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湖北省八校2009届高三第二次联考理科综合能力测试物理部分【word版+选择题详细解析】


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2009 届高三第二次联考

理科综合能力测试 物理部分
14、有关放射性知识,下列说法正确的是 A、β 衰变是原子核内的中子转化成质子和电子从而放出电子的过程 B、氡的半衰期为 3.8 天,若取 4 个氡原子核,经 7.6 天后就一定剩下一个氡原

子核 C、238U→234Th+ 42He+γ,其中 γ 只是高能光子流,说明衰变过程中无质量亏损 92 90 D、γ 射线一般伴随着 α 或 β 射线产生,这三种射线中,γ 射线的穿透能力最强,电离能力也最强 14、 【答案】A 【解析】β 衰变是原子核内释放出来的高速电子流,虽然核内无电子,但原子核内的中子转化成质子和电 子从而放出电子,A 对;半衰期是统计理论,对几个原子核谈半衰期无意义,B 错;238U 衰变时出现质量 92 亏损,以 γ 光子的形式释放出核能,C 错;γ 射线的穿透能力最强,电离能力在三种射线中最弱,D 错。 15、如图所示电路与一绝热密闭汽缸相连,Ra 为电热丝,汽缸内有一定质量的理想气体,闭合电键后,汽 缸里的气体 A、内能增大 E B、平均动能减小 R Rx r C、无规则热运动增强 S D、单位时间内对单位面积器壁的撞击次数减少 15、 【答案】AC 【解析】绝热密闭汽缸因电热丝对气体加热,气体吸收热量,内能增加,对理想气体温度必定升高,分子 热运动的平均动能增大,分子无规则热运动增强,A、C 对,B 错;气体体积不变,温度升高,压强增大, 单位时间内气体对单位面积器壁的撞击次数增大,D 错。 16、如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源 S,产生两列分别沿 x 轴负方向与正方向传播的机械波。 若在两种介质中波的频率及传播速度分别为 f1、f2 和 v1、v2,则 A、f1=2f2 v1=v2 Ⅰ Ⅱ B、f1=f2 v1=2v2 x S C、f1=f2 v1=0.5v2 D、f1=0.5f2 v1=v2 L L 16、 【答案】B 【解析】同一个波源,频率相同,排除 A、D 选项;根据波形图可知在波介质Ⅰ中传播的波长为介质Ⅱ中 传播的波长的一半,由波长、波速及频率三者之间的关系可知 v1=2v2,B 对 C 错。

17、太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速度约为地球公转速度的 7 倍,轨道半径约 为地球公转轨道半径的 2× 9 倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都 10

集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为 A、1015 B、1013 C、1011 D、109 17、 【答案】C 【解析】设太阳质量为 m,银河系质量为 M,地球公转半径 r,线速度 v,太阳围绕银河系中心运动半径 R, mm0 v2 Mm V2 线速度 V,对地球公转由万有引力定律:G 2 = m0 ,对太阳围绕银河系中心运动:G 2 = m , r r R R 根据题给数据可得:M=1011m,C 对。 18、 如图所示,水平面上停放着 A、 两辆小车,质量分别为 M 和 m, B M>m,两车相距为 L。人的质量也为 m,另有不计质量的一根硬杆 和一根细绳。第一次人站在 A 车上,杆插在 B 车上;第二次人站在 B A 车上,杆插在 A 车上。两种情况下,人用同样大小的力拉绳子,使两 车相遇。设阻力可忽略不计,两次小车从开始运动到相遇的时间分别为 t1 和 t2,则 A、t1=t2 B、t1<t2 C、t1>t2 D、条件不足,无法判断 18、 【答案】B 1 F 2 1F 1F 【解析】第一次,对 A 车和人:s1= · t ,对 B 车:s2= · t12,s1+s2=L,同理第二次:对 A 车:s3= · 2 M+m 1 2m 2M 1 F t22,对 B 车:s4= · t22,s3+s4=L,由 M>m,联立解得 t1<t2,B 对。 2 2m 19、如图所示,在水平面上有两条平行金属导轨 MN、PQ,导轨间距为 d, 匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下,磁感应强度大小为 B,两根金属杆间 M 隔一定的距离摆放在导轨上,且与导轨垂直,两金属杆质量均为 m,电阻均 为 R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,金属杆与导轨间摩擦不计,现 P 将杆 2 固定,杆 1 以初速度 v0 滑向杆 2,为使两杆不相碰,则两杆初始间距 至少为 mRv0 A、 2 2 Bd 19、 【答案】C 【解析】 设杆 1 恰好到达杆 2 停止, 运动距离 S, 由动量定理: BIdt=Bdq=mv0, 通过杆的电荷量: = q 2mRv0 解得 S= 2 2 ,C 对。 Bd 20、一束包含 a、b 两种不同频率的光,照射到金属板 MN 上 O 点,其 中 a 光能使金属板发生光电效应, 现在 MN 板前放一两面平行的玻璃砖, a b 结果光束被分成与入射光平行的两束出射光,分别射到 P、Q 两点,如 图所示,则 A、a 光射到 P 处 B、a 光在真空中波长大于 b 光在真空中波长 C、a 光在玻璃中传播速度大于 b 光在玻璃中传播速度 D、用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a 光条纹间距小于 b 光条纹间距 20、 【答案】AD BdS , 2R mRv0 B、 2 2 2B d 2mRv0 C、 2 2 Bd 4mRv0 D、 2 2 Bd

