高2009級(jí)高三物理強(qiáng)化訓(xùn)練（十八）

本試卷共120分，考試限時(shí)60分鐘。

高2009級(jí)    班       姓名：               學(xué)號(hào)：         得分：    

選擇題（本題包括8小題，共計(jì)48分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有2~3道題中有兩個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。）建議20分鐘內(nèi)完成。

14、如圖所示，輕繩上端固定在天花板上的O點(diǎn)，下端懸掛一個(gè)重為10N的物體A，B是固定的表面光滑的圓柱體。當(dāng)A靜止時(shí)，輕繩與天花板的夾角為30⁰，B受到繩的壓力是

A、5N       B、10N        C、5N        D、10N

15、一質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)該質(zhì)點(diǎn)施加力F，力F隨時(shí)間t按如圖所示的正弦規(guī)律變化，力F的方向始終在同一直線上。在0~4s內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是

A、第2s末，質(zhì)點(diǎn)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

B、第2s末，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大

C、第4s末，質(zhì)點(diǎn)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

D、第4s末，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大

16、如圖所示，直角三棱鏡ABC的一個(gè)側(cè)面BC緊貼在平面鏡上，∠BAC=β。從點(diǎn)光源S發(fā)出的細(xì)光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上，適當(dāng)調(diào)整入射光SO的方向，當(dāng)SO與AC成α角時(shí)，其折射光與鏡面發(fā)生一次反射，從AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為

A、       B、       C、       D、

17、若規(guī)定氫原子處于基態(tài)時(shí)的能量為E₁=0，則其它各激發(fā)態(tài)的能量依次為E₂=10.2eV、E₃=12.09eV、E₄=12.75eV、E₅=13.06eV、……。在氣體放電管中，處于基態(tài)的氫原子受到能量為12.8eV的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài)，在這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中

A．總共能輻射出六種不同頻率的光子

B．總共能輻射出十種不同頻率的光子

C．輻射出波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子是從n＝4躍遷到n＝3能級(jí)時(shí)放出的

D．輻射出波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子是從n＝5躍遷到n＝4能級(jí)時(shí)放出的

18、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，某同學(xué)用導(dǎo)熱性能良好的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)（活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦），待活塞靜止后，再用一個(gè)裝有與室溫溫度相同的水的小滴管貼近活塞，將滴管內(nèi)的水緩慢滴注在活塞上方，如圖所示。在此過(guò)程中，若大氣壓強(qiáng)與室內(nèi)的溫度均保持不變，則下列說(shuō)法正確的是

A、單位時(shí)間內(nèi)，缸內(nèi)氣體分子對(duì)活塞撞擊的次數(shù)保持不變

B、單位時(shí)間內(nèi)，缸內(nèi)氣體分子對(duì)活塞的沖量保持不變

C、外界對(duì)缸內(nèi)氣體做的功等于缸內(nèi)氣體向外界釋放的熱量

D、外界對(duì)缸內(nèi)氣體做的功等于缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能

19、位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S不斷地產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v＝40m/s，已知t=0時(shí)刻波剛好傳播到x=13m處，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A、波源S開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向

B、t=0.45s時(shí)，x=9m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為零

C、t=0.45s時(shí)，波剛好傳播到x=18m處

D、t=0.45s時(shí)，波剛好傳播到x=31m處

20、如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)為n₁=1000匝，副線圈匝數(shù)為n₂=200匝，將原線圈接在u=200sin120πt（V）的交流電壓上，電阻R=100Ω，電流表A為理想電表。下列推斷正確的是

A、交流電的頻率為50Hz

B、穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2Wb/s

C、電流表A的示數(shù)為0.4A

D、變壓器的輸入功率是16W

21、如圖所示，在水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xoy中有一光滑金屬導(dǎo)軌AOC，其中曲線導(dǎo)軌OA 滿足方程y＝Lsinkx，長(zhǎng)度為π/2k的直導(dǎo)軌OC與x 軸重合，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中�，F(xiàn)有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒從圖示位置開始沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知金屬棒單位長(zhǎng)度的電阻為R₀，除金屬棒的電阻外其余電阻均不計(jì)，棒與兩導(dǎo)軌始終接觸良好，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，它與導(dǎo)軌組成的閉合回路

