高中学生学科素质训练
高三物理综合测试题(2)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共150分，考试时间120分钟。
第1卷(选择题共40分)
一、本题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一 个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．下列说明原子核也有复杂结构的现象(实验)是
A．天然放射现象 B．α粒子散射实验
C．电子的发现 D．氢原子的明线光谱
2．某海湾共占面积1.0×107m2，涨潮时平均水深20m，此时关上水坝闸门可使水位保持20m不变。退潮时，坝外水位降至18m(如图1所示)。利用此水坝建立一座双向水力发电站，重力势能转化为电能的效率为10％，每天有两次涨潮，该电站每天能发出的电能是(g＝10m／s2)：
A．2×1010J B．4×1010J C．8×1010J D．1.6×1010J
3．如图2所示，有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上，白毛巾的中间用绳与墙壁连接着，黑毛巾的中间用手将它拉住，欲将其分离开来。若每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需加的外力F的大小为
A．2μmg B．3 μmg C．4μmg D．5μmg
4．某体育馆内有—恒温游泳池，水温等于室温。现有—个气泡从水池底部缓慢上升，同时气泡体积逐渐变大，那么在上升过程中，泡内气体(可视为理想气体)
A．分子平均距离增大 B．分子平均动能减小
C．要不断吸热 D．压强不断减小
5．如图3所示，MN是暗室墙上的一把直尺，—束宽度为a的平行白光垂直射向MN，现将一横截面积是直角三角形的玻璃三棱镜放在图中虚线所示位置，截面直角边AB与MN平行，顶角A为30º，则放上三棱镜后，射到直尺上的光将
A．被照亮的部分下移 B．被照亮的宽度不变
C．上边缘为紫色，下边缘为红色 D．上边缘为红色，下边缘为紫色
6．如图4所示，用甲、乙、丙三个电动势E相同而内电阻r不同的电源，分别给定值电阻R供电。已知甲、乙、丙三个电源的内电阻的大小关系为：r甲＞r乙＞r丙，且r乙＝R，则将R先后接在这三个电源上时的情况相比，下列说法中正确的是
A．接在甲电源上时，通过R的电流最大
B．接在丙电源上时，通过R的电流最大
C．接在乙电源上时，电阻R消耗的电功率最大
D．接在丙电源上时，电阻R消耗的电功率最大
7．人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道平均半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是
A．1—4天 B．4－8天 C．8—16天 D．大于16天
8．中波广播的波长范围约为187～500米，为了避免邻台干扰，二相邻电台的频率至少相差 10千赫。在此波段内，最多可容纳多少个电台?
A．500个 B．187个 C．100个 D．30个
9．一列振幅为0．1cm，波速为4m／s的横波沿某直线传播，在某时刻传至该直线上相距4m的S、P两点中的一点，然后又传到另一点，波在传播到其中某一点后的某一段时间内， S质点通过的路程为8cm，P质点通过的路程为4cm，则该波的传播方向及频率为
A．由S向P，f＝10Hz B．由S向P，f＝20Hz
C．由P向S，f＝10Hz D．由P向S，f＝20Hz
10．铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置。能产生匀强磁场的磁 铁，被安装在火车首节车厢下面，如图5(甲)所示(俯视图)。当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收。当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图5(乙)所示，则说明火车在做
A．匀速直线运动
B．匀加速直线运动
C．匀减速直线运动
D．加速度逐渐加大的变加速直线运动
第Ⅱ卷(非选择题共110分)
二、本题共3小题，共20分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。
11．(6分) 图 (甲)是研究平抛运动的实验装置，图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据：
(1)在图 (甲)上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的。
(2)说明判别槽口切线是否水平的方法。
(3)根据图中数据，求此平抛运动的初速度v0。
12．(8分)今有—盘均匀的漆包铜线，漆层很薄可以忽略不计．现欲测量这盘铜导线的长度 和横截面积，但没有刻度尺也没有游标卡尺和螺旋测徽器(其实导线很长，直接测量长度的方法显然不切合实际)，有两位同学打算合作解决这个问题．甲同学找来了：电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电池组各一个和导线若干．乙同学找来了电子秤一台和可查阅有关数据的物理手册．请你也加入这两位同学的行列，利用他俩找来的器材，用间接方法测出这盘导线的长度L和横截面积S．要求简要说明操作步骤，指出需查阅和测定的物理量的符号，并用上述物理量的符号表示出导线的长度L与横截面积S．(不能把这盘导线剪断)
