1、20032004学年度下学期高中学生学科素质训练 高三物理同步测试（4）本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟第卷（选择题共40分）一、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。1放射性原子核23892U 经3次衰变后和2次衰变后，新原子核中含有的中子数是（ ）A226B138C92D882处于n3激发态的大量氢原子向基态跃迁时所放出的光子中，只有一种光子不能使某金属A产生光电效应，则下列说法正确的是 （ ）A不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n3激发态直接跃迁到基态时放出的B不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n3激
2、发态直接跃迁到n2激发态时放出的C若从n4激发态跃迁到n3激发态,所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应D若从n4激发态跃迁到n1激发态，所放出的光子一定能使金属A产生光电效应3如图所示，一根用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为k，一端固定，另一端与质量为m、带电量为q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上当施加水平向右的匀强电场E后，小球开始运动关于小球的运动，下列说法中正确的是 （ ）EA运动过程中小球的最大加速度为qE/mB小球从静止开始向右运动距离为qE/k时速度最大C运动过程中，小球的机械能守恒D运动过程中，小球动能、弹性势能、电势能之和保持不变4根据气体分子理论，气体分子运动的剧烈程度
3、与温度有关，下列表格是研究氧气分子速率分布规律而采用的按速率大小划分区间（m/s)各速率区间的分子数占总分子数的百分率%0C100C100以下1.40.71002008.15.420030017.011.930040021.417.440050015.116.75006009.212.96007004.57.98009002.04.6900以上0.93.9根据表格有四位同学总结了规律（ ）A不论温度有多大，速率很大和很小的分子总是少数分子B温度变化，表现出“中间多两头少”的分布规律要改变C某一温度下，速率都在某一数值附近，离开这个数值越远，分子越少D温度增加时，速率小的分子数减小了5一航天探测
4、器完成对月球 的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一个倾角飞行，先加速运动再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是（ ）A探测器加速飞行时，沿直线向后喷气B探测器加速飞行时，竖直向下喷气C探测器匀速飞行时，竖直向下喷气D探测器匀速飞行时，不需要喷气6右图中实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.05s时刻的波形图。已知该波的波速是80cm/s，则下列说法中正确的是（ ） y/cmx/cmo2 4 6 8 10 12 14A这列波有可能沿x轴正向传播B这列波的波长是10cmCt=0.05s时刻x=6cm处的
5、质点正在向下运动D这列波的周期一定是0.15s7如图，一束正离子从S点沿水平方向射出，在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标圆点O，若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在荧光屏上坐标系的第三象限中，则所加电场E和磁场B的方向可以是（不计离子重力及其间相互作用力）xySEBAE向上，B向上BE向下，B向下CE向上，B向下DE向下，B向上8将阻值为R的电阻接 在电动势为10V骨阻R的直流电源两端进，电阻R上消耗的电功率为P，下列判断正确的是A将是阻R接在另一直流电源两端时，若电阻R两端电压为10V，则电阻R上消耗的 电功率为2PB将是电阻R接在另一直流电源两端时，若电阻R两端电压变20V，则电阻
6、R上消耗的电功率为16PC将电阻R接在另一正弦交流电源端时，若电阻R两端的电压最大值为10V，则电阻R消耗的电功率为P D将电阻R接在另一交流电两端时，若电阻R峡谷端电压有效值为20V，则无论交流电是否是正弦交流电，电阻R上消耗的电功率为8P9某同学在研究串联电路电压特点的实验时，接成如图3所示的电路。接通S后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电 压表的读数为V；当并联在A、B两点间时，电压表的读数 也为V；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原 因是(设电路中只有一处故障)：（ ）AR断路 BR短路 CR断路 DR断路oba10如图所示，两束单色光a、b相互平行地