A、電流逐漸增大              B、電流逐漸減小

C、消耗的電功率逐漸增大      D、消耗的電功率逐漸減小

實(shí)驗(yàn)次數(shù)i

F_i（N）

L_i（cm）

1

0.49

60.20

2

0.98

61.60

3

1.47

63.05

4

1.96

64.65

5

2.45

66.10

6

2.94

67.55

建議8分鐘內(nèi)完成

22、（19分）Ⅰ、（8分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k。當(dāng)掛在彈簧下端的砝碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，測(cè)出彈簧受到的拉力F與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度L（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），列表記錄如下：

因?yàn)橹鸩罘ǔＳ糜谔幚碜宰兞康乳g距變化的數(shù)據(jù)組，所以小組一成員用逐差法處理數(shù)據(jù)，具體如下：將表中第三列相鄰的兩項(xiàng)求差，得出彈簧伸長(zhǎng)量ΔL=L_i-L_i-1

每個(gè)ΔL都是與相同的拉力ΔF=0.49N相對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)量，求出ΔL的平均值

===cm=1.47cm

故該彈簧的勁度系數(shù)為k===0.333N/cm

該成員在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中存在的問(wèn)題是：                                                 ；

請(qǐng)你用逐差法處理表格中的數(shù)據(jù)，盡量精確計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k=    N/cm（保留三位有效數(shù)字）。

Ⅱ、（11分）一微安表μA 的刻度盤只標(biāo)注了表示量程I_g =100μA的刻度線，尚未標(biāo)注其他分刻度線，如圖所示。請(qǐng)用下列全部器材測(cè)量微安表μA的內(nèi)阻：

i、圖示的待測(cè)微安表μA：內(nèi)阻R_g約為2kΩ

ii、1塊毫伏表mV：量程250mV，最小分度5mV，內(nèi)阻約為1kΩ

iii、1個(gè)滑動(dòng)變阻器R₁：0～50Ω

iv、1個(gè)滑動(dòng)變阻器R₂：0～3kΩ

v、1個(gè)直流電源E：電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r約為1Ω

vi、1個(gè)單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干

①在方框內(nèi)畫出測(cè)量微安表μA的內(nèi)阻R_g的實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中元件用相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。

②下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方：

第一步：斷開S，按電路原理圖連接器材，將兩個(gè)滑動(dòng)變阻器 R₁、R₂的觸頭分別置于合理的位置；

第二步：閉合S，分別調(diào)節(jié)R₁和R₂至適當(dāng)位置，                                                                。

③用已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示微安表μA的內(nèi)阻R_g=         。

建議8分鐘內(nèi)完成

23、（15分）一汽車行駛時(shí)遇到緊急情況，駕駛員迅速正確地使用制動(dòng)器在最短距離內(nèi)將車停住，稱為緊急制動(dòng)，設(shè)此過(guò)程中使汽車減速的阻力與汽車對(duì)地面的壓力成正比，其比例系數(shù)只與路面有關(guān)。已知該車以72km/h的速度在平直公路上行駛，緊急制動(dòng)距離為25m；若在相同的路面上，該車以相同的速率在坡度（斜坡的豎直高度和水平距離之比稱為坡度）為1:10的斜坡上向下運(yùn)動(dòng)，則緊急制動(dòng)距離將變?yōu)槎嗌�？（g=10m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

建議10分鐘內(nèi)完成

24、（18分）平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v₀垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成60°角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)與y軸正方向成60⁰角射出磁場(chǎng)，如圖所示。不計(jì)粒子重力，求

（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；

（2）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t；

（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E。

建議10分鐘內(nèi)完成

25、（20分）地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可看作是軌道半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)源源不斷地向四周輻射能量，太陽(yáng)光的總輻射功率為P_S，太陽(yáng)光在穿過(guò)太空及地球大氣層到達(dá)地面的過(guò)程中，大約有30%的能量損耗。到達(dá)地面的太陽(yáng)光由各種頻率的光子組成，每個(gè)光子不僅具有能量，還具有動(dòng)量，其能量與動(dòng)量的比值為c，c為真空中的光速。（在計(jì)算時(shí)可認(rèn)為每個(gè)光子的頻率均相同）

