河南省周口市重點(diǎn)高中四校2014-2014學(xué)年高二下學(xué)期第一次聯(lián)考試題（物理）
物理試卷
一、選擇題（每題4分，選對(duì)但不全得2分，不選或有錯(cuò)不得分，共40分）
1.自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系
B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說(shuō)明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系
C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系
D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2. 如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象．當(dāng)t＝0時(shí)，在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子，設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
B．2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)
C．3 s末帶電粒子的速度為零
D．0～3 s內(nèi)，電場(chǎng)力做的總功為零
3. 美國(guó)物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得高能量帶電粒子方面前進(jìn)了一步．如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，且被限制在A、C板間，如圖所示．帶電粒子從P0處以速度v0沿電場(chǎng)線方向射入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后再進(jìn)入D型盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次
B．帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周P1P2＝P2P3
C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)
D．加速電場(chǎng)方向需要做周期性的變化
4. 兩個(gè)電荷量分別為q和－q的帶電粒子分別以速度va和vb射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為30°和60°，磁場(chǎng)寬度為d，兩粒子同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，如圖所示，則(　　)
A．a(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電
B．兩粒子的軌道半徑之比Ra∶Rb＝3∶1
C．兩粒子的質(zhì)量之比ma∶mb＝1∶2
D．兩粒子的速度之比va∶vb＝1∶2
5. 如圖甲為理想變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中Rt為NTC型熱敏電阻，R1為定值電阻。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．交流電壓u的表達(dá)式u＝362sin 100 πt V
B．變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4
C．變壓器輸入、輸出功率之比為1∶4
D．Rt處溫度升高時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變大
6. 板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時(shí)，兩極板間電勢(shì)差為U1，板間場(chǎng)強(qiáng)為E1�，F(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q，板間距變?yōu)?2d，其他條件不變，這時(shí)兩極板間電勢(shì)差為U2，板間場(chǎng)強(qiáng)為E2，下列說(shuō)法正確的是(　 　)
A．U2＝U1，E2＝E1B．U2＝2U1，E2＝4E1
C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1
7. 如圖所示，開(kāi)關(guān)S接通后，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向a端移動(dòng)時(shí)，各電表的示數(shù)變化情況是(　　)
A．V1減小，V2減小，A1增大，A2增大
B．V1增大，V2增大，A1減小，A2減小
C．V1減小，V2增大，A1減小，A2增大
D．V1增大，V2減小，A1增大，A2減小
8.如圖所示為空間某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，a、b兩點(diǎn)為其中一條豎直向下的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，該兩點(diǎn)的高度差為h，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度大小為3gh，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能增加量等于電勢(shì)能減少量
B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差U＝mgh2q
C．質(zhì)量為m、帶電荷量為＋2q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度大小為gh
D．質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的小球從a點(diǎn)靜止釋放后沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度大小為2gh
9. 如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時(shí)兩端的電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)環(huán)平面，在環(huán)的最高點(diǎn)A用鉸鏈連接長(zhǎng)度為2a、電阻為R2的導(dǎo)體棒AB。AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，B點(diǎn)的線速度為v，則這時(shí)AB兩端的電壓大小為(　 　)
A.Bav3　　　 B.Bav6　
C.2Bav3　　　 D．Bav
10. 如圖所示，兩塊相距為d的水平放置的金屬板組成一個(gè)平行板電容器，用導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)S將其與一個(gè)n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場(chǎng)中，兩板間放一臺(tái)小壓力傳感器，壓力傳感器上表面絕緣且水平，在其上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量＋q的小球。已知S斷開(kāi)時(shí)傳感器上有示數(shù)，S閉合后傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的二倍，則穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況和磁通量變化率分別是(　 　)
A．正在增強(qiáng)，ΔΦΔt＝mgdq B．正在增強(qiáng)，ΔΦΔt＝mgdnq
C．正在減弱，ΔΦΔt＝mgdq D．正在減弱，ΔΦΔt＝mgdnq
二、實(shí)驗(yàn)題（共12分）
11.（6分）某同學(xué)在探究規(guī)格為“6 V，3 W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中：
①在小電珠接入電路前，使用多用電表直接測(cè)量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至_______擋進(jìn)行測(cè)量．(填選項(xiàng)前的字母)
A．直流電壓10 V B．直流電流5 mA
C．歐姆×100 D．歐姆×1
