祁东鼎兴补习学校理综物理试题2009.04
二、选择题(本题包括8小题。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
14.如图所示为卢瑟福和他的同事们做a 粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,关于观察到的现象,下述说法中正确的是( )
A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数只比放在A位置时稍少些
C.放在C、D位置时屏上观察不到闪光
D.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少
15.飞船受大气阻力和地球引力的影响,飞船飞行轨道会逐渐下降,脱离预定圆轨道;为确保正常运行,飞行控制专家按预定计划,决定在“神舟”六号飞船飞行到第30圈时,对飞船轨道进行微调,使轨道精度更高.在轨道微调的过程中下列说法正确的是:( )
A.因为飞船在较高轨道所具有的运行速度比在较低轨道所具有的运行速度小,所以飞船在轨道微调时必须减速
B.在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中飞船的机械能增加
C.飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道,当飞船沿椭圆轨道运行到较高的圆轨道时,再瞬时加速使飞船进入到预定圆轨道
D.飞船的轨道半径、动能、动量及运行周期较微调之前都有一定程度的增大
16.汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0 t1时刻,汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动。设汽车所受阻力不变,下面关于汽车的牵引力F、速度v在这个过程中随时间t变化的图象正确的是 ( )
17.如图所示,均匀的金属长方形线框从匀强磁
场中以匀速V拉出,它的两边固定有带金属
滑轮的导电机构,金属框向右运动时能总是
与两边良好接触,一理想电压表跨接在PQ
两导电机构上,当金属框向右匀速拉出的过
程中,电压表的读数:(金属框的长为a,
宽为b,磁感应强度为B)( )
A.恒定不变,读数为BbV B.恒定不变,读数为BaV
C.读数变大 D.读数变小
18.如图a所示,一根水平张紧弹性长绳上有等间距的Q’、P’、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为lm,t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并产生分别向左、向右传播的波,O质点振动图像如b所示,当O点第一次达到正方向最大位移时刻,P点刚开始振动,则( )
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
19.如右图所示,一束由两种色光混合的复色光沿PO方向
射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面,得到
三束反射光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,则( )
A.光束Ⅰ仍为复色光,光束Ⅱ、Ⅲ为单色光,且三束光
一定相互平行
B.增大a角且a≤90°,光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ
C.光Ⅱ照射某金属表面能发生光电效应现象,则光Ⅲ也一定能使该金属发生光电效应现象
D.减小a角且a>0°,光束Ⅲ可能会从上表面消失
20.如图所示,在某交流电路中,有一正在工作的理想变压器,原、副线圈的匝数分别为nl=600匝、n2=120匝,电源电压u=311sin(100 π t)V,原线圈中串联一个
A.负载功率不能超过44W B.副线圈中电流的最大值不能超过
C.副线圈中电流的有效值不能超过
20. 如图,ab和cd为两条相距较远的平行竖直线,ab的左侧和cd的右侧都有磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。甲、乙两带电微粒分别从图中同一水平线上的A、D两点以不同的初速度开始向两边运动,轨迹如图中的闭合曲线,它们在C点碰撞后立即结为一体并向右运动,则下面说法正确的是(不计微粒的重力和空气阻力) ( )
A.开始时甲的速度一定比乙大 B.甲的带电量一定比乙大
C.甲、乙结合后,仍在原闭合曲线上运动
D.甲、乙结合后,会离开原闭合曲线运动
22. 实验题(18分)
I.(1)(9分)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液有80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格的边长为
(b)油酸分子的直径是______ m。(结果保留两位有效数字)
(c)利用单分子油膜法可以粗略测定分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开后形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为_______________ 。
II. (9分)某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,并从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻 (约为2),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3. 7V,允许最大放电电流为l00mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻Rv约为4.0) B电流表A1(量程100mA,电阻RAl约为50)
C电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50) D.滑动变阻器R1(0~20,额定电流
E.电阻箱尺R2(0~999 .9,最小分度值0. l) F.开关S一只、导线若干
① 为了测定电阻的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整? 。
② 在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1电流表A1、A2已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
a请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)
b为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式 。
23.(16分)一艘帆船在湖面上顺风行驶,在风力的推动下做速度的匀速直线运动。已知:该帆船在匀速行驶的过程中,风突然停止,经过8秒钟帆船能够恰好静止在水面上;该帆船的帆面正对风的有效面积为S=
(1)帆船在匀速行驶时,受到的风的推力和水的阻力
分别为多大?
(2)空气的密度约为多少?
24.(18分)如图所示,真空室内存在宽度为s=
磁场方向垂直于纸面向里,紧挨边界ab放一点状粒子放射源S,可沿纸面向各个方向放射速率相同的粒子,粒子质量为,电荷量为,速率为。磁场边界ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧cd与MN之间有一宽度为L=12.
