2006-2007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

下列关于原子结构的说法正确的是（ ）
A．汤姆生发现电子并提出原予的核式结构学说
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原予核的组成
C．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是完一致的
D．玻尔理论的局限性是保留了过多的经典物理理论

2. 难度：中等

关于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是固体分子的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动
B．一定质量的理想气体在等温变化时，内能不改变，与外界不发生热交换
C．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
D．扩散现豫说明分子间存在斥力

3. 难度：中等

小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的交流电先通过升压变压器升压，再通过远距离输电把电能输送到用户附近的降压变压器，经降压后输送至用户．设变压器均可看成理想变压器，当用户的用电器增加时（ ）
A．发电机的输出功率变小
B．降压变压器初级线圈两端的电压变小
C．升压变压器次级线圈两端的电压变小
D．高压输电线路的功率损失变小

4. 难度：中等

图甲是一列列横波在t=0时刻的波形图，图乙是此波传播方向上某个质点从t=0时刻开始的振动图象，以卜说法正确的是（ ）

A．若横波沿x轴的负方向传播，则图乙能描述质点b的振动情况
B．若横波沿x轴的正方向传播，则图乙能描述质点c的振动情况
C．若横波沿x轴的正方向传播，t=O时刻质点d的运动方向沿y轴的正方向
D．从图乙可知，t=8T/3时刻该质点的运动方向沿y轴的负方向

5. 难度：中等

下列关于氢光谱的叙述，正确的是（ ）
A．从光谱上看，氢原子辐射光波的频率只有若干分立的值
B．稀薄氢气通电时能发出连续谱
C．氢原子从低能级向高能级跃迁时产生原子光谱
D．分子状态的氢光谱和原予状态的氢光谱具有完全相同的特征

6. 难度：中等

超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成，原理图如图所示．当通过超导部件的电流大于其临界电流，I_C时超导部件由超导态（可认为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制电力系统的故障电流．超导部件正常态电阻R₁=7.5Ω，临界电流I_C=0.6A，限流电阻R₂=15Ω，灯泡L上标有“6V 3W”，电源电动势E=7V，内阻r=2Ω，电路正常工作．若灯泡L突然发生短路，则下列说法正确的是（ ）

A．灯泡L短路前通过R₁的电流为1/3A
B．灯泡L短路后超导部件电阻为零
C．灯泡L短路后通过R₁的电流为2/3A
D．灯泡L短路后通过R₁的电流为1A

7. 难度：中等

“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子，核内一个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子（其质量小于电子    质量且不带电）．若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”（电子的初动量可不计），则（ ）

A．生成的新核与衰变前的原子核质量数相同
B．生成新核的核电荷数增加
C．生成的新核与衰变前的原子核互为同位素
D．生成的新核与中微子的动量大小相等

8. 难度：中等

如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的理想气体，气缸与活塞均具有良好的绝热性能．将一个热敏电阻置于气缸中（热敏电阻的阻值随温度的升高而减小），热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止．现将沙桶底部开一小孔使沙子缓慢漏出，下列说法正确的是（ ）

A．气体体积减小，压强增大
B．气体对外界做正功，气体内能减小
C．外界对气体做正功，气体内能增大
D．欧姆表指针逐渐向右偏转

9. 难度：中等

极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是（ ）
A．可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小
B．可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小
C．可能是粒子的带电量减小
D．南北两极的磁感应强度较强

10. 难度：中等

如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为θ，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路．若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

如图所示，一质量为m、带电量为q的物体处于场强按E=E-kt（E、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t=0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（ ）
A．物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B．物体开始运动后加速度不断增加
C．经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D．经过时间，物体运动速度达最大值

二、解答题

12. 难度：中等

（1）图（a）所示螺旋测微器的读数为______ mm；图（b）所示游标卡尺的读数为______ cm．

（2）如图C示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P₁、P₂确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P₃，使P3挡住P₁、P₂的像，连接OP₃．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．
①设AB的长度为L₁，AO的长度为L₂，CD的长度为L₃，DO的长度为L₄，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量______，则玻璃砖的折射率可表示为______．
②该同学在插大头针P₃前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将______ （填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

