考试前：机密
物 理 2006.５.8考试
说明：
1．答题前，考生先将自己的姓名、考试证号填写清楚．
2．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共150分．考试时间120分钟．
3．请把第Ⅰ卷的答案涂在答题卡上，第Ⅱ卷的答案按要求写在答题卷上，在试题纸上答题无效．
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
－、本题共10小题；每小题4分，共40分．其中第1～5小题，只有一个选项正确；第6～10小题，有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1．新发现的一种放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期为8天，X2O与F发生如下反应：2X2O+2F2=4XF+O2，则X的半衰期为
A．16天 B．8天 C．4天 D．2天
2．在图示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则在滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的圆环是?
A．a、b、c三个环 B．b、c两个环?
C．a、c两个环 D．a、b两个环?
3．设有一分子位于如图所示的坐标系原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间作用力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则
A．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－15m
B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－10m
C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－10m
D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－15m
4．如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略．假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变．若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，其中正确的是
A．气体对外做功，气体内能不变
B．气体对外做功，气体内能减小
C．外界对气体做功，气体内能不变
D．气体向外界放热，气体内能不变
5．要使氘核聚变，必须使氘核之间的距离接近到r0，也就是接近到核力能够发生作用的范围．物质温度很高时，氘原子将变为等离子体，等离子体的分子平均动能为Ek =k1T，k1叫玻耳兹曼常数，T为热力学温度．两个氘核之间的电势能Ep =，式中k为静电力常量，r为电荷之间的距离，则氘核聚变的温度至少为
（第6～10小题，有多个选项正确．）
6．下列说法正确的是
A．内能可以自发的转变成机械能
B．扩散的过程是不可逆的
C．火力发电时，燃料燃烧所释放的内能不可能全部转化为电能
D．热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体
7．“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验.假设在实验中，用飞机拖着一根很长的金属线（其下端悬挂一个金属球，以保证金属线总是呈竖直状态）在高空环绕地球飞行，且每次飞经我国上空时都是由西北飞向东南方向，则下列说法正确的是
A．这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生电动势的原理，金属线相当于发电机的绕组
B．该发电机可产生直流电，且金属线的上端为正极
C．该发电机可产生直流电，且金属线的上端为负极
D．该发电机可产生交流电，当飞机在北半球飞行时、金属线的上端为其正极，当飞机在南半球飞行时、金属线的上端为其负极
8．双缝干涉的实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹．如果将入射的单色光换成红光或蓝光，则关于屏上O点及其上方的干涉条纹的情况，正确的说法是
A．O点是红光的亮条纹 B．红光的第一条亮条纹在P点的上方
C．O点不是蓝光的亮条纹 D．蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
9．一列正弦波沿x轴传播，a、b为传播方向上的两点，其间距离小于一个波长，某时刻a点振动到x轴上方的最高点，b恰好通过平衡位置向上运动，则从此时刻起再经一个周期T时，a、b间的波形可能是下图中的?
