湖北省大悟縣第一中學2009屆5月沖擊名校
物理試卷(三)
一、選擇題
1.增殖反應堆是利用鈾235裂變時產(chǎn)生的快中子,將天然鈾中約占99.3%的轉變成可裂變的(金屬钚),將天然鈾資源的利用率提高了近60%~70%。下列關于這一轉變的描述正確的是
A.鈾238被快中子轟擊,放出一個α粒子轉變成钚239
B.鈾238吸收一個快中子變成鈾239,鈾239發(fā)生兩次β衰變轉變成钚239
C.鈾238被一個快中子轟擊,放出兩個正電子轉變成钚239
D.钚239比鈾238多一個中子
2.豎直放置的長玻璃管中,用水銀封閉一定質量的氣體,水銀的上表面恰與管口相齊,F(xiàn)從管底對氣體緩慢加熱,發(fā)現(xiàn)水銀柱的下端面a先緩慢上升,當端面a上升到位置時,管中水銀被突然全部推出管外,則可以判斷
A.管中氣體的壓強先增大后減小
B.水銀端面a上升到的過程中,氣體內能增大,但增加的內能小于吸收的熱量
C.在水銀被突然推出管外的過程中,氣體的內能一定增大
D.若在端面a上升到前停止加熱,則當氣體溫度回到初始狀態(tài)時,氣體柱的長度也恢復到初始長度
3.兩車在平直公路上沿同一方向行駛,運動的圖象如圖所示,在時刻,車在車前方處,在時間內,車的位移為,則
A.若在時刻相遇,則
B.若在時刻相遇,則下次相遇時刻為
C.若在時刻相遇,則
D.若在時刻相遇,則下次相遇時刻為
4.質量為m=
A.斜面對物塊支持力的沖量小于12N?s
B.斜面對物塊摩擦力的沖量小于9N?s
C.斜面對物塊作用力的沖量大小等于15N?s
D.物塊到達斜面底端時的動量大小等于
5.儲水筒側面開有兩個豎直距離為d(d>0)的排水小孔,b在筒的最底端,向筒內注水,水流從小孔水平射出,當調節(jié)筒內水深為時,發(fā)現(xiàn)兩股水流落在水平面上同一點。設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,不計空氣阻力,則
A.當H一定時,d也為確定值
B.若一定,H減小時,則d也應該減小
C.若H一定,增大時,則d也應該增大
D.若d一定,H減小時,則應該增大
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上再放另一個光滑圓柱體B,A、B的半徑分別為,質量分別為,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的質量不變,而將A改用密度稍小的材料制作,則物塊P對地面的壓力增大
C.若保持A的質量不變,而將A改用密度稍小的材料制作,則B對墻的壓力增大
D.若保持B的質量不變,而將B改用密度較小的材料制作,則A對墻的壓力增大
A.P’、P兩點距離為半個波長,因此它們的振動步調始終相反
B.當Q’點振動第一次達到負向最大位移時,O質點已經(jīng)走過
C.當波在繩中傳播時,繩中所有質點沿x軸移動的速度大小相等且保持不變
D.若O質點振動加快,周期減為2s,則O點第一次達到正方向最大位移時刻,P點也剛好開始振動
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.自行車的尾燈是應用了光的全反射原理
C.月偏食的形成是因為月球全部處在地球的半影區(qū)內
D.一束自然光入射到兩種介質的分界面上,當反射光與折射光線之間的夾角恰好是時,反射光是偏振光
9.如圖所示,一粒子源位于一邊長為的正三角形ABC的中心O處,可以在三角形所在的平面內向各個方向發(fā)射出速度大小為v、質量為m、電荷量為q的帶電粒子,整個三角形位于垂直于ΔABC的勻強磁場中,若使任意方向射出的帶電粒子均不能射出三角形區(qū)域,則磁感應強度的最小值為( )
A. B. C. D.
10.如圖所示。電源內阻不能忽略,安培表是理想電表.當滑動變阻器R的滑動頭從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、實驗題
11.在用“伏安法”測電阻的實驗中,某小組設計了下面四種實驗電路,有些設計存在嚴重錯誤,其中實驗時可能燒壞器材的是__________
12.在科學探究活動中,對實驗數(shù)據(jù)進行分析歸納得出結論是非常重要的環(huán)節(jié)。下面表格中的數(shù)據(jù)分別是兩組同學在物體作直線運動過程中測得的位移s和時間t的數(shù)據(jù)記錄。
物體運動區(qū)間
所測的
物理量
測量次數(shù)
1
2
3
4
5
時間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
請你對表格中的數(shù)據(jù)進行分析處理。
(1)數(shù)據(jù)處理方法應選擇公式計算法還是描點作圖法?
