湖北省大悟县第一中学2009届5月冲击名校
物理试卷(三)
一、选择题
1.增殖反应堆是利用铀235裂变时产生的快中子,将天然铀中约占99.3%的转变成可裂变的(金属钚),将天然铀资源的利用率提高了近60%~70%。下列关于这一转变的描述正确的是
A.铀238被快中子轰击,放出一个α粒子转变成钚239
B.铀238吸收一个快中子变成铀239,铀239发生两次β衰变转变成钚239
C.铀238被一个快中子轰击,放出两个正电子转变成钚239
D.钚239比铀238多一个中子
2.竖直放置的长玻璃管中,用水银封闭一定质量的气体,水银的上表面恰与管口相齐。现从管底对气体缓慢加热,发现水银柱的下端面a先缓慢上升,当端面a上升到位置时,管中水银被突然全部推出管外,则可以判断
A.管中气体的压强先增大后减小
B.水银端面a上升到的过程中,气体内能增大,但增加的内能小于吸收的热量
C.在水银被突然推出管外的过程中,气体的内能一定增大
D.若在端面a上升到前停止加热,则当气体温度回到初始状态时,气体柱的长度也恢复到初始长度
3.两车在平直公路上沿同一方向行驶,运动的图象如图所示,在时刻,车在车前方处,在时间内,车的位移为,则
A.若在时刻相遇,则
B.若在时刻相遇,则下次相遇时刻为
C.若在时刻相遇,则
D.若在时刻相遇,则下次相遇时刻为
4.质量为m=
A.斜面对物块支持力的冲量小于12N?s
B.斜面对物块摩擦力的冲量小于9N?s
C.斜面对物块作用力的冲量大小等于15N?s
D.物块到达斜面底端时的动量大小等于
5.储水筒侧面开有两个竖直距离为d(d>0)的排水小孔,b在筒的最底端,向筒内注水,水流从小孔水平射出,当调节筒内水深为时,发现两股水流落在水平面上同一点。设b孔离地高为H,已知水流从孔水平射出的速度满足,为大于零的常数,为小孔在水面下的深度,不计空气阻力,则
A.当H一定时,d也为确定值
B.若一定,H减小时,则d也应该减小
C.若H一定,增大时,则d也应该增大
D.若d一定,H减小时,则应该增大
6.如图所示,光滑圆柱体A放在物块P与竖直墙壁之间,在A上再放另一个光滑圆柱体B,A、B的半径分别为,质量分别为,A、B处于平衡状态,且在下列变化中物块P的位置不变,系统仍平衡,则
A.若保持B的半径不变,而将B改变密度较大的材料制作,则物块P受到地面的静摩擦力增大
B.若保持A的质量不变,而将A改用密度稍小的材料制作,则物块P对地面的压力增大
C.若保持A的质量不变,而将A改用密度稍小的材料制作,则B对墙的压力增大
D.若保持B的质量不变,而将B改用密度较小的材料制作,则A对墙的压力增大
A.P’、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反
B.当Q’点振动第一次达到负向最大位移时,O质点已经走过
C.当波在绳中传播时,绳中所有质点沿x轴移动的速度大小相等且保持不变
D.若O质点振动加快,周期减为2s,则O点第一次达到正方向最大位移时刻,P点也刚好开始振动
8.下列说法正确的是( )
A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
B.自行车的尾灯是应用了光的全反射原理
C.月偏食的形成是因为月球全部处在地球的半影区内
D.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光与折射光线之间的夹角恰好是时,反射光是偏振光
9.如图所示,一粒子源位于一边长为的正三角形ABC的中心O处,可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带电粒子,整个三角形位于垂直于ΔABC的匀强磁场中,若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域,则磁感应强度的最小值为( )
A. B. C. D.
10.如图所示。电源内阻不能忽略,安培表是理想电表.当滑动变阻器R的滑动头从a端滑剑b端过程中:
A.电容器的电量先增人后减小,A示数增人
B.电容器的电量先增人后减小,A示数减小
C.电容器的电量先减小后增人,A示数增人
D.电容器的电量先减小后增大,A示数减小
二、实验题
11.在用“伏安法”测电阻的实验中,某小组设计了下面四种实验电路,有些设计存在严重错误,其中实验时可能烧坏器材的是__________
12.在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节。下面表格中的数据分别是两组同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。
物体运动区间
所测的
物理量
测量次数
1
2
3
4
5
时间t(s)
0.55
1.09
1.67
2.23
2.74
位移s(m)
0.25
0.51
0.75
1.00
1.26
时间t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
请你对表格中的数据进行分析处理。
(1)数据处理方法应选择公式计算法还是描点作图法?