13．(6分)某同学用如下方法配制酒精油酸溶液：经试验0．5m1纯油酸用滴管能滴12滴， 在40ml酒精中滴人一滴纯油酸，配制好的酒精油酸溶液每ml可滴120滴左右，形成的油酸薄膜的形状如图7所示(每小格1cm2)。求：
(1)则该溶液的体积比浓度；
(2)油酸薄膜的面积为多少cm2？
(3)油酸分子的大小。
三、本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14．(11分)地球质量为M，半径为R，万有引力恒量为G。
(1)试由上述各量推导第一宇宙速度的计算式，并要求写出过程中每一步骤的依据。
(2)若已知地球半径R＝6．4×106m，G＝6．67×10－11N·m2/kg2，第一宇宙速度v＝7．9km/s，求地球的质量(要求两位有效数字)。
15．(11分)如图8所示，一种测量通电螺线管内部磁感强度的装置中，把一个很小的测量线圈A放在待测处，A线圈与测量电量的电表G相联。当双刀双掷开关K使螺线管P的电流反向时，A线圈中就产生感应电动势，从而引起电量的迁移，由G表测出这个电量，就可以算出A线圈所在处的磁感强度。已知A线圈共有N匝，A线圈的直径为d，它和G表组成的串联电路的总电阻为R，在K反向时，G表测得电路中的电量q，根据以上数据，推导被测处的磁感强度B的值。
16．(11分)处于基态的氢原子吸收了能量为15eV的光子。求：
(1)这光子的频率是多少?
(2)吸收了该光子以后，氢原子中的电子远离原子核时，以多大的速度运动？已知氢原子的基态能级E1＝－13．6eV，基元电荷为1．6×10—19C，电子质量为9．1×10—31kg，普朗克恒量h＝6．63×10—34J·S。
17．(12分)如图9，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和cd边长L2＝0．2m。匝数N＝100，它在磁感应强度B＝0．2T的匀强磁场中，绕通过线框对称中心且垂直于磁场方向轴OOˊ匀速转动。并通过滑环和电刷与外电路连接，当K断开时，交流电压表示数为10
V：当K闭合时，标有“10V、10W”的灯光恰好正常发光，求：
(1)这台发电机的内阻为多少?
(2)导线框abcd的角速度为多少?
18．(14分)在某高市区内，一辆小汽车在公路上以速度vl向东行驶，—位观光游客正由南 向北从斑马线上横穿马路。汽车司机发现游客途径D处时，经过0．7s作出了反应紧急刹车，但仍将正步行至B处的游客撞伤，该汽车最终在C处停下，如图所示，为了判断汽车司机是否超速行驶以及游客横穿马路的速度是否过快，警方派一警车以法定最高速度v＝14．0m／s行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车，经14．0m 后停下来。在事故现场测得
＝17．5m，
＝14．0m，
＝2．6m。肇事汽车的刹车性能良好。问：
(1)该肇事汽车的初速度vm是多大?
(2)游客横过马路的速度是多大?
19．(14分)1920年，质子已被发现，英国物理学家卢瑟福曾预言：可能有一种质量与质子 相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子。1930年发现，在真空条件下用α射线 轰击铍(
)时，会产生—种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种粒子。经过研究发现，这种不知名射线具有如下的特点；①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度小于光速的十分之一；③用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来；用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来。并且被打出的氢核的最大速度vH和打出的氦核最大速度vN之比近似等于15：2。 若该射线中的粒子均具有相同的能量，氢核、氦核碰前可认为静止，碰撞过程中没有动能损失。已知氢核的质量MH与氦核的质量MN之比等于1：14。
(1)写出α射线轰击铍核的核反应方程。
(2)根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但它不是γ射线， 而是由中子组成。
20．(15分)如图11所示，水平虚线上方有场强为E1的匀强电场方向竖直向下，虚线下方有场强为E2的匀强电场，方向水平向右；在虚线上、下方均有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外。ab是一长L的绝缘细杆，竖直位于虚线上方，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带电小环从a端由静止开始释放，小环先加速而后匀速达到b端，环与杆之间的动摩擦因数μ＝0．3，小环的重力不计，当环脱离杆后在虚线下方沿原方向作匀速直线运动，求：
(1)E1和E2的比值。
(2)若撤去虚线下方的电场，小环进入虚线下方后的运动轨迹为半圆，圆周半径为L/3， 环从a运动到b的过程中克服摩擦力做功Wf与电场力做功WE之比有多大?
