2010年浙江省溫州市高三理科綜合競賽物理部分試題和詳細解析單元測試

1、2010年溫州市高三理科綜合競賽物理部分試題和詳細解析一、單項選擇題14、下列說法正確的是 A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)B.盧瑟福的粒子散射實驗可以估測原子核的大小C.大量氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時，可以產(chǎn)生4種不同頻率的光子D.當鈾塊的體積小于臨界體積時就會發(fā)生鏈式反應(yīng)，瞬時放出巨大能量答案：B太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的聚變反應(yīng)；大量氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時，可以產(chǎn)生2種不同頻率的光子；發(fā)生鏈式反應(yīng)時，鈾塊的體積必須大于臨界體積。15、如圖所示，質(zhì)量為m的回形針系在細線下端被磁鐵吸引保持靜止，此時細繩與豎直方向的夾角為，則下列說法中

2、正確的是 A回形針平衡時受到磁體對它的磁力和繩的拉力作用，兩力合力的方向向上偏右B回形針平衡時受到磁體對它的磁力和繩的拉力作用，兩力合力的方向向上偏左C現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱，細繩與豎直方向的夾角減小，原因是回形針加熱后，分子電流排列無序了D現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱，細繩與豎直方向的夾角為減小，原因是回形針加熱后，分子電流消失了答案：C 回形針平衡時受到磁體對它的磁力和繩的拉力作用，兩力合力與重力平衡，所以方向豎直向上，AB項錯誤；用點燃的火柴對回形針加熱，回形針磁性會減弱是因為分子電流排列無序了，所以C項正確。16、圖示為一個內(nèi)、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶

3、電量為。取環(huán)面中心O為原點，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸。設(shè)軸上任意點P到O點的的距離為x，P點電場強度的大小為E。下面給出E的四個表達式（式中k為靜電力常量），其中只有一個是合理的。你可能不會求解此處的場強E，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，E的合理表達式應(yīng)為R1POR2xA.ks5uB.C. D.答案：A09北京 微元法、對稱性的應(yīng)用。 圓環(huán)電荷在x軸上激發(fā)的場強一定是沿著x軸方向，且為每部分場強在x軸上分量相加，而y軸上的分量則因?qū)ΨQ關(guān)系而相互抵消為零?？招木鶆驇щ妶A環(huán)在P點激發(fā)的場強E等于半徑為R2的實心均勻帶電圓面在P點激發(fā)的場強E1與放在關(guān)于P

4、點對稱的半徑為R1的實心均勻帶電圓面在P點激發(fā)的場強E2之差，即E=E1-E2。所以場強式中應(yīng)該出現(xiàn)相減的關(guān)系式，于是選項C、D被排除。 當R1=0時，此時帶電圓環(huán)演變?yōu)閹щ妶A面。對于B選項而言：當R1=0時，E<0沿x軸負向(設(shè)為正)。實際上E0沿x軸正向(設(shè)為正)，所以B選項錯誤。17、如圖所示，在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m，半徑為r，電阻為R的均勻金屬環(huán)，以v0的初速度向一磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場滑去（磁場寬度d>2r）。圓環(huán)的一半進入磁場歷時t秒，這時圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則t秒末圓環(huán)中感應(yīng)電流的瞬時功率為A. Bdv0rB.C. D. 答案：Bt秒末圓環(huán)中感應(yīng)電動勢

5、為由能量守恒知，減少的動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱：t秒末圓環(huán)中感應(yīng)電流的功率為二、多項選擇題18、如圖所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個豎直擋板擋住。現(xiàn)有一個力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運動，忽略一切摩擦，以下說法中正確的是 A若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零B若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零C斜面和擋板對球的彈力的合力等于maD斜面對球的彈力不僅有，而且是一個定值mgN斜N擋a答案：D對球：BC紫紅ddA19、如圖所示，截面為ABC的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中，寬度均為d的紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個直角邊AB，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于AB邊的光屏

6、，屏的距離遠近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條光帶，可能是A紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬B紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬C紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬D紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬答案：ABBC紫紅ddA紅紫BC紫紅ddA紅紫由和知，作出下列兩種情況的光路圖。20、如圖，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動。在移動過程中，下列說法正確的是. F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和. F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢能FmgNfva.

