2010年浙江省温州市高三理科综合竞赛物理部分试题和详细解析单元测试

1、2010年温州市高三理科综合竞赛物理部分试题和详细解析一、单项选择题14、下列说法正确的是 A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B.卢瑟福的粒子散射实验可以估测原子核的大小C.大量氢原子从n=4的激发态跃迁到n=2的激发态时，可以产生4种不同频率的光子D.当铀块的体积小于临界体积时就会发生链式反应，瞬时放出巨大能量答案：B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应；大量氢原子从n=4的激发态跃迁到n=2的激发态时，可以产生2种不同频率的光子；发生链式反应时，铀块的体积必须大于临界体积。15、如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法中

2、正确的是 A回形针平衡时受到磁体对它的磁力和绳的拉力作用，两力合力的方向向上偏右B回形针平衡时受到磁体对它的磁力和绳的拉力作用，两力合力的方向向上偏左C现用点燃的火柴对回形针加热，细绳与竖直方向的夹角减小，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D现用点燃的火柴对回形针加热，细绳与竖直方向的夹角为减小，原因是回形针加热后，分子电流消失了答案：C 回形针平衡时受到磁体对它的磁力和绳的拉力作用，两力合力与重力平衡，所以方向竖直向上，AB项错误；用点燃的火柴对回形针加热，回形针磁性会减弱是因为分子电流排列无序了，所以C项正确。16、图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带

3、电量为。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的的距离为x，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E的合理表达式应为R1POR2xA.ks5uB.C. D.答案：A09北京 微元法、对称性的应用。 圆环电荷在x轴上激发的场强一定是沿着x轴方向，且为每部分场强在x轴上分量相加，而y轴上的分量则因对称关系而相互抵消为零。空心均匀带电圆环在P点激发的场强E等于半径为R2的实心均匀带电圆面在P点激发的场强E1与放在关于P

4、点对称的半径为R1的实心均匀带电圆面在P点激发的场强E2之差，即E=E1-E2。所以场强式中应该出现相减的关系式，于是选项C、D被排除。 当R1=0时，此时带电圆环演变为带电圆面。对于B选项而言：当R1=0时，E<0沿x轴负向(设为正)。实际上E0沿x轴正向(设为正)，所以B选项错误。17、如图所示，在光滑的水平面上，一质量为m，半径为r，电阻为R的均匀金属环，以v0的初速度向一磁感应强度为B的有界匀强磁场滑去（磁场宽度d>2r）。圆环的一半进入磁场历时t秒，这时圆环上产生的焦耳热为Q，则t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为A. Bdv0rB.C. D. 答案：Bt秒末圆环中感应电动势

5、为由能量守恒知，减少的动能全部转化为焦耳热：t秒末圆环中感应电流的功率为二、多项选择题18、如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现有一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是 A若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值mgN斜N挡a答案：D对球：BC紫红ddA19、如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏

6、，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是A红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽B红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽C紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽D紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽答案：ABBC紫红ddA红紫BC紫红ddA红紫由和知，作出下列两种情况的光路图。20、如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是. F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和. F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能FmgNfva.

7、F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和答案：CD07海南在木箱移动过程中，受力如图所示。这四个力中，有重力、拉力和摩擦力做功。重力做负功使重力势能增加，摩擦力做负功产生内能。因为物体加速运动，根据动能定理，合力做的正功等于动能的增量。而机械能等于动能与重力势能之和，所以AB错误，CD正确。2x/m图1y/cmQP1053461t/s图2y/cm02321、一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。.P点的振动图像如图2所示。在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是1t/sAy/cm0231t/sBy/cm0231t/s

8、Cy/cm0231t/sDy/cm023答案：BC09全国波的波长为4m，PQ两点间的距离为3m，当波沿x轴正方向传播时，当P在平衡位置向上振动时，Q点此时应处于波峰，B正确。当沿x轴负方向传播时，P点处于平衡位置向上振动时，Q点应处于波谷，C正确。三、非选择题22、（18分）位移传感器（接收器）小车位移传感器（发射器）重物轨道位移传感器（接收器）小车力传感器位移传感器（发射器）重物轨道（8分）在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端。实验中把重物的

9、重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据。F/Na/ms-21.002.04.02.06.03.04.05.0a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00（1）实验中使用位移传感器和计算机，可以便捷地获取信息和处理信息，所获取的信息是；（2）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；（3）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：_ _；（4）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图（b）所示。从理论上分析，该实验图线的斜率将_。（填“变大”，“变小”，“不变”）F/Na/ms-21.002.04.02.

