2008届高考物理模拟试卷四

2008届高考物理模拟试卷四及答案
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、本题共10小题；每小题4分，共40分。

1．下列核反应方程中，哪些是平衡的？ （ ）
A 、510
B +（α粒子）→713N +11H B 、1327Al +01n →1227
Mg +（质子） C 、49
Be +24
He →
6
12C +（中子） D 、
7
14N +24
He →
8
17O +（氘核）
2．下列说法正确的是( )
A 、液体中悬浮微粒的布朗运动是作无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的
B 、物体的温度越高，其分子的平均动能越大
C 、物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能
D 、只有传热才能改变物体的内能
3．如图1所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。

气缸外部温度恒定不变，则( ) A 、缸内的气体压强减小、内能减小 B 、缸内的气体压强增大、内能减小
C 、缸内的气体压强增大、内能不变
D 、外界对气体做功，缸内的气体内能增加 4．家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型炊具，微波的电磁作用，使食物内的分子高频地运动而内外同时生热，迅速熟透，并能最大限度地保存食物中的维生素。

下列说法中正确的是：( )
A 、微波产生的微观机理是原子外层电子受到激发
B 、微波的频率大于红外线的频率
C 、相同功率的微波和光波，每秒钟微波发出的“光子”数少
D 、实验中微波比光波更容易产生衍射现象
5．为了观察到纳米级的微观结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜.下列说法中正确的是（ ）
A.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射
B.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射
C.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射
D.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射 6、超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图2所示的模型：在水平面上相距L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B 1和B 2，且B 1=B 2=B ，每个磁场的宽都是l ，相间排列，所有这些磁场都以速度v 向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L 宽为l 的金属框abcd （悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R ，运动中所受到的阻力恒为f ，则金属框的最大速度可表示为（ ） A. v m = (B 2L 2v －fR )/B 2L 2 B. v m = (2B 2L 2v －fR )/2B 2L 2
C .v m = (4B 2L 2v －fR )/4B 2L 2
D 。

v m = (2B 2L 2v ＋fR )/2B 2L 2
图1
图2
7．如图3所示，光滑水平面上有一边长为l 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行，一质量为m 、带电量为+q 的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v 0进入该正方形区域。

当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，不可能具有的动能为（ ）
A ．0
B ．
qEl mv 212120+ C ．2
2
1mv D ．qEl mv 322120+ 8. 静止的镭核Ra 22686发生α衰变，释放出的α粒子的动能为E 0，假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，则衰变过程中总的质量亏损是 （ ） A 、
2
c E B 、
202c E C 、20
2224c E D 、
2
222226c E
9. 如图4所示为两列沿绳传播的(虚线表示甲波，实线表示乙波)简谐横波在某时刻的波形图，M 为绳上x=0.2m 处的质点，则下列说法中正确的是 ( ) Ａ．这两列波将发生干涉现象；质点M 的振动始终加强 B ．由图示时刻开始，再经甲波周期的1/4，M 将位于波峰
C ．甲波的速度v1比乙波的速度v2大
D ．因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较
图4 图5
10．长度均为L 的平行金属板AB 相距为d ，接至电源后，在两板之间形成了匀强电场。

在A 板的中间有—个小孔K ，一个带+q 的粒子P 由A 板上方高h 处的O 点自由下落，从K 孔中进入电场并打在B 板上K ′点处。

当P 粒子进入电场时，另—带+q 的粒子Q 恰好从
AB 端距B 板2d
处的O ′点水平飞入，而且恰好与P 粒子同时打在K ′点处。

如果粒子进入
电场后，所受的重力和粒子间的作用力均可忽略不计，且P 、Q 两粒子的质量相等。

判断以下正确的说法是[ ]
A 、 P 粒子进入电场时速度的平方应满足a d
v 42=（a 为粒子在电场中所受电场力
产生的加速度大小)；
B 、将P 、Q 粒子电量均增为+2q ，其它条件不变，P 、Q 粒子同时进入电场后，仍能同时打在K ′点处；
C 、保持P 、Q 原来的电量，将O 点和O ′点均向上移动相同的距离
4
d
；且使P 、Q 同时入场，则P 粒子将先击中K ′点；
D 、其它条件不变，将Q 粒子进入电场时的初速度变为原来的2倍，将电源电压也增加为原来的2倍，P 、Q 同时进入电场，仍能同时打在K ′。

