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選項中只有一個選項是符合題目要求的,選對得4分,有選錯或不答的得0

1.氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠的軌道過程中( )

    A.原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能增大,原子的能量增大

    B.原子要放出光子,電子的動能減小,原子的電勢能減小,原子的能量也減小

    C.原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能減小,原子的能量增大

    D.原子要吸收光子,電子的動能減小,原子的電勢能增大,原子的能量增大

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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AB上升的距離之比為(。

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圖1

    A.1∶1B.2∶1 C.3∶1 D.3∶2

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3.當兩列水波發(fā)生干涉時,如果兩列波的波峰在P點相遇,下列說法不正確的是(。

    A.質(zhì)點P的振動始終是加強的.        B.質(zhì)點P的振幅最大.

    C.質(zhì)點P的位移有時為零.            D.質(zhì)點P的位移始終最大.

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4.如圖2所示的是在真空中固定放置的兩個點電荷MN,兩者相距30cm,M的帶電量為QN的帶電量為-4Q.設(shè)兩個點電荷在空間產(chǎn)生的電場強度分別用表示,則在由MN所確定的直線上,的大小相等且方向相同的點的位置在:(。

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圖2

    A.M的右側(cè),距M10cm處          B.M的左側(cè),距M30cm

    C.N的右側(cè),距N30cm處           D.N的左側(cè),距N10cm

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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;AB為兩個完全相同的燈泡,且它們的額定電壓均等于電源的電動勢.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(。

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圖3

    A.①②③ B.①②④  C.③④ D.②④

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6.伽利略在研究自由落體運動性質(zhì)的時候,為了排除物體自由下落的速度隨著下落高度h(位移大。┦蔷鶆蜃兓矗khk是個常數(shù))的可能性,設(shè)計了如下的思想實驗:在初速為零的勻變速的直線運動中,

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    ∵  ①(式中表示平均速度);

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    而h?t

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    如果kh

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    成立的話,那么,必有:,即:常數(shù).

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    t竟然是與h無關(guān)的常數(shù)!這顯然與常識相矛盾!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)于伽利略這個思想實驗中的邏輯及邏輯片語,你做出的評述是( )

    A.全部正確B.①式錯誤C.②式錯誤D.③式以后的邏輯片語錯誤

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7.浙江秦山核電站第三期工程兩個60萬kW發(fā)電機組不久將并網(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個質(zhì)子、143個中子;②的一種可能的裂變是變成兩個中等質(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

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8.某同學為了研究光的色散,設(shè)計了如下實驗:在墻角放置一個盛水的容器,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.該同學可在墻上看到(。

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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

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9.如圖5是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R10cm的圓柱形桶內(nèi)有BT的勻強磁場,方向平行于軸線,在圓柱桶某一直徑兩端開有小孔,作為入射孔和出射孔.離子束以不同角度入射,最后有不同速度的離子束射出.現(xiàn)有一離子源發(fā)射荷質(zhì)比為g =2×C/kg的陽離子,且離子束中速度分布連續(xù).當角q =45°,出射離子速度v的大小是( )

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圖5

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    A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s

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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動,則(。

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圖6

    A.甲中電流增大,乙向右運動

    B.甲中電流增大,乙向左運動

    C.甲中電流減小,乙向右運動

    D.甲中電流減小,乙向左運動

 

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

得分

答案

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第Ⅱ卷(非選擇題,共80分)

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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)當千分尺的兩個小砧合攏時,會聽到棘輪連續(xù)發(fā)出“嗒”、“嗒”聲響,此時若套筒上的可動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,用這個千分尺去測量長度時,實際長度就是讀數(shù)與這個零誤差的修正值.例如用這個千分尺測某滾球珠直徑時的顯示如圖7(乙)所示,則視讀數(shù)為d=________mm,滾珠的實際直徑為=________mm.

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12.(7分)有小燈泡(4V、1.6W)和(3V、1.5W)各1只,可變電阻器(0~5W、1.5A)和(90~50W、1.5A)各1只,電源E(電動勢9伏,內(nèi)阻不計)1個;電鍵K一個,導線若干.請你設(shè)計出一個電路圖,要求在電路中,燈泡均能正常發(fā)光.(電路圖中要標出各個元件的代號.)

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圖7

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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)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

13.(10分)2002年11月8日中午,北京市回民中學高三2班的教室內(nèi),王鵬,李楠等同學正在熱烈講座上午的電學課.他們的話題是關(guān)于應(yīng)用伏安法測電阻時安培表的內(nèi)接與外接都有誤差的一系列問題.突然,王鵬說:“既然,安培表內(nèi)接時產(chǎn)生的誤差源于安培表的分壓作用,而安培表外接時產(chǎn)生的誤差源于伏特表的分流作用,很明顯,產(chǎn)生這兩種誤差的共同根源在于兩種實際儀表的同時使用引起的!現(xiàn)在,我將伏特表和安培表不同時使用,不就沒有誤差了嗎?”李楠:“……”.同學們,從物理學的角度來看,你認為王鵬同學“沒有誤差”的方案,真的是那么好嗎?請簡要闡述你的理由.

 

 

 

 

 

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14.(10分)在原子反應(yīng)堆中抽動液態(tài)金屬在醫(yī)療器械中抽動血液等導電液體時,由于不允許傳動的機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),將導管放在磁場中,當電流穿過導電液體時,這種液體即被驅(qū)動,問:

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圖8

    (1)這種電磁泵的原理是怎樣的?

