2007年江苏省南京市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列叙述和热力学定律相关，其正确的是（ ）
A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
B．第二类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
C．电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律
D．气体可以从单一热源吸热，并全部用来对外做功，而不引起其它变化

2. 难度：中等

氢原子发出a、b两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图所示，若a光是由能级n=5向n=2跃迁时发出时，则b光可能是（ ）

A．从能级n=4向n=3跃迁时发出的
B．从能级n=4向n=2跃迁时发出的
C．从能级n=6向n=3跃迁时发出的
D．从能级n=6向n=2跃迁时发出的

3. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20：1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V，40W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则（ ）

A．电源输出功率为800W
B．电流表的示数为A
C．电流表的示数为A
D．原线圈端电压为11V

4. 难度：中等

在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（₈₆²²²Rn），由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42：1，如图所 示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个（ ）

A．Rn→Fr
B．Rn→Po
C．
D．

5. 难度：中等

如图，位于水平桌面上的木板P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间动摩擦因数为μ，P与桌面之间的动摩擦因数为2μ，木板P与物块Q的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（ ）
A．3μmg
B．4μmg
C．5μmg
D．6μmg

6. 难度：中等

已知金属甲发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系如直线1所示．现用某单色光照射金属甲的表面，产生光电子的最大初动能为E₁，若用同样的单色光照射乙表面，产生的光电子的最大初动能为E₂，如图所示，则金属乙发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系图应是（ ）
A．a
B．b
C．c
D．a、b、c都可能

7. 难度：中等

下列有关分子热运动以及气体状态参量的描述，正确的有（ ）
A．在分子力作用范围内，随着分子间距离增大，分子间的引力和斥力都减小
B．分子间距离越大，分子间势能越小，分子间距离越小，分子间势能越大
C．一定质量的理想气体温度升高时，分子的平均动能增大，从而压强一定增大
D．一定质量的理想气体体积变小时，单位体积的分子数增多，但压强可能变小

8. 难度：中等

图中为一“滤速器”装置示意图．a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO'运动，由O'射出．不计重力作用．可能达到上述目的办法是（ ）
A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里
B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里
C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外
D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外

9. 难度：中等

双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S₁和S₂与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S₁和S₂的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹．如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是（ ）

A．O点处是红光的亮条纹
B．O点处不是蓝光的亮条纹
C．红光的第一条亮条纹在P点的上方
D．蓝光的第一条亮条纹在P点的上方

10. 难度：中等

波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波，S、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1m的9个质点，t=0时刻各质点均处于平衡位置，如图所示．已知波的传播速度大小为1m/s，当t=1s时波源S第一次达最高点，则t=4.6s这一时刻（ ）

A．质点a的速度正在增大
B．质点b′的运动方向向下
C．质点c的加速度正在增大
D．质点c′与质点a振动状态相同

11. 难度：中等

如图所示，在匀强电场中有一半径为R的圆O，场强方向与圆O所在平面平行，场强大小为E．电荷量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成α角的弦，则（ ）

A．匀强电场的方向沿AC方向
B．匀强电场的方向沿OC方向
C．从A到C电场力做功为2qERcosα
D．从A到C电场力做功为2qER cos²α

二、解答题

12. 难度：中等

Ⅰ用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P₁、P₂，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P₁的像被P₂的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P₃和P₄，使P₃挡住P₁和P₂的像，P₄挡住P₃以及P₁和P₂的像，在纸上已标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如下图所示（O为两圆弧圆心，图中已画出经过P₁、P₂点的入射光线）
（1）在图上补画出所需的光路．
（2）为了测出玻璃璃砖的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角．
（3）用所测物理量计算折射率的公式n=______．
Ⅱ图甲是一位同学在实验室中拍摄的小球作平抛运动的频闪照片的一部分，由于照相时的疏忽，没有摆上背景方格板，图中方格是后来用尺子在相片上画的（图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向），每小格的边长均为5mm．为了补救这一过失，他用一把米尺、两个三角板对小球的直径进行了测量，如图乙所示．（取重力加速度g=10m/s²）则
（1）小球直径是______mm；（2）照相时闪光频率为______Hz；
（3）小球作平抛运动的初速度为______m/s．

13. 难度：中等

电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关，图甲是研究它们关系的实验电路．为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分），电源的内阻就是蓄电池的内阻和定值电阻R之和，并用r表示，电源的电动势用E表示．

