2009年高考物理模擬試題四(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.假設(shè)現(xiàn)在已研制成功可供實(shí)用的超導(dǎo)體材料,那么可用這種材料來制作(。
A.電爐絲 B.白熾燈燈絲
C.保險(xiǎn)絲 D.輸電導(dǎo)線
2.根據(jù)玻爾理論,某原子的電子從能量為E的軌道躍遷到能量為的軌道,輻射出波長(zhǎng)為l 的光,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,則等于(。
A.E-h B.E+h
C.E-h D.E+h
3.如圖1電路中的電阻均為1W,電源電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻0.5W,電流表、電壓表均為理想表,則此時(shí)電流表、電壓表的讀數(shù)分別是(。
圖1
A.
C.
4.如圖2所示,A、B兩物體質(zhì)量分別為和,用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連,A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)A施加豎直向上的力F提起A,使B對(duì)地面恰無壓力,當(dāng)撤去F,A由靜止向下運(yùn)動(dòng)至最大速度時(shí),重力做功為(。
圖2
A. B.
C. D.
5.常用的通訊衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,它定位于地球赤道正上方,已知某同步衛(wèi)星離地面的高度為h,地球自轉(zhuǎn)的角速度為w ,地球半徑為R,地球表面附近的重力加速度為,該同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為( )
A.0 B. C.D.(R+h)
6.對(duì)于固體和液體來說,其內(nèi)部分子可看作是一個(gè)挨一個(gè)緊密排列的球體,已知汞的摩爾質(zhì)量為200.5×kg/mol,密度為13.6×kg/,阿伏加德羅常量為6.0×,則汞原子的直徑與以下數(shù)值中最接近的是( )
A.1×mB.2×m
C.4×m D.6×m
7.如圖3所示,在房間內(nèi)靠近墻角的天花板上有一面平面鏡,在房間地板上的B點(diǎn)放一點(diǎn)光源S,通過平面鏡的反射在豎直墻壁上出現(xiàn)一個(gè)光斑,若要使墻壁上光斑的面積增大一些,下面的方法中可行的是(。
圖3
A.保持光源的位置不變,將平面鏡繞過平面鏡O點(diǎn)且垂直紙面的軸,沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度
B.將光源沿地面向左移動(dòng)一小段距離
C.將光源豎直向上移動(dòng)一小段距離
D.在B點(diǎn)的位置放一盆清水,將光源放在水底(忽略盆底的厚度)
8.在許多精密的儀器中,如果需要較精確地調(diào)節(jié)某一電阻兩端的電壓,常常采用如圖4所示的電路,通過兩只滑動(dòng)變阻器和對(duì)一阻值為500W左右的電阻兩端電壓進(jìn)行粗調(diào)和微調(diào).已知在兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為200W和10W.關(guān)于滑動(dòng)變阻器、的聯(lián)接關(guān)系和各自所起的作用,下列說法正確的是( )
圖4
A.取=200W,=10W,調(diào)節(jié)起粗調(diào)作用
B.取=10W,=200W,調(diào)節(jié)起微調(diào)作用
C.取=200W,=10W,調(diào)節(jié)起粗調(diào)作用
D.取=10W,=200W,調(diào)節(jié)起微調(diào)作用
9.如圖5所示,在粗糙、絕緣且足夠大的水平面上固定著一個(gè)帶負(fù)電荷的點(diǎn)電荷Q.將一個(gè)質(zhì)量為m帶電荷為q的小金屬塊(金屬塊可以看成為質(zhì)點(diǎn))放在水平面上并由靜止釋放,金屬塊將在水平面上沿遠(yuǎn)離Q的方向開始運(yùn)動(dòng),則在金屬塊的整個(gè)過程中(。
圖5
A.電場(chǎng)力對(duì)金屬塊做的功等于金屬塊增加的機(jī)械能
B.金屬塊的電勢(shì)能先減小后增大
C.金屬塊的加速度一直減小
D.電場(chǎng)對(duì)金屬塊所做的功一定等于摩擦產(chǎn)生的熱
10.一塊透明的光學(xué)材料,AB為其一個(gè)端面,建立平面直角坐標(biāo)系如圖6甲所示,設(shè)該光學(xué)材料的折射率沿y軸正方向(即BA方向)均勻減小,有一光線PO從空中以某一入射角q 射向O點(diǎn),并進(jìn)入該材料內(nèi)部,則該光線在光學(xué)材料內(nèi)部可能的傳播路徑是圖6乙中的( )
圖6
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)用伏安法測(cè)電阻時(shí),由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,使得測(cè)量結(jié)果總存在系統(tǒng)的誤差,按圖7所示的電路進(jìn)行測(cè)量,可以消除這種系統(tǒng)誤差.
