m）v₁                    --------------------2分
可以得出小球與木盒相遇后瞬間，兩者共同速度 v₁=-3m/s。---------------------2分

負(fù)號(hào)說(shuō)明木盒和小球相遇后的速度為反方向，大小為3m/s。

（2）小球與木盒相遇后合為一體，先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)再向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)達(dá)到傳送帶速度后與傳送帶共同勻速運(yùn)動(dòng)。

共同加速度為  

                                            -------------------------------1分

先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為     ----------------------1分

位移大小為            ----------------------1分

再向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為      --------------------1分

位移大小為            ----------------------1分

從小球與木盒相遇到木盒與傳送帶共同運(yùn)動(dòng)傳送帶的位移大小為帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)需多做多少功

                     ----------------------2分

木盒在傳送帶上滑過(guò)的距離為 

----------------------2分

（3）由第（1）問(wèn)計(jì)算得知，小球與木盒相遇后瞬間的速率和傳送帶的速率相等，小球和木盒開(kāi)始相對(duì)傳送帶滑動(dòng)時(shí)具有的動(dòng)能與相對(duì)傳送帶靜止時(shí)具有的動(dòng)能相等，所以帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)需多消耗的電能最終轉(zhuǎn)化為木盒與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。

因此，為維持傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng), 帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)需多消耗的電能為

----------------5分

25.解析：（22分）

（1）t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子粒子不被加速，進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最小。

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)                ------------------------------2分

則帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑

    -------------------------------2分

其運(yùn)動(dòng)的徑跡如圖中曲線Ⅰ所示。

（2）設(shè)兩板間電壓為U₁，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng)，則有

                          -------------------------------2分

     代入數(shù)據(jù)，解得   U₁=100V                -------------------------------2分

         在電壓低于100V時(shí)，帶電粒子才能從兩板間射出電場(chǎng)，電壓高于100V時(shí)，帶電粒子打在極板上，不能從兩板間射出。帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng)時(shí)，速度最大，設(shè)最大速度為，則有

                          -------------------------------2分

     解得       -----------------------------2分

（3）由第（1）問(wèn)計(jì)算可知，t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

          ，徑跡恰與屏幕相切，設(shè)切點(diǎn)為E，E為帶電粒子打在屏幕上的最高點(diǎn)，則    ---------------------------------------------------2分

               帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度最大，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最大，打在屏幕上的位置最低。

               設(shè)帶電粒子以最大速度射出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，打在屏幕上的位置為F，運(yùn)動(dòng)徑跡如圖中曲線Ⅱ所示。

                   --------------------------------------------------------------2分

則帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑

-------------------------2分

      由數(shù)學(xué)知識(shí)可得運(yùn)動(dòng)徑跡的圓心必落在屏幕上，如圖中Q點(diǎn)所示，并且Q點(diǎn)必與M板在同一水平線上。   則    -------2分

      帶電粒子打在屏幕EF上的范圍為-------------2分