江蘇省南京市2007屆高三第一次調(diào)研測試卷物理
一、單項選擇題:本題共6小題,每小題3分,共18分,每小題只有一個選項符合題意。
1.下列敘述和熱力學(xué)定律相關(guān),其正確的是( )
A.第一類永動機不可能制成,是因為違背了能量守恒定律
B.第二類永動機不可能制成,是因為違背了能量守恒定律
C.電冰箱的致冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,違背了熱力學(xué)第二定律
D.氣體可以從單一熱源吸熱,并全部用來對外做功,而不引起其它變化
2.氫原子發(fā)出a、b兩種頻率的光,經(jīng)三棱鏡折射后的光路如圖所示,若a光是由能級n=5向n=2躍遷時發(fā)出時,則b光可能是( )
A.從能級n=4向n=3躍遷時發(fā)出的
B.從能級n=4向n=2躍遷時發(fā)出的
C.從能級n=6向n=3躍遷時發(fā)出的
D.從能級n=6向n=2躍遷時發(fā)出的
3.如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20∶1,原線圈接正弦交流電源,副線圈接入“220V,40W”燈泡一只,且燈泡正常發(fā)光。則( )
A.電源輸出功率為800W郝 B.電流表的示數(shù)為A
C.電流表的示數(shù)為A 郝 D.原線圈端電壓為11V
4. 在勻強磁場中有一個靜止的氡原子核(),由于衰變它放出一個粒子,此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個相互外切的圓,大圓與小圓的直徑之比為42∶1,如圖所示。那么氡核的衰變方程應(yīng)是下列方程的哪一個( )
A. B.
C. D.
5.如圖,位于水平桌面上的木板P,由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間動摩擦因數(shù)為μ,P與桌面之間的動摩擦因數(shù)為2μ,木板P與物塊Q的質(zhì)量都是m,滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計,若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動,則F的大小為( )
A.3μmg B.4μmg
C.5μmg D.6μmg
6.已知金屬甲發(fā)生光電效應(yīng)時產(chǎn)生光電子的最大初動能跟入射光的頻率關(guān)系如直線1所示,F(xiàn)用某單色光照射金屬甲的表面,產(chǎn)生光電子的最大初動能為E1,若用同樣的單色光照射金屬乙表面,產(chǎn)生的光電子的最大初動能E2,如圖所示。則金屬乙發(fā)生光電效應(yīng)時產(chǎn)生光電子的最大初動能跟入射光的頻率關(guān)系圖線應(yīng)是( )
A.a B.b
C.c D.上述三條圖線都有可能
二、多項選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分,每小題有多個選項符合題意。全部選對得4分,漏選得2分,錯選和不答的得0分。
7.下列有關(guān)分子熱運動以及氣體狀態(tài)參量的描述,正確的有 ( )
A.在分子力作用范圍內(nèi),隨著分子間距離增大,分子間的引力和斥力都減小
B.分子間距離越大,分子間勢能越小,分子間距離越小,分子間勢能越大
C.一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高時,分子的平均動能增大,從而壓強一定增大
D.一定質(zhì)量的理想氣體體積變小時,單位體積的分子數(shù)增多,但壓強可能變小
8.如圖為一“濾速器”裝置示意圖。a、b為水平放置的兩塊平行金屬板,一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進入a、b兩板之間。為了選取具有某種特定速率的電子,可在a、b間加上電壓,并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場,使所選電子仍能夠沿水平直線OO'運動,由O'射出(不計重力作用)?梢赃_到上述要求的方法有 ( )
A.使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向外
B.使a板電勢高于b板,磁場方向垂直紙面向里
C.使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向外
D.使a板電勢低于b板,磁場方向垂直紙面向里
9.如圖所示為雙縫干涉實驗裝置,綠光通過單縫S后,照射到具有雙縫的擋板上,雙縫S1和S2到單縫的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的光屏上形成干涉條紋。屏上O點距雙縫S1、S2的距離相等,P點在距O點最近的第一條亮紋中心線上,如果將入射的單色光分別換成紅光和藍光,下列說法正確的是( )
A.O點在紅光的亮條紋中心線上
B.O點不在藍光的亮條紋中心線上
C.紅光的第一條亮條紋中心線在P點的上方
D.藍光的第一條亮條紋中心線在P點的上方
10.波源S在t=0時刻從平衡位置開始向上運動,形成向左右兩側(cè)傳播的簡諧橫波,S、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波傳播方向上的間距為1m的9個質(zhì)點,t=0時刻各質(zhì)點均處于平衡位置,如圖所示。已知波的傳播速度大小為1m/s,當(dāng)t=1s時波源S第一次達最高點,則t=4.6s這一時刻 ( )
A.質(zhì)點a的速度正在增大 B.質(zhì)點b′的運動方向向下
C.質(zhì)點c的加速度正在增大 D.質(zhì)點c′與質(zhì)點a振動狀態(tài)相同
