2010年浙江省溫州市高三理科綜合競(jìng)賽物理部分試題和詳細(xì)解析單元測(cè)試

1、2010年溫州市高三理科綜合競(jìng)賽物理部分試題和詳細(xì)解析一、單項(xiàng)選擇題14、下列說法正確的是 A.太陽(yáng)輻射的能量主要來自太陽(yáng)內(nèi)部的裂變反應(yīng)B.盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估測(cè)原子核的大小C.大量氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時(shí)，可以產(chǎn)生4種不同頻率的光子D.當(dāng)鈾塊的體積小于臨界體積時(shí)就會(huì)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，瞬時(shí)放出巨大能量答案：B太陽(yáng)輻射的能量主要來自太陽(yáng)內(nèi)部的聚變反應(yīng)；大量氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時(shí)，可以產(chǎn)生2種不同頻率的光子；發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)時(shí)，鈾塊的體積必須大于臨界體積。15、如圖所示，質(zhì)量為m的回形針系在細(xì)線下端被磁鐵吸引保持靜止，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為，則下列說法中

2、正確的是 A回形針平衡時(shí)受到磁體對(duì)它的磁力和繩的拉力作用，兩力合力的方向向上偏右B回形針平衡時(shí)受到磁體對(duì)它的磁力和繩的拉力作用，兩力合力的方向向上偏左C現(xiàn)用點(diǎn)燃的火柴對(duì)回形針加熱，細(xì)繩與豎直方向的夾角減小，原因是回形針加熱后，分子電流排列無序了D現(xiàn)用點(diǎn)燃的火柴對(duì)回形針加熱，細(xì)繩與豎直方向的夾角為減小，原因是回形針加熱后，分子電流消失了答案：C 回形針平衡時(shí)受到磁體對(duì)它的磁力和繩的拉力作用，兩力合力與重力平衡，所以方向豎直向上，AB項(xiàng)錯(cuò)誤；用點(diǎn)燃的火柴對(duì)回形針加熱，回形針磁性會(huì)減弱是因?yàn)榉肿与娏髋帕袩o序了，所以C項(xiàng)正確。16、圖示為一個(gè)內(nèi)、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶

3、電量為。取環(huán)面中心O為原點(diǎn)，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸。設(shè)軸上任意點(diǎn)P到O點(diǎn)的的距離為x，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E。下面給出E的四個(gè)表達(dá)式（式中k為靜電力常量），其中只有一個(gè)是合理的。你可能不會(huì)求解此處的場(chǎng)強(qiáng)E，但是你可以通過一定的物理分析，對(duì)下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，E的合理表達(dá)式應(yīng)為R1POR2xA.ks5uB.C. D.答案：A09北京 微元法、對(duì)稱性的應(yīng)用。 圓環(huán)電荷在x軸上激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)一定是沿著x軸方向，且為每部分場(chǎng)強(qiáng)在x軸上分量相加，而y軸上的分量則因?qū)ΨQ關(guān)系而相互抵消為零。空心均勻帶電圓環(huán)在P點(diǎn)激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)E等于半徑為R2的實(shí)心均勻帶電圓面在P點(diǎn)激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)E1與放在關(guān)于P

4、點(diǎn)對(duì)稱的半徑為R1的實(shí)心均勻帶電圓面在P點(diǎn)激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)E2之差，即E=E1-E2。所以場(chǎng)強(qiáng)式中應(yīng)該出現(xiàn)相減的關(guān)系式，于是選項(xiàng)C、D被排除。 當(dāng)R1=0時(shí)，此時(shí)帶電圓環(huán)演變?yōu)閹щ妶A面。對(duì)于B選項(xiàng)而言：當(dāng)R1=0時(shí)，E<0沿x軸負(fù)向(設(shè)為正)。實(shí)際上E0沿x軸正向(設(shè)為正)，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。17、如圖所示，在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m，半徑為r，電阻為R的均勻金屬環(huán)，以v0的初速度向一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)滑去（磁場(chǎng)寬度d>2r）。圓環(huán)的一半進(jìn)入磁場(chǎng)歷時(shí)t秒，這時(shí)圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則t秒末圓環(huán)中感應(yīng)電流的瞬時(shí)功率為A. Bdv0rB.C. D. 答案：Bt秒末圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

