2007年黄冈市高中物理第二轮复习备考参评试题（武穴中学出卷）[下学期]

2007年黄冈市高中物理第二轮复习备考参评试题
高 三 物 理 模 拟 试 题
武穴中学 命题人：曾秋风 贺永生 陈定尧
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分120分，考试时间100分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列（从U开始到稳定的Pb为止）Th232系列，U235系列及Np237系列（从Np开始到稳定的Bi为止），其中前3个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界中一直没有被发现，只是在人工制造出Np后才发现的，下面的说法正确的是（ ）
A．Np237系列中所有放射性元素的质量数都等于4n+1（n等于正整数）
B．从Np到Bi共发生7次衰变和4次衰变
C．可能Np237系列中的所有放射性元素的半衰期相对于地球年龄都比较短
D．天然的Np237系列中的放射性元素在地球上从来就没有出现过
2．在金属中存在大量的价电子（可理解为原子的最外层电子），价电子在原子核和核外的其他电子产生的电场中运动，电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大，前后两者的电势能差值称为势垒，用符号V表示，价电子就像被关在深为V的方箱里的粒子，这个方箱叫做势阱，价电子在势阱内运动具有动能，但动能的取值是不连续的，价电子处于最高能级时的动能称为费米能，用Ef表示，用红宝石激光器向金属发射频率为v的光子，具有费米能的电子如果吸收了一个频率为v的光子而跳出势阱。则：( )
A．具有费米能的电子跳出势阱时的动能Ek＝hv－V + Ef
B．具有费米能的电子跳出势阱时的动能Ek＝hv－V－Ef
C．若增大激光器的发光频率，具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大
D．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变
3．在本世纪来临之时，我国天文工作者通过计算机确定了我国本世纪第一道曙光的到达地——浙江温岭的石塘镇（天文学上规定：太阳边缘上发出的光线与地球相切于A点的时刻，就是A点日出时刻，如图（1）所示），但由于地球大气层的存在，光线会发生折射。因此，地球上真实看到日出的时刻与天文学上规定的日出时刻有所不同，已知地球半径为6371km，且日地之间的距离为1.5×108km，假设A点为石塘镇，地球大气层的厚度约为20km，若认为大气层是均匀的，且折射率为1.00028，则由于大气层的存在。石塘镇看到真实日出的时刻比天文学上规定的第一道曙光的时刻约（　　）到达
A．提前5s
B．提前50s
C．推迟5s
D．推迟50s
4．一个内壁光滑与外界不发生热传递的气缸固定在地面上，缸内活塞下方封闭着空气（活塞与外界也不发生热传递），若突然用竖直向上的力F将活塞向上拉一些，如图（2）所示，缸内封闭着的气体：（　　　　）
A．分子平均动能增大
B．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞次数减小
C．单个分子对缸壁的平均冲力减小
D．若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体
内能的改变量
5．如图（3）所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－2×10－1m和x＝12×10－1m处，两列波的波速均为V＝0.4m/s，两波源的振幅均为A＝2cm，图示为t＝0时刻两列波的图象（传播方向如图）此刻平衡位置处于x＝0.2m和0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x＝0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（ ）
A．质点P、Q都首先沿y轴正方向运动 C．t＝1s时刻，质点M的位移为+4cm
B．t＝0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点 D．t＝1s时刻，质点M的位移为－4cm