②該同學(xué)采用圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量．圖中R為滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～20 Ω，額定電流1.0 A)，L為待測(cè)小電珠，V為電壓表(量程6 V，內(nèi)阻20 kΩ)，A為電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻1 Ω)，E為電源(電動(dòng)勢(shì)8 V，內(nèi)阻不計(jì))，S為開(kāi)關(guān)．
Ⅰ.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，開(kāi)關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最________端；(填“左”或“右”)
Ⅱ.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，已知各元器件均無(wú)故障，但閉合開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因是______點(diǎn)至________點(diǎn)的導(dǎo)線沒(méi)有連接好；(圖甲中的黑色小圓點(diǎn)表示接線點(diǎn)，并用數(shù)字標(biāo)記，空格中請(qǐng)?zhí)顚?xiě)圖甲中的數(shù)字，如“ 2 點(diǎn)至
3 點(diǎn)”的導(dǎo)線)
Ⅲ.該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖乙所示，則小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而____________。(填“不變”、“增大”或“減小”)
12．（6分）為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng)．光控開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻來(lái)控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)．某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如表：
照度(lx)0.20.40.60.81.01.2
電阻(kΩ)754028232018
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系(見(jiàn)下圖)中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說(shuō)明阻值隨照度變化的特點(diǎn)： 。
(2)如下圖所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)。請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0 (lx)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。(不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)
提供的器材如下：
光敏電阻Rp(符號(hào) ，阻值見(jiàn)上表)；
直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì))；
定值電阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；
開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。
三．計(jì)算題(本題共2道題，共18分，應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）
13.（8分）如圖所示，真空中有以O(shè)′為圓心，r為半徑的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓的最下端與x軸相切于直角坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，在虛線MN右側(cè)x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O向紙面不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也為r，已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力、質(zhì)子對(duì)電磁場(chǎng)的影響及質(zhì)子間的相互作用力。求：
（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小
（2）沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的質(zhì)子到達(dá)x軸所需的時(shí)間。
14. (10分)如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根光滑足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝37°角，上端連接阻值為R＝2 Ω的電阻．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4 T。質(zhì)量m＝0.2 kg、電阻r＝1 Ω的金屬棒ab，以初速度v0從導(dǎo)軌底端向上滑行，金屬棒ab在安培力和一平行于導(dǎo)軌平面的外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝3 m/s2、方向和初速度方向相反，在金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R消耗的最大功率為1.28 W。設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。求：
(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；
(2)金屬棒初速度v0的大�。�
(3)當(dāng)金屬棒速度的大小為初速度一半時(shí)施加在金屬棒上外力F的大小和方向。
四．選考題（共30分，請(qǐng)考生從給出的三個(gè)選修模塊中任選一個(gè)作答）
15. 【選修3-3】（30分）
（1）(6分)下列說(shuō)法中正確的是
A．分子運(yùn)動(dòng)的平均速度可能為零，瞬時(shí)速度不可能為零
B．液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引
C．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)
D．自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，是不可逆的
（2）（6分）下列說(shuō)法中正確的是 。
A．一定質(zhì)量的理想氣體在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與攝氏溫度t成正比
B．液體的表面張力是由于液體表面層分子間表現(xiàn)為相互吸引所致
C．控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強(qiáng)不變
D．溫度可以改變某些液晶的光學(xué)性質(zhì)
（3）．(8分)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸5 mL。用注射器測(cè)得1 mL上述溶液有液滴50滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里，待穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上描出油膜輪廓，再將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1 cm。則：
①油膜的面積約為_(kāi)_______(保留兩位有效數(shù)字)。
②根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑d＝________(保留一位有效數(shù)字)。
（4） (10分)一氣象探測(cè)氣球，在充有壓強(qiáng)為1.00 atm(即76.0 cm Hg)、溫度為27.0℃的氦氣時(shí)，體積為3.50 m3。在上升至海拔6.50 km高空的過(guò)程中，氣球內(nèi)氦氣的壓強(qiáng)逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0 cmHg，氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱裝置而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為－48.0℃。求：