11.如圖所示,在勻強電場中有一半徑為R的圓O,場強方向與圓O所在平面平行,場強大小為E。電荷量為q的帶正電微粒以相同的初動能沿著各個方向從A點進入圓形區(qū)域中,只在電場力作用下運動,從圓周上不同點離開圓形區(qū)域,其中從C點離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動能最大,圖中O是圓心,AB是圓的直徑,AC是與AB成α角的弦,則( )
A.勻強電場的方向沿AC方向
B.勻強電場的方向沿OC方向
C.從A到C電場力做功為2qERcosα
D.從A到C電場力做功為2qER cos2α
三、實驗題:本題共2小題,共 23分。把答案填在答題卡相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答。
12.Ⅰ(5分)用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗時,先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚,在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2,然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住,接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4,使P3擋住P1和P2的像,P4擋住P3以及P1和P2的像,在紙上已標出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如下圖所示(O為兩圓弧圓心,圖中已畫出經(jīng)過P1、P2點的入射光線)
(1)在圖上補畫出所需的光路。
(2)為了測出玻璃璃磚的折射率,需要測量入射角和折射角,請在圖中的AB分界面上畫出這兩個角。
(3)用所測物理量計算折射率的公式n= 。
Ⅱ (6分)圖甲是一位同學(xué)在實驗室中拍攝的小球作平拋運動的頻閃照片的一部分,由于照相時的疏忽,沒有擺上背景方格板,圖中方格是后來用尺子在相片上畫的(圖中格子的豎直線是實驗中重垂線的方向),每小格的邊長均為5mm.為了補救這一過失,他用一把米尺、兩個三角板對小球的直徑進行了測量,如圖乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)則
(1)小球直徑是_________mm;
(2)照相時閃光頻率為______________Hz;
(3)小球作平拋運動的初速度為_____________m/s!
13.(12分)電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關(guān),圖甲是研究它們關(guān)系的實驗電路。為了便于進行實驗和保護蓄電池,給蓄電池串聯(lián)了一個定值電阻R0,把它們一起看作電源(圖中虛線框內(nèi)部分),電源的內(nèi)阻就是蓄電池的內(nèi)阻和定值電阻R0之和,并用r表示,電源的電動勢用E表示。
(1)在圖乙中按圖甲連線,組成實驗電路。
(2)下表是某實驗小組在實驗中記錄的幾組數(shù)據(jù),根據(jù)這些數(shù)據(jù)在方格紙中畫出該電源的U-I特性曲線,并在圖中讀出電動勢E=______V,電源內(nèi)電阻r=______Ω。
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描繪出電源輸出功率P跟外電路電阻R的關(guān)系曲線。分析該電源輸出功率的最大值約為________W,此時外電路電阻約為________Ω。
I(A)
0.12
0.20
0.28
0.36
0.44
0.52
0.60
0.68
U(V)
3.41
3.00
2.60
2.20
1.80
1.40
1.31
0.60
()
28.42
15.00
9.29
6.11
4.09
2.69
2.16
0.88
UI (W)
0.41
0.60
0.73
0.79
0.79
0.73
0.78
0.41
四、計算論述題:本題共6小題,共89分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
14.(14分)物理學(xué)家們普遍相信太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng).根據(jù)這一理論,在太陽內(nèi)部4個氫核()轉(zhuǎn)化成一個氦核()和兩個正電子()并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u,α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u,電子的質(zhì)量me=0.0005u. 1u的質(zhì)量對應(yīng)931.5MeV的能量。
(1)寫出該熱核反應(yīng)方程
(2)一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少兆電子伏的能量?(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)
15.(14分)如圖所示的電路中,電源的電動勢E=3.0 V,內(nèi)阻r=1.0 Ω;電阻R1=10 Ω,R2=10 Ω,R3=30 Ω,R4=35 Ω;電容器的電容C=10 μF.電容器原來不帶電.求接通電鍵K并達到穩(wěn)定這一過程中流過R4的總電量。
16.(14分) 兩物塊A、B用輕彈簧相連,質(zhì)量均為2 kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質(zhì)量4 kg的物塊C靜止在前方,如圖所示。B與C碰撞后二者會粘在一起運動。求在以后的運動中:
(1)當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度為多大?
