2009年信陽市二高高三模擬考試理科綜合能力測試(物理)

                                        (5月4日上午)

14．當兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個α粒子時，放出28.30MeV的能量。當三個α粒子結(jié)合成一個碳（C）核時，放出7.26MeV的能量。則當6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳（C）核時，釋放的能量約為

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

15．我國探月的“嫦娥工程”已啟動，在不久的將來，我國宇航員將登上月球。假如宇航員在月球上測得擺長為L的單擺做簡諧運動的周期為T。將月球視為密度為ρ的均勻球體，萬有引力常量為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數(shù)的數(shù)量級最接近下列的（　�。�

A．       B．        C．        D．

17．如右圖所示，兩個相同的木塊A、B靜止在水平面上，它們之間的距離為L，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，A的速度為v_A，子彈穿出B時，B的速度為v_B，A、B停止時，它們之間的距離為x，整個過程A、B沒有相碰，子彈與木塊間的阻力恒定，則                      （　�。�學科網(wǎng)

A．x＝L          B．x＞L 

 C．x＜L         D. 無法確定、

18．太赫茲輻射是指頻率從0.3TH_Z 到10 TH_Z （1 TH_Z=10¹²H_Z）、波長介于無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、通訊等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。目前科學家研制出以紅外線激光器為基礎(chǔ)的首臺可產(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。關(guān)于4.4TH_Z的T射線，下列說法正確的是

A．它的波長比可見光長

B．與可見光相比，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)出波動性

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

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，兩個平行金屬板P、Q正對豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的交變電壓。t=0時，Q板比P板電勢高U₀，在兩板的正中央M點有一電子在電場力作用下由靜止開始運動（電子所受重力可忽略不計），已知電子在0~4t₀時間內(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，空間中存在一個變化的電場和一個變化的磁場，電場的方向水平向右（圖甲中由B到C），電場強度的大小隨時間變化情況如圖乙所示；磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強度的大小隨時間變化情況如圖丙所示，在t=1 s時，從A點沿AB方向（垂直于BC）以初速度v₀射出第一個粒子，并在此之后，每隔2 s有一個相同的粒子沿AB方向均以初速度v₀射出，射出的粒子均能擊中C點，若AB=BC=l，粒子由A運動到C的時間均小于1 s. 不計粒子重力．空氣阻力及電磁場變化帶來的影響. 則以下說法正確的是

A．磁場方向垂直紙面向外

B．電場強度E₀和磁感應(yīng)強度B₀大小的比值為E₀/B₀=2v₀

C．第一個粒子由A運動到C所經(jīng)歷的時間

D．第二個粒子到達C點的動能等于第一個粒子到達C點的動能

22．（16分）Ⅰ.（6分）幾位同學做“用插針法測定玻璃的折射率”實驗，圖示直線aa′、bb′表示在白紙上畫出的玻璃的兩個界面。幾位同學進行了如下操作：

A．甲同學選定的玻璃兩個光學面aa′、bb′不平行，

其它操作正確

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

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

上述幾位同學的操作，對玻璃折射率的測定結(jié)果沒有影響的是___________（填寫字母代號）。

Ⅱ.（10分）用以下器材測量電阻R_x的電阻：

A．待測電阻R_x，電阻約為10Ω；

B．電源E，電動勢約為4.5V，內(nèi)阻不計；

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．滑動變阻器R，最大阻值20Ω；

F．定值電阻R₀，阻值為10Ω；

G．開關(guān)S、導線若干。

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

（2）實驗中，當電壓表V₁的讀數(shù)為U₁時，電壓表V₂的讀數(shù)為U₂。 則待測電阻R_x兩端的電壓為             ，通過待測電阻Rx的電流為             。

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

（1）該男同學的起跳速率；

（2）在起跳過程中，該同學做功的平均功率？

（3）在起跳過程中，該同學蹬地的平均作用力？

24. （18分）如圖所示，足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運動，傳送帶上有一質(zhì)量為M=2kg的小木盒A，A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.3。開始時，A隨同傳送帶共同向左運動，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動，小球與木盒相遇后，立即進入盒中與盒保持相對靜止。（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的距離為多少？

（3）為維持傳送帶始終勻速運動, 帶動傳送帶的電動機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)射入電場中。MN板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓u_MN，兩板間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場。緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場B，分界線為CD，EF為屏幕。金屬板間距為d，長度為l，磁場B的寬度為d。已知：B=5×10^-3T，l = d =0.2m，每個帶正電粒子的速度v₀=10⁵m/s，比荷為q/m=10⁸C/T，重力忽略不計，在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的。

試求：

（1）帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑？

（2）帶電粒子射出電場時的最大速度？

（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（少選一個給3分）（6分）                   

Ⅱ．（10分）                                             

（1）電路圖如圖所示：（滑動變阻器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)該同學離地速度為v₀，跳起的高度為h­_2­，由動能定理有

 ………………（3分）

解得v₀=4m/s……………………（2分）

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

解得：……………………（2分）

（3）設(shè)起跳過程中蹬地的平均作用力為，由動量定理有

…………………………（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)動量守恒，規(guī)定木盒初始運動的方向為正方向，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

負號說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動再向左做勻加速直線運動達到傳送帶速度后與傳送帶共同勻速運動。

共同加速度為  

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

先向右做勻減速直線運動的時間為     ----------------------1分

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

再向左做勻加速直線運動的時間為      --------------------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動傳送帶的位移大小為帶動傳送帶的電動機需多做多少功

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

木盒在傳送帶上滑過的距離為 

----------------------2分

（3）由第（1）問計算得知，小球與木盒相遇后瞬間的速率和傳送帶的速率相等，小球和木盒開始相對傳送帶滑動時具有的動能與相對傳送帶靜止時具有的動能相等，所以帶動傳送帶的電動機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動, 帶動傳送帶的電動機需多消耗的電能為

----------------5分

25.解析：（22分）

（1）t=0時刻射入電場的帶電粒子粒子不被加速，進入磁場做圓周運動的半徑最小。

粒子在磁場中運動時                ------------------------------2分

則帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑

    -------------------------------2分

其運動的徑跡如圖中曲線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，則有

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

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

         在電壓低于100V時，帶電粒子才能從兩板間射出電場，電壓高于100V時，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時，速度最大，設(shè)最大速度為，則有

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

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

（3）由第（1）問計算可知，t=0時刻射入電場的粒子在磁場中做圓周運動的半徑

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

               帶電粒子射出電場時的速度最大，在磁場中做圓周運動的半徑最大，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進入磁場中做圓周運動的半徑為，打在屏幕上的位置為F，運動徑跡如圖中曲線Ⅱ所示。

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

則帶電粒子進入磁場做圓周運動的最大半徑

-------------------------2分

      由數(shù)學知識可得運動徑跡的圓心必落在屏幕上，如圖中Q點所示，并且Q點必與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