①氦氣在停止加熱前的體積；
②氦氣在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的體積。
16. 【選修3-4】（30分）
（1）（6分）下列有關(guān)光現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是
A．在太陽(yáng)光照射下，水面上的油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象
B．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為黃光，則條紋間距變寬
C．光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大
D．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波
（2）（6分）如圖所示，一根張緊的水平彈性繩上的a、b兩點(diǎn)相距14.0 m，b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方，當(dāng)一列簡(jiǎn)諧波沿此繩向右傳播時(shí)，若a點(diǎn)位移達(dá)到正向極大，b點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)1.00 s后，a點(diǎn)的位移為零且向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)的位移恰好達(dá)到負(fù)向極大，則這列簡(jiǎn)諧波的波速可能等于________。
A．14.0 m/s B．10.0 m/s
C．6.00 m/s D．4.67 m/s
（3）（8分）在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，
①以下對(duì)實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)建議中，有利于提高測(cè)量結(jié)果精確度的是________。
A．實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)加長(zhǎng)擺線
B．單擺偏離平衡位置的角度不能太大
C．當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)最大位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)
D．測(cè)量多組周期T和擺長(zhǎng)L，作L－T2關(guān)系圖像來(lái)處理數(shù)據(jù)
②某同學(xué)在正確操作和測(cè)量的情況下，測(cè)得多組擺長(zhǎng)L和對(duì)應(yīng)的周期T，畫(huà)出L－T2圖像，如圖所示。出現(xiàn)這一結(jié)果最可能的原因是：擺球重心不在球心處，而是在球心的正__________方(選填“上”或“下”)。為了使得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不受擺球重心位置無(wú)法準(zhǔn)確確定的影響，他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法：在圖線上選取A、B兩個(gè)點(diǎn)，找到兩點(diǎn)相應(yīng)的橫縱坐標(biāo)，如圖所示。用表達(dá)式g＝________計(jì)算重力加速度，此結(jié)果即與擺球重心就在球心處的情況一樣。
(4)（10分） 在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示．若波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過(guò)0.6 s，P點(diǎn)也開(kāi)始起振，求：
①該列波的周期T；
②從t＝0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)止，O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過(guò)的路程s0各為多少？
17. 【選修3-5】（30分）
（1）（6分）據(jù)調(diào)查每年有280萬(wàn)人直接或者間接死于裝修污染，裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一。目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡核，經(jīng)過(guò)7.6天就只剩下一個(gè)氡原子核了
B．發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了4
C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱
D．β衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的
(2)（6分）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示。則可判斷出(　　)
A．甲光的頻率等于乙光的頻率
B．乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)
C．乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率
D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能
(3)（8分）氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì))，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；
b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；
c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上；
d．用刻度尺測(cè)出A的左端至擋板C的距離L1；
e．按下電鈕放開(kāi)卡銷，同時(shí)分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞擋板C、D時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2。
①實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量及其符號(hào)是_______________________________________。
②利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是______________，上式中算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因有
(至少答出兩點(diǎn))。
(4) （10分）太陽(yáng)中含有大量的氘核，氘核不斷發(fā)生核反應(yīng)釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射。已知氘核質(zhì)量為2.0136 u，氦核質(zhì)量為3.0150 u，中子質(zhì)量為1.0087 u,1 u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5 MeV的能量，則：
①完成核反應(yīng)方程： →________＋ 。
②求核反應(yīng)中釋放的核能。
③在兩氘核以相等的動(dòng)能0.35 MeV進(jìn)行對(duì)心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動(dòng)能。
2014-2014（下期）周口市重點(diǎn)高中四校第一次聯(lián)考
物理試卷答案
一、選擇題
4. C【解析】如圖所示，由左手定則可判定：a粒子帶負(fù)電，b粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系可得：Ra∶Rb＝33；兩者運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，則由：t＝60°360°Tb＝120°360°Ta，可知TaTb＝12，由Bqv＝4π2mRT2可得：T＝2πmBq，則mamb＝TaTb＝12；又由Bqv＝mv2R，解得：v＝BqRm，則vavb＝RambRbma＝233.