5、為由能量守恒知，減少的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱：t秒末圓環(huán)中感應(yīng)電流的功率為二、多項(xiàng)選擇題18、如圖所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個(gè)豎直擋板擋住?，F(xiàn)有一個(gè)力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，忽略一切摩擦，以下說法中正確的是 A若加速度足夠小，豎直擋板對(duì)球的彈力可能為零B若加速度足夠大，斜面對(duì)球的彈力可能為零C斜面和擋板對(duì)球的彈力的合力等于maD斜面對(duì)球的彈力不僅有，而且是一個(gè)定值mgN斜N擋a答案：D對(duì)球：BC紫紅ddA19、如圖所示，截面為ABC的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中，寬度均為d的紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個(gè)直角邊AB，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于AB邊的光屏

6、，屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條光帶，可能是A紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬B紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬C紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬D紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬答案：ABBC紫紅ddA紅紫BC紫紅ddA紅紫由和知，作出下列兩種情況的光路圖。20、如圖，卷?yè)P(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng)。在移動(dòng)過程中，下列說法正確的是. F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和. F對(duì)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勢(shì)能FmgNfva.

7、F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和答案：CD07海南在木箱移動(dòng)過程中，受力如圖所示。這四個(gè)力中，有重力、拉力和摩擦力做功。重力做負(fù)功使重力勢(shì)能增加，摩擦力做負(fù)功產(chǎn)生內(nèi)能。因?yàn)槲矬w加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，合力做的正功等于動(dòng)能的增量。而機(jī)械能等于動(dòng)能與重力勢(shì)能之和，所以AB錯(cuò)誤，CD正確。2x/m圖1y/cmQP1053461t/s圖2y/cm02321、一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x=1.5m和x=4.5m。.P點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖2所示。在下列四幅圖中，Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是1t/sAy/cm0231t/sBy/cm0231t/s

8、Cy/cm0231t/sDy/cm023答案：BC09全國(guó)波的波長(zhǎng)為4m，PQ兩點(diǎn)間的距離為3m，當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí)，當(dāng)P在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，Q點(diǎn)此時(shí)應(yīng)處于波峰，B正確。當(dāng)沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，P點(diǎn)處于平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，Q點(diǎn)應(yīng)處于波谷，C正確。三、非選擇題22、（18分）位移傳感器（接收器）小車位移傳感器（發(fā)射器）重物軌道位移傳感器（接收器）小車力傳感器位移傳感器（發(fā)射器）重物軌道（8分）在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端。實(shí)驗(yàn)中把重物的

9、重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)。F/Na/ms-21.002.04.02.06.03.04.05.0a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00（1）實(shí)驗(yàn)中使用位移傳感器和計(jì)算機(jī)，可以便捷地獲取信息和處理信息，所獲取的信息是；（2）在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（3）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過程中的不當(dāng)之處是：_ _；（4）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，如圖（b）所示。從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將_。（填“變大”，“變小”，“不變”）F/Na/ms-21.002.04.02.

10、06.03.04.05.0答案：（1）在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移（2）見右圖（3）平衡摩擦力時(shí)傾角過大（理由：F=0時(shí)，就有a）（4）變大（理由：對(duì)重生物0jf 力做功。重力做負(fù)功使重力勢(shì)能增加，摩擦力做負(fù)功產(chǎn)生熱物，原來是把重物的重力作為拉力F，后來是用力傳感器直接測(cè)F，因?yàn)?，所以用F數(shù)值作出的圖象斜率變大）（10分）在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)電阻小于1.0 ）B電流表A1（量程03 mA，內(nèi)阻Rg110）C電流表A2（量程00.6 A，內(nèi)阻Rg20.1）A1R0A2A2R0A1（a）（b）甲D滑動(dòng)變阻器R1（020，10 A）

11、 E滑動(dòng)變阻器R2（0200，l A）F定值電阻R0（990） G開關(guān)和導(dǎo)線若干 1.2 1.0I2/A00.2 1.3 1.4 1.5I1/mA乙 1.10.10.30.40.5（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是_圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_（填寫器材前的字母代號(hào)）。（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，且I2的數(shù)值遠(yuǎn)大于I1的數(shù)值），則由圖線可得被測(cè)電池