(2)若選擇公式計算法,請寫出所用公式及計算分析過程;若選擇描點作圖法,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、計算題
13.2006年中國政府發(fā)布了航天白皮書,描述了未來五年及較長一個時期,我國航天事業(yè)的發(fā)展目標和主要任務。實施探月工程和研制新一代無毒、無污染和大推力的運載火箭是重點工程之一,如目前正在研制的質子火箭,火箭發(fā)動機噴出的推進劑是質子,這種發(fā)動機用于外太空間中產(chǎn)生的小推力來使飛行器長時間加速或者用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。質子發(fā)動機由質子氣體發(fā)生器和質子加速器組成,質子氣體發(fā)生器產(chǎn)生的質子(初速度可忽略)被送入質子加速器加速,用于加速質子的電壓V,從發(fā)動機噴出質子流形成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的總時間。
(3)輪在傳送木板過程中所消耗的機械能。
15.如圖a所示的直線加速器能用來同時加速正、負電子,加速器由電子發(fā)生器E、長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差為,電子每經(jīng)過兩圓筒間的縫隙時都會被加速一次。已知加速器有個圓筒,交變電壓的變化周期為,正、負電子的質量為m,電荷量為e和-e,電子發(fā)生器E分別在兩時刻短時(,)產(chǎn)生兩次正、負電子束,忽略電子間的相互作用、電子的初速度和電子在兩個圓筒的縫隙間加速的時間,求:
⑴正、負電子經(jīng)加速后的最大速度;
⑵正、負電子從加速器射出的時間差;
⑶忽略圓筒間縫隙的距離,求滿足⑴時圓筒長度之比應滿足的條件。
16.如圖所示,用單位長度的電阻為的均勻導線制作的矩形線框的長為、寬為,固定在與水平面成角的斜面上,長度大于的導體棒MN平行于邊放置在矩形線框上緊靠邊的位置,導體棒質量為m,電阻不計。將線框分成相等的兩個區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,在兩區(qū)域內均加上垂直于斜面的勻強磁場,區(qū)域Ⅰ的磁感應強度為,方向垂直于斜面向上,區(qū)域Ⅱ中磁場垂直于斜面向下。以點為原點、方向為正方向取坐標。
⑴導體棒MN下滑時速度為,求此時導體棒MN的加速度a;
⑵當導體棒下滑還未進入Ⅱ區(qū)的瞬間,加速度恰為零,求此時導體棒MN的速度;
⑶若在區(qū)域Ⅱ所加磁場的磁感應強度的大小,試判斷導體棒進入?yún)^(qū)域Ⅱ后速度是增大、不變還是減小?若要保持導體棒的速度不變,則與應存在怎樣的關系?
