2007年江苏省扬州市高三调研物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

由两个完全相同的波源S₁与S₂发出的两列机械波在某时刻的情况如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，下列说法正确的是（ ）
A．处于波谷与波谷相遇处质点振动一定最弱
B．处于波峰与波峰相遇处的质点振动一定最强
C．振动最强的质点的位移始终最大，大小为每一列波振幅的2倍
D．振动最弱的质点就是该时刻处于波峰与波谷的交点，除此之外没有其它质点

2. 难度：中等

一细光束中包含有红和蓝两种单色光，由真空中以不等于O°的相同入射角照射到透明的平 板玻璃上表面，透过玻璃板后，又射出到真空中，则下列说法中正确的是（ ）
A．进入玻璃板的光线从玻璃板的下表面射出时，红光和蓝光的折射角不同
B．红光在真空中的波长与在玻璃中的波长之比，小于蓝光在真空中的波长与在玻璃中的波长之比
C．无论红光或蓝光，由真空射入玻璃后，其速度都变小，所以光子的能量都变小
D．红光在玻璃板中所经历的路程比蓝光的短

3. 难度：中等

地球和月亮可以看作是一个“双星”系统，它们都绕着同一点0做匀速圆周运动．已知地球质量是月亮质量的8l倍，地球球心与月亮球心之问的距离是地球半径R的60倍．则0点距地球球心的距离为（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

科学家根据考察，比较一致地认为6560万年前地球上发生的那次生物大灭绝是由一颗直径大约为lOkm、质量为l×10¹²t的小行星以20～30km/s的速度砸到地球上而导致的．这次释放的能量相当于6×10¹³t的TNT炸药所放出的能量．现假设有一颗直径lkm的小行星（密度和速度都和那颗6560万年前与地球发生碰撞的小行星一样）撞上了地球，在碰撞中释放的能量大约相当于（ ）
A．6×lO^l2t的TNT炸药所放出的能量
B．6×10¹¹t的TNT炸药所放出的能量
C．6×10¹⁰t的TNT炸药所放出的能量
D．6×10⁷的INT炸药所放出的能量

5. 难度：中等

如图所示，一个有两个不同副线圈的理想变压器，原线圈匝数为n_l=1100匝，两剐线圈的匝 数分别为n₂=20匝和n₃=70匝．原线圈接入220V交变电压，今将一额定电压为1OV的用电器接入变压器的副线圈输出端后能正常工作，则两个副线圈连接方式应是（ ）
A．只用一个副线圈，l、2作为输出端
B．只用一个副线圈，3、4作为输出端
C．将2，4连接，1、3作为输出端
D．将2、3连接，1、4作为输出端

6. 难度：中等

如图甲所示，带电粒子（不计重力）以水平向右的初速度v先通过有界匀强电场E，后通过有界匀强磁场B，再从磁场右边穿出，此过程中该粒子动能的改变量为E₁；若如图乙所示，将该匀强电场和匀强磁场区域正交叠加，再让该粒子以同样的初速度水平向右穿越叠加场区而从右边穿出，此过程中该粒子动能的改变量为E₂．比较场强的大小，下列说法中正确的是（ ）

A．一定有E_l＞E₂
B．一定有E_l=E₂
C．一定有E_l＜E₂
D．E₁＞E₂、E_l=E₂、E₁＜E₂都有可能

7. 难度：中等

如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动．一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止．现不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）．则在活塞移动过程中，下列说法正确的是（ ）

A．气缸内气体的分子平均动能变小
B．气缸内气体的压强变小
C．气缸内气体向外界放出热量
D．气缸内气体从外界吸收热量

8. 难度：中等

原子核自发地放出电子的现象称为β衰变．开始时科学家曾认为β衰变中只放出电子，即β粒子；后来发现这个过程中除了放出电子以外，还放出一种叫做“反中微子”的高速粒子，反中微子不带电．则（ ）
A．原子核能发生β衰变，说明原予核内含有电子
B．发生p衰变后的原子核的核子数不变，质子数却增加
C．静止的原子核发生β衰变时放出的能量大于β粒子与衰变后的核的动能之和
D．静止的原子核发生β衰变时β粒子与衰变后的核的动量矢量和一定为零