7、F對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力做的功之和答案：CD07海南在木箱移動過程中，受力如圖所示。這四個力中，有重力、拉力和摩擦力做功。重力做負功使重力勢能增加，摩擦力做負功產(chǎn)生內(nèi)能。因為物體加速運動，根據(jù)動能定理，合力做的正功等于動能的增量。而機械能等于動能與重力勢能之和，所以AB錯誤，CD正確。2x/m圖1y/cmQP1053461t/s圖2y/cm02321、一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質(zhì)點的橫坐標分別為x=1.5m和x=4.5m。.P點的振動圖像如圖2所示。在下列四幅圖中，Q點的振動圖像可能是1t/sAy/cm0231t/sBy/cm0231t/s

8、Cy/cm0231t/sDy/cm023答案：BC09全國波的波長為4m，PQ兩點間的距離為3m，當波沿x軸正方向傳播時，當P在平衡位置向上振動時，Q點此時應(yīng)處于波峰，B正確。當沿x軸負方向傳播時，P點處于平衡位置向上振動時，Q點應(yīng)處于波谷，C正確。三、非選擇題22、（18分）位移傳感器（接收器）小車位移傳感器（發(fā)射器）重物軌道位移傳感器（接收器）小車力傳感器位移傳感器（發(fā)射器）重物軌道（8分）在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端。實驗中把重物的

9、重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實驗四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)。F/Na/ms-21.002.04.02.06.03.04.05.0a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00（1）實驗中使用位移傳感器和計算機，可以便捷地獲取信息和處理信息，所獲取的信息是；（2）在坐標紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（3）從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當之處是：_ _；（4）如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器，如圖（b）所示。從理論上分析，該實驗圖線的斜率將_。（填“變大”，“變小”，“不變”）F/Na/ms-21.002.04.02.

10、06.03.04.05.0答案：（1）在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移（2）見右圖（3）平衡摩擦力時傾角過大（理由：F=0時，就有a）（4）變大（理由：對重生物0jf 力做功。重力做負功使重力勢能增加，摩擦力做負功產(chǎn)生熱物，原來是把重物的重力作為拉力F，后來是用力傳感器直接測F，因為，所以用F數(shù)值作出的圖象斜率變大）（10分）在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻實驗中，備有下列器材：A待測的干電池（電動勢約為1.5 V，內(nèi)電阻小于1.0 ）B電流表A1（量程03 mA，內(nèi)阻Rg110）C電流表A2（量程00.6 A，內(nèi)阻Rg20.1）A1R0A2A2R0A1（a）（b）甲D滑動變阻器R1（020，10 A）

11、 E滑動變阻器R2（0200，l A）F定值電阻R0（990） G開關(guān)和導(dǎo)線若干 1.2 1.0I2/A00.2 1.3 1.4 1.5I1/mA乙 1.10.10.30.40.5（1）某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設(shè)計了如圖甲所示的（a）、（b）兩個參考實驗電路，其中合理的是_圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準確地進行測量，滑動變阻器應(yīng)選_（填寫器材前的字母代號）。（2）圖乙為該同學根據(jù)（1）中選出的合理的實驗電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，且I2的數(shù)值遠大于I1的數(shù)值），則由圖線可得被測電池

12、的電動勢E_V，內(nèi)阻r_。（3）若將圖線的縱坐標改為_，則圖線與縱坐標軸的交點的物理含義即為電動勢的大小。答案：（1）b， D 1.2 1.0I2/A00.2 1.3 1.4 1.5I1/mA乙 1.10.10.30.40.5用R0與電流表串聯(lián)改裝成電壓表，用外接法時，RA越小，RV越大誤差越小，所以選（b）圖。因E只有1.5V，故用小電阻的滑動變阻器。（2）1.48（士0.04）V，0.84（士0.03）把圖線向縱坐標延長，讀取縱截距1.47mA。改裝后的電壓表的讀數(shù)，內(nèi)阻（3）I1（R0Rg1）（理由：改裝后的電壓表的讀數(shù)）m( a ) ( b ) 0a0a/ms-2v/ms-123、（1