（1）求射到地面的太陽(yáng)光在垂直于太陽(yáng)光方向的單位面積上的輻射功率P_e；

（2）輻射到物體表面的光子被物體吸收或反射時(shí)都會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，光子對(duì)被照射物體單位面積上所施加的壓力叫做光壓，假設(shè)輻射到地面的太陽(yáng)光被地面全部吸收，求太陽(yáng)光對(duì)地面的光壓I；

（3）試證明：地球表面受到的太陽(yáng)光輻射壓力，和地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R的平方成反比（P_S可認(rèn)為不變）。

武漢市2009屆四月調(diào)研測(cè)試?yán)砜凭C合物理部分參考答案及評(píng)分細(xì)則

    武漢市教育科學(xué)研究院命制                                        2009.4.17 

14、【答案】B

【解析】對(duì)物體A由平衡條件可知，繩子拉力T＝10N，B受到兩個(gè)方向夾角為120°的等大的兩個(gè)拉力T的作用，合力貫穿角平分線，合力的大小等于T＝10N，B對(duì)。

15、【答案】BC

【解析】對(duì)質(zhì)點(diǎn)（不計(jì)摩擦力），拉力由圖示的規(guī)律變化時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動(dòng)，2s時(shí)刻速度最大，2s~4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做加速度（反方向）先增大后減小的減速運(yùn)動(dòng)，4s時(shí)刻速度為零。質(zhì)點(diǎn)始終向正方向運(yùn)動(dòng)，故BC正確。

16、【答案】A

【解析】做出光路圖，依題意可知光垂直BC反射才能從AC面射出后恰好與SO重合，則光在AC面的入射角為90°－α，由幾何關(guān)系可知折射角為90°－β，根據(jù)折射定律：n＝＝ ，故A對(duì)。

17、【答案】AC

【解析】基態(tài)氫原子被高速電子轟擊而躍遷時(shí)可獲取小于12.8eV的能量，依題意可知基態(tài)的氫原子可躍遷到n＝4能級(jí)，氫原子在n＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中可能有：4－1、4－2、4－3、3－1、3－2、2－1等六種不同頻率的光子輻射出來(lái)，其中從n＝4躍遷到n＝3能級(jí)時(shí)輻射出的光子能量最小，頻率最低，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故AC對(duì)。

18、【答案】C

【解析】由平衡條件可知?dú)怏w壓強(qiáng)增大，由P、V、T三者之間的關(guān)系可知，溫度不變時(shí)，體積減小，對(duì)理想氣體內(nèi)能不變，故外界對(duì)氣體做功與氣體放出熱量相等，C對(duì)D錯(cuò)；氣體壓強(qiáng)增大，溫度不變時(shí)，汽缸內(nèi)氣體分子單位時(shí)間對(duì)活塞單位器壁的撞擊次數(shù)必定減小，A錯(cuò)；壓強(qiáng)是大量氣體分子單位時(shí)間對(duì)單位器壁的平均沖量所致，壓強(qiáng)增大，單位時(shí)間內(nèi)汽缸內(nèi)氣體分子對(duì)活塞的沖量增大，B錯(cuò)。

19、【答案】AD

【解析】波剛好傳播到x＝13m處時(shí)，根據(jù)波的傳播方向可知該質(zhì)點(diǎn)開始向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，波的傳播的過(guò)程將波源的振動(dòng)形式在傳播方向上傳播，因此波源的起振方向決定了任意剛起振的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，故波源S開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向，A對(duì)；波速v＝40m/s，由圖可知波長(zhǎng)λ＝8m，則周期T＝＝0.2s，經(jīng)過(guò)t＝0.45s＝2T，將t＝0時(shí)刻的完整波形圖向右移動(dòng)0.45×40m＝18m，波傳播到x＝31m處，可從波形圖中看出x＝9m處的質(zhì)點(diǎn)剛到達(dá)最低點(diǎn)，故AD正確。

20、【答案】D

【解析】角速度ω＝120π＝2πf，頻率f＝60Hz，A錯(cuò)；u＝n₁，故穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率＝＝＝0.2Wb/s，B錯(cuò)；原線圈的有效電壓U₁＝200V，由變壓比可得副線圈電壓U₂＝40V，電流表示數(shù)為I₂＝0.4A，C錯(cuò)；副線圈消耗功率P₂＝U₂I₂＝16W，故變壓器的輸入功率也為16W，D對(duì)。