10、06.03.04.05.0答案：（1）在连续相等时间内的位移（2）见右图（3）平衡摩擦力时倾角过大（理由：F=0时，就有a）（4）变大（理由：对重生物0jf 力做功。重力做负功使重力势能增加，摩擦力做负功产生热物，原来是把重物的重力作为拉力F，后来是用力传感器直接测F，因为，所以用F数值作出的图象斜率变大）（10分）在测定一节干电池的电动势和内电阻实验中，备有下列器材：A待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 ）B电流表A1（量程03 mA，内阻Rg110）C电流表A2（量程00.6 A，内阻Rg20.1）A1R0A2A2R0A1（a）（b）甲D滑动变阻器R1（020，10 A）

11、 E滑动变阻器R2（0200，l A）F定值电阻R0（990） G开关和导线若干 1.2 1.0I2/A00.2 1.3 1.4 1.5I1/mA乙 1.10.10.30.40.5（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是_图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_（填写器材前的字母代号）。（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图线可得被测电池

12、的电动势E_V，内阻r_。（3）若将图线的纵坐标改为_，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。答案：（1）b， D 1.2 1.0I2/A00.2 1.3 1.4 1.5I1/mA乙 1.10.10.30.40.5用R0与电流表串联改装成电压表，用外接法时，RA越小，RV越大误差越小，所以选（b）图。因E只有1.5V，故用小电阻的滑动变阻器。（2）1.48（士0.04）V，0.84（士0.03）把图线向纵坐标延长，读取纵截距1.47mA。改装后的电压表的读数，内阻（3）I1（R0Rg1）（理由：改装后的电压表的读数）m( a ) ( b ) 0a0a/ms-2v/ms-123、（1

13、4分）如图（a），质量m的物体沿倾角的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图（b）所示。求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数m；（2）比例系数k。答案：09上海（1）对初始时刻：mgsinqmmgcosqma0 解得：； （2）对末时刻：v=，a=0mgsinqmNkvcosq0 又Nmgcosqkvsinq解得：CBAF30024、（18分）如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为300、长L=2m的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别

14、为mA0.80kg、mB0.64kg、mC0.50kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为qB4.0×10-5C、qC2.0×10-5C且保持不变，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为零，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上一直作加速度a1.5m/s2的匀加速直线运动，经过时间t0，力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去力F。已知静电力常量k9.0×109N·m2C2，g10m/s2。求：（1）未施加力F时物块B、C间的距离；（2）t0时间内A上

15、滑的距离；（3）力F对A物块做的总功。答案：（1）A、B、C处于静止状态时，设B、C间距离为L1， 则 C对B的库仑斥力 以A、B为研究对象，根据力的平衡 联立解得 L1=1.0m （2）给A施加力F后， A、B沿斜面向上做匀加速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B之间的弹力也逐渐减小。经过时间t0，B、C间距离设为L2，A、B两者间弹力减小到零，此后两者分离，力F变为恒力。则t0时刻C对B的库仑斥力为 以B为研究对象，由牛顿第二定律有 联立解得 L2=1.2m则t0时间内A上滑的距离 （3）设在t0时间内，末速度为v1，变力F对A物块做的功为W1，由动能定理有 而 由式解得 J 经过时

16、间t0后，A、B分离，力F变为恒力，对A由牛顿第二定律有 恒力F对A物块做的功 由式代入数据得 则力F对A物块做的功 AOxyv0v0EECAx=2l0Cx=2l025、（22分）如图所示的直角坐标系中，在直线x2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(2 l0，l0)到C(2 l0，0)区域内，连续分布着电量为q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子，恰好从点A(0，l0)沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图。不计粒

17、子的重力及它们间的相互作用。（1）求匀强电场的场强E；（2）求在AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴正方向运动?AOxyv0v0EECAx=2l0Cx=2l0（3）若以直线x=2l0上的某点为圆心的圆形区域内，分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使沿x轴正方向射出电场的粒子，经磁场偏转后，都能通过直线x=2l0与圆形磁场边界的一个交点处，而便于被收集，则磁场区域的最小半径是多大？相应的磁感应强度B是多大？答案：（1） 设轨迹与x轴的交点为，根据运动轨迹和对称性可得 由过程中： x轴方向 y轴方向 解得： xv0AOCAx=-2l0Cx=2l0v0AOyCAx=-2l0Cx=2l0v0v0yx（2）从上图得从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向所满足的条件为：设到C点距离为y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正