(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少?
(3)A物塊的速度有可能向左嗎?簡略說明理由??
17.(15分)物理學(xué)中庫侖定律和萬有引力定律有相似的表達形式。對帶異種電荷的兩粒子組成的系統(tǒng)而言,若定義相距無窮遠處電勢能為零,則相距為r時系統(tǒng)的電勢能可以表示為。
(1)若地球質(zhì)量為,某人造地球衛(wèi)星質(zhì)量為,也定義相距無窮遠處引力勢能為零,寫出當(dāng)?shù)匦呐c衛(wèi)星相距R時該系統(tǒng)引力勢能表達式。(地球可看作均勻球體,衛(wèi)星可看成質(zhì)點)
(2)今有一顆衛(wèi)星貼著地球表面繞行時速度大小為7.90km/s,當(dāng)該衛(wèi)星在離地面高度為處繞行時,繞行速度為多大?(R地為地球半徑)
(3)若在離地面高度為處繞行的衛(wèi)星質(zhì)量為1t,則至少需要對該衛(wèi)星補充多大的能量才能使其脫離地球的束縛?
18.(15分)在如圖所示的水平導(dǎo)軌(摩擦、電阻忽略不計)處于豎直向下的勻強磁場中,磁場的磁感強度B,導(dǎo)軌左端的間距為 ,右端間距為,兩段導(dǎo)軌均足夠長。今在導(dǎo)軌上放置AC、DE兩根導(dǎo)體棒,質(zhì)量分別為,。電阻分別為,。若AC棒以初速度v0向右運動,求:
(1)定性描述全過程中AC棒的運動情況
(2)兩棒在達到穩(wěn)定狀態(tài)前加速度之比是多少?
(3)運動過程中DE棒產(chǎn)生的總焦耳熱。
19.(17分)在光滑絕緣的水平臺面上,存在平行于水平面向右的勻強電場,電場強度為E。水平臺面上放置兩個靜止的小球A和B(均可看作質(zhì)點),兩小球質(zhì)量均為m,A球帶電荷量為+Q,B球不帶電,A、B連線與電場線平行。開始時兩球相距L,在電場力作用下,A球開始運動(此時為計時零點,即t=0),后與B球發(fā)生對心碰撞,碰撞過程中A、B兩球總動能無損失。設(shè)在各次碰撞過程中,A、B兩球間無電量轉(zhuǎn)移,且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力。
(1)第一次碰撞結(jié)束瞬間A、B兩球的速度各為多大?
(2)分別在甲、乙坐標系中,用實線作出A、B兩球從計時零點到即將發(fā)生第三次碰撞這段過程中的v-t圖像。要求寫出必要的演算推理過程。
(3)從計時零點到即將發(fā)生第三次碰撞這段過程中電場力共做了多少功?
(4)若要求A在運動過程中對桌面始終無壓力且剛好不離開水平桌面(v=0時刻除外),可以在水平面內(nèi)加一與電場正交的磁場。請寫出磁場與時間t的函數(shù)關(guān)系。
(不考慮相對論效應(yīng))
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