湖北省大悟縣第一中學(xué)2009屆5月沖擊名校
物理試卷(三)
一、選擇題
1.增殖反應(yīng)堆是利用鈾235裂變時(shí)產(chǎn)生的快中子,將天然鈾中約占99.3%的轉(zhuǎn)變成可裂變的(金屬钚),將天然鈾資源的利用率提高了近60%~70%。下列關(guān)于這一轉(zhuǎn)變的描述正確的是
A.鈾238被快中子轟擊,放出一個(gè)α粒子轉(zhuǎn)變成钚239
B.鈾238吸收一個(gè)快中子變成鈾239,鈾239發(fā)生兩次β衰變轉(zhuǎn)變成钚239
C.鈾238被一個(gè)快中子轟擊,放出兩個(gè)正電子轉(zhuǎn)變成钚239
D.钚239比鈾238多一個(gè)中子
2.豎直放置的長(zhǎng)玻璃管中,用水銀封閉一定質(zhì)量的氣體,水銀的上表面恰與管口相齊。現(xiàn)從管底對(duì)氣體緩慢加熱,發(fā)現(xiàn)水銀柱的下端面a先緩慢上升,當(dāng)端面a上升到位置時(shí),管中水銀被突然全部推出管外,則可以判斷
A.管中氣體的壓強(qiáng)先增大后減小
B.水銀端面a上升到的過程中,氣體內(nèi)能增大,但增加的內(nèi)能小于吸收的熱量
C.在水銀被突然推出管外的過程中,氣體的內(nèi)能一定增大
D.若在端面a上升到前停止加熱,則當(dāng)氣體溫度回到初始狀態(tài)時(shí),氣體柱的長(zhǎng)度也恢復(fù)到初始長(zhǎng)度
3.兩車在平直公路上沿同一方向行駛,運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,在時(shí)刻,車在車前方處,在時(shí)間內(nèi),車的位移為,則
A.若在時(shí)刻相遇,則
B.若在時(shí)刻相遇,則下次相遇時(shí)刻為
C.若在時(shí)刻相遇,則
D.若在時(shí)刻相遇,則下次相遇時(shí)刻為
4.質(zhì)量為m=
A.斜面對(duì)物塊支持力的沖量小于12N?s
B.斜面對(duì)物塊摩擦力的沖量小于9N?s
C.斜面對(duì)物塊作用力的沖量大小等于15N?s
D.物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)量大小等于
5.儲(chǔ)水筒側(cè)面開有兩個(gè)豎直距離為d(d>0)的排水小孔,b在筒的最底端,向筒內(nèi)注水,水流從小孔水平射出,當(dāng)調(diào)節(jié)筒內(nèi)水深為時(shí),發(fā)現(xiàn)兩股水流落在水平面上同一點(diǎn)。設(shè)b孔離地高為H,已知水流從孔水平射出的速度滿足,為大于零的常數(shù),為小孔在水面下的深度,不計(jì)空氣阻力,則
A.當(dāng)H一定時(shí),d也為確定值
B.若一定,H減小時(shí),則d也應(yīng)該減小
C.若H一定,增大時(shí),則d也應(yīng)該增大
D.若d一定,H減小時(shí),則應(yīng)該增大
6.如圖所示,光滑圓柱體A放在物塊P與豎直墻壁之間,在A上再放另一個(gè)光滑圓柱體B,A、B的半徑分別為,質(zhì)量分別為,A、B處于平衡狀態(tài),且在下列變化中物塊P的位置不變,系統(tǒng)仍平衡,則
A.若保持B的半徑不變,而將B改變密度較大的材料制作,則物塊P受到地面的靜摩擦力增大
B.若保持A的質(zhì)量不變,而將A改用密度稍小的材料制作,則物塊P對(duì)地面的壓力增大
C.若保持A的質(zhì)量不變,而將A改用密度稍小的材料制作,則B對(duì)墻的壓力增大
D.若保持B的質(zhì)量不變,而將B改用密度較小的材料制作,則A對(duì)墻的壓力增大
A.P’、P兩點(diǎn)距離為半個(gè)波長(zhǎng),因此它們的振動(dòng)步調(diào)始終相反
B.當(dāng)Q’點(diǎn)振動(dòng)第一次達(dá)到負(fù)向最大位移時(shí),O質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)走過
C.當(dāng)波在繩中傳播時(shí),繩中所有質(zhì)點(diǎn)沿x軸移動(dòng)的速度大小相等且保持不變
D.若O質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)加快,周期減為2s,則O點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移時(shí)刻,P點(diǎn)也剛好開始振動(dòng)
8.下列說法正確的是( )
A.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象
B.自行車的尾燈是應(yīng)用了光的全反射原理
C.月偏食的形成是因?yàn)樵虑蛉刻幵诘厍虻陌胗皡^(qū)內(nèi)
D.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上,當(dāng)反射光與折射光線之間的夾角恰好是時(shí),反射光是偏振光
9.如圖所示,一粒子源位于一邊長(zhǎng)為的正三角形ABC的中心O處,可以在三角形所在的平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射出速度大小為v、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,整個(gè)三角形位于垂直于ΔABC的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若使任意方向射出的帶電粒子均不能射出三角形區(qū)域,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為( )