第Ⅱ卷（非选择题，共110分）
11、（7分）为了测定木块与木板之间的动摩擦因数，利用现有的器材：“木板、木块、弹簧秤、刻度尺、秒表、砂桶与砂”，有人设计了下面三种实验方案：（1）增减砂桶内的砂，使木块匀速运动，并测出木块、砂与砂桶的重量；（2）用力F 拉木板向左运动，并读出弹簧秤的示数，称出木块的重量；（3）让木块从木板顶端加速滑到底端，并测出下滑时间及相应各长度，如果这三个实验的操作正确无误，你认为哪个实验方案测动摩擦因数最准确而且最简单？（1分）
答：_____________________________________________________ ___ 试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价。

（6分）
方案（1）____________________________________________________________ 方案（2）____________________________________________________________ 方案（3）____________________________________________________________。

12、（7分）取一根轻质弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图甲所示。

把小球沿竖直方向拉离平衡位置后释放，小球将在竖直方向做简谐运动（此装置也称竖直弹簧振子）。

一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T 与小球质量m 的关系。

他多
次换用不同质量的小球并测得相应的周期，现将测得的六组数据，用“· ”标示在以m 为横坐标、T 2为纵坐标的坐标纸上，如图乙所示。

（1）根据图乙中给出的数据作出T 2与m 的关系图线（3分）
（2）假设图乙中图线的斜率为b ，写出T 与m 的关系式为__________。

（2分） （3）求得斜率b 的值是_______。

（保留两位有效数字）（2分）
13．（6分）如图所示的是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高阻值放电的方法，测出电容器充电至电压U 时所带电荷量Q ，从而再求出待测电容器的电容C 。

某同学在一次实验时的情况如下：
A 、按如图所示电路图接好电路；
B 、接通开关S ，调节电阻箱R 的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I 0=490μA ，电压表的示数U 0=8.0V ，I 0、U 0分别是电容器放电时的初始电流和电压；
C 、断开开关S ，同时开始计时，每隔5s 或10s 测读一次电流i 的值，将测得数据填入自制的表格，并标示在图的坐标纸上（时间t 为横坐标，电流i 为纵坐标），结果如图中的小黑点所示。

（1）在图中画出i-t 图象；（2分）
（2）在图中图线与坐标轴围成的面积的物理意义是__________________________________。

（2分）
（3）该电容器电容为___ __F （结果保留两位有效数字）。

（2分）
15、（12分）如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M=20kg 。

从水枪中喷的水柱，
横截面积为S=10cm 2，速度为v=10m/s ，水密度为ρ=1.0×103kg/m 3。

若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁淌入小车中。

当有质量为m =5kg 的水进入小车时，试求：
B D
0 10 20 30 40 50 60 70 80
(1)小车的速度大小； (2)小车的加速度大小。

16、（14分）如图，是固定在水平面上的横截面为“┎┒”形的光滑长直导轨槽，槽口向上，槽内放置一金属滑块，滑块上有半径为R 的半圆形光滑凹槽，金属滑块的宽度为2R ，比“┎┒”形槽的宽度略小。

现有半径为r (r<<R)的金属小球以水平初速度v 0冲向滑块，从滑块上的半圆形槽口边缘进入。

已知金属小球的质量为m ，金属滑块的质量为3m ，全过程中无机械能损失。

求：
（1） 当金属小球滑离金属滑块时，金属小球和金属滑块的速度各是多大？
（2） 当金属小球经过金属滑块上的半圆形槽的底部A 点时，对金属块的作用力是多
大？
17．（15分）如图所示，质量分别为0.6kg 和0.4kg 的A 、B 两物体，放在质量为1kg 的足够长的小车C 上，A 、B 相距8cm ，它们随车以v 0=1.0m /s 的速度在光滑的水平面上向右匀速运动，若在小车上加一水平向右的推力F =4N ，A 、B 便在小车上滑动，已知A 、B 与小车间的动摩擦因数分别为μA =0.2，μB =0.1，g 取10m /s 2，
求：⑴经过多长时间A 、B 两物体在车上相遇？
⑵若在A 、B 相遇瞬间撤去推力F ，则A 、B 和小车最终速度为多大？ ⑶A 、B 两物体相遇前，系统因摩擦产生的总热量是多少？
18、（16分）如图所示，用长L 的绝缘细线拴住一只质量为m 的、带电量为q 的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O 在同一水平面上(线拉直)A 点，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60°角到达B 点时，球的速度正好为零，求：
(1)A 、B 两点之间的电势差。

(2)匀强电场的场强。

(3)小球运动到B 点时细线上的拉力大小。

(4)分析小球到达B 点以后的运动情况。

19、（15分）如图所示为一个模拟货物传送的装置，A 是一个表面绝缘、质量M ＝100kg 、电量q ＝+6.0×10--2C
的传送小车，小车置于光滑的水平地面上。

