2005年江苏省淮安市高三第四次调查物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

我们经常可以看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色容易引起人的视觉注意外，还有一个重要的原因，这一原因是红色光（ ）
A．比其他可见光更容易发生衍射
B．比其他可见光更容易发生干涉
C．比其他可见光的光子能量更大
D．比其他可见光更容易发生光电效应

2. 难度：中等

以下说法中正确的是（ ）
A．α粒子散射实验证实了原子核由质子和中子组成
B．天然放射现象证实了原子具有复杂的结构
C．在核反应中质量数和核电荷数一定都守恒
D．目前的核电站是利用裂变释放核能来发电的

3. 难度：中等

只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（ ）
A．阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量
B．阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度
C．阿伏加德罗常数、气体质量和体积
D．该气体的密度、体积和摩尔质量

4. 难度：中等

氢原子的核外电子由一个能级跃迁到另一个能级时，可能发生的情况有（ ）
A．放出光子，电子动能减小
B．放出光子，电子动能增大
C．吸收光子，原子势能增大
D．吸收光子，原子势能减小

5. 难度：中等

如图所示为光由玻璃射入空气中的光路图，直线AB与CD垂直，其中一条是法线．入射光线与CD的夹角为α，折射光线与CD的夹角为β，（α＞β，α+β≠90°），则该玻璃的折射率n等于（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

一个用于加速质子的回旋加速器，其D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，接在D形盒上的高频电源频率为f．下列说法正确的是（ ）
A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子

7. 难度：中等

如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体（不考虑分子势能）．将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能．下列说法正确的是（ ）
A．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体压强一定减小
B．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定减小
C．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表读数将变小
D．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则需加一定的力，说明气体分子间有引力

8. 难度：中等

在研究性学习活动中，高二某班学生进行了如下实验：从入口S处送入某一频率的声音，通过左右两条管道路径SAT和SBT，声音传到了出口T处并可以从T处监听声音．右侧的B管可拉出或推入以改变B管的长度，开始时左右两侧管关于S、T对称，从S处送入某一频率的声音后，将B管逐渐拉出，当拉出长度为l时，第一次听到最小的声音．令声速为v，则该声音的频率为：（ ）

A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

如图所示，AB是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度，仅在电场力的作用下，沿AB由A运动到B，其速度图象如下右图所示，下列关于A、B两点的电场强度E_A、E_B和电势φ_A、φ_B的判断正确的是（ ）
A．E_A＞E_B
B．E_A＜E_B
C．φ_A＞φ_B
D．φ_A＜φ_B

10. 难度：中等

如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上作振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长．则物体在振动过程中（ ）
A．物体在最低点时的弹力大小应为2mg
B．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
C．弹簧的最大弹性势能等于2mgA
D．物体的最大动能应等于mgA

二、解答题

11. 难度：中等

气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
a．用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B；
b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
d．用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L₁；
e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t₁和t₂；
（1）实验中还应测量的物理量是______；
（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是______；
（3）利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式．如果不能，请说明理由．

12. 难度：中等

某同学测量一只未知阻值的电阻．
 
①他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示，请你读出其阻值大小为______Ω．为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？
答：______．
②若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为10Ω．图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．
③该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将______ （填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值．

13. 难度：中等

天文工作者观测某行星的半径为R₁，自转周期为T₁，它有一颗卫星，轨道半径为R₂，绕行星公转周期为T₂，求：
（1）该行星的平均密度；
（2）该行星的同步卫星的速度．

14. 难度：中等

如图所示，一条不可伸长的轻绳长为L，一端用手握住，另一端系一质量为m的小球．今使手握的一端在水平桌面上做半径为R，角速度为ω的匀速圆周运动，且使绳始终与半径为R的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，若人手做功的功率为P，求：
（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小；
（2）小球在运动过程中受到的摩擦力的大小．

15. 难度：中等

如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L₁=4cm，板间距离d=1cm．板右端距离荧光屏L₂=18cm，（水平偏转电极上不加电压，没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v=1.6×10⁷m/s，电子电量e=1.6×10^-19C，质量m=0.91×10^-30kg．
（1）要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大？
（2）若在偏转电极上加u=27.3sin100πt （V）的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴上能观察到多长的线段？

16. 难度：中等

如图所示，在xy平面上，一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于xy平面向内．在O处原来静止着一个具有放射性的原子核₇¹³N（氮），某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核．已知正电子从O点射出时沿x轴正方向，而反冲核刚好不会离开磁场区域，正电子电荷量为e．不计重力影响和粒子间的相互作用．
（1）试写出₇¹³N的衰变方程；（2）求正电子离开磁场区域时的位置．

17. 难度：中等

如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M=20kg．从水枪中喷出的水柱的横截面积为S=10cm²，速度为v=10m/s，水的密度为ρ=1.0×10³kg/m³．若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中．当有质量为m=5kg的水进入小车时，试求：
（1）小车的速度大小；
（2）小车的加速度大小．

18. 难度：中等

如图甲所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为B．边长为l的正方形金属框abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的U形金属框架MNPQ（下简称U形框），U形框与方框之间接触良好且无摩擦．两个金属框每条边的质量均为m，每条边的电阻均为r．
（1）将方框固定不动，用力拉动U形框使它以速度v垂直NP边向右匀速运动，当U形框的MQ端滑至方框的最右侧（如图乙所示）时，方框上的bc两端的电势差为多大？此时方框的热功率为多大？
（2）若方框不固定，给U形框垂直NP边向右的初速度v，如果U形框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少？
（3）若方框不固定，给U形框垂直NP边向右的初速度v（v＞v），U形框最终将与方框分离．如果从U形框和方框不再接触开始，经过时间t方框最右侧和U形框最左侧距离为s．求两金属框分离后的速度各多大．