9. 难度：中等

如图所示为汞原子的能级图，一个自由电子的总能量为9.0ev，和处于基态的汞原子发生碰撞后（不计汞原子动量的变化），则电子剩下的能量可能为（碰撞系统无能量损失）（ ）
A．4.9 eV
B．4.1 eV
C．2.8 eV
D．O．2 eV

10. 难度：中等

某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过．为了保护输电线不至于被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过．电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是（ ）

A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的
B．若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的
C．若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的
D．若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的

11. 难度：中等

某位移传感器的工作原理如图1所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆P，通过理想电压表显示的数据来反映物体的位移x．设电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的长度为L，物体M以O点为平衡位置做简谐运动（取向右为正方向），振幅为，物体经过0点时P恰好位于滑动变阻器的中点．若电压表的示数U随时间#的变化关系如图2所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．在t₁时刻M具有正方向最大速度
B．在t₂时刻M的速度为零
C．在t_l时刻到t₂时刻时间内，M的加速度先减小后增大
D．在t_l时刻到t₂时刻时间内，M的加速度先增大后减小

二、解答题

12. 难度：中等

某同学做《测定匀变速直线运动的加速度》实验得到如图1所示的纸带，该同学按相等时间间隔取连续的几段位移，从它们的分界点将纸带剪断，将剪得的几段纸带按图2所示顺序贴在坐标中，各段紧靠但不重叠，然后可得到一条表示v-t关系的图线，从而求出加速度．

（1）在图2中给坐标轴标上合适的名称并注明单位；
（2）在图2中画出表示v--t关系的图线；
（3）该同学通过图象求出加速度的方法是______．

13. 难度：中等

现代数字电路的基本单元是逻辑电路，逻辑电路中最基本的电路叫做门电潞．门电路共有三种，分别是“与”门电路、“或”门电路和“非”门电路．如图甲所示，两个开关A、B串联起来控制同一灯泡L，显然，只有A与B同时闭合时，灯L才会亮．在这个事件中，A、B闭合是条件．灯三亮是结果．象这样一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系；如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系；输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑．能实现三种逻辑关系的电路分别叫“与”门电路、“或”门电路和“非”门电路．

（1）将两个开关的通断及灯泡的亮熄组合起来列在表格中，再用数学语言描述表中的关系，一般把开关接通定义为l，断开定义为0，灯泡亮为l，熄灭为0．这样就用数字描述了各种控制条件的组合及其控制结果，这种表nq真值表．根据图甲电路，请将此真值表补充完整．

条件		结果
开关A	开关B	灯泡L
	1
1
1	1

（2）利用图甲中器材，设计一种能表达“或”逻辑关系的电路（画在答题卡上的方框内）．
（3）实用的门电路是用半导体材料制成的．图乙中左边虚线框内是一个信号源，准备从A接入门电路，另一个相同的信号从B接人（图中未画出），Y是输出端．当开关接1时，信号源将一个信号电压接入门电路，接2时没有电压输入．请判断右边虚线框内表示的是何种门电路？答______
（4）逻辑电路在电子线路中有着重要的应用．某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路．天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭．图丙中R是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著减小．R是可调电阻，起分压作用．虚线框内为“非”门电路，它能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号．J为路灯总开关控制继电器，它在获得高电压时才动作（图中未画路灯电路）．
①当天黑时，R_G变______，非门电路获得______电压，J得到______电压．（填“大”、“小”或“高”、“低”）；
②如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，现要调节自动控制装置，使得它在天色较黑时才会自动接通开关，应将R调______ （填“大”或“小”）一些．