13. 难度：中等

在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.5Ω）
B．电流表G（满偏电流2mA，内阻10Ω）
C．电流表A（0～0.6A，内阻约0.1Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～20Ω，10A）
E．滑动变阻器R₂（0～100Ω，1A）
F．定值电阻R₃=990Ω
G．开关、导线若干
（1）为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器______ （填写序号）；
（2）请在下面所给方框内（图1）画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图；
（3）某同学根据他设计的实验测出了六组I₁（电流表G的示数）和I₂（电流表A的示数），请在所给坐标纸上（图2）做出I₁和I₂的关系图线；
（4）由图线可求得被测电池的电动势E和内阻r．

序号	1	2	3	4	5	6
I1/mA	1.40	1.36	1-35	1.28	1.20	1.07
I2/A	0.10	0.1 5	0.23	0.25	0.35	0.50

14. 难度：中等

太阳系以外存在着许多恒星与行星组成的双星系统．它们运行的原理可以理解为，质量为M的恒星和质量为m的行星（M大于m），在它们之间的万有引力作用下有规则地运动着．如图所示，我们可认为行星在以某一定点c为中心、半径为a的圆周上做匀速圆周运动（图中没有表示出恒星）．设万有引力常量为G，恒星和行星的大小可忽略不计．
（1）试在图中粗略画出恒星运动的轨道和位置；
（2）试计算恒星与点c间的距离和恒星的运行速率v．

15. 难度：中等

利用气体自激导电发光的霓虹灯，加上80V以上的电压才会点亮．利用图示1电路，可以在短时间内点亮霓虹灯．已知干电池电动势6V，内阻5Ω，线圈电阻35Ω，电路中线圈以外回路的电感可忽略不计．先开关闭合，经过一段时间，回路中电流为一定值；再断开开关，霓虹灯短时间内点亮，其I--U特性曲线如图2所示．试求：

（1）闭合开关后，电路中的稳定电流值；
（2）在图中标出断开开关瞬间，流过霓虹灯的电流方向
（3）断开开关瞬问，线圈产生的感应电动势．

16. 难度：中等

如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中．一质量为m、带电荷量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小为E（E小于）．
（1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．
（2）证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E无关，且为一常量．

17. 难度：中等

自由电子激光器原理如图所示，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两磁铁相互紧靠且极性相反．电子在磁场力作用下“扭动”着前进，每“扭动”一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量损失），两端的反射镜使光子来回反射，最后从透光的一端发射出激光．
（1）若激光器发射激光的功率为P=6.63×10⁹W，频率为f=10¹⁶Hz，试求该激光器每秒发出的光子数（普朗克常量h=6.63×10^-34J．s）；
（2）若加速电压U=1.8×10⁴V，电子质量m=9.0×10^-31kg，电子电量e=1.6×10^-19c，每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度B=9.0×10^-4T，每个磁极左右宽L₁=0.30m，垂直纸面方向长L₂=1．Om．当电子从正中央垂直磁场方向射入时，电子可通过几对磁极？

18. 难度：中等

如图（甲）所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L₁=0.4m，导轨平面与水平面成θ=30角，下端通过导线连接阻值R=0.6Ω的电阻．质量为m=0.2kg、阻值r=0.2Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平同 向上的磁场中，取g=lOm/s²．

（1）若金属棒距导轨下端L₂=0.5m，磁场随时间变化的规律如图（乙）所示，为保持金属棒静止，试求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时问变化的关系
（2）若所加磁场的磁感应强度大小恒为B’，通过额定功率Pm=l OW的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力，使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动，经过 0.5s电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变．金属棒运动的v-t图象如图（丙）所示．试求磁感应强度B’的大小和0.5s内电动机牵引力的冲量大小．

19. 难度：中等

如图（甲）所示，小物块m₁与m₂通过一轻弹簧相连，静止于固定的光滑水平长木板上，物块m₁与固定在长木板上的竖直挡板接触．现将小物块m₃正对物块m₁与m₂的方向以初速度v运动，与物块m₂发生无机械能损失的碰撞．已知物块m₁与m₂的质量均为m，物块m₃的质量为m/3，弹簧的劲度系数为k，且下述过程中弹簧形变始终在弹性限度内．

（1）试求在碰后过程中物块m₃的速度和物块m₁的最大速度；
（2）若只将长木板右端抬高，变成倾角为θ的固定斜面，如图（乙）所示，物块m₁、m₂处于静止状态，现让物块m₃从长木板上的A点静止释放，与物块m₂相碰后粘合在一起，为使物块m₂、m₃向上反弹到最大高度时，物块
m₁对挡板的压力恰为零，则A点与碰撞前物块m₂的距离为多大？整个运动过程中弹簧最多比原来增加多少弹性势能？