13、4分）如圖（a），質(zhì)量m的物體沿傾角的固定粗糙斜面由靜止開始向下運動，風對物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風速v的關(guān)系如圖（b）所示。求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)m；（2）比例系數(shù)k。答案：09上海（1）對初始時刻：mgsinqmmgcosqma0 解得：； （2）對末時刻：v=，a=0mgsinqmNkvcosq0 又Nmgcosqkvsinq解得：CBAF30024、（18分）如圖所示，可視為質(zhì)點的三物塊A、B、C放在傾角為300、長L=2m的固定斜面上，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上，三物塊的質(zhì)量分別

14、為mA0.80kg、mB0.64kg、mC0.50kg，其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB4.0×10-5C、qC2.0×10-5C且保持不變，開始時三個物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用。如果選定兩點電荷在相距無窮遠處的電勢能為零，則相距為r時，兩點電荷具有的電勢能可表示為?，F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上一直作加速度a1.5m/s2的勻加速直線運動，經(jīng)過時間t0，力F變?yōu)楹懔?，當A運動到斜面頂端時撤去力F。已知靜電力常量k9.0×109N·m2C2，g10m/s2。求：（1）未施加力F時物塊B、C間的距離；（2）t0時間內(nèi)A上

15、滑的距離；（3）力F對A物塊做的總功。答案：（1）A、B、C處于靜止狀態(tài)時，設(shè)B、C間距離為L1， 則 C對B的庫侖斥力 以A、B為研究對象，根據(jù)力的平衡 聯(lián)立解得 L1=1.0m （2）給A施加力F后， A、B沿斜面向上做勻加速直線運動，C對B的庫侖斥力逐漸減小，A、B之間的彈力也逐漸減小。經(jīng)過時間t0，B、C間距離設(shè)為L2，A、B兩者間彈力減小到零，此后兩者分離，力F變?yōu)楹懔?。則t0時刻C對B的庫侖斥力為 以B為研究對象，由牛頓第二定律有 聯(lián)立解得 L2=1.2m則t0時間內(nèi)A上滑的距離 （3）設(shè)在t0時間內(nèi)，末速度為v1，變力F對A物塊做的功為W1，由動能定理有 而 由式解得 J 經(jīng)過時

16、間t0后，A、B分離，力F變?yōu)楹懔?，對A由牛頓第二定律有 恒力F對A物塊做的功 由式代入數(shù)據(jù)得 則力F對A物塊做的功 AOxyv0v0EECAx=2l0Cx=2l025、（22分）如圖所示的直角坐標系中，在直線x2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻強電場，其中x軸上方的電場方向沿y軸負方向，x軸下方的電場方向沿y軸正方向。在電場左邊界上A(2 l0，l0)到C(2 l0，0)區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電量為q、質(zhì)量為m的粒子。從某時刻起由A點到C點間的粒子，依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場。若從A點射入的粒子，恰好從點A(0，l0)沿x軸正方向射出電場，其軌跡如圖。不計粒

17、子的重力及它們間的相互作用。（1）求勻強電場的場強E；（2）求在AC間還有哪些位置的粒子，通過電場后也能沿x軸正方向運動?AOxyv0v0EECAx=2l0Cx=2l0（3）若以直線x=2l0上的某點為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于xOy平面向里的勻強磁場，使沿x軸正方向射出電場的粒子，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，都能通過直線x=2l0與圓形磁場邊界的一個交點處，而便于被收集，則磁場區(qū)域的最小半徑是多大？相應(yīng)的磁感應(yīng)強度B是多大？答案：（1） 設(shè)軌跡與x軸的交點為，根據(jù)運動軌跡和對稱性可得 由過程中： x軸方向 y軸方向 解得： xv0AOCAx=-2l0Cx=2l0v0AOyCAx=-2l0Cx=2l0v0v0yx（2）從上圖得從電場射出時的速度方向也將沿x軸正方向所滿足的條件為：設(shè)到C點距離為y處射出的粒子通過電場后也沿x軸正