2004年江苏省高考物理模拟试卷（4月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
B．太阳光谱中的暗线说明太阳内部有与这些暗线相对应的元素
C．用单色光做双缝干涉实验，在装置不变的情况下，红光条纹间距大于蓝光条纹间距
D．在核反应中放出的能量（即γ光子）是由质量亏损转化而来的

2. 难度：中等

对于分子动理论和物体内能理解，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换
C．布朗运动是液体分子运动的反映，它说明分子永不停息地做无规则运动
D．扩散现象说明分子间存在斥力

3. 难度：中等

一个受激发的原子核放出γ射线以后，将（ ）
A．改变原子序数
B．改变元素的化学性质
C．改变原子核的电量
D．改变原子核的能量

4. 难度：中等

已知某理想气体的内能E与该气体分子总数N和热力学温度T的乘积成正比，即E=kNT（k为比例常量），现对一有孔的金属容器加热，加热前后容器内气体质量分别为m₁：m₂，则加热前后容器内气体的内能之比E₁：E₂为（ ）
A．m₁：m₂
B．m₂：m₁
C．1：1
D．无法确定

5. 难度：中等

如图沿x轴方向的一条细绳上有O、A、B、C四点，，，质点O在垂直于x轴方向做简谐运动，沿x轴传播形成横波．t=0时刻，O点开始向上运动，经t=0.2s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点才开始往上运动．由此可以判断，在t=2.5s时刻质点B和C的运动情况是（ ）

A．B点位于x轴下方
B．C点位于x轴上方
C．B点正向下运动
D．C点正向上运动

6. 难度：中等

科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上．从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说它是“隐居”着的，它是地球的“孪生兄弟”，由以上信息我们可以推知（ ）
A．这颗行星的公转周期与地球相等
B．这颗行星的自转周期与地球相等
C．这颗行星的质量等于地球的质量
D．这颗行星的密度等于地球的密度

7. 难度：中等

如图所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物体B并留在其中，在下列依次进行的四个过程中，由子弹、弹簧和A、B物块组成的系统，动量不守恒但机械能守恒的是（ ）
A．子弹射入木块过程
B．B物块载着子弹一起向左运动的过程
C．弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程
D．B物块因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长到最大的过程

8. 难度：中等

如图所示，正弦交流电经过整流器后，电流波形正好去掉了半周．这种单向电流的有效值为（ ）

A．2 A
B．A
C．A
D．1 A

9. 难度：中等

将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，根据此图提供的信息作出以下判断（ ）
A．摆球的摆动周期T=0.6 s
B．t=0.2 s摆球正好经过最低点
C．t=1.1 s摆球正好经过最低点
D．摆球摆动过程中机械能守恒

10. 难度：中等

铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置：能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图（甲）所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生电信号，被控制中心接收．当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图（乙）所示，则说明火车在做（ ）

A．匀速直线运动
B．匀加速直线运动
C．匀减速直线运动
D．加速度逐渐增大的变加速直线运动

二、解答题

11. 难度：中等

某位同学自制了一个螺旋测微计．由于没有车床加工精密螺纹，就找了一段细钢丝（直径为0.8mm），又找了一个细圆柱，在细圆柱上均匀涂上万能胶，然后在细圆柱上紧密绕排细钢丝作为螺栓．在螺栓上再紧密绕排细钢丝和牛皮纸组成一个螺母．再通过其他工作，一个螺旋测微计终于成功了．问该螺旋测微计的固定刻度最小长度为______mm，若可动刻度分成20等份，则刻螺旋测微可准确到______mm．

12. 难度：中等

图甲中P是一根表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜的长陶瓷管，其长度约50cm，管外径约6cm，所用电阻膜材料的电阻率已知为ρ，管的两端有导电箍M、N．现有器材为：A．米尺、B．游标卡尺、C．螺旋测微器、D．电压表、E．电流表、F．电池组、G．滑动变阻器、H．电阻箱、I．电键和导线．请你设计一个测量该电阻膜厚度d的实验方案．
（1）所须选用的器材有：______．（填器材前的字母即可）
（2）在图乙中画出实验电路图（MN间的电阻膜的电阻约几个kΩ，滑动变阻器的总阻值为50Ω）
（3）所须测量的物理量有：______、______、______、______．
（4）根据实验数据计算电阻膜厚度d的表达式为：d=______．

13. 难度：中等

边长为L，粗细均匀的正方形金属线圈abcd，总电阻为R，质量为m，在光滑绝缘的水平面上以初速度v滑向一有边界的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向竖直向下，如图（俯视图）所示．已知线圈全部滑入磁场后速度为v，磁场的宽度大于L．
（1）从ab边刚进入磁场，到cd边将进入磁场前，线圈的运动是______
   A．加速运动   B．减速运动     C．匀速运动      D．先加速后匀速
（2）在ab边已进入磁场，cd边尚未进入磁场的某一时刻，线圈的速度为v/2，求此时线圈中的电流I．
（3）要保持线圈以速度v匀速滑出磁场，需要加一外力F．求所加外力F的大小．

14. 难度：中等

两束平行的细激光束，垂直于半圆柱透镜的平面射到半圆柱透镜上，如图所示，已知其中一条光线沿直线穿过透镜，它的入射点是O；另一条光线的入射点A，穿过透镜后两条光线交于P点，已知透镜在截面的圆半径为R，OA=R．
（1）画出光路图；
（2）求透镜材料的折射率．

15. 难度：中等

如图所示，一根轻绳上端固定在O点，下端拴一个重为G的钢球A，球处于静止状态．现对球施加一个方向向右的外力F，使球缓慢偏移，在移动中的每一刻，都可以认为球处于平衡状态．如果外力F方向始终水平，最大值为2G，试分析

（1）轻绳张力T的大小取值范围．
（2）在图中画出轻绳张力T与cosθ的关系图象．

16. 难度：中等

如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带负电且电量为q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，设q远小于Q，已知AB=h，小球滑到B点时速度大小为，求
（1）小球从A到B过程中电场力做的功．
（2）A、C两点电势差．

17. 难度：中等

1951年，物理学家发现了“电子偶数”，所谓“电子偶数”，就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统．已知正、负电子的质量均为m_e，普朗克常数为h，静电力常量为k．
（1）若正、负电子是由一个光子和核场相互作用产生的，且相互作用过程中核场不提供能量，则此光子的频率必须大于某个临界值，此临界值为多大？
（2）假设“电子偶数”中正、负电子绕它们质量中心做匀速圆周运动的轨道半径r、运动速度v及电子的质量满足量子化理论：
2m_ev_nr_n=n，n=1，2…，“电子偶数”的能量为正负电子运动的动能和系统的电势能之和，已知两正负电子相距为L时的电势能为．试求n=1时“电子偶数”的能量．
（3）“电子偶数”由第一激发态跃迁到基态发出光子的波长为多大？

18. 难度：中等

据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内．现按下面的简化条件来讨论这个问题：如图所示是一个截面为内径R₁=0.6m、外径R₂=1.2m的环状区域，区域内有垂直于截面向里的匀强磁场．已知氦核的荷质比=4.8×10⁷C/kg，磁场的磁感应强度B=0.4T，不计带电粒子重力．
（1）实践证明，氦核在磁场区域内沿垂直于磁场方向运动，速度v的大小与它在磁场中运动的轨道半径r有关，试导出v与r的关系式．
（2）若氦核沿磁场区域的半径方向，平行于截面从A点射入磁场，画出氦核在磁场中运动而不穿出外边界的最大圆轨道示意图．
（3）若氦核平行于截面从A点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场外边界，求氦核的最大速度．