7、射到凸透镜上，经凸透镜折射后又保持相互平行地射出。以下判断正确的是A透镜对两单色光的折射率相等Bb单色光在透镜中的传播速度较小C分别用两单色光做同一双缝干涉实验时，用a色光得到的干涉条纹间距较大D当a、b以相同的入射角从玻璃射向空气时，若a色光发生了全反射，则b色光一定发生全反射第卷（非选择题 共110分）二、本题共三小题。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图20341020cm 11.有一把游标卡尺，游标尺上有20个小的等分刻度，这种游标卡尺的精确度为_ mm，使用该游标卡尺测量某工件，下图所示的测量数值应为_ _mm。12.从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1
8、,要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据.器材（代号）规 格电流表（A1）量程10mA,内阻r1待测（约40）电流表（A2）量程500A,内阻r2=750电压表（V）量程10V，内阻r3=10k电阻（R1）阻值约100，作保护电阻用滑动变阻器（R2）总阻值为50电池（E）电动势1.5V,内阻很小电键（S）导线若干（1）在右框中画出电路图，标明所用器材的代号.（2）若选测量数据中的一组来计算，则所用的表达 式_，式中各符号的意义是_.13某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器， 该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示测量时先调节输入端的电压。使转换器
9、空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体 （可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。（8分）（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m（3）请设想实验中可能会出现的一个问题三、本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写
10、出数值和单位。14(10分)太阳与地球的距离为1.51011m,太阳光以平行光束入射到地面，地球表面的2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.871024J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去。太阳辐射可以将水面的水蒸发（设在常温常压下蒸发1Kg水需要 2.2106J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面。估算整个地球表面的年平均降水量（以mm表示，球面积4R2）太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面，W只是其中的一部分，太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由。15(12分)已知钠原子在A、
11、B、C、D、E几个能级间跃迁时辐射的波长分别为：589nm（BA），330nm（CA），285nm（DA），514nm（EB）。试作出钠原子在这几个能量范围的能级图。作图时注意，表示能级的横线间的距离和相应能级差成正比，并在线旁以电子伏为单位标出这个能级的值（设最高能级为0）10分16(12分)火箭未发动前总质量为500kg，每秒喷气20次，每次喷气质量为0.5kg，喷出的气体相对地面以1000m/s的速度，2s后火箭的速度是多少？若喷出的气体相对火箭以1000m/s的速度，2s后火箭的速度是多少？ 17(13分)如图4-1所示，传送带与地面倾角=37，AB长为16米，传送带以10米/秒的速度
12、匀速运动。在传送带上端A无初速地释放一个质量为0.5千克的物体，它与传送带之间的动摩擦系数为=0.5，求：（1）物体从A运动到B所需时间，（2）物体从A 运动到B 的过程中，摩擦力对物体所做的功（g=10米/秒2） 18(13分)半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a0.4m，b0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R02，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计（1）若棒以v05m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流过灯