(2)若选择公式计算法,请写出所用公式及计算分析过程;若选择描点作图法,则在网格图上作图并叙述你作图分析的过程。
(3)通过上述处理,得到物体从的过程中s随t变化的规律是: 。
从的过程中s随t变化的规律是 。
三、计算题
13.2006年中国政府发布了航天白皮书,描述了未来五年及较长一个时期,我国航天事业的发展目标和主要任务。实施探月工程和研制新一代无毒、无污染和大推力的运载火箭是重点工程之一,如目前正在研制的质子火箭,火箭发动机喷出的推进剂是质子,这种发动机用于外太空间中产生的小推力来使飞行器长时间加速或者用于卫星姿态控制和轨道修正。质子发动机由质子气体发生器和质子加速器组成,质子气体发生器产生的质子(初速度可忽略)被送入质子加速器加速,用于加速质子的电压V,从发动机喷出质子流形成I=
14.10只相同的小圆轮并排水平紧密排列,圆心分别为O1、O2、O3、…、O10已知O1O10=
(1)轮缘的线速度大小。
(2)木板在轮子上水平移动的总时间。
(3)轮在传送木板过程中所消耗的机械能。
15.如图a所示的直线加速器能用来同时加速正、负电子,加速器由电子发生器E、长度不同的金属圆筒组成,圆筒P的轴线上开有小孔供电子通过,圆筒间隔地接在电极上,板接地,在两电极间加上如图b所示交变电压,使相邻两圆筒的缝隙间电势差为,电子每经过两圆筒间的缝隙时都会被加速一次。已知加速器有个圆筒,交变电压的变化周期为,正、负电子的质量为m,电荷量为e和-e,电子发生器E分别在两时刻短时(,)产生两次正、负电子束,忽略电子间的相互作用、电子的初速度和电子在两个圆筒的缝隙间加速的时间,求:
⑴正、负电子经加速后的最大速度;
⑵正、负电子从加速器射出的时间差;
⑶忽略圆筒间缝隙的距离,求满足⑴时圆筒长度之比应满足的条件。
16.如图所示,用单位长度的电阻为的均匀导线制作的矩形线框的长为、宽为,固定在与水平面成角的斜面上,长度大于的导体棒MN平行于边放置在矩形线框上紧靠边的位置,导体棒质量为m,电阻不计。将线框分成相等的两个区域Ⅰ、Ⅱ,在两区域内均加上垂直于斜面的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度为,方向垂直于斜面向上,区域Ⅱ中磁场垂直于斜面向下。以点为原点、方向为正方向取坐标。
⑴导体棒MN下滑时速度为,求此时导体棒MN的加速度a;
⑵当导体棒下滑还未进入Ⅱ区的瞬间,加速度恰为零,求此时导体棒MN的速度;
⑶若在区域Ⅱ所加磁场的磁感应强度的大小,试判断导体棒进入区域Ⅱ后速度是增大、不变还是减小?若要保持导体棒的速度不变,则与应存在怎样的关系?
1.B 解析:转变成可裂变的(金属钚),质量数增加1,一定是吸收一个快中子变成铀239,再转变成时核电荷数增加2,因此是发生了两次β衰变,AC错B正确;钚239是中子数为239-94=145,铀238的中子数为238-92=146,因此钚239比铀238少一个中子,D错。
2.B 解析:随水银柱上升,水银柱的长度变短,气体压强变小,当水银被全部推出管外后,气体压强等于大气压强为最小,A错;水银柱缓慢上升时,气体温度升高,内能增大,同时气体体积增大,对外做功,由可知,,B正确;在水银被从管中突然全部推出过程中,气体迅速膨胀对外做功,但吸热较慢因此气体的内能一定减小,C错;若在端面a上升到前停止加热,气体温度下降,V减小,水银柱下降,但当气体温度回到初始状态时,压强比初始状态小,气体柱比初始状态长,D错。
3.AC 解析:由图可知,车的初速度等于,在时间内,车的位移为,则车的位移为。若在时刻相遇,则,A项正确;若在时刻相遇,由图象可知,为阴影部分对应的距离,即,由图象中的对称关系,下次相遇的时刻为,C正确B项错;若在时刻相遇,之后,不能再次相遇,D错。
4.B 解析:在物块下滑过程中重力对物块的冲量为15N?s,故下滑时间为s,斜面对物块的支持力N,故支持力的冲量,A错;物块从静止下滑,斜面对物块的滑动摩擦力N,其冲量为,B正确;斜面对物块的作用力一定小于物块的重力,所以其冲量一定小于重力的冲量,C错;物块到达斜面底端时的动量等于外力的总冲量,一定小于重力的冲量,D错。