圖7
選取合適的器材,按電路圖連接好電路后,該實(shí)驗(yàn)操作過程的第一步是:閉合電鍵,將電鍵接2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和,使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些,讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)、.
(1)請(qǐng)你寫出該實(shí)驗(yàn)操作過程的第二步,并說明需要記錄的數(shù)據(jù):_______________
(2)請(qǐng)寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻的表達(dá)式________________.
12.(7分)完成下面有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)的問題
(1)甲、乙、丙三位同學(xué)在使用不同的游標(biāo)卡尺測(cè)量同一個(gè)物體的長(zhǎng)度時(shí),測(cè)量的結(jié)果分別如下:
甲同學(xué):使用游標(biāo)為50分度的卡尺,讀數(shù)為
乙同學(xué):使用游標(biāo)為10分度的卡尺,讀數(shù)為
丙同學(xué):使用游標(biāo)為20分度的卡尺,讀數(shù)為
從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯(cuò)誤的是________同學(xué).
(2)用圖8所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種,重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
圖8
①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;
F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能.
指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因.
答:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
______________________________.
②利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值,如圖9所示,根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為,點(diǎn)A、C間的距離為,點(diǎn)C、E間的距離為,使用交流電的頻率為f,則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為:a=________.
圖9
③在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加,其原因主要是因?yàn)橹劐N下落過程中存在著阻力的作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大。粢阎(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測(cè)量的物理量是________.試用這些物理量和紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為F=________.
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)在某次核聚變實(shí)驗(yàn)中,氘核被加熱至高溫,引起動(dòng)能各為0.3Mev的兩個(gè)氘核正碰放出一個(gè)快中子和一個(gè)新核,釋放出3.27Mev的能量,氘核的質(zhì)量為2.013553u,中子的質(zhì)量為1.08665u,新核的質(zhì)量為3.015u,已知1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5Mev的能量.
(1)寫出核反應(yīng)的方程.
(2)計(jì)算快中子的動(dòng)能.
14.(10分)如圖10所示,相距為d的兩平行金屬板AB上加電壓U,A板電勢(shì)高,在A板上放一小粒鈷60,它不斷向右側(cè)空間放出質(zhì)量為m、電量為q的a 粒子,粒子最大速度為v,B板上涂有熒光粉,a 粒子轟擊B板而發(fā)光,問B板發(fā)光面積有多大?設(shè)a 粒子不被B板反射(不計(jì)重力影響)
圖10
15.(11分)人們受小鳥在空中飛翔的啟發(fā)而發(fā)明了飛機(jī),小鳥扇動(dòng)翅膀,獲得向上的舉力可表示為F=,式中S為翅膀的面積,V為小鳥的飛行速度,K為比例系數(shù),一個(gè)質(zhì)量為
16.(12分)跳高運(yùn)動(dòng)員從地面起跳后上升到一定的高度,躍過橫桿后落下,為了避免對(duì)運(yùn)動(dòng)員的傷害,在運(yùn)動(dòng)員落下的地方設(shè)置一片沙坑.某運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為
(1)運(yùn)動(dòng)員在接觸沙坑表面時(shí)的速度大;
(2)沙坑對(duì)運(yùn)動(dòng)員平均阻力的大。ㄖ亓铀俣g取
17.(11分)如圖11所示,MN是一條通過透明球體球心的主光軸,一條平行于MN的光線a射向此球體,若出射光線C是MN的交點(diǎn)P與球心O的距離是球半徑的倍,與MN所成的角a =30°,求透明體的折射率.