5. AB【解析】由圖象知交變電流的周期為0.02 s，電壓最大值為362 V，則交流電壓u的表達(dá)式u＝362sin 100πt V，選項(xiàng)A正確；原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，則變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4，選項(xiàng)B正確；變壓器輸入、輸出功率之比為1∶1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Rt處溫度升高時(shí)，電阻變小，電流表示數(shù)變大，但電壓表示數(shù)不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
6. C　【解析】 由公式C＝εS4kπd、C＝QU和E＝Ud得U＝4kπdQεS，E＝4kπQεS，當(dāng)Q變?yōu)?Q、d變?yōu)閐2時(shí)，電壓U不變，電場(chǎng)強(qiáng)度E變?yōu)樵瓉?lái)的2倍．C正確．
7. A 【解析】滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向a端移動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻減小，整個(gè)回路的電阻減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律I＝ER＋r可知，干路電流I增大，即A1的示數(shù)增大；再利用并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，A2的示數(shù)也增大；又路端電壓U1＝E－Ir，I增大，U1減小，即V1的示數(shù)減��；V2兩端的電壓為U2＝E－I(r＋R并)，I增大，U2減小，V2的示數(shù)減小，A正確。
10．D　【解析】 S閉合后傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，說(shuō)明小球受到了向下的電場(chǎng)力作用，大小為mg，故板間電壓為mgdq，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝nΔΦΔt＝mgdq，則ΔΦΔt＝mgdnq，電容器上極板帶正電，由楞次定律知，磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，D對(duì)．
二、實(shí)驗(yàn)題
11．【答案】 ①D�、冖�.左�、�.1 5(或5　1)�、笤龃�
【解析】 ①測(cè)電阻必須選歐姆擋，小電珠電阻約為12 Ω，顯然D正確；
②Ⅰ.實(shí)驗(yàn)前必須確保電表讀數(shù)最小，滑片位于最左端時(shí)，導(dǎo)線1、5將待測(cè)電路短路，電壓表和電流表示數(shù)均為0；
(2)Ⅱ.電表示數(shù)不為0，說(shuō)明一定不是分壓式接法，必然滑動(dòng)變阻器的下端的接線柱斷開(kāi)(此時(shí)滑動(dòng)變阻器采用限流式接法)；
(3)Ⅲ.由乙圖可知，增加相同電流時(shí)，電壓的增加量越來(lái)越大，說(shuō)明電阻隨工作電壓增大而增大．
12. 答案及解析：(1)變化的曲線如圖所示．阻值隨照度變化的特點(diǎn)是：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大非線性減�。�
(2)當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0 (lx)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，即此時(shí)光敏電阻阻值為20 kΩ，兩端電壓為2 V，電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，所以應(yīng)加上一個(gè)分壓電阻，分壓電阻阻值為10 kΩ，即選用R1.
電路原理圖如右圖所示．
三、計(jì)算題
13. (8分) 解：（1）由 （1分）
得： （1分）
（2）若質(zhì)子沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，則以N為圓心轉(zhuǎn)過(guò) 圓弧后從A點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中有：
（1分）
得： （ 1分）
進(jìn)入電場(chǎng)后質(zhì)子類平拋，
y方向上 （1分）
位移 （1分）
得： （1分）
則： （1分）
14．（10分）解析：(1)（2分）當(dāng)電阻R消耗的功率最大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，
則Im＝PR＝1.282A＝0.8 A
Em＝Im(R＋r)＝0.8×(2＋1) V＝2.4 V.
(2)（2分）因?yàn)榧铀俣确较蚺c初速度方向相反，所以在上滑過(guò)程中，初速度為最大速度，即Em＝Blv0
則v0＝EmBl＝6 m/s.
(3)（6分）當(dāng)v＝3 m/s時(shí)，F(xiàn)安＝B2l2vR＋r＝0.16 N
分兩種情況討論
①在上升過(guò)程中，由牛頓第二定律得
Gx＋F安－F外＝ma
F外＝0.76 N
方向沿導(dǎo)軌平面向上．
②在下降過(guò)程中，
Gx－F安－F外＝ma
F外＝0.44 N
方向沿導(dǎo)軌平面向上．
答案： (1)2.4 V　(2)6 m/s　(3)0.76 N　沿導(dǎo)軌平面向上或0.44 N　沿導(dǎo)軌平面向上
四．選考題
15【選修3-3】
（1）BCD　【解析】 分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子運(yùn)動(dòng)的平均速度不可能為零，瞬時(shí)速度有可能為零，A錯(cuò)；液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子間距較大，分子力表現(xiàn)為引力，故B對(duì)；單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)越多，溫度越高，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)越多，C對(duì)．根據(jù)熵增加原理可知D正確。
（2）BD解析：一定質(zhì)量的理想氣體在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；飽和汽的壓強(qiáng)隨溫度升高而增大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。