A. B. C. D.
10.如圖所示。電源內(nèi)阻不能忽略,安培表是理想電表.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭從a端滑劍b端過程中:
A.電容器的電量先增人后減小,A示數(shù)增人
B.電容器的電量先增人后減小,A示數(shù)減小
C.電容器的電量先減小后增人,A示數(shù)增人
D.電容器的電量先減小后增大,A示數(shù)減小
二、實(shí)驗(yàn)題
11.在用“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,某小組設(shè)計(jì)了下面四種實(shí)驗(yàn)電路,有些設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重錯(cuò)誤,其中實(shí)驗(yàn)時(shí)可能燒壞器材的是__________
12.在科學(xué)探究活動(dòng)中,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié)。下面表格中的數(shù)據(jù)分別是兩組同學(xué)在物體作直線運(yùn)動(dòng)過程中測(cè)得的位移s和時(shí)間t的數(shù)據(jù)記錄。
物體運(yùn)動(dòng)區(qū)間
所測(cè)的
物理量
測(cè)量次數(shù)
1
2
3
4
5
時(shí)間t(s)
0.55
1.09
1.67
2.23
2.74
位移s(m)
0.25
0.51
0.75
1.00
1.26
時(shí)間t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
請(qǐng)你對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
(1)數(shù)據(jù)處理方法應(yīng)選擇公式計(jì)算法還是描點(diǎn)作圖法?
(2)若選擇公式計(jì)算法,請(qǐng)寫出所用公式及計(jì)算分析過程;若選擇描點(diǎn)作圖法,則在網(wǎng)格圖上作圖并敘述你作圖分析的過程。
(3)通過上述處理,得到物體從的過程中s隨t變化的規(guī)律是: 。
從的過程中s隨t變化的規(guī)律是 。
三、計(jì)算題
13.2006年中國(guó)政府發(fā)布了航天白皮書,描述了未來五年及較長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期,我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和主要任務(wù)。實(shí)施探月工程和研制新一代無毒、無污染和大推力的運(yùn)載火箭是重點(diǎn)工程之一,如目前正在研制的質(zhì)子火箭,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的推進(jìn)劑是質(zhì)子,這種發(fā)動(dòng)機(jī)用于外太空間中產(chǎn)生的小推力來使飛行器長(zhǎng)時(shí)間加速或者用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。質(zhì)子發(fā)動(dòng)機(jī)由質(zhì)子氣體發(fā)生器和質(zhì)子加速器組成,質(zhì)子氣體發(fā)生器產(chǎn)生的質(zhì)子(初速度可忽略)被送入質(zhì)子加速器加速,用于加速質(zhì)子的電壓V,從發(fā)動(dòng)機(jī)噴出質(zhì)子流形成I=
14.10只相同的小圓輪并排水平緊密排列,圓心分別為O1、O2、O3、…、O10已知O1O10=
(1)輪緣的線速度大小。
(2)木板在輪子上水平移動(dòng)的總時(shí)間。
(3)輪在傳送木板過程中所消耗的機(jī)械能。
15.如圖a所示的直線加速器能用來同時(shí)加速正、負(fù)電子,加速器由電子發(fā)生器E、長(zhǎng)度不同的金屬圓筒組成,圓筒P的軸線上開有小孔供電子通過,圓筒間隔地接在電極上,板接地,在兩電極間加上如圖b所示交變電壓,使相鄰兩圓筒的縫隙間電勢(shì)差為,電子每經(jīng)過兩圓筒間的縫隙時(shí)都會(huì)被加速一次。已知加速器有個(gè)圓筒,交變電壓的變化周期為,正、負(fù)電子的質(zhì)量為m,電荷量為e和-e,電子發(fā)生器E分別在兩時(shí)刻短時(shí)(,)產(chǎn)生兩次正、負(fù)電子束,忽略電子間的相互作用、電子的初速度和電子在兩個(gè)圓筒的縫隙間加速的時(shí)間,求:
⑴正、負(fù)電子經(jīng)加速后的最大速度;
⑵正、負(fù)電子從加速器射出的時(shí)間差;
⑶忽略圓筒間縫隙的距離,求滿足⑴時(shí)圓筒長(zhǎng)度之比應(yīng)滿足的條件。