5.C 解析:水流做平抛运动,水平位移,代入解得,即得(d>0,舍去),因此当H一定时,与有关,A错;若一定,则H减小时d增大,B错;若H一定,增大时,d也应该增大,C正确;若d一定,H减小时,应该减小,D错。
6.ACD 解析:对A、B整体和P,受力如图(a)(b),其中, 。若保持B的半径不变,而将B改变密度较大的材料制作,则角不变而B的质量增大,均增大,A正确;对B,受力如图(c),,,设墙对A的支持力为。若保持A的质量不变,而将A改用密度稍小的材料制作,则A的半径增大,角减小,增大,C正确;(减小,减小,减小,)。 若保持B的质量不变,而将B改用密度较小的材料制作,则B的半径增大,增大,减小,不变,不变,增大,D正确。
7.B 解析: O点第一次达到正方向最大位移所需时间为,因此波向前传播的距离为,即OP、OP’为,因此P、P’两点间距离为半个波长,但由于波是以O为波源向左右传播的,左右对称点振动总相同如图
8.BD 9.D 10.A
11.AD 解析:AD两图中,当滑动变阻器的滑动触头放在最左端时,电源被短路而烧坏;BC两图中,供电电路正确,B图虽然电流表和电压表接错位置,但由于串联的电压表内阻较大,不会烧坏电流表;C图则可测较大电阻的阻值。
12.(1)作图法 ;(2)画出的s-t图(如图线甲)和的s-t图(如图线乙)
在误差允许的范围内,图线甲为直线,物体从A到B的运动为匀速直线运动,从图线的斜率可求得: ,
从乙图中无法直接判断s、t之间的关系,但是该图线接近于二次函数的图像。为了验证这个猜想,通过转换变量来进行,即作s-t2图线,为此求得表格如下:
时间t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
新变量t2(s2)
0.79
1.54
2.31
3.10
3.88
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
依据上表中的t2、、s数据可作图线丙。从图像中看出s与t2、呈线性变化关系,由图中斜率求得,即故
(3)从的过程中s随t变化的规律是: 物体作匀速直线运动,
从的过程中s随t变化的规律是:物体作初速度为零的匀加速直线运动,
13.解析:对质子火箭发动机,加速每一个质子的过程
①
对任意一段时间内通过质子的总电荷量为q,总质量为M,由能量关系:
②
由动量定理得 ③
联立①②③解得
④
14.(1)轮缘转动的线速度: (2分)
(2)板运动的加速度: (2分)
板在轮子上做匀加速运动的时间: (1分)
板在做匀加速运动的全过程中其重心平动发生的位移为:
(1分)
板在做匀速运动的全过程中其重心平动发生的位移为:
(1分)
因此,板运动的总时间为: (2分)
(3)由功能关系知:轮子在传送木板的过程中所消耗 的机械能一部分转化成了木板的动能,另一部分因克服摩擦力做功转化成了内能,即:
木板获得的动能: (1分)
摩擦力做功产生的内能: (2分)
加速过程木板与轮子间的相对位移:
(1分)
消耗的机械能: (2分)
联立上述四个方程解得:
(1分)
15.解析:⑴正、负电子均经过次加速后才从加速器射出,故
①
②
⑵时刻负,在之间加速正电子,则时刻在之间加速负电子,且正、负电子在加速器中运动的时间相同,因此射出的时间差即为 ③
⑶由于金属圆筒的静电屏蔽作用,筒内场强为零,电子在每个圆筒中都做匀速运动,要使电子每经过两筒缝隙时都能被加速,运动时间应满足 ④
电子第一次被加速后的速度即通过时的速度,因此
⑤
同理可得
…………
解得
16.解析:⑴设导体棒MN下滑的距离为,导体棒下滑时受三个力如图所示,由牛顿第二定律得 ①
②
线框被导体棒MN分成并联的两部分,对MN两端的总电阻为
③
将时速度为代入得 ④
⑵当导体棒的加速度为零时,由①得 ⑤
由②③代入得 ⑥
联立⑤⑥得 ⑦
⑶假设导体棒以速度匀速运动,虽然磁感应强度方向与区域Ⅰ中相反,但由楞次定律和左手定则可知,安培力仍沿斜面向上,则有
⑧
由于为常量,因此当时最大,而式中,因此当增大时减小,若不变,则速度一定减小,要保持速度不变,则由⑦⑧得
⑨
⑩
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