14. 难度：中等

一人在平板车上用水平恒力拉绳使重物能靠近自己，人相对于车始终不动，重物与平板车之间，平板车与地面之间均无摩擦．设开始时车和重物都是静止的，车和人的总质量为M=100kg，重物的质量m=50Kg，拉力F=200N．在拉力F的作用下，重物向人靠拢了s=3m，如图所示．求：此时平板车在地面上移动的距离和平板车的速度大小．
某同学的解答如下：
重物的加速度
重物移动3m所用时间为
平车（包括人）的加速度为
再利用运动学公式
求出此时平车在地面上移动的距离和平车的速度．
请判断该同学的解答过程是否正确，若正确，求出结果；若不正确，指出首先出现错误的是哪一道式子？写出正确的解题过程，并得出正确结果．

15. 难度：中等

（A题）太阳光垂直照射到地面上时，地面上1m2的面积上接受太阳光的功率为1.4kW，其中可见光部分约占45%．
（1）假如认为可见光的波长为0.55μm，日地间距离R=1.5×10¹¹m，普朗克常数为h=6.63×lO^-34js，估算太阳每秒辐射出的可见光光子数为多少？
（2）若已知地球的半径为6.4×10⁶m，估算地球接受太阳光的总功率．（计算结果均保留一位有效数字）

16. 难度：中等

美国“罗斯福”号核动力航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程是n+U→Ba+Kr+______n
 求：
（1）在扩号内填出n前的系数．
（2）用m₁、m₂、m₃分别表示U、Ba、Kr的质量，m表示中子的质量，则上述核反应方程中一个铀235核发生裂变产生的核能△E是多少？
（3）假设核反应堆的总功率P=6.0×10⁵kW若一个铀235核裂变产生的能量为2.8×10^-11J，则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少千克铀235？（ 铀235的摩尔质量m=0.235kg/mol，一个月约为t=2.6×10⁶s，阿伏加德罗常数N_A=6.0×10²³mol^-1，计算结果保留两位有效数字）．

17. 难度：中等

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R． 整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动．设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好．重力加速度为g．求：
（1）ab杆匀速运动的速度v₁；
（2）ab杆所受拉力F，
（3）ab杆以v₁匀速运动时，cd杆 以v₂（v₂已知）匀速运动，则在cd杆向下运动h过程中，整个回路中产生的焦耳热为多少？

18. 难度：中等

如图1所示，平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着垂直金属板的靶 MN．现在A、B板上加上如图2所示的方波形电压，t=O时A板比B板的电势高，电压 的正向值为U，反向值也为U，现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向00’的某一初速射入．设粒子能全部打在靶 MN上，而且所有粒子在AB间的飞行时间均为t，不计重力影响，试问：

（1）在距靶MN的中心0’点多远的范围内有粒子击中？
（2）要使粒子能全部打在靶MN上，电压U的数值应满足什么条件？（写出U，m、d、q，T的关系式即可）．
（3）电场力对每个击中靶MN的带电粒子所做的总功是否相等？若相等，请证明并求出此功的数值；若不相等，求出此功的数值范围．

19. 难度：中等

有人设想在地球赤道上垂直于地球表面竖起一根刚性的长杆，杆子的长度是地球半径的若干倍．长杆随地球一起自转．在长杆上距地面高度为h=R（R为地球半径）处，悬挂一个摆长为L，质量为m的单摆（L远远小于R）．设地球半径R、地球表面的重力加速度g地球的自转周期T均为已知，
（1）悬挂单摆处随地球自转的向心加速度多大？
（2）该单摆的振动周期为多少？
（3）单摆悬挂于长杆上距地球表面的高度H为多高处，单摆就无法振动？

20. 难度：中等

一质量为m的黏性小球，用长为L的细绳挂在一与木块固定在一起的小立柱上，如图所示，木块和立柱的总质量为M，放在水平桌面上，桌面与木块的动摩擦因数为μ．现将小球拉到水平位置后静止释放，与小立柱碰撞后立即粘在小立柱上，设小球在下摆过程中木块不移动．
（1）求碰撞后小球、立柱、木块系统移动的距离；
（2）求小球下摆的过程中，重力的最大功率．