16.如圖所示,用單位長(zhǎng)度的電阻為的均勻?qū)Ь制作的矩形線框的長(zhǎng)為、寬為,固定在與水平面成角的斜面上,長(zhǎng)度大于的導(dǎo)體棒MN平行于邊放置在矩形線框上緊靠邊的位置,導(dǎo)體棒質(zhì)量為m,電阻不計(jì)。將線框分成相等的兩個(gè)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,在兩區(qū)域內(nèi)均加上垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,方向垂直于斜面向上,區(qū)域Ⅱ中磁場(chǎng)垂直于斜面向下。以點(diǎn)為原點(diǎn)、方向?yàn)?sub>正方向取坐標(biāo)。
⑴導(dǎo)體棒MN下滑時(shí)速度為,求此時(shí)導(dǎo)體棒MN的加速度a;
⑵當(dāng)導(dǎo)體棒下滑還未進(jìn)入Ⅱ區(qū)的瞬間,加速度恰為零,求此時(shí)導(dǎo)體棒MN的速度;
⑶若在區(qū)域Ⅱ所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,試判斷導(dǎo)體棒進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后速度是增大、不變還是減?若要保持導(dǎo)體棒的速度不變,則與應(yīng)存在怎樣的關(guān)系?
1.B 解析:轉(zhuǎn)變成可裂變的(金屬钚),質(zhì)量數(shù)增加1,一定是吸收一個(gè)快中子變成鈾239,再轉(zhuǎn)變成時(shí)核電荷數(shù)增加2,因此是發(fā)生了兩次β衰變,AC錯(cuò)B正確;钚239是中子數(shù)為239-94=145,鈾238的中子數(shù)為238-92=146,因此钚239比鈾238少一個(gè)中子,D錯(cuò)。
2.B 解析:隨水銀柱上升,水銀柱的長(zhǎng)度變短,氣體壓強(qiáng)變小,當(dāng)水銀被全部推出管外后,氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為最小,A錯(cuò);水銀柱緩慢上升時(shí),氣體溫度升高,內(nèi)能增大,同時(shí)氣體體積增大,對(duì)外做功,由可知,,B正確;在水銀被從管中突然全部推出過程中,氣體迅速膨脹對(duì)外做功,但吸熱較慢因此氣體的內(nèi)能一定減小,C錯(cuò);若在端面a上升到前停止加熱,氣體溫度下降,V減小,水銀柱下降,但當(dāng)氣體溫度回到初始狀態(tài)時(shí),壓強(qiáng)比初始狀態(tài)小,氣體柱比初始狀態(tài)長(zhǎng),D錯(cuò)。
3.AC 解析:由圖可知,車的初速度等于,在時(shí)間內(nèi),車的位移為,則車的位移為。若在時(shí)刻相遇,則,A項(xiàng)正確;若在時(shí)刻相遇,由圖象可知,為陰影部分對(duì)應(yīng)的距離,即,由圖象中的對(duì)稱關(guān)系,下次相遇的時(shí)刻為,C正確B項(xiàng)錯(cuò);若在時(shí)刻相遇,之后,不能再次相遇,D錯(cuò)。
4.B 解析:在物塊下滑過程中重力對(duì)物塊的沖量為15N?s,故下滑時(shí)間為s,斜面對(duì)物塊的支持力N,故支持力的沖量,A錯(cuò);物塊從靜止下滑,斜面對(duì)物塊的滑動(dòng)摩擦力N,其沖量為,B正確;斜面對(duì)物塊的作用力一定小于物塊的重力,所以其沖量一定小于重力的沖量,C錯(cuò);物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)量等于外力的總沖量,一定小于重力的沖量,D錯(cuò)。
5.C 解析:水流做平拋運(yùn)動(dòng),水平位移,代入解得,即得(d>0,舍去),因此當(dāng)H一定時(shí),與有關(guān),A錯(cuò);若一定,則H減小時(shí)d增大,B錯(cuò);若H一定,增大時(shí),d也應(yīng)該增大,C正確;若d一定,H減小時(shí),應(yīng)該減小,D錯(cuò)。
6.ACD 解析:對(duì)A、B整體和P,受力如圖(a)(b),其中, 。若保持B的半徑不變,而將B改變密度較大的材料制作,則角不變而B的質(zhì)量增大,均增大,A正確;對(duì)B,受力如圖(c),,,設(shè)墻對(duì)A的支持力為。若保持A的質(zhì)量不變,而將A改用密度稍小的材料制作,則A的半徑增大,角減小,增大,C正確;(減小,減小,減小,)。 若保持B的質(zhì)量不變,而將B改用密度較小的材料制作,則B的半徑增大,增大,減小,不變,不變,增大,D正確。
7.B 解析: O點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移所需時(shí)間為,因此波向前傳播的距離為,即OP、OP’為,因此P、P’兩點(diǎn)間距離為半個(gè)波長(zhǎng),但由于波是以O(shè)為波源向左右傳播的,左右對(duì)稱點(diǎn)振動(dòng)總相同如圖
8.BD 9.D 10.A
11.AD 解析:AD兩圖中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭放在最左端時(shí),電源被短路而燒壞;BC兩圖中,供電電路正確,B圖雖然電流表和電壓表接錯(cuò)位置,但由于串聯(lián)的電壓表內(nèi)阻較大,不會(huì)燒壞電流表;C圖則可測(cè)較大電阻的阻值。