10．已知氢原子的能级规律为En=E1 (其中E1= -13.6eV，n=1，2，3，…)．现用光子能量介于10eV～12.9eV范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子，则下列说法中正确的是
A．照射光中可能被吸收的光子能量有无数种
B．照射光中可能被吸收的光子能量只有3种
C．可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种
D．可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种
第Ⅱ卷（非选择题 共110分）
二、本题共2小题，共22分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．
11．（1）（4分）若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图甲所示的电压，而扫描范围旋钮置于“外X”档，则此时屏上应出现的情形是图乙中的【 ▲ 】
试题详情
（2）（10分）如图所示，用某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P１、P２，在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P１、P２的像,调整视线方向,直到P１的像被P２的像挡住,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P３、P４,使P３挡住___▲___的像，P４挡住__▲___的像，记下P３、P４和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过Ｐ３、Ｐ４作直线与AB面交于D，量=____▲_____，并在图中画出正确完整的光路图．
12．（8分）市面上的电子秤由于内部的力电转换结构不同而分为两大类：一类测量的是物体的质量m（原理类似于天平或杆秤）；另一类测量的是物体受到的重力G的大小（原理类似于弹簧秤），再利用关系式m=将测量值显示成质量m．这两类电子秤从外表上很难区分，在同一地点测量同一物体质量m的测量值也可以做到相差很小．现有一台内部的力电转换结构不知的（说明书也没有注明）、但能正常使用的电子秤，请设计一个实验方案，判别一下这台电子秤其实质是测量物体的质量m、还是测量物体所受到的重力G的．要求：
（1）简要说明实验依据；
（2）简要说明实验步骤．
三、本题满分12分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13．真空中有一个电荷量为 Q 点电荷 固定不动，另一个质量为m，电荷量为－q 的质点（其重力可忽略不计），在点电荷 Q 对它库仑力的作用下，绕 Q 作半径为 r、周期为 T 的匀速圆周运动．
试证明： ．
三、本题满分14分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
14．影响材料电阻率的因数很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反随温度的升高而减小，某课题研究组在研究某种导电材料Z的导电规律时，利用如图（甲）所示的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示：
U/V
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.50
1.60
I/A
0.20
0.45
1.25
1.80
2.81
3.20
（1）根据表中数据，判断Z可能是什么材料?
（2）把Z接入图（乙）电路中，电流表的读数为1.8A，电池的电动势为3V．电池内阻不计，试求电阻R消耗的电功率．
（3）根据表中的数据，可推知通过Z的电流随其两端电压变化的规律是I＝kU n，试求n和k的数值，并写出k的单位．
四、本题满分15分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
15．有一空间探测器围绕一球状行星运动，已知行星的半径r=1750km，探测器在靠近行星表面运行的周期为T=2h．
（1）估算该行星表面重力加速度的值．（结果保留两位有效数字）
（2）经探测发现，该行星表面无生命存在，在其表面上，却覆盖着一层厚厚的冻结的二氧化碳(干冰)．有人建议用化学方法把二氧化碳分解为碳和氧气而在行星上面产生大气，由于行星对大气吸引力的作用，行星的表面将形成一定的大气压强．如果每1s分解可得106kg氧气，要使行星表面附近得到的压强至少为p0=0.2atm，试估算至少需要多少时间才能完成? （已知球面积的计算公式,球体积的计算公式；大气层的厚度与行星的半径相比很小；行星表面的温度较低，在此种情况下，二氧化碳的蒸发可以忽略不计；结果保留两位有效数字）??
五、本题满分15分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
16．来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA的细柱形质子流，已知质子电荷量e=1.60×10-19 C．