13、L1的电流。（2）撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为B/t（4 /）T/s，求L1的功19. (15分)设地球的质量为M，地球的半径为R，万有引力的恒量为G，取离地球无限远处重力势能为零，物体的重力势能公式为Ep=- (式中r为质量为m的物体离开地心的距离)（1）有一质量为m 的人造地球卫星，在离地心为r的圆轨道上运行，推导卫星具有的机械能的表达式。（2）在地球的表面发射一颗人造地球卫星，如果发射的速度太大，此卫星可以上升到离地心无穷远处，这个速度称为第二宇宙速度（也称为逃逸速度），推导第二宇宙速度的表达式。（3）若已知第一宇
14、宙速度为7.9km/s，求第二宇宙速度。20(15分)在xoy平面内有许多电子(质量为m，电量为e)，从坐标原点o不断以相同速率V0沿不同方向射入第一象限，如图15所示，现加一个垂直于xoy平面内、磁感应强度为B的匀强磁声，要求这些电子穿过磁场后能平行于x轴向x正方向运动，求符合该条件磁场的最小面积。参考答案题号12345678910答案BBCDABDACDCDDBCABC11(4分)0.0520.6012（6分）(1) （2）r1=;I1:A1表读数I2：A2表读数r2:A2表内阻13（10分）（1）设计的电路图如图所示。（4分）（2）测量步骤与结果：调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；
15、将砝码放在转换器上，记下输出电压U0；将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；由 U0km0g，得kU0/m0g测得 Ukmg，所以mm0U/U0。（4分）（3）因电源电压不够而输出电压调不到零；待测物体质量超出转换器量程。（2分）14.（10分） 设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为W1， W1=（17%）W65% 凝结的水的质量为m，每凝结1Kg水需能量为。 m = W1/, m=5.141017Kg 使地面覆盖一层水的厚度为h，则有 m=hs h=1.01103mm 整个地球的年平均降水量约为1.0103mm大气层吸收、大气层散射和反射、云层的遮挡等15（12分）根据E=hc/-2
16、分得到能级差为EBEA=2.1evECEA=3.8evEDEA=4.4ev5分EEEA=2.4ev作出能级图为-5分16（12分）由于火箭发动机每次喷出的气体的动量是相同的，所以2s内共40次喷气可等效地看成一次喷气，由动量守恒定律得：(5000.5202)V+0.52021000=0 -4分V=41.7m/s，负号表示火箭的飞行方向与喷出的气体的运动方向相反。以M代表火箭点火前的总质量，m代表每次喷出的气体质量，v 代表气体相对火箭的速度，v1，v2，v3代表第一次、第二次、第三次喷气后火箭获得的速度.由动量守恒定律可得：第一次喷气后：(Mm)v1+(v+ v1)=0 -2分 解得：v1=
17、mv/M.第二次喷气后：(M2m) v2 +m(v+ v2) = (Mm) v1 -2分 解得：v2 = mv1/（Mm）+1/M .第三次喷气后：(M3m)v3+m(v+ v3)= (M2m) v2 解得：v3= mv1/（M2m）+1/（Mm）+1/M .所以，第四十次喷气后，火箭的速度v40=mv1/M+1/（Mm）+1/（M2m）+1/（M39m）,代入数据可算得v40= 40.8 m/s. -4分17（13分）（1）当物体下滑速度小于传送带时，物体的加速度为1,（此时滑动摩擦力沿斜面向下）则：-2分t1=v/1=10/10=1米 米 2分当物体下滑速度大于传送带V=10米/秒 时，物
18、体的加速度为a2，（此时f沿斜面向上）则：2分即：10t2+t22=11 解得：t2=1秒（t2=-11秒舍去）所以，t=t1+t2=1+1=2秒 -2分（2）W1=fs1=mgcosS1=0.5X0.5X10X0.8X5=10焦 -2分W2=-fs2=-mgcosS2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22焦所以，W=W1+W2=10-22=-12焦 -3分18（13分）（1）1B2av0.20.850.8V -3分I11/R0.8/20.4A -3分（2）2/t0.5a2B/t0.32V -3分 P1(2/2)2/R1.28102W -4分19（15分）【解析】这是一个给定方法，解决
19、给定的问题。因此要充分利用所给的条件，结合已经掌握的知识和规律，找到方法。 (1) 由万有引力提供向心力得到 G 故 Ek=-2分 E=Ep+ Ek=+=-3分 (2) 发射以后，运动过程机械能守恒，到离地心无穷远时E0设地面的发射的速度为v，则应有E=Ep+ Ek0-2分即0 解得 v。 -3分(3) 根据上面的运算得到：v 而在地球的表面 =7.9km/s -2分代入上面的式子得 v1.4147.9km/s11.2km/s-3分20. （15分）设电子的速度v0与X轴的夹角为平行X轴的一点的坐标为（x,y）电子运动的半径为R R=-2分x=R y=R(1-cos)-4分x2=R2sin2 (R-y)2=R2cos2 解得x2 +(R-y)2 =R2 -4分 满足速度平行于X轴的点的轨迹是一个圆的边界，圆心在（0，R）考虑到沿Y轴的电子磁场的最小的面积为S=2()=(-2)(mv0/eB)2/2-5分