B

1 v0

2 N Q

M O Q P N

【解析】由于只有 a 光能使金属板发生光电效应,说明在同一种介质中,a 光频率高、波长短、波速小、 L 通过玻璃砖时侧移量大,A 对 B、C 错;根据双缝干涉条纹公式:△ x= λ 可知 D 对。 d 21、 1 是某同学设计的电容式位移传感器原理图, 图 其中右板为 固定极板,左板为可动极板,待测物体固定在可动极板上。若两 极板所带电量 Q 恒定,极板两端电压 U 将随待测物体的左右移 动而变化,若 U 随时间 t 的变化关系为 U=at+b(a、b 为大于 零的常数) ,其图象如图 2 所示,那么图 3、图 4 中反映极板间 场强大小 E 和物体位移随 t 变化的图线是(设 t=0 时物体位移 为零) A、①和③ B、②和④ C、②和③ D、①和④

U
可 动 极 板 固 定 极 板

U

图1 E ① ② 图3 t s

图2

t

③ ④ t

图4

21、 【答案】D 【解析】由公式:C = Q εS U = ,及板间电场强度 E = ,可知板间距离发生变化时,E 不变,故图线 U 4πkd d

①对②错;板间距离 d=d0+s,由于根据 U=at+b,可知板间电压均匀增大,即 d 均匀增大,说明可动极板 向左移动的位移 s 随时间 t 均匀增加,表明可动极板匀速向左运动,故图线④对③错。

22、 (18 分) (Ⅰ) 分)为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、 (6 毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图 1 所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同 时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液 体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图 2 所示 ①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同? 钩码 ________(填写仪器序号) A、打点计时器 B、秒表 C、毫米刻度尺 D、电流表 ② 如 果用 该 实验 装置 测量 滑 块加 速 度, 对实 验结 果 影响 最 大的 原因 是: ___________________________ (Ⅱ) (12 分)现提供如下器材,测定定值电阻 Rx(约为 5KΩ)的阻值 a.两相同电流计 G1、G2(50μA,内阻约 4KΩ) G2 b.电阻箱 R1(0~9999.9Ω) c.电阻箱 R2(0~99999.9Ω) R1 d.电源 E(电动势约 3V,内阻不计) e.滑动变阻器 R(最大阻值 20Ω) E K2 f.开关两个,导线若干 ①由于电流计量程很小,需要先将它们进行改装,某同学设计了用半偏法 测电流计内阻的电路,如图,实验过程如下:先将 R2 调为最大,然后闭合

滑块

纸带

图1

图2

G1

K1 R2

K1、K2,调节 R1、R2,保证_________满篇,使_________半偏(填写元件符号)由此测得电流计 G2 的阻 值 ②若测得电流计内阻为 4.2KΩ,要将 G2 改装成量程为 3V 的电压表,需串联的电阻值为___________ ③采用改装后的电压表并伏安法测量待测电阻阻值,请在虚线框内画出实验电路图

23、 (14 分)如图所示,倾角为 θ 的光滑绝缘斜面与光滑绝缘水平面连接,整个装置处于水平方向的云强 电场中,在斜面底部有一带电物体 B 在电场力作用下自静止开始向左匀加速直线运动,与此同时在斜面顶 端有一不带电的物体 A,自静止开始自由下滑。试求: (1)物体 A 到达斜面底端的速度与下滑时间的关系式。 (2)为使 A 不能追上 B,物体 B 的加速度 a 的取值范围。 (重力加速度 g 已知) A B θ

24、 (18 分)如图所示,半径 R=0.8m 的光滑

1 圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方的 A 有一个可 4

视为质点的质量 m=1kg 的小物块,小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道的 B 点,假设在该瞬间碰撞过 程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿圆弧轨道下 滑,已知 A 点与轨道圆心 O 的连线长也为 R,且 AO 连线与水平方向夹角 θ=30° ,在轨道末端 C 点紧靠一 质量 M=3kg 的长木板, 木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平, 小物块与长木板间的动摩擦因数 μ=0.3, 2 (g 取 10m/s ) 。求: (1)小物块刚到达 B 点时的速度大小和方向 A (2)要使小物块不画出长木板,木板长度 L 至少为多少? R
30°

