2004-2005学年江苏省南通市四县市高三（上）联考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E₁=-54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示，在具有下列能量的光子中，能被基态氦离子吸收而使氦离子发生跃迁的是（ ）

A．10.2eV
B．40.8eV
C．51.0eV
D．43.2eV

2. 难度：中等

在点电荷形成的电场中，电势相等的地方，其电场强度的大小也相等．如图所示为某一点电荷电场中电场线的局部分布情况．现有一带电粒子（重力不计）自A向B运动，则下列判断中正确的是（ ）

A．粒子做匀变速直线运动
B．粒子做非匀变速直线运动
C．粒子的电势能一定减小
D．粒子动能的变化一定跟它所带的电量成正比

3. 难度：中等

若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是（ ）
A．如果保持其体积不变，温度升高，内能增加
B．如果保持其体积不变，温度升高，内能减小
C．如果保持其温度不变，体积增加，内能增大
D．如果保持其温度不变，体积增加，内能减小

4. 难度：中等

用两束频率相同但强度不同的紫外线照射两种不同的金属，假若它们都有光电子逸出，则（ ）
A．从逸出功较小的金属表面逸出的光电子的最大初动能一定较大
B．逸出功较小的金属产生的光电流强度一定较大
C．受强度较大的紫外线照射的金属产生的光电子最大初动能一定较大
D．受强度较大的紫外线照射的金属产生的光电流强度一定较大

5. 难度：中等

一个电子（质量为m、电荷量为-e）和一个正电子（质量为m、电荷量为e）经电场加速后以相等的动能E_k相向运动，并撞到一起，发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子．设产生光子的频率为v，若这两个光子的能量都是hv，动量分别为p和p'，下列关系式中正确的是（ ）
A．hv=mc²，p=p'
B．hv=mc²，p=-p'
C．hv=mc²+E_k，p=-p'
D．hv=（mc²+E_k），p=-p'

6. 难度：中等

如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F＞0表示斥力，F＜0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则（ ）
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加

7. 难度：中等

如图所示是一光敏电阻自动计数器的一部分电路示意图，其中R₁为光敏电阻，电流表为值班室的显示器，a、b之间接信号处理系统．当照射到光敏电阻R₁处的光消失时，显示器的电流I及ab端的电压u的变化情况是（ ）

A．I变大，u变大
B．I变小，u变小
C．I变小，u变大
D．I变大，u变小

8. 难度：中等

如图所示，（a）图表示光滑平台上，物体A以初速度v滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计，（b）图为物体A与小车B的v-t图象，由此可知（ ）

A．小车上表面长度
B．物体A与小车B的质量之比
C．A与小车B上表面的动摩擦因数
D．小车B获得的动能

9. 难度：中等

元素X是Y的同位素，都具有放射性，分别进行以下的衰变过程：，则下列说法正确的是（ ）
A．Q与S不再是同位素
B．x和R的原子序数可能相同
C．X和R的质量数可能相同
D．R的质子数大于上述所有任何元素

10. 难度：中等

如图所示，波源S₁在绳的左端发出频率为f₁、振幅为A₁的半个波形a，同时另一个波源S₂在绳的右端发出频率为f₂、振幅为A₂的半个波形b（f₁＜f₂，P为两个波源连线的中点．下列说法正确的是（ ）

A．这两列波中a波将先到达P点
B．两列波在P点叠加时P点的位移最大可达A₁+A₂
C．b的波峰到达S₁时，a的波峰还没有到达S₂
D．两列波相遇时，绳上位移可达A₁+A₂的点只有一个，此点在P点的左侧

二、填空题

11. 难度：中等

（1）利用图（a）装置可以测量重锤下落的加速度的数值．如图（b）所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为S，点A、C间的距离为S₁，点C、E间的距离为S₂，交流电的周期为T，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=    ．
（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是    （写出名称和符号），重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=    ．