12.(1)作圖法 ;(2)畫出的s-t圖(如圖線甲)和的s-t圖(如圖線乙)
在誤差允許的范圍內(nèi),圖線甲為直線,物體從A到B的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),從圖線的斜率可求得: ,
從乙圖中無法直接判斷s、t之間的關(guān)系,但是該圖線接近于二次函數(shù)的圖像。為了驗(yàn)證這個(gè)猜想,通過轉(zhuǎn)換變量來進(jìn)行,即作s-t2圖線,為此求得表格如下:
時(shí)間t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
新變量t2(s2)
0.79
1.54
2.31
3.10
3.88
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
依據(jù)上表中的t2、、s數(shù)據(jù)可作圖線丙。從圖像中看出s與t2、呈線性變化關(guān)系,由圖中斜率求得,即故
(3)從的過程中s隨t變化的規(guī)律是: 物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),
從的過程中s隨t變化的規(guī)律是:物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),
13.解析:對(duì)質(zhì)子火箭發(fā)動(dòng)機(jī),加速每一個(gè)質(zhì)子的過程
①
對(duì)任意一段時(shí)間內(nèi)通過質(zhì)子的總電荷量為q,總質(zhì)量為M,由能量關(guān)系:
②
由動(dòng)量定理得 ③
聯(lián)立①②③解得
④
14.(1)輪緣轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度: (2分)
(2)板運(yùn)動(dòng)的加速度: (2分)
板在輪子上做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間: (1分)
板在做勻加速運(yùn)動(dòng)的全過程中其重心平動(dòng)發(fā)生的位移為:
(1分)
板在做勻速運(yùn)動(dòng)的全過程中其重心平動(dòng)發(fā)生的位移為:
(1分)
因此,板運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為: (2分)
(3)由功能關(guān)系知:輪子在傳送木板的過程中所消耗 的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化成了木板的動(dòng)能,另一部分因克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,即:
木板獲得的動(dòng)能: (1分)
摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能: (2分)
加速過程木板與輪子間的相對(duì)位移:
(1分)
消耗的機(jī)械能: (2分)
聯(lián)立上述四個(gè)方程解得:
(1分)
15.解析:⑴正、負(fù)電子均經(jīng)過次加速后才從加速器射出,故
①
②
⑵時(shí)刻負(fù),在之間加速正電子,則時(shí)刻在之間加速負(fù)電子,且正、負(fù)電子在加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,因此射出的時(shí)間差即為 ③
⑶由于金屬圓筒的靜電屏蔽作用,筒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零,電子在每個(gè)圓筒中都做勻速運(yùn)動(dòng),要使電子每經(jīng)過兩筒縫隙時(shí)都能被加速,運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)滿足 ④
電子第一次被加速后的速度即通過時(shí)的速度,因此
⑤
同理可得
…………
解得
16.解析:⑴設(shè)導(dǎo)體棒MN下滑的距離為,導(dǎo)體棒下滑時(shí)受三個(gè)力如圖所示,由牛頓第二定律得 ①
②
線框被導(dǎo)體棒MN分成并聯(lián)的兩部分,對(duì)MN兩端的總電阻為
③
將時(shí)速度為代入得 ④
⑵當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度為零時(shí),由①得 ⑤
由②③代入得 ⑥
聯(lián)立⑤⑥得 ⑦
⑶假設(shè)導(dǎo)體棒以速度勻速運(yùn)動(dòng),雖然磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與區(qū)域Ⅰ中相反,但由楞次定律和左手定則可知,安培力仍沿斜面向上,則有
⑧
由于為常量,因此當(dāng)時(shí)最大,而式中,因此當(dāng)增大時(shí)減小,若不變,則速度一定減小,要保持速度不變,則由⑦⑧得
⑨
⑩
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