高三物理模拟考试试卷
物理试题
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。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确,选对的得4分,选错的和不答的得零分.
1.下列说法正确的是
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B、卢瑟福的a粒子散射实验可以估算原子核的大小
C、玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的
D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能
增大,总能量增大
2.下列说法正确的是
A、物体内能是物体内所有分子热运动的动能之和
B、布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C、两个分子间距离增大时分子间的作用力可能增大
D、即使没有漏气,也没有摩擦的能量损失,内燃机也不可能把内能全部转化为机械能
3.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量
为2 e /3,d夸克带电量为- e /3,e为元电荷。下列诊断可能正确的是
A、质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B、质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C、质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D、质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成
4.甲乙两种单色光均垂直投射到一条直光纤的端面上,甲光穿过光纤的时间比乙光的长,则
A、光纤对甲光的折射率较大
B、甲光子的能量较大
C、甲光的波动性比乙光的显著
D、用它们分别作为同一双缝干涉装置的光源时,甲的干涉条纹间距较大
5.点电荷Q1、Q2和Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中的实线所示,图中标
在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,a、b、c……表示等势面上的点,下列说法正确的有 ( )
A.位于g点的点电荷不受电场力作用
B.b点的场强与d点的场强大小一定相等
C.把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点,再从i点移
到f点过程中,电场力做的总功大于把该点电荷从a点
直接移到f点过程中电场力所做的功
D.把1库仑正电荷从m点移到c点过程中电场力做的
功等于7Kj
6.对于气体,下列说法中正确的是
A、气体的压强是由气体分子的重力产生的
B、气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的
C、质量一定的气体,温度不变时,压强越大,分子间的平均距离越大
D、质量一定的气体,压强不变时,温度越高,单位体积内分子个数越少
7.若在示波器的“Y输人”和“地”之间加上如图1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下图1乙中的哪一个
8.氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为m,、m2、ms和m4,当氘核与氚核结合为氦核并同时放出中子时,下列说法正确的是(已知C为光在真空中的速度)
A、这是轻核聚变,放出的能量为(m1+m2-m3-m4)C2
B、这是轻核聚变,放出的能量为m4C2
C、这是轻核聚变,吸收的能量为(m1+m2-m3)C2
D、这是轻核裂变,吸收的能量为(m3+m4)C2
9.一个等腰直角三棱镜的截面如图所示,一细束红光从AC面的P点沿平行底面AB的方向射人棱镜后,经AB面反射,再从BC面的Q点射出,且有PQ//AB(图中未画出在棱镜内的光路)。如果将一细束紫光沿同样的路径从P点射人三棱镜,则从BC面射出的光线是(0,、Q``分别是BC面上位于Q点上方和下方附近的两点)
A、仍从Q点射出,出射光线平行于AB
B、仍从Q点射出,出射光线不平行于AB
C、可能从Q,点射出,出射光线平行于AB
D、可能从Q``点射出,出射光线不平行于AB
10.如图2所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时,波传播到x轴上的质点B,在它的左边质点A位于正最大位移处,在t1=0.6s时,质点A第二次出现在负的最大位移处,则
A、该波的速度等于5m/s
B、t1=0.6s时,质点C在平衡位置处且向上运动
C、t1=0.6s时,质点C在平衡位置处且向下运动
D、当E质点第一次出现在最大位移处时,质点A恰好在平衡位置且向上运动
第Ⅱ卷(非选择题,共102分)
二、实验题(11题8分, 12题12分.共20分)
11.请认真观察本题图示并读出螺旋测微器的测量结果为 mm,游标卡尺的测量结果为 mm。
|
12.如图甲所示为测量电阻的电路,Rx为待测电阻,R的阻值已知,R′为保护电阻,阻值未知,电源的电动势E未知,S1、S2均为单刀双掷开关,A为电流表,其内阻不计。(1)按如图甲所示的电路,在如图乙所示的实物图上连线。(2)测量Rx的步骤为:将S2向d闭合,S1向 闭合,记下电流表读数I1,将S2向c闭合,S1向 闭合,记下电流表读数I2;由此可知待测电阻Rx的计算公式是Rx= 。
三、本题共6小题,共90分,解答应写出必要的文字说明、方程式、和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
13.(13分)2003年10月16日北京时间6时34分,中国首位航天员杨利伟乘坐“神舟”五号飞船在内蒙古中部地区成功着陆,中国首次载人航天飞行任务获得圆满成功。中国由此成为世界上继俄、美之后第三个有能力将航天员送上太空的国家。据报道,中国首位航天员杨利伟乘坐的“神舟”五号载人飞船,于北京时间十月十五日九时,在酒泉卫星发射中心用“长征二号F”型运载火箭发射升空。此后,飞船按照预定轨道环绕地球十四圈,在太空飞行约二十一小时,若其运动可近似认为是匀速圆周运动,飞船距地面高度约为340千米,已知万有引力常量为G=6.67×10-11牛·米2/千克2,地球半径约为6400千米,且地球可视为均匀球体,则试根据以上条件估算地球的密度。(结果保留1位有效数字)
14.(14分)地球质量为M,半径为R,自转角速度为,万有引力恒量为G,如果规定物体在离地球无穷远处势能为0,则质量为m的物体离地心距离为r时,具有的万有引力势能可表示为。国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,它是在地球大气层上空绕地球飞行的一个巨大人造天体,可供宇航员在其上居住和科学实验。设空间站离地面高度为h,如果在该空间站上直接发射一颗质量为m的小卫星,使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行,求该卫星在离开空间站时必须具有多大的初动能?
