2009年信阳市二高高三模拟考试理科综合能力测试(物理)

                                        (5月4日上午)

14．当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30MeV的能量。当三个α粒子结合成一个碳（C）核时，放出7.26MeV的能量。则当6个中子和6个质子结合成一个碳（C）核时，释放的能量约为

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

15．我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为L的单摆做简谐运动的周期为T。将月球视为密度为ρ的均匀球体，万有引力常量为G，则月球的半径r为

A．      B．      C．     D．

16．相信您肯定知道地球的大小和地球环境的一些参数。我们假定大气的平均摩尔质量为，那您估算地球表面大气层的分子个数的数量级最接近下列的（　　）

A．       B．        C．        D．

17．如右图所示，两个相同的木块A、B静止在水平面上，它们之间的距离为L，今有一颗子弹以较大的速度依次射穿了A、B两木块，在子弹射出A时，A的速度为v_A，子弹穿出B时，B的速度为v_B，A、B停止时，它们之间的距离为x，整个过程A、B没有相碰，子弹与木块间的阻力恒定，则                      （　　）学科网

A．x＝L          B．x＞L 

 C．x＜L         D. 无法确定、

18．太赫兹辐射是指频率从0.3TH_Z 到10 TH_Z （1 TH_Z=10¹²H_Z）、波长介于无线电波中毫米波与红外线之间的电磁波，辐射所产生的T射线在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广阔的应用前景。目前科学家研制出以红外线激光器为基础的首台可产生4.4TH_Z的T射线激光器，从而使T射线的有效利用成为现实。关于4.4TH_Z的T射线，下列说法正确的是

A．它的波长比可见光长

B．与可见光相比，T射线更不容易发生衍射现象

C．它是原子内层电子受到激发后产生的

D．与X射线相比，T射线更容易表现出波动性

19．一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻，A、B两点间形成如图甲所示波形。在（t＋3s）时刻，A、B两点间形成如图乙所示波形。已知A、B两点间距离a＝9m，则以下说法中正确的是

A．若周期为4s，波一定向右传播

B．若周期大于4s，波可能向右传播

C．若波速为2.5m/s，波一定向左传播

D．该波波速可能的最小值为0.5m/s

20．如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压。t=0时，Q板比P板电势高U₀，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计），已知电子在0~4t₀时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间段是

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

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

21．如图甲所示，空间中存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由B到C），电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面，磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示，在t=1 s时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度v₀射出第一个粒子，并在此之后，每隔2 s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v₀射出，射出的粒子均能击中C点，若AB=BC=l，粒子由A运动到C的时间均小于1 s. 不计粒子重力．空气阻力及电磁场变化带来的影响. 则以下说法正确的是

A．磁场方向垂直纸面向外

B．电场强度E₀和磁感应强度B₀大小的比值为E₀/B₀=2v₀

C．第一个粒子由A运动到C所经历的时间

D．第二个粒子到达C点的动能等于第一个粒子到达C点的动能

22．（16分）Ⅰ.（6分）几位同学做“用插针法测定玻璃的折射率”实验，图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃的两个界面。几位同学进行了如下操作：

A．甲同学选定的玻璃两个光学面aa′、bb′不平行，

其它操作正确

B．乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′、bb′后，将玻璃砖向aa′方向平移了少许，其它操作正确

C．丙同学在白纸上画aa′、bb′界面时，其间距比平行玻璃砖两光学界面的间距稍微宽些，其它操作正确

上述几位同学的操作，对玻璃折射率的测定结果没有影响的是___________（填写字母代号）。

Ⅱ.（10分）用以下器材测量电阻R_x的电阻：

A．待测电阻R_x，电阻约为10Ω；

B．电源E，电动势约为4.5V，内阻不计；

C．电压表V₁，量程0―5V，内阻未知；

D．电压表V₂，量程0―3V，内阻R_V为3000Ω；

E．滑动变阻器R，最大阻值20Ω；

F．定值电阻R₀，阻值为10Ω；

G．开关S、导线若干。

（1）要求测量中尽量减小误差、保证电表安全且能够多测几组数据，试在虚线框内画出测量电阻R_x的电路图，并标明元件的字母代号；

（2）实验中，当电压表V₁的读数为U₁时，电压表V₂的读数为U₂。 则待测电阻R_x两端的电压为             ，通过待测电阻Rx的电流为             。

23．（16分）课间休息时，同学们常用摸高比赛来消除疲惫，振奋精神。一质量为60kg的男同学坚直向上跳起，在将要离地时，他的重心升高了0.4m，接下来重心又继续升高了0.8m而到达跳跃的最高点。若他蹬地的那段时间是0.1s，（空气阻力不计，取g=10m/s²）求：

