2003-2004学年广东省肇庆市高三（上）第一次统测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

卢瑟福α粒子散射实验的意义在于（ ）
A．说明了原子中正电荷是均匀分布的
B．揭示了原子核也有其本身结构
C．证明了原子核是由质子和中子组成的
D．奠定了原子核式结构的实验基础

2. 难度：中等

关于原子光谱，下列法中正确的是（ ）
A．稀薄气体发光的光谱只有几条分立的亮线
B．稀薄气体发光的光谱是一条连续的彩带
C．不同原子的光谱线不同
D．利用光谱分析可以确定物质的化学成份

3. 难度：中等

气缸内气体的内能减小，下列说法中哪些是可能的（ ）
A．气体不对外界做功，外界也不对气体做功，只有热传递
B．气体对外界做功，不发生热传递
C．外界对气体做功，并且气体吸热
D．外界对气体做功，并且气体放热

4. 难度：中等

在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈中电流的影响尽可能小，则下列各图中两个线圈的安装位置最符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

在如图所示电路中，电阻R、电感线圈L、电容器C并连接在某一交流电源上，三个相同的交流电流表的示数相同．若保持电源的电压不变，而将其频率增大，则三个电流表的示数I₁、I₂、I₃的大小关系是（ ）

A．I₁=I₂=I₃
B．I₁＞I₂＞I₃
C．I₂＞I₁＞I₃
D．I₃＞I₁＞I₂

6. 难度：中等

如图所示，水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1，2，3…，现使质点1沿竖直方向作简谐运动，振动将沿绳向右传播，质点1的起始振动方向向上．当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，此时质点9的运动情况是（ ）

A．加速度方向竖直向上
B．加速度方向竖直向下
C．速度方向竖直向上
D．速度方向竖直向下

7. 难度：中等

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

8. 难度：中等

粒子轰击硼生成氮13和x粒子，氮13具有放射性，放出y粒子并生成碳13，则x粒子和y粒子分别是（ ）
A．质子和中子
B．质子和电子
C．中子和正电子
D．电子和中子

9. 难度：中等

如右图（甲）所示的电路中，二极管D₁、D₂均可视为理想二极管，R₁=R₂=R．a端对b端电压与时间的关系如右图（乙）所示．取顺时针方向为正方向，则流过电阻R₁的电流随时间的变化规律为下图中的哪一个（ ）

A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

如图所示，静止在水平面上的三角架质量为M，它用两质量不计的弹簧连接着质量为m的小球．当小球上下振动，三角架对水平面的压力为mg时，小球的加速度的方向与大小分别是（ ）
A．向上，
B．向下，
C．向下，g
D．向下，

二、解答题

11. 难度：中等

用如图所示的装置进行以下实验：
A、先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面间的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g
B、用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧压缩，滑块B紧靠在桌边
C、剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时到重锤线的水平位移s₁和滑块A沿桌面滑行距离s₂
（1）为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母：______
（2）如果动量守恒，则用题中和上述（1）中物理量的字母表示为：______

12. 难度：中等

在把电流表改装成电压表的实验中，测定电流表的内阻时，备有如下器材：
①电流表（量程2mA，内阻约几十欧）
②滑动变阻器（阻值范围0～50Ω，额定电流1.5A）
③电阻箱（阻值范围0～999Ω）
④电阻箱（阻值范围0～9999Ω）
⑤电源（电动势2V，有内阻）
⑥电源（电动势6V，有内阻）
另外有开关和导线若干．
（1）如果采用如图所示的电路测电流表的内阻，并且要得到较高的精确度，那么从以上备用器材中，R₁应选用______，R₂应选用______，电源应选用______（用所给器材的代号填写）
（2）实验时要进行的步骤有
A、合上S₁
B、合上S₂
C、将R₁的阻值调到最大
D、调节R₁的阻值，使电流表指针偏转到满刻度
E、调节R₂的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半
F、记下R₂的阻值
G、按图所示的电路图连接好电路
以上步骤的合理顺序是______．
（3）若步骤F中记录的R₂阻值为100Ω，则被测电流表的内阻r_g的测量值为______Ω．
（4）电流表内阻的测量值与其真实值的大小关系是R测______R真：（填“＞”、“＜”或“=”）