1.B 解析:轉變成可裂變的(金屬钚),質量數(shù)增加1,一定是吸收一個快中子變成鈾239,再轉變成時核電荷數(shù)增加2,因此是發(fā)生了兩次β衰變,AC錯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少一個中子,D錯。
2.B 解析:隨水銀柱上升,水銀柱的長度變短,氣體壓強變小,當水銀被全部推出管外后,氣體壓強等于大氣壓強為最小,A錯;水銀柱緩慢上升時,氣體溫度升高,內能增大,同時氣體體積增大,對外做功,由可知,,B正確;在水銀被從管中突然全部推出過程中,氣體迅速膨脹對外做功,但吸熱較慢因此氣體的內能一定減小,C錯;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,但當氣體溫度回到初始狀態(tài)時,壓強比初始狀態(tài)小,氣體柱比初始狀態(tài)長,D錯。
3.AC 解析:由圖可知,車的初速度等于,在時間內,車的位移為,則車的位移為。若在時刻相遇,則,A項正確;若在時刻相遇,由圖象可知,為陰影部分對應的距離,即,由圖象中的對稱關系,下次相遇的時刻為,C正確B項錯;若在時刻相遇,之后,不能再次相遇,D錯。
4.B 解析:在物塊下滑過程中重力對物塊的沖量為15N?s,故下滑時間為s,斜面對物塊的支持力N,故支持力的沖量,A錯;物塊從靜止下滑,斜面對物塊的滑動摩擦力N,其沖量為,B正確;斜面對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;物塊到達斜面底端時的動量等于外力的總沖量,一定小于重力的沖量,D錯。
5.C 解析:水流做平拋運動,水平位移,代入解得,即得(d>0,舍去),因此當H一定時,與有關,A錯;若一定,則H減小時d增大,B錯;若H一定,增大時,d也應該增大,C正確;若d一定,H減小時,應該減小,D錯。
6.ACD 解析:對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的質量增大,均增大,A正確;對B,受力如圖(c),,,設墻對A的支持力為。若保持A的質量不變,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點第一次達到正方向最大位移所需時間為,因此波向前傳播的距離為,即OP、OP’為,因此P、P’兩點間距離為半個波長,但由于波是以O為波源向左右傳播的,左右對稱點振動總相同如圖
8.BD 9.D 10.A
11.AD 解析:AD兩圖中,當滑動變阻器的滑動觸頭放在最左端時,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位置,但由于串聯(lián)的電壓表內阻較大,不會燒壞電流表;C圖則可測較大電阻的阻值。
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,圖線甲為直線,物體從A到B的運動為勻速直線運動,從圖線的斜率可求得: ,
從乙圖中無法直接判斷s、t之間的關系,但是該圖線接近于二次函數(shù)的圖像。為了驗證這個猜想,通過轉換變量來進行,即作s-t2圖線,為此求得表格如下:
時間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: 物體作勻速直線運動,
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動,
13.解析:對質子火箭發(fā)動機,加速每一個質子的過程
①
對任意一段時間內通過質子的總電荷量為q,總質量為M,由能量關系:
②
由動量定理得 ③
聯(lián)立①②③解得
④
14.(1)輪緣轉動的線速度: (2分)
(2)板運動的加速度: (2分)
板在輪子上做勻加速運動的時間: (1分)
板在做勻加速運動的全過程中其重心平動發(fā)生的位移為:
(1分)
板在做勻速運動的全過程中其重心平動發(fā)生的位移為:
(1分)
因此,板運動的總時間為: (2分)
(3)由功能關系知:輪子在傳送木板的過程中所消耗 的機械能一部分轉化成了木板的動能,另一部分因克服摩擦力做功轉化成了內能,即:
木板獲得的動能: (1分)
摩擦力做功產(chǎn)生的內能: (2分)
加速過程木板與輪子間的相對位移:
(1分)
消耗的機械能: (2分)
聯(lián)立上述四個方程解得:
(1分)
15.解析:⑴正、負電子均經(jīng)過次加速后才從加速器射出,故
①
②
⑵時刻負,在之間加速正電子,則時刻在之間加速負電子,且正、負電子在加速器中運動的時間相同,因此射出的時間差即為 ③
⑶由于金屬圓筒的靜電屏蔽作用,筒內場強為零,電子在每個圓筒中都做勻速運動,要使電子每經(jīng)過兩筒縫隙時都能被加速,運動時間應滿足 ④
電子第一次被加速后的速度即通過時的速度,因此
⑤
同理可得
…………
解得
16.解析:⑴設導體棒MN下滑的距離為,導體棒下滑時受三個力如圖所示,由牛頓第二定律得 ①
②
線框被導體棒MN分成并聯(lián)的兩部分,對MN兩端的總電阻為
③
將時速度為代入得 ④
⑵當導體棒的加速度為零時,由①得 ⑤
由②③代入得 ⑥
聯(lián)立⑤⑥得 ⑦
⑶假設導體棒以速度勻速運動,雖然磁感應強度方向與區(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,因此當時最大,而式中,因此當增大時減小,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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