 

 

 

 

    (2)若導管內(nèi)截面積為w×h,磁場的寬度為L,磁感應(yīng)強度為B(看成勻強磁場),液體穿過磁場區(qū)域的電流強度為I,如圖8所示,求驅(qū)動力造成的壓強差為多少?

 

 

 

 

 

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15.(11分)如圖9所示,一個單匝圓形線圈,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,把線圈放入一個方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖線B-t所示.求:

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圖9

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    (1)從計時起在=3s,=5s時,穿過線圈的磁通量是多少?

 

 

 

    (2)a點的最高電勢和最低電勢各是多少?

 

 

 

 

 

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16.(12分)如圖10所示,在光滑水平面上有兩個可視為質(zhì)點的滑塊AB,它們的質(zhì)量3kg,6kg,它們之間用一根不可伸長的輕繩連接,開始時都處于靜止,繩松弛,A、B緊靠在一起.現(xiàn)對B施加一個方向水平向右的恒力F=3N,B開始運動.至繩繃緊時,兩滑塊通過輕繩相互作用,相互作用時間極短,作用后兩滑塊速度相同,此后兩滑塊共同在恒力F作用下繼續(xù)運動,當兩滑塊的速度達到m/s時,B滑塊發(fā)生的總位移為s0.75m.求連接AB的輕繩的長度.

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圖10

 

 

 

 

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17.(12分)兩個氘核發(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.

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    (1)若反應(yīng)前兩個氘核的動能都為0.35MeV,進行對心碰撞,并且結(jié)合能全部轉(zhuǎn)化為機械能,求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動能.

 

 

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    (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,當它們距離最近時,兩個原子核的動能各是多少?

 

 

 

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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,且一段時間內(nèi)壓強不變.如果氣體對板的壓強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的個數(shù)分別向上、下、左、右、前、后六個方向運動.速度為v分子,與板壁碰撞后仍以原速率反彈;已知宇航艙1L體積中的物質(zhì)的量為n,求氣體對板壁的壓強.

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圖11

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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能轉(zhuǎn)化為電子與原子核的勢能

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:當兩列波的平衡位置在P點相遇時,P的位移就不是最大了。

4.A;解析:在M、N之間兩者的場強方向都是向右的。由公式可知,因電量是4倍關(guān)系,則距離為2倍關(guān)系,兩者場強大小才能相等。

5.D;解析:合上K的瞬間,L對兩燈并沒有影響,A、B同時亮。穩(wěn)定后,L相當于導線,A更亮,B熄滅,①③錯,②對;穩(wěn)定后斷開K,L相當于瞬時電源,A燈沒有電流,B燈有L提供的瞬時電流,所以,A熄滅,B重新亮后再熄滅,④對。

6.A;解析:注意公式的條件(初速為零的勻變速的直線運動)。

7.D;解析:③錯在半衰期隨溫度變化。

8.B;解析:光線入水到鏡面,相當于白光進入三棱鏡,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,兩個線圈由于乙中電流變小而減小了吸引力,為了阻礙這個減小,甲中的電流應(yīng)變大,又由于吸引力的作用,乙向左運動。

11.0.483;3.517;3.034

12.設(shè)計的電路:如答圖1

答圖1

13.不好(或不太好)

    根據(jù)電阻的定義:R知,UI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,通過R的電流.

    如果先用伏特表測得待測電阻兩端一個U值,后用電流表測得通過待測電阻的一個I值,對于一個確定的電源,由全電路歐姆定律知,測U時通過待測電阻的電流I,反之亦然.

14.(1)工作原理:電流在磁場中受安培力

    (2)I?h?B、

      ②

15.(1)6×Wb;4×Wb

    (2)

   

   

   

    ∴  

16.設(shè)輕繩長為lB 開始運動時的加速度

    當B開始運動,位移為l時,速度大小為

    相互作用結(jié)束時的共同速度為,根據(jù)動量守恒 

    則

    繩繃直后的加速度

    B的總位移為s時的共同速度為,則

    由以上關(guān)系式解出 l0.25m

17.兩氘核進行對心碰撞,碰撞前后系統(tǒng)的動量守恒.碰撞前兩氘核的動量之和為0,碰撞后設(shè)氦核和中子的動量分別是、,由動量守恒可得方程 

    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)合動量與動能之間的關(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)動量守恒.在庫侖力作用下,兩核距離最近時的物理意義是氦核和核的速度此時相等,因此可得一動量守恒方程.

    (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由反應(yīng)中能量守恒和動量守恒有

   

    其中=0.35MeV

    由①得到

    所以動能之比為

    由②得到

    ∴ =0.99MeV,=2.97MeV

    (2)氦核與靜止的碳核對心正碰后,當它們相距最近時,兩核的速度相等,相當于完全非彈性碰撞模型,由動量守恒定律有 

    ∴ ,此時,氦核的動能和碳核的動能分別為

    ≈0.04MeV

    ≈0.16MeV

18.在板壁面上,分子碰后等速反彈,在Dt時間內(nèi),共有:個分子產(chǎn)生碰撞(為阿佛伽德羅常數(shù))

    由動量定理,產(chǎn)生的沖力為:FDt=(2mv)DN

    即:F,其中m 44g/mo1為的摩爾質(zhì)量.

    ∴ 壓強

 

 

 

 

 


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