（3）解析：①查格知共84格，油膜面積S＝84 cm2。
②根據(jù)題意可知每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V＝5104×50 mL＝1.0×10－5 mL，則油酸分子的直徑d＝VS＝1.0×10－584 cm＝1×10－7cm。
答案：(1)84 cm2　(2)1×10－7 cm
（4）解析：①(5分)在氣球上升至海拔6.50 km高空的過(guò)程中，氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷一等溫過(guò)程。
根據(jù)玻意耳定律有p1V1＝p2V2
式中，p1＝76.0 cmHg，V1＝3.50 m3，p2＝36.0 cmHg，V2 是在此等溫過(guò)程末氦氣的體積。
由上式得 V2＝7.39 m3。
②（5分）在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后，氦氣的溫度逐漸從T1＝300 K下降到與外界氣體溫度相同，即T2＝225 K。這是一等壓過(guò)程。根據(jù)蓋－呂薩克定律有
式中，V3是在此等壓過(guò)程末氦氣的體積。
由上式得 V3＝5.54 m3。
所以有(k＋14)T＝Δt，k＝0,1,2，…
所以波速v＝λT＝ m/s，分別令n＝0、1、2、…，討論k的取值可得B、D是正確的。
（3）解析：① ABD當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)能提高測(cè)量的精確度，C錯(cuò)誤；
②答案：下
作一條過(guò)原點(diǎn)的與AB線平行的直線，所作的直線就是準(zhǔn)確測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的圖線。過(guò)橫軸上某一點(diǎn)作一條平行縱軸的直線，則交兩條圖線的交點(diǎn)不同，與準(zhǔn)確測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)的圖線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的擺長(zhǎng)是準(zhǔn)確的，與AB線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的擺長(zhǎng)要小些，同樣的周期，擺長(zhǎng)應(yīng)一樣，但AB線所對(duì)應(yīng)的卻小些，其原因是在測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)少測(cè)了，所以其重心應(yīng)在球心的下方。設(shè)重心與球心的距離為r，則對(duì)A、B兩點(diǎn)數(shù)據(jù)，由單擺周期公式有：TA＝2π 和TB＝2π ，解得：g＝ ，按這樣計(jì)算，測(cè)量結(jié)果將與擺球重心就在球心處的值相同。
（4）答案：(1)0.2 s　(2)－2 cm　0.3 m
解析：由圖象可知，λ＝2 m，A＝2 cm.
當(dāng)波向右傳播時(shí)，點(diǎn)B的起振方向豎直向下，包括P點(diǎn)在內(nèi)的各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均為豎直向下．
(1)(4分)波速v＝xΔt1＝60.6 m/s＝10 m/s，
由v＝λT，得T＝λv＝0.2 s.
(2)(6分)由t＝0至P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，經(jīng)歷的時(shí)間Δt2＝Δt1＋34T＝0.75 s＝(3＋34)T，而t＝0時(shí)O點(diǎn)的振動(dòng)方向豎直向上(沿y軸正方向)，故經(jīng)Δt2時(shí)間，O點(diǎn)振動(dòng)到波谷，即：
y0＝－2 cm，s0＝n?4A＝(3＋34)×4A＝0.3 m.
17. 【選修3-5】
(1) 答案： CD 解析：半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核適用，A錯(cuò)；發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了2，質(zhì)子數(shù)減少了2，B錯(cuò)；γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，C對(duì)；β衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子時(shí)所產(chǎn)生的，D對(duì)；
(2) 答案：AB 解析：由題圖可知，甲、乙兩光對(duì)應(yīng)的反向截止電壓均為Uc2，由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W逸及－eUc2＝0－Ekm可知甲、乙兩光頻率相同，且均小于丙光頻率，選項(xiàng)A正確、C錯(cuò)誤；甲光頻率小，則甲光對(duì)應(yīng)光電子最大初動(dòng)能小于丙光的光電子最大初動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；乙光頻率小于丙光頻率，故乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確．
(3) 解析：A、B兩滑塊被壓縮的彈簧彈開(kāi)后，在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為勻速運(yùn)動(dòng)，因此只要測(cè)出A與C的距離L1、B與D的距離L2及A到C、B到D的時(shí)間t1和t2，測(cè)出兩滑塊的質(zhì)量，就可以用mA ＝mB 驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒．
(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量為B的右端至擋板D的距離，符號(hào)為L(zhǎng)2.
(2)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是mA ＝mB
產(chǎn)生誤差的原因：
①L1、L2、t1、t2、mA、mB的數(shù)據(jù)測(cè)量誤差；
②沒(méi)有考慮彈簧推動(dòng)滑塊的加速過(guò)程；
③滑塊并不是做標(biāo)準(zhǔn)的勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊與導(dǎo)軌間有少許摩擦力．
④氣墊導(dǎo)軌不完全水平．


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