圖11
18.(13分)
“神舟”四號(hào)飛船在返回時(shí)先要進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整,飛船的返回艙與留軌艙分離,返回艙以近
(1)用字母表示出返回艙在速度為
(2)分析打開降落傘到反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前,返回艙的加速度和速度的變化情況;
(3)求反沖發(fā)動(dòng)機(jī)的平均反推力的大小及反沖發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)返回艙做的功.
1.D 超導(dǎo)材料的電阻為零,因此只有D正確.
2.C 由玻爾理論可知,所以C正確.
3.B 、并聯(lián)與、的并聯(lián)相串聯(lián),再與相并聯(lián),=0.5W,因此伏特表示數(shù)U=1.5V,安培表示數(shù)I=
4.C 當(dāng)B對(duì)地面恰無壓力時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量,A達(dá)到最大速度時(shí),彈簧的壓縮量,此過程重力做功為
5.D 同步衛(wèi)星的加速度應(yīng)為地球的自轉(zhuǎn)角速度,所以a=(R+h).
6.C ∴ ,因此只有C正確.
7.B 利用平面鏡成像規(guī)律,找到S的像點(diǎn),確定垂直墻壁上的光斑,從而可知只有B正確.
8.B 滑動(dòng)變阻器用分壓作用時(shí),滑動(dòng)變阻器阻值大的應(yīng)為微調(diào),阻值小的應(yīng)為粗調(diào),粗調(diào)時(shí)應(yīng)選用,則一定應(yīng)為10W,一定應(yīng)為200W,因此只有B正確.
9.D 金屬塊先加速后減速,最小速度為零,加速度先減小而后增大,因此C錯(cuò);電場(chǎng)力始終做正功,電勢(shì)能始終減小,因此B錯(cuò);由能量守恒可知,電場(chǎng)力對(duì)金屬塊做的功應(yīng)等于摩擦而產(chǎn)生的熱量.
10.D 光線由O點(diǎn)射入,折射光線應(yīng)靠近法線,即x軸光線射入材料后,法線應(yīng)與y軸平行,入射角逐漸增大,當(dāng)入射角大于臨界角時(shí),發(fā)生全反射,因此只有D正確.
11.(1)將接1,讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)、
(2)
12.答案:(1)甲
(2)①步驟B是錯(cuò)誤的.應(yīng)該接到電源的交流輸出端.步驟D是錯(cuò)誤的,應(yīng)該先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶.步驟C不必要,因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量原理,重錘的動(dòng)能和勢(shì)能中都包含了質(zhì)量m,可以約去.
②
③重錘的質(zhì)量為m
13.解析:(1)核方程
設(shè)聚變后新核速度為V,中子速度為,質(zhì)量為m,則由能量守恒定理得:
由動(dòng)量守恒定律得:0=3mV+mDm=(2×2.01353u-3.015u-1.008665u)
由以上各式可求得快中子動(dòng)能
14.解析:a 粒子在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)
a 粒子在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng) r=vt
解得 B板發(fā)光面積S為
15.解析:由F= 得 小鳥: 對(duì)飛機(jī):
得:
∵ =2as
∴ 跑道長(zhǎng)至少為 =
16.解析:(1)運(yùn)動(dòng)員從高處落下到接觸沙坑表面的過程中,運(yùn)動(dòng)員重心下落的高度h=
解得運(yùn)動(dòng)員落到地面的速度為v==
(2)運(yùn)動(dòng)員從下落到沙坑中停下,這個(gè)過程中初末動(dòng)能都為零,重力做的功等于運(yùn)動(dòng)員克服沙坑阻力做的功,即 mg(h+l)=
得解得 =8.1×N.
17.解析:如答圖1所示,設(shè)球的半徑為R,在△OBP中
即
答圖1
∴ i=45°
∠FOP=i-30°=45°-30°=15°
∵ 入射光線平行于MN
∴ ∠MOA=i=45°
由圖知:
∴ .
18.解析:(1)當(dāng)回收艙在速度為
根據(jù)已知條件,得 解得: m=
(2)在打開降落傘后,返回艙的加速度先增大而后減小,加速度方向向上,返回艙的速度不斷減少,直到速度減小到
(3)反沖發(fā)動(dòng)機(jī)工作后,使回收艙的速度由
解得 F=9.9×N.
反沖發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)返回艙做的功W=Fh=1.2×J.
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