（1）在图乙中按图甲连线，组成实验电路．
（2）下表是某实验小组在实验中记录的几组数据，根据这些数据在方格纸中画出该电源的U-I特性曲线，并在图中读出电动势E=______V，电源内电阻r=______Ω．
（3）根据表中数据描绘出电源输出功率P跟外电路电阻R的关系曲线．分析该电源输出功率的最大值约为______W，此时外电路电阻约为______Ω．

I（A）	0.12	0.20	0.28	0.36	0.44	0.52	0.60	0.68
U（V）	3.41	3.00	2.60	2.20	1.80	1.40	1.31	0.60
（Ω）	28.42	15.00	9.29	6.11	4.09	2.69	2.16	0.88
UI （W）	0.41	0.60	0.73	0.79	0.79	0.73	0.78	0.41

14. 难度：中等

物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应．根据这一理论，在太阳内部4个氢核（₁¹H）转化成一个氦核（₂⁴He）和两个正电子（₁e）并放出能量．已知质子质量m_P=1.0073u，α粒子的质量m_α=4.0015u，电子的质量m_e=0.0005u． 1u的质量对应931.5MeV的能量．
（1）写出该热核反应方程；
（2）一次这样的热核反应过程中释放出多少兆电子伏的能量？（结果保留四位有效数字）．

15. 难度：中等

如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω；电阻R₁=10Ω，R₂=10Ω，R₃=30Ω，R₄=35Ω；电容器的电容C=10μF．电容器原来不带电．求接通电键K并达到稳定这一过程中流过R₄的总电量．

16. 难度：中等

如右图所示，用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑水平地面上运动，弹簧处于原长，质量4kg的物块C静止在前方，B与C碰撞后二者粘在一起运动．在以后的运动中，求：
（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度多大？
（2）弹性势能的最大值是多大？
（3）A的速度有可能向左吗？为什么？

17. 难度：中等

物理学中库仑定律和万有引力定律有相似的表达形式．对带异种电荷的两粒子组成的系统而言，若定义相距无穷远处电势能为零，则相距为r时系统的电势能可以表示为E．
（1）若地球质量为m₁，某人造地球卫星质量为m₂，也定义相距无穷远处引力势能为零，写出当地心与卫星相距R时该系统引力势能表达式．（地球可看作均匀球体，卫星可看成质点）
（2）今有一颗卫星贴着地球表面绕行时速度大小为v=7.90km/s，当该卫星在离地面高度为h=3R_地处绕行时，绕行速度v为多大？（R_地为地球半径）
（3）若在离地面高度为3R_地处绕行的卫星质量为1t，则至少需要对该卫星补充多大的能量才能使其脱离地球的束缚？

18. 难度：中等

在如图所示的水平导轨（摩擦、电阻忽略不计）处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感强度B，导轨左端的间距为L₁=4l，右端间距为L₂=4l，两段导轨均足够长．今在导轨上放置AC、DE两根导体棒，质量分别为m₁=2m，m₂=m．电阻分别为R₁=4R，R₂=R．若AC棒以初速度v向右运动，求：
（1）定性描述全过程中AC棒的运动情况
（2）两棒在达到稳定状态前加速度之比是多少？
（3）运动过程中DE棒产生的总焦耳热Q_DE．

19. 难度：中等

在光滑绝缘的水平台面上，存在平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E．水平台面上放置两个静止的小球A和B（均可看作质点），两小球质量均为m，A球带电荷量为+Q，B球不带电，A、B连线与电场线平行．开始时两球相距L，在电场力作用下，A球开始运动（此时为计时零点，即t=0），后与B球发生对心碰撞，碰撞过程中A、B两球总动能无损失．设在各次碰撞过程中，A、B两球间无电量转移，且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力．
（1）第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大？
（2）分别在甲、乙坐标系中，用实线作出A、B两球从计时零点到即将发生第三次碰撞这段过程中的v-t图象．要求写出必要的演算推理过程．
（3）从计时零点到即将发生第三次碰撞这段过程中电场力共做了多少功？
（4）若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面（v=0时刻除外），可以在水平面内加一与电场正交的磁场．请写出磁场B_（t）与时间t的函数关系．（不考虑相对论效应）