6．如图（4）是电子技术中用到的限幅电路，电池组的电动势都为E，左端输入的是正弦交流电，电压U1的最大值为2E，试判断下列右端输出的电压U2的图象，正确的是（　　）（说明，二极管有两个极，正极（+）和负极（－），当正极的电势高于负极时，二极管导电，当正极的电势低于负极时，二极管不导电，也就是二极管具有单向导电性，另外电池的内阻略去不计）
7．2005年北京时间7月4日下午1时52分撞击器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大碰撞”，如图（5）所示，假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运行周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法正确的是：（　　　）
A．绕太阳运行的角速度不变
B．近日点处的线速度大于远日点处的线速度
C．近日点处的加速度大于远日点处的加速度
D．其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比
是一个与太阳质量有关的常数
8．原来静止的铀238,钍234同时在同一匀强磁场中，由于衰变而开始做匀速圆周运动，铀238发生了一次衰变，钍234发生了一次衰变，如图（6）（a）、（b）所示。则下列说法正确的是：（　　　）
A．图（a）应该是铀238发生衰变的图
B．图（b）应该是铀238发生衰变的图
C．铀238、钍234发生衰变时质量都要亏损，
释放的核能转化为动能
D．铀238、钍234在发生衰变时系统动量是守恒的
第Ⅱ卷（非选择题，共72分）
二、非选择题（本题包括4小题）
9．（17分）（1）如图（7）所示，是测小车加速度实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点，依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得S1＝1.22cm，S2＝2.00cm，S3＝2.78cm，S4＝3.62cm，S5＝4.40cm，S6＝5.18cm，则小车的加速度大小为　 ，方向　 ，打点计算器打计数点3时，小车的速度V3的大小为　 ，方向　 。
（2）2004年11月21日8时22分左右，东航云南公司一架CRJ－200型飞机由包头机场起飞后，在距跑道不远的南海公园湖内坠毁，机上47名乘客6名机组成员全部罹难，同时遇难的还有一名地面公司工作人员，截至17时10分左右，此次事故中54名遇难人员遗体已全部找到。目前，失事飞机的黑匣子正在寻找，试回答下列关于黑匣子的问题：①在寻找“黑匣子”的过程中，测量船在其上方湖面向湖底发射波速为1450m/s超声波，并测得超声波从发射到返回湖面经历了0.2s，则“黑匣子”所在湖域的深度约为　　　　　m。
②出水后，技术人员要对“黑匣子”的电路的导通情况进行检测，如图（8）（a）所示是“黑匣子”某部分电路图，图中R1标有“5V、2.5W”字样，滑动变阻器R2标有“5、1A”字样，电流表量程采用0－0.6A，电压表量程采用0－3V。
（A）若该电路各元件均完好，为了使检测过程中的任何时候都确保电路中各部分安全，在a、b间所加电路电压的最大值应为　　　　　V。
（B）如果测定时电压表示数U如图（8）（b）所示，则U＝　　　　V。
③另一部分电路装在一个小盒子里，盒子内部是由三个电阻连接而成，并且跟盒外的三根出线相连接，如图（9）所示，当把两根引出线cd接3V恒压源时，测得其余任意两根引出线之间的电压均为1.5V，且流过此电压源的电流为0.15V，当将3V恒压源接ce或de时，测得其余任意两根引出线之间的电压仍均为1.5V，流过电压源的电流也为0.15A，画出小盒子内部的电路结构，并标明每个电阻的阻值。
10．（16分）如图（10）所示，质量为M＝4kg长L＝2.6m的木滑板静止放在光滑的水平面上，滑板的左端固定有一根劲度系数k＝500N/m，原长L0＝0.2m的轻弹簧，现有一质量m＝1kg的小物块以V0＝10m/s的速度从木滑板的右端滑上木板，物块接触弹簧后压缩弹簧，最后又恰好返回木板的右端，已知物块与木板间的动摩擦因数＝0.8,求物块压缩弹簧的过程中受到弹簧的最大弹力。
11．（19分）质量为m的小球，由长为的细线系住，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE＝，过E作水平线EF，在EF上钉铁钉D，如图（11）所示，若线能承受的最大拉力是9mg，现将系小球的悬线拉至水平，然后由静止释放，若小球能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，求钉子的位置在水平线上的取值范围，不计线与钉子碰撞时的能量损失。