（1）该男同学的起跳速率；

（2）在起跳过程中，该同学做功的平均功率？

（3）在起跳过程中，该同学蹬地的平均作用力？

24. （18分）如图所示，足够长的水平传送带始终以大小为v=3m/s的速度向左运动，传送带上有一质量为M=2kg的小木盒A，A与传送带之间的动摩擦因数=0.3。开始时，A随同传送带共同向左运动，一光滑的质量为m=1kg的小球B自传送带左端出发，以v₀=15m/s的速度在传送带上向右运动，小球与木盒相遇后，立即进入盒中与盒保持相对静止。（取g=10m/s²）求：

（1）小球与木盒相遇后瞬间，两者共同速度多大？

（2）木盒在传送带上滑过的距离为多少？

（3）为维持传送带始终匀速运动, 带动传送带的电动机需多消耗的电能为多少？

25. （22分）如图甲所示，带正电粒子以水平速度v₀从平行金属板MN间中线连续射入电场中。MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压u_MN，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场。紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，分界线为CD，EF为屏幕。金属板间距为d，长度为l，磁场B的宽度为d。已知：B=5×10^-3T，l = d =0.2m，每个带正电粒子的速度v₀=10⁵m/s，比荷为q/m=10⁸C/T，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。

试求：

（1）带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径？

（2）带电粒子射出电场时的最大速度？

（3）带电粒子打在屏幕EF上的范围？

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

22．（16分）

Ⅰ．AB（少选一个给3分）（6分）                   

Ⅱ．（10分）                                             

（1）电路图如图所示：（滑动变阻器R接成限流电路也可）（4分）                         

（2）或。（3分）

或；或。（3分）

23．（16分）

解：（1）设该同学离地速度为v₀，跳起的高度为h­_2­，由动能定理有

 ………………（3分）

解得v₀=4m/s……………………（2分）

（2）设该同学离地前克服重力做的功为W₁，动能的增加量为E_k，则该同学在起跳过程中的平均功率………………4分

解得：……………………（2分）

（3）设起跳过程中蹬地的平均作用力为，由动量定理有

…………………………（3分）

解得 ………………（2）

24.解析：（18分）

（1）小球与木盒相遇，球和木盒组成的系统动量守恒，规定木盒初始运动的方向为正方向，则           Mv－mv₀=（M+m）v₁                    --------------------2分
可以得出小球与木盒相遇后瞬间，两者共同速度 v₁=-3m/s。---------------------2分

负号说明木盒和小球相遇后的速度为反方向，大小为3m/s。

（2）小球与木盒相遇后合为一体，先向右做匀减速直线运动再向左做匀加速直线运动达到传送带速度后与传送带共同匀速运动。

共同加速度为  

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

先向右做匀减速直线运动的时间为     ----------------------1分

位移大小为            ----------------------1分

再向左做匀加速直线运动的时间为      --------------------1分

位移大小为            ----------------------1分

从小球与木盒相遇到木盒与传送带共同运动传送带的位移大小为带动传送带的电动机需多做多少功

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

木盒在传送带上滑过的距离为 

----------------------2分

（3）由第（1）问计算得知，小球与木盒相遇后瞬间的速率和传送带的速率相等，小球和木盒开始相对传送带滑动时具有的动能与相对传送带静止时具有的动能相等，所以带动传送带的电动机需多消耗的电能最终转化为木盒与传送带间因摩擦而产生的内能。

因此，为维持传送带始终匀速运动, 带动传送带的电动机需多消耗的电能为

----------------5分

25.解析：（22分）

（1）t=0时刻射入电场的带电粒子粒子不被加速，进入磁场做圆周运动的半径最小。

粒子在磁场中运动时                ------------------------------2分

则带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径

    -------------------------------2分

其运动的径迹如图中曲线Ⅰ所示。

（2）设两板间电压为U₁，带电粒子刚好从极板边缘射出电场，则有

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

     代入数据，解得   U₁=100V                -------------------------------2分

         在电压低于100V时，带电粒子才能从两板间射出电场，电压高于100V时，带电粒子打在极板上，不能从两板间射出。带电粒子刚好从极板边缘射出电场时，速度最大，设最大速度为，则有

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

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

（3）由第（1）问计算可知，t=0时刻射入电场的粒子在磁场中做圆周运动的半径

          ，径迹恰与屏幕相切，设切点为E，E为带电粒子打在屏幕上的最高点，则    ---------------------------------------------------2分

               带电粒子射出电场时的速度最大，在磁场中做圆周运动的半径最大，打在屏幕上的位置最低。

               设带电粒子以最大速度射出电场进入磁场中做圆周运动的半径为，打在屏幕上的位置为F，运动径迹如图中曲线Ⅱ所示。

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

则带电粒子进入磁场做圆周运动的最大半径

-------------------------2分

      由数学知识可得运动径迹的圆心必落在屏幕上，如图中Q点所示，并且Q点必与M板在同一水平线上。   则    -------2分

      带电粒子打在屏幕EF上的范围为-------------2分