13. 难度：中等

跳起摸高是中学生喜爱的一项体育活动，某同学身高l.80m．质量为65kg，站立举臂时手指摸到的高度是2.25m．此同学用力蹬地从最低点到竖直跳离地面历经0.3s，设他蹬地的力大小恒定为1300N，求：（不计空气阻力，g取10m/s²）
（1）该同学刚跳离地面时的速度．
（2）该同学跳起可摸到的高度．

14. 难度：中等

2003年10月15日上午9时正，我国在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射“神舟五号”载人飞船，这是我国首次实现载人航天飞行，也是全世界第三个具有发射载人航天器能力的国家．“神舟五号”飞船长8086m，质量为7990kg．飞船在达到预定的椭圆轨道后运行的轨道倾角为42.4，近地点高度200km，远地点高度350km．实行变轨后，进入离地约350km的圆轨道上运行，飞船运行14圈后于16日凌晨在内蒙古自治区成功着陆．（地球半径取R=6.4×10³km，地球表面重力加速度g=10m/s²）（计算结果保留三位有效数字．已知60.7平方根等于7.79）求：
（1）飞船变轨后在圆轨道上正常运行时的速度．
（2）飞船变轨后在圆轨道上正常运行的周期是多少分钟？

15. 难度：中等

如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中
粗线表法），R₁=4Ω、R₂=8Ω（导轨其它部分电阻不计）．导轨OAC的形状满足方程（单位：m）．磁感强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面．一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻．求：
（1）外力F的最大值；
（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R₁上消耗的最大功率；
（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系．

16. 难度：中等

高能物理在现代高科技活动中具有广泛的应用，如微观粒子的研究、核能的生产等．粒子加速器是实现高能粒子的主要途径．如图所示为一环形粒子加速器的示意图，图中实线所示为环形区域内存在垂直纸面向外的大小可调节的匀强磁场，质量为m、电量为q的带正电粒子在环中做半径为R的圆周运动．A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板的电势升高为+U，B板电势保持为零，粒子在电场中一次次被加速而动能不断增大，但绕行半径R始终保持不变．
（1）设t=0时，粒子静止在A板小孔处，在电场作用下开始加速、并绕行一圈．求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能？
（2）为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运行，磁场必须周期性递增，求粒绕行第n圈时，磁感应强度B_n应为多少？
（3）求粒子绕行n圈所需的总时间t（粒子通过A、B之间的时间不计）
（4）若粒子通过A、B的时间不可忽略不计，请在右面的坐标系中定性画出A板电势随时间t变化的图象（要求从t=0起到粒子第三次离开B板时止．不要求计算具体的时间）

17. 难度：中等

根据量子理论，光子具有动量．光子的动量等于光子的能量除以光速，即P=E/c．光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”．光压是光的粒子性的典型表现．光压的产生机理如同气体压强：由大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强．
（1）激光器发出的一束激光的功率为P，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射在物体表面时，试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量．
（2）若该激光束被物体表面完全反射，试求出其在物体表面引起的光压表达式．
（3）设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去，当然这只须当太阳对物体的光压超过了太阳对物体的引力才行．现如果用一种密度为1.0×10³kg/m³的物体做成的平板，它的刚性足够大，则当这种平板厚度较小时，它将能被太阳的光压送出太阳系．试估算这种平板的厚度应小于多少（计算结果保留二位有效数字）？设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上，且平板表面所受的光压处于最大值，不考虑太阳系内各行星对平板的影响．已知地球公转轨道上的太阳常量为1.4×10³J/m²•s（即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量），地球绕太阳公转的加速度为5.9×10^-3m/s²）

18. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上有一质量为M、长为L的长木板，其上有一质量为m的物块，它与长木板间的动摩擦因数为μ，开始时长木板与小物块均靠在与水平面垂直的左边固定挡板处以共同的速度v向右运动，当长木板与右边固定竖直挡板碰撞后立即以大小相同的速率反向运动，且左右挡板之间的距离足够长．
（1）若m＜M，试求要使物块不从长木板上落下，长木板的最短长度．
（2）若物块不会从长木板上掉下，且M=2kg，m=1kg，v=10m/s，试计算长木板与挡板第3次碰撞前整个系统损失的机械能大小及第n次碰撞前整个系统损失的机械能表达式．