12、的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_。（3）若將圖線的縱坐標(biāo)改為_，則圖線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理含義即為電動(dòng)勢(shì)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與電流表串聯(lián)改裝成電壓表，用外接法時(shí)，RA越小，RV越大誤差越小，所以選（b）圖。因E只有1.5V，故用小電阻的滑動(dòng)變阻器。（2）1.48（士0.04）V，0.84（士0.03）把圖線向縱坐標(biāo)延長(zhǎng)，讀取縱截距1.47mA。改裝后的電壓表的讀數(shù)，內(nèi)阻（3）I1（R0Rg1）（理由：改裝后的電壓表的讀數(shù)）m( a ) ( b ) 0a0a/ms-2v/ms-123、（1

13、4分）如圖（a），質(zhì)量m的物體沿傾角的固定粗糙斜面由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖（b）所示。求：（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)m；（2）比例系數(shù)k。答案：09上海（1）對(duì)初始時(shí)刻：mgsinqmmgcosqma0 解得：； （2）對(duì)末時(shí)刻：v=，a=0mgsinqmNkvcosq0 又Nmgcosqkvsinq解得：CBAF30024、（18分）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的三物塊A、B、C放在傾角為300、長(zhǎng)L=2m的固定斜面上，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上，三物塊的質(zhì)量分別

14、為mA0.80kg、mB0.64kg、mC0.50kg，其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB4.0×10-5C、qC2.0×10-5C且保持不變，開始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用。如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零，則相距為r時(shí)，兩點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能可表示為?，F(xiàn)給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的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0，力F變?yōu)楹懔?，?dāng)A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)撤去力F。已知靜電力常量k9.0×109N·m2C2，g10m/s2。求：（1）未施加力F時(shí)物塊B、C間的距離；（2）t0時(shí)間內(nèi)A上

15、滑的距離；（3）力F對(duì)A物塊做的總功。答案：（1）A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，設(shè)B、C間距離為L(zhǎng)1， 則 C對(duì)B的庫(kù)侖斥力 以A、B為研究對(duì)象，根據(jù)力的平衡 聯(lián)立解得 L1=1.0m （2）給A施加力F后， A、B沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C對(duì)B的庫(kù)侖斥力逐漸減小，A、B之間的彈力也逐漸減小。經(jīng)過時(shí)間t0，B、C間距離設(shè)為L(zhǎng)2，A、B兩者間彈力減小到零，此后兩者分離，力F變?yōu)楹懔?。則t0時(shí)刻C對(duì)B的庫(kù)侖斥力為 以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有 聯(lián)立解得 L2=1.2m則t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離 （3）設(shè)在t0時(shí)間內(nèi)，末速度為v1，變力F對(duì)A物塊做的功為W1，由動(dòng)能定理有 而 由式解得 J 經(jīng)過時(shí)

16、間t0后，A、B分離，力F變?yōu)楹懔?，?duì)A由牛頓第二定律有 恒力F對(duì)A物塊做的功 由式代入數(shù)據(jù)得 則力F對(duì)A物塊做的功 AOxyv0v0EECAx=2l0Cx=2l025、（22分）如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在直線x2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向，x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向。在電場(chǎng)左邊界上A(2 l0，l0)到C(2 l0，0)區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電量為q、質(zhì)量為m的粒子。從某時(shí)刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子，依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)。若從A點(diǎn)射入的粒子，恰好從點(diǎn)A(0，l0)沿x軸正方向射出電場(chǎng)，其軌跡如圖。不計(jì)粒

17、子的重力及它們間的相互作用。（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；（2）求在AC間還有哪些位置的粒子，通過電場(chǎng)后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)?AOxyv0v0EECAx=2l0Cx=2l0（3）若以直線x=2l0上的某點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使沿x軸正方向射出電場(chǎng)的粒子，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，都能通過直線x=2l0與圓形磁場(chǎng)邊界的一個(gè)交點(diǎn)處，而便于被收集，則磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑是多大？相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大？答案：（1） 設(shè)軌跡與x軸的交點(diǎn)為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡和對(duì)稱性可得 由過程中： x軸方向 y軸方向 解得： xv0AOCAx=-2l0Cx=2l0v0AOyCAx=-2l0Cx=2l0v0v0yx（2）從上圖得從電場(chǎng)射出時(shí)的速度方向也將沿x軸正方向所滿足的條件為：設(shè)到C點(diǎn)距離為y處射出的粒子通過電場(chǎng)后也沿x軸正