（1）求这束质子流每秒打在靶上的质子数n；
（2）假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距l和4l的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，设其中的质子数分别为n1和n2，求 ．
六、本题满分16分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
17．如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧左端固定在长且薄的木板A的左端，轻弹簧右端与小物块B连接，已知木板A的质量为mA，小物块B的质量为mB，已知A、B之间、以及A与水平地面间均光滑．开始时，A和B均静止，现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2，即F1=F2=F．设整个过程中弹簧的形变不超过弹性限度，物块B始终未滑离木板A．
（1）以地面作为参照系，求当木板A的位移为lA时，物块B的位移lB的大小；
（2）当弹簧的伸长量最大时，木板A的位移是多大？并求这时由A、B及弹簧组成的系统所具有的机械能E．
七、本题满分16分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
18．如图所示，质量均为m、电荷量均为q的带负电的一簇粒子从P1（－a，0）点以相同的速率在xoy平面内朝x轴上方的各个方向射出（即0＜θ ≤π），不计重力及粒子间的相互作用，且已知a足够大．
（1）试在图（甲）中的适当位置和区域加一垂直于xoy平面、磁感应强度为B的匀强磁场，使这簇带电粒子通过该磁场后都沿平行于x轴方向运动．在图中定性画出所加的最小磁场区域边界的形状和位置．
（2）试在图（乙）中的某些区域加垂直于xoy平面、磁感应强度为B的匀强磁场，使从P1点发出的这簇带电粒子通过磁场后都能以通过P2（a，0）点．要求：
① 说明所加磁场的方向，并在图中定性画出所加的最小磁场区域边界的形状和位置；
② 定性画出沿图示v0方向射出的带电粒子运动的轨迹；
③ 写出所加磁场区域与xoy平面所成截面边界的轨迹方程．
2006年苏州市高三教学情况调查
说明：定出评分标准是为了尽可能在统一标准下评定成绩．试题的参考解答是用来说明评分标准的．考生如按其他方法或步骤解答，正确的，同样给分；有错的，根据错误的性质，参照评分标准中相应的规定评分．
一、本题共10小题；每小题4分，共40分．其中第1～5小题，只有一个选项正确；第6～10小题，有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
A
BCD
AB
BD
二、本题共2小题，共22分．
11．（1）C （4分）
（2）挡住P１、P２的像（1分） 挡住P３的像和P１、P２（1分）
1.41 (4分)? 光路图如图所示（4分）
12．说明：本题为开放性试题，有多种解答；正确说明实验依据的得4分，实验操作步骤可行的得4分．示例：
（1）在竖直向上加速的电梯中，用天平测量，天平的平衡不会被破坏，测量值不会变化；而用弹簧秤测量，其测量值会发生变化．（4分）
（2）分别在静止的电梯和加速向上的电梯中用该电子秤测量测量同一物体，观察并比较其读数是否相同．（4分）
三、第13小题，参考答案与评分标准
参考答案
证明：由库仑定律得 ①
带电质点作圆周运动的向心力 ②
带电质点作圆周运动的向心力就是库仑力，有 ③
又 ④
则 ⑤
整理后得
评分标准：本题共12分．①②式各2分，③式4分，④⑤式各2分．
四、第14小题，参考答案与评分标准
（1）半导体
（2）查表I＝1.8A时，Z的电压为1.2V ①
UR＝E－UZ ②
代入数据得UR＝1.8V ③
PR＝IU ④
代入数据得PR＝3.24W ⑤
（3）任选两组数据可列出：0.8＝k?0.8n 和 1.25＝k?1n ⑥
联立可解得，n＝2 ⑦
k＝1.25A/V2 ⑧
评分标准：本题共14分．（1）问3分；（2）问6分，①式1分，②式2分，③～⑤式各1分；（3）问5分，⑥式2分，⑦式1分，⑧式2分（其中单位1分）．
五、第15小题，参考答案与评分标准
（1）设探测器的质量为m，行星表面的重力加速度为g，有
mg=mr ①
即 g＝r ②
代入数据得g≈1.3m/s2 ③
（2）该行星表面大气(氧气)的压力F0可以近似表示为
F0＝p0s ④
其中 F0＝m0g ⑤
s= ⑥
则大气(氧气)的质量m0可以近似表示为? ⑦
代入数据得 ＝5.8×1017kg ⑧
?由于1s分解可得106kg氧气，则需要的时间为
t=5.8×1011s（≈1.8×104年） ⑨
评分标准：本题共15分．（1）问6分，①或②式3分；③式3分；（2）问9分，④式2分，⑤⑥式各1分，⑦式2分，⑧式1分，⑨式2分．
六、第16小题，参考答案与评分标准
（1）由 q = It ①
q= Ne ， ②
每秒打在靶上的质子数 ③
（2）由于加速电场是均匀的，质子是从静止开始做匀加速运动，
则 v2 = 2as ④
在l和4 l处质子的速度之比 ⑤