(1)金箔cd被粒子射中区域的长度y;
(2)打在金箔d端离cd中心最远的粒子沿直线穿出金箔,经过无场区进入电场即开始以O点为圆心做匀速圆周运动,垂直打在放置于中心线上的荧光屏FH上的E点(未画出),计算OE的长度;
(3)计算此 粒子从金箔上穿出时损失的动能。
25.(20分)如图所示,一根竖直杆穿过一个质量M=
⑴求线框B上边刚进入磁场时的速度;
⑵问线框B经过磁场过程中物块A向下做什么运动?
⑶求线框B经过匀强磁场时获得的内能。
14.AD 15.C 16.AD 17.C
18.【答案】B
【解析】O点第一次达到正方向最大位移所需时间为T/4,因此波向前传播的距离为λ/4,即OP、OP’为λ/4,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c所示,A错;波传到Q’需要半个周期,而当Q’到达负向最大位移时又需3T/4,因此O点振动时间为5T/4,所走路程为cm,B正确;波动传播的是振动的运动形式,质点并不沿传播方向向前传播,C错;同种波在同一介质中传播的速度是相同的,即v=λ/T=
19.【答案】A
【解析】光沿PO射到界面上时,同时发生了反射和折射,Ⅰ为直接反射的光,为复色光;折射进入玻璃的光由于折射率不同而发生色散,然后在玻璃板的下表面反射和两次进入空气的折射而成为Ⅱ、Ⅲ两束,如图所示,由图可知,光束Ⅱ在玻璃中的折射率比光束Ⅲ大,所以光束Ⅱ、Ⅲ为单色光;由光路可逆可知,三束光彼此平行,A正确;当时,反射光与入射光重合,因此当α增大时,Ⅱ、Ⅲ光束靠近光束Ⅰ,B错;由于光束Ⅱ在玻璃中的折射率比光束Ⅲ大,光Ⅱ的频率比光Ⅲ高,所以光Ⅱ照射某金属表面能发生光电效应现象,则光Ⅲ不一定能使该金属发生光电效应现象,C错;由于光路可逆,因此只要光能从上表面射入,则一定能以原角度从上表面射入空气,不会发生全反射,D错。
20.AC 20. BC
22.I(1)(9分,每问3分)。(a)115~120都对;(b)6.3×10-
II.①用A2替换A1 (3分)
②实验电路图如图 (3分)
(3分,其它合理也得分)
23.(1)风突然停止,船体只受到水的阻力f做减速运动
船体加速度大小:
∴船体只受到水的阻力:
帆船在匀速运动时受到风的推力和水的阻力而平衡,所以:
帆船受到风的推力大小:
(2)(特别说明:没有相应的估算过程,直接写出空气密度的不能得分)
在单位时间内,对吹入帆面的空气(柱)应用动量定理有:
24.(18分)解析:
(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
即 ……………………………………………………………… (2分)
………………………………………………………………………(1分)
如图所示,当粒子运动的圆轨迹与cd相切时上端偏离最远,由几何关系得:
……………………………………………………(2分)
当粒子沿Sb方向射入时,下端偏离最远,则由几何关系得:
……………………………………………………(1分)
故金箔cd被粒子射中区域的长度……………………(1分)
(2)如图所示,OE距离即为粒子绕O点做圆周运动的半径r,粒子在无场区域作匀速直线运动与MN的相交,下偏距离为,则
....................................(2分)
所以,圆周运动的半径............................(2分)
(3)设粒子穿出金箔时的速度为,由牛顿第二定律
……………………………………………………………………(2分)
粒子从金箔上穿出时损失的动能
…………………………………(2分)
25解:⑴设B上升了h时绳子与水平方向的夹角为θ
cosθ==0.8 ---------------------------①(1分)
此时A、B的速度大小关系为
vA= --------------------------------------②(1分)
A下降的高度为H1=Ltgθ=
A下降B上升过程中,A、B组成系统机械能守恒:
MgH1=mgh+MvA2+mvB2 ---------------④(2分)
将①②③代入④可得线框B上边刚进入磁场时的 速度vB≈
⑵根据vA=,当线框B匀速通过磁场的过程中,随着θ的增大,物块A做变减速运动。------------------------------------------------------------------------------------------(3分)
⑶当线框B下边刚离开磁场时,设绳子与水平方向
的夹角为θ′,
cosθ′=≈ -----------------⑤(2分)
此时A、B的速度大小关系为
vA′==
设从B开始上升起,A下降高度为H2,
则H2=Ltgθ′=2.0m ---------------------⑦(1分)
设线框B经过匀强磁场时获得的内能Q,整个过程
中,A、B组成的系统能量守恒,有:
MgH2=mg(h+a+b)+MvA′2+mvB2+Q------------------------------⑧(2分)
联立⑤⑥⑦⑧并代入vB≈2.0m/s的值,可求得:Q=4.46J ---------(2分)
班次_____学号_______姓名_______得分_________
物理答卷
14
15
16
17
18
19
20
21
22(18分) :
I(1)(a)______________(3分)
(b)_____________(3分)
(c)______________(3分)
II. ①_________________(3分)
② a 实验电路图如图 (3分)
b_______________(3分)
23(16分)
24(18分):
25(21分):