12. 难度：中等

某同学设计了用如图甲所示电路测量量程为1V的电压表的内阻R_V（R_V在800-900Ω之间）．实验方法和步骤是：
①断开开关S，按图甲连接好电路；
②把滑动变阻器的触头P滑到b端；
③将电阻箱的阻值调到零；
④闭合开关S；
⑤调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为1V；
⑥调节电阻箱R的阻值使电压表示数为0.5V，读出此时电阻箱R的阻值，此值即为电压表的内电阻R_V的测量值；
⑦最后断开开关S．
实验室可供选择的实验器材有：
A．待测电压表
B．滑动变阻器：最大阻值1000Ω
C．滑动变阻器：最大阻值10Ω
D．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
E．电阻箱：最大阻值99.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
F．电池组：电动势约6V，内阻可忽略，以及导线和开关等．
按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：
（1）要使用本方法测量得比较精确，而且使用仪器个数最少，除了电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的B、C、D、E器材中选用     （用器材前的序号字母表示）．
（2）对于用上述方法测出的电压表内阻R_V的测量值R_测和真实值R_真及测量误差，下列说法中正确的是    ．
A．R_测＞R_真
B．R_测＜R_真
C．若R_V越大，测量值R_测相对于真实值R_真的误差就越大
D．若R_V越大，测量值R_测相对于真实值R_真的误差就越小
（3）图乙是本题提供选择的所有仪器实物，按你的选择连接成图甲所示的测量电路．

三、解答题

13. 难度：中等

载人飞船在起飞阶段，宇航员的血液处于超重状态，严重时会发生黑视，甚至危及生命．
（1）假设飞船起飞时的加速度大小为a=60m/s²，方向竖直向上，宇航员躺在飞船内的水平躺椅上，则躺椅对他的作用力约为他重力的多少倍？（g取10m/s²）
（2）为使宇航员适应（1）中的情况，必须进行专门训练，若训练时宇航员乘坐的座舱在水平面内做半径R=20m的匀速圆周运动，则座舱每分钟至少应转过多少圈？（取π²=10）

14. 难度：中等

如图所示，一束光线通过透明容器平行于液面射向液体内部的平面镜上，已知这种透明液体的折射率为，试求：
（1）光由这种液体射入空气时的临界角是多大？
（2）平面镜可以绕过0点且垂直于纸面的轴转动，为使光线能够从液体表面射出，平面镜与入射光的夹角α应满足什么条件？

15. 难度：中等

在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g=10m/s²）

16. 难度：中等

矩形线圈abcd的长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈总电阻R=5Ω，整个线圈位于垂直于线圈平面的匀强磁场内，并保持静止．

（1）若匀强磁场的磁感强度B随时间的变化如甲图所示，求线图的感应电动势ε及t=0.30s时线圈的ab边所受的安培力多大．
（2）若匀强磁场的磁感强度B随时间作正弦变化的规律如乙图所示，线圈1min产生多少热量？

17. 难度：中等

如图所示，在xoy平面内，第I象限中有匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴正方向，在x轴的下方有匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直于纸面向里，今有一个质量为m，电荷量为e的电子（不计重力），从y轴上的P点以初速度v垂直于电场方向进入电场．经电场偏转后，沿着与x轴正方向成45°进入磁场，并能返回到原出发点P．求：
（1）作出电子运动轨迹的示意图，并说明电子的运动情况．
（2）P点离坐标原点的距离h．
（3）电子从P点出发经多长时间第一次返回P点？

18. 难度：中等

如图所示，光滑的圆弧轨道AB、EF，半径AO、O′F均为R且水平．质量为m、长度也为R的小车静止在光滑水平面CD上，小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切．一质量为m的物体（可视为质点）从轨道AB的A点由静止下滑，由末端B滑上小车，小车立即向右运动．当小车右端与壁DE刚接触时，物体m恰好滑动到小车右端且相对于小车静止，同时小车与壁DE相碰后立即停止运动但不粘连，物体继续运动滑上圆弧轨道EF，以后又滑下来冲上小车．求：

（1）水平面CD的长度和物体m滑上轨道EF的最高点相对于E点的高度h；
（2）当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后，小车立即向左运动．如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零，最后物体m停在小车上的Q点，则Q点距小车右端多远？