O

B

C

25、 (22 分)如图所示,半径分别为 a、b 的两同心虚线圆所围空间分别存在电场和磁场,中心 O 处固定 一个半径很小(可忽略)的金属球,在小圆空间内存在沿半径向内的辐向电场,小圆周与金属球间电势差 为 U,两圆之间的空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,设有一个带负电 y 的粒子从金属球表面沿+x 轴方向以很小的初速度逸出,粒子质量为 m, 电量为 q, (不计粒子重力,忽略粒子初速度)求: (1)粒子到达小圆周上时的速度为多大? b (2)粒子以(1)中的速度进入两圆间的磁场中,当磁感应强度超过某一 临界值时,粒子将不能到达大圆周,求此最小值 B。 a (3)若磁感应强度取(2)中最小值,且 b=( 2+1)a,要粒子恰好第 一次沿逸出方向的反方向回到原出发点,粒子需经过多少次回旋?并求粒 子在磁场中运动的时间。 (设粒子与金属球正碰后电量不变且能以原速率
x O

原路返回)

物理参考答案:
一、选择题:全部选对的给 6 分,选对但不全的给 3 分,有选错的给 0 分。 题号 答案 22、 (18 分) (Ⅰ) 分) (6 ①A (3 分) (3 分)
G1

14 A

15

16 B

17 C

18 B

19 C

20

21 D

AC

AD

② 漏斗重心变化导致单摆有效摆长变化,从而改变单摆周期,影响加速度的测量值 (Ⅱ) (12 分) ① ② ③ G1 G2 (4 分) (4 分) (4 分)

Rx R1 G2 R2 R E K

55.8 KΩ

如图 (安培表外接也可以)

23、 (14 分)解: (1)A 在斜面上运动的加速度为 设到达底部的时间为 t1,速度为 v1,则 v1= gsinθ·t1

a1=gsinθ (2 分)

(2 分)

(2)设 A 在水平面上运动时间为 t2 ,A 恰好追上 B 的条件为位移和速度满足: v1 t2 =

1 a(t1+ t2)2 2
v1 g sin ?

(2 分) (2 分) (2 分) (2 分)

v1 = a(t1+ t2) 解得 :t2 = t1= 所以 a=

v1 1 ? g sin ? 2t1 2

故 A 追不上 B 的条件为 a >

1 g sin ? 2

(2 分)

24、 (18 分) 解: (1)小物块落到圆弧上的 B 点,B、A 两点关于 O 点上下对称,则 AB=R, 根据机械能守恒,有 mgR= 得: v B ?

1 mvB2 2



2分 2分 1分

2 gR =4m/s



方向竖直向下 (2)小物块到达 B 点后沿切线方向的分速度 vB//=vBcosθ=2 3 m/s ③

2分

小物块从 B 点滑到 C 点,机械能守恒,取圆弧最低点 C 为重力势能零点, 则有

1 2 1 2 mvB // ? mgRsin ? ? mvC 2 2



2分

得 vC ?

20 m/s



1分

小物块在长木板上滑行,系统动量守恒,设小物块刚滑到木板右端时共同速度为 v 则 v= mvC=(M+m)v ⑥ ⑦ 2分 2分

1 vC 4

滑动摩擦力对系统做功,对系统用动能定律 -μmg= 解得:

1 2 ?M ? m?v 2 ? 1 mvC 2 2
s=2.5m

⑧ ⑨

2分 2分

25.解: (1)粒子在电场中加速,根据动能定律得: qU ? 所以

1 m v2 2

(3 分) (3 分)

v=

2qU m

(2)粒子进入磁场后,受洛伦兹力做匀速圆周运动, 有

qBv ? m

v2 r

(2 分)
y M

要使粒子不能到达大圆周,其最大的圆半径为轨迹圆与大圆周相切,如图, 则有 所以

a2 ? r2 ? b ? r

(2 分) (2 分)

b a O

r?

b2 ? a2 2b
2b b ?a
2 2

θ r φ

x

联立解得

B ?

2m U q
即 θ=45°

(2 分)

(3)图中 tanθ=

r b2 ? a2 ? ?1 a 2ab

(2 分)

N

则粒子在磁场中转过 φ=270° ,然后沿半径进入电场减速到达金属球表面,再经电场加速原路返回磁场,如此重复,恰 好经过 4 个回旋后,沿与原出射方向相反的方向回到原出发点。 因为 (2 分) (2 分)

T?

2?m Bq

将 B 代入,得粒子在磁场中运动时间为 t=4× T =

3 4

3? b 2 ? a 2 b

?

?

m 2qU

(2 分)


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