12．（20分）如图（12）所示，有一质量为m，带负电的小球静止在光滑绝缘的水平台上，平台距离质量为M的绝缘板B的中心O高度为h，绝缘板放在水平地面上，板与地面间的动摩擦因数为，一轻弹簧一端连接在绝缘板的中心，另一端固定在墙面上，边界GH的左边存在着正交的匀强电场和匀强磁场，其电场强度为E，磁感应强度为B，现突然给小球一个水平向左的冲量，小球从平台左边缘垂直于边界GH进入复合场中，运动至O点恰好与绝缘板发生碰撞，碰撞后小球恰能返回平台，而绝缘板向右从C点最远能运动到D点，CD间的距离为S，设小球与绝缘板碰撞过程无机械能损失。求：
（1）小球获得向左的冲量I0的大小？
（2）绝缘板从C点运动到D点时，弹簧具有的弹性势能Ep。
参考答案
1、ABC（因Np237元素的质量数为4n+1，发生衰变正好减4个，发生衰变质量数不变。A对，B对，C对，D中是没有观察到这一系列某一元素的衰变现象，D错。）
2．ACD
3．B（DF、BG为太阳的第一道曙光，如果没有大气层，那么A点只有等到地球转到B点时才能看到第一道曙光，然而，由于大气层的折射，在A点就可以看到曙光，由此可见，石塘镇的第一道曙光可提前出现，在Rt△OAD中， ∴，由折射定律，∴得。又由图示可知FD//GB，∠BCO＝，∠BOC＝90o－，∠AOD＝90o－，∴＝∠AOD－∠BOC＝－＝0.21°提前时间为）
4．BC（由热力学第一定律：△E＝O + W，∴△E为负，T也减小。分子平均动能减小，体积膨胀，单位体积的分子数目减小，在单位时间单位面积分子撞击数目减小，压强变小，作用力变小，拉力做功和气体对活塞做功没有必然的联系。无法比较W和△E的关系。）
5．D
6．A（当U1低于E时，两二极管都不导通，当U1大于E时，二极管一个导通，相当于短路。）
7． BCD
8．ACD
9．（1）用逐差法：　　方向B→A
　　　　　　　　　　　方向由B→A
（2）①145m
② (A) R1＝
电流表、电压表是理想的，若＝3V，则IR2＝；
；
(B) 1.7V
③
10．弹簧对物块的最大弹力Fm取决于弹簧的最大压缩量△xm，而△xm的大小取决于物块相对木板向左滑过的最大位移Sm，设物块恰好返回到木板右端两者共同速度为，由动量守恒定律可得：0＝()…………………………（1）
系统只有摩擦力f＝mg做功Wf　＝－2mgSm
由能量守恒得： －(m + M) 2＝2mgSm………………………………（2）
∴Sm＝2.5m
又∵Fm＝k△xm＝k (L0－L + Sm)＝50N.
11．一是最大拉力不能超过9mg，二是最高点速度必须不小于.（r是圆周运动的半径），设在D点刚好拉力最大，DE＝x
AD＝
………………………………………………①
当小球落在D点正下方时，绳受的拉力最大为F，速度为，由牛顿第二定律
F－mg＝ ∵F≤9mg
∴ …………………………………………………………②
由机械能守恒定律得：
即 …………………………………………………………③
由①、②、③联立解得　　　
随着x的减小，绕钉子做圆周运动的半径越来越大，转到最高点的速度也要求越来越大，但根据机械能守恒，半径r越大，转至最高点的瞬时速度却越来越小，当这个瞬时速度小于临界速度时，小球就不能到达圆的最高点，设在D′点小球刚好能绕钉子做圆周运动，ED′＝x′
AD′＝　　　　　………………④
在最高点　……………………………………………………………⑤
由机械能守恒定律得：
………………………………………………………………⑥
由④、⑤、⑥联立解得：
∴在水平线EF上钉子的位置范围是：
12．（1）带电小球垂直边界GH进入复合场，运动到O点恰好与绝缘板碰撞，碰后能返回平台，说明小球在复合场中做匀速圆周运动，经过半个周期到达O点。
qE＝mg ………………………………………………………………………………①
qvB＝m…………………………………………………………………………②
r＝h………………………………………………………………………………③
由动量定理I0＝mv…………………………………………………………………④
∴由①、②、③、④联立解得I0＝
（2）小球与绝缘壁碰撞时，以小球和绝缘板为系统动量守恒：
…………………………………………………………………⑤
绝缘板从C点运动到D点的过程中，根据功能关系得：
Ep + Mg S＝Mv…………………………………………………………⑥
由①②③④⑤⑥，∴Ep＝