由于所取为极短距离Δl，可认为在此距离内质子分别以速度v1、v2做匀速运动，由此形成的电流恒为1mA，则在两段Δl距离内质子的总电量分别为：
q1=It1，q2=It2，由ｑ=ne
可得 ⑥
带入数据可得 ＝2 ⑦
评分标准：本题共15分．（1）问7分，①②式各2分，③式3分；（1）问8分，④式1分，⑤式2分，⑥式3分，⑦式2分．
七、第17小题，参考答案与评分标准
17．（1）由动量守恒 ①
则物块B位移的大小 ②
（2）A、B做同频率的简谐振动，设运动到平衡位置时弹簧的伸长量为x，
有 F=kx ③
弹簧的伸长量最大时，有 ④
由动量守恒可知 ⑤
联立求解,得弹簧的伸长量最大时，
⑥
这时系统具有的机械能 E= ⑦
评分标准：本题共16分．（1）问6分，①式4分，②式2分；（2）问10分，③式2分，④式3分，⑤式1分，⑥⑦式各2分．
八、第18小题，参考答案与评分标准
（1）图略．所加的最小磁场区域的边界为一个圆，该圆位于x轴上方且与P1点相切；
（2）① 磁场方向垂直于xoy平面向里；（1分），所加的最小磁场区域的边界为两个圆（2分），该两个圆分别位于x轴上方且分别与P1、P2点相切（2分）；
② 沿图示v0方向射出的带电粒子运动的轨迹如图所示（2分）
③ 所加的最小磁场区域的边界为两个圆、轨迹方程分别为
①
②
评分标准：本题共16分．（1）问5分，所加的最小磁场区域的边界为一个圆，2分；该圆位于x轴上方且与P1点相切，3分．（2）问11分，磁场方向1分，所加的最小磁场区域的边界为两个圆，2分；该两个圆分别位于x轴上方且分别与P1、P2点相切，2分；沿v0方向射出的带电粒子运动的轨迹，2分；①②式各2分．（说明：如按其他方法或步骤解答，正确的，同样给分；有错的，根据错误的性质，参照评分标准中相应的规定评分．）
2．在图示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则在滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的圆环是?
3．设有一分子位于如图所示的坐标系原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间作用力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则
A．气体对外做功，气体内能不变
k1T，k1叫玻耳兹曼常数，T为热力学温度．两个氘核之间的电势能
Ep
=
，式中k为静电力常量，r为电荷之间的距离，则氘核聚变的温度至少为
8．双缝干涉的实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹．如果将入射的单色光换成红光或蓝光，则关于屏上O点及其上方的干涉条纹的情况，正确的说法是
E1 (其中E1= -13.6eV，n=1，2，3，…)．现用光子能量介于10eV～12.9eV范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子，则下列说法中正确的是
（2）（10分）如图所示，用某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P１、P２，在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P１、P２的像,调整视线方向,直到P１的像被P２的像挡住,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P３、P４,使P３挡住___▲___的像，P４挡住__▲___的像，记下P３、P４和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过Ｐ３、Ｐ４作直线与AB面交于D，量
=____▲_____，并在图中画出正确完整的光路图．
将测量值显示成质量m．这两类电子秤从外表上很难区分，在同一地点测量同一物体质量m的测量值也可以做到相差很小．现有一台内部的力电转换结构不知的（说明书也没有注明）、但能正常使用的电子秤，请设计一个实验方案，判别一下这台电子秤其实质是测量物体的质量m、还是测量物体所受到的重力G的．要求：
．
,球体积的计算公式
；大气层的厚度与行星的半径相比很小；行星表面的温度较低，在此种情况下，二氧化碳的蒸发可以忽略不计；结果保留两位有效数字）??
．
17．如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧左端固定在长且薄的木板A的左端，轻弹簧右端与小物块B连接，已知木板A的质量为mA，小物块B的质量为mB，已知A、B之间、以及A与水平地面间均光滑．开始时，A和B均静止，现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2，即F1=F2=F．设整个过程中弹簧的形变不超过弹性限度，物块B始终未滑离木板A．
是多大？并求这时由A、B及弹簧组成的系统所具有的机械能E．
在xoy平面内朝x轴上方的各个方向射出（即0＜θ ≤π），不计重力及粒子间的相互作用，且已知a足够大．
11．（1）C （4分）
①
②
③
④
⑤
r
①
⑥
⑦
＝5.8×
②
③
⑤
⑥
＝2
⑦
①
②
④
⑤
⑥
⑦
①
②