15.(15分)电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能,使炮弹发射出去的。如右图所示,把两根长为s,互相平行的铜制轨道放在磁场中,轨道之间放有质量为m的炮弹,炮弹架在长为l、质量为M的金属杆上,当有大的电流I1通过轨道和炮弹时,炮弹与金属架在磁场力的作用下,获得v1速度时刻加速度为a,当有大的电流I2通过轨道和炮弹时,炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道,求垂直于轨道平面的磁感强度多大?(设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比)。
16.(15分)据有关资料介绍,受控核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子(核聚变的原料)将没有通常意义上的“容器”可装,而是由磁场来约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内,右图是它的截面图,在外径为R2=1.2m、内径R1=0.6m的环状区域内有垂直于截面向里的匀强磁场,磁感强度B=0.4T,若氦核(其比荷q/m=4.8×107c/kg)在平行于截面的平面内从内圆上A点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场的外边界,求氦核的最大速度。(不计带电粒子的重力)
17.(16分)一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图所示.磁场对圆环的磁通随时间t的变化关系如图所示,图中的最大磁通量φ0和变化周期T都是已知量.求在t=2T时间内,金属环中消耗的电能.
18.(16分)在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光制令”的技术,若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光制冷”与下述的力学模型很类似。
一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧),如图所示以速度v0水平向右运动,一个动量大小为p,质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短,接着被锁定一段时间△T,再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出,紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来,设地面和车厢均为光滑,除锁定时间△T外,不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间.求:
(1)小球第一次入射后再弹出时,小车的速度大小和这一过程中小车动能的减少量;
(2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间.
参 考 答 案
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(每小题4分,共40分)
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 | BD | CD | B | AB | D | BD | C | A | C | AC |
第Ⅱ卷(共102分)
二、实验题(20分)
11.0.900 , 33.10
12.(1)如图 (2)a,b,I 2R / I 1
13.解:设地球半径为R,地球质量为M,地球密度为ρ;飞船距地面高度为h,运行周期为T,飞船质量为m。
据题意题秒=5400秒………………………………①
飞船沿轨道运行时有…………………………②
而………………………………………………③
由①②③式得:……………………………………④
……⑤
14.解答:由得,卫星在空间站上动能为
卫星在空间站上的引力势能为
机械能为
同步卫星在轨道上正常运行时有 故其轨道半径
由上式可得同步卫星的机械能
卫星运动过程中机械能守恒,故离开航天飞机的卫星的机械能应为E2,设离开航天飞机时卫星的初动能为 则=
15.解:设运动中受总阻力,炮弹与金属架在磁场和阻力合力作用下加速,根据牛
顿第二定律;获得v1速度时,………………①
当炮弹速度最大时,有……………………………………②
解得垂直轨道的磁感强度为.
16.解:设氦核沿与内圆相切方向射入磁场且轨道与外圆相切时的速度为vm,则从A点以vm速度沿各方向射入磁场区的氦核都不能穿出磁场外边界,如图所示.由图知
由得
氦核不穿出磁场外边界应满足的条件是
所以
17.解:由磁通量随时间变化的图线可知在t=0到时间内,环中的感应电动势
①
在时间内,环中的感应电动势 ②
在时间内,环中的感应电动势 ③
时间内,环中的感应电动势 ④
由欧姆定律可知以上各段时间内环中电流分别为
⑤
当时间内环所消耗的电能 ⑥
由⑤、⑥式得⑦
18.解:(1)小球射入小车和从小车中弹出的过程中,小球和小车所组成的系统动量守恒,
由动量守恒定律,得……①……②
则……③
此过程中小车动能减少量为
……④
……⑤
(2)小球第二次入射和弹出的过程,及以后重复进行的过程中,小球和小车所组成的系统动量守恒.由动量守恒定律,得……⑥ ……⑦
则……⑧
同理可推得……⑨
要使小车停下来,即,小球重复入射和弹出的次数为……⑩