21、【答案】C

【解析】設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)到x處，此時(shí)金屬棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)_x＝Lsinkx，電阻為R_x＝R₀Lsinkx，金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BL_xv＝BvLsinkx，回路中的電流I＝＝＝ ，故電流不變，A、B均錯(cuò)；回路消耗的電功率P＝EI＝，顯然P隨x的增大而非線性增大，C對(duì)D錯(cuò)。

22、（19分）解答：

（1）①只利用了L₁和L₆兩個(gè)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致誤差較大（或未利用L₂、L₃、L₄、L₅，導(dǎo)致誤差較大）  4分

②0.328??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4分

（2）①??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5分

說(shuō)明：電路設(shè)計(jì)合理，兩個(gè)變阻器分別當(dāng)作粗調(diào)、微調(diào)電阻使用，均算正確。

② 使微安表滿偏，記下這時(shí)毫伏表的示數(shù)U ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3分

③ U/I_g ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3分

23、（15分）解答：

以汽車初速度方向?yàn)檎�方向，設(shè)質(zhì)量為m的汽車受到的阻力與其對(duì)路面壓力之間的比例系數(shù)為μ，在平直公路上緊急制動(dòng)的加速度為a₁。

根據(jù)牛頓第二定律  μmg=ma₁  ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ①3分

根據(jù)勻減變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律   ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ②3分

聯(lián)立解得                                                   

設(shè)汽車沿坡角為θ的斜坡向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，緊急制動(dòng)的加速度為a₂，制動(dòng)距離為S₂。

根據(jù)牛頓第二定律  ???????????????????????????????????????????????????????????????????????? ③3分

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律   ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ④3分

由題意知tanθ=0.1，則      

聯(lián)立解得  S₂=29m ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⑤3分

說(shuō)明：若用其他方法求解，參照參考答案給分。

；28.57m

24、（18分）解答：

（1）設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為v，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系  ????????????????????????????????? ①2分

分別過(guò)N、P點(diǎn)作速度方向的垂線，相交于Q點(diǎn)，則Q是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，根據(jù)牛頓第二定律  ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ②2分

聯(lián)立①②解得軌道半徑   ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ③2分

（2）設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₁，有   ?????????????????????????????????????????????????????????????? ④1分

由幾何關(guān)系得   ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⑤2分

聯(lián)立③④⑤解得  ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⑥

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期   ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⑦1分

由幾何關(guān)系知，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₂   ??????????????????????????? ⑧2分

聯(lián)立⑦⑧解得  ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⑨

故粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間  ????????????????????????????????????????????? ⑩2分

（3）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a  qE=ma ?????????????????????????????????????????????????????????? ⑾1分

設(shè)沿電場(chǎng)方向的分速度為v_y    v_y=at₁ ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⑿1分

又  v_y=v₀tan60⁰ ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⒀1分

聯(lián)立⑥⑾⑿⒀解得  ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⒁1分

25、（20分）解答：

（1）太陽(yáng)向各個(gè)方向均勻輻射，則  P_e=?????????????????????????????????????????????????? ①4分

（2）在地面上取一個(gè)很小的截面積S，設(shè)在很短的時(shí)間間隔t內(nèi)，有N個(gè)光子垂直射入此面積，產(chǎn)生的光壓力為F，根據(jù)動(dòng)量定理  ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ②2分

根據(jù)光壓的定義   ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ③2分

根據(jù)光子能量E和動(dòng)量p的大小關(guān)系   ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ④2分

在地球軌道處、垂直于太陽(yáng)光方向的單位面積上的太陽(yáng)輻射功率   ????????????????????????????? ⑤2分

聯(lián)立解得   ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ⑥2分

（3）設(shè)地球半徑為r，則地球受到的光輻射壓力為  ????????????????????????????????????????????????? ⑦2分

聯(lián)立⑥⑦解得   ???????????????????????????????????????????????????????????????????? ⑧2分

式中P_s、r、c均為常量，可見(jiàn)地球所受的光輻射壓力和地球到太陽(yáng)的距離R的平方成反比?????????? ⑨2分