在传送途中，有一个水平电
B
场，电场强度为E ＝4.0×103V ／m ，可以通过开关控制其有无。

现将质量m ＝20 kg 的货物B 放置在小车左端，让它们以v ＝2 m ／s 的共同速度向右滑行，在货物和小车快到终点时，闭合开关产生一个水平向左的匀强电场，经过一段时间后关闭电场，当货物到达目的地时，小车和货物的速度恰好都为零。

已知货物与小车之间的动摩擦因素μ＝0.1。

(1)试指出关闭电场的瞬间，货物和小车的速度方向。

(2)为了使货物不滑离小车的另一端，小车至少多长?
(货物不带电且体积大小不计，g 取10 m ／s 2)
20.（18分）如图所示，有上下两层水平放置的平行光滑导轨，间距是L ，上层导轨上搁置
一根质量为m ，电阻是R 的金属杆ST ，下层导轨末端紧接着两根竖直平面内的半径为r 的光滑绝缘半圆形轨道，在靠近半圆形轨道处搁置一根质量也是m ，电阻也是R 的金属杆AB 。

上下两层平行导轨所在区域里有一个竖直向下的匀强磁场。

当闭合开关S 后，当有电荷量q 通过金属杆AB 时，杆AB 滑过下层导轨，进入半圆形轨道并且刚好能通过轨道最高点D′F′后滑上上层导轨。

设上下两层导轨都是够长，电阻不计。

⑴求磁场的磁感应强度
⑵求金属杆AB 刚滑到上层导轨瞬间，上层导轨和金属杆组成的回路中的电流
⑶问从AB 滑到上层导轨到具有最终速度这段时间里上层导轨回路中有多少能量转变为内能？
2008届普宁市高考模拟考试
物理参考答案
选 择 题（40分）
非 选 择 题（110分）
11（7分）解：.方案（2）最准确、最简单
v
E
（1） 木块匀速不易调节和判断
（2）滑动摩擦力的大小可直接从弹簧秤中读出，与木板抽动快慢无关 （3）时间、长度的测量都会产生一定的误差，且测量过程和步骤较多 12（7分）解：（1）图略（2
）T =（3）1.2（或1.3）
13、（6分）（1）将图中各点用光滑曲线连接起来可得到图象，如图所示：
（2
（3）由公式15、（12分）解：(1)m 的水后，
小车速度为v 1，则有
1)(v M m mv +=
解得 20
510
51+⨯=
+=
M m mv v m/s =2m/s (2)质量为m 的水淌入小车后，在极短的时间Δt 内，冲击小车的水的质量为Δm=t v v S ∆ρ)(1-
此时，水对车的冲击力为F ，则车对水的作用力也为F ，据动量定理有
mv mv t F ∆∆∆-=-1
21)(v v S F -=ρ=1.0×
103×10×10-4×(10-2)2=64N 25
64
=
+=
M m F a =2.56m/s 2 16 、（13分）解：（1） mv 0 =mv 1 +3mv 2
2021mv =212
1mv +2
2
321mv v 1 =2
1
-v 0 v 2 =21v 0
(2) mv 0=(m+3m)v
202
1mv =2)3(21
v m m ++2'21mv
v’=
02
3v N=R mv 2'=R
mv 432
N’=N
17、（15分）解：⑴依题得当物体相对滑动时，有： 物体A 、B 、C 的加速度分别为：2/2s m m g
m a A
A A A ==
μ 2/1s m m g
m a B
B B B ==
μ
0 10 20 30 40 50 60 70 80
2/4.2s m m g
m g m F a C
B B A A
C =--=μμ
设相遇时间为t ，得：
物体A 的位移2021
t a t v S A A +=………① 物体B 的位移2
02
1t a t v S B B +=………②
且依题得：m S S B A 2
10
8-⨯=-………③
根据已知联解①②③得相遇时间s t 4.0=
⑵根据上一问，相遇前瞬间A 、B 、C 三者的速度分别为：
s m t a v v A A /8.10=+= s m t a v v B B /4.10=+=
s m t a v v c c /96.10=+=相遇瞬间撤去外力，A 、B 、C 组成的系统动量守恒，最终三者相
对静止，速为v t ，得：
t C B A C C B B A A v m m m v m v m v m )(++=++
解上式得最终速度s m v t /8.1=
⑶以C 为参考系，A 、B 相遇前相对C 的位移分别为：
2)(21
t a a S C A AC -=………④ 2)(2
1
t a a S C B BC
-=………⑤ 相遇前产生的总热量BC B B AC A A S g m S g m Q μμ+=………⑥ 联解④⑤⑥得总热量J Q 083.0=
18、（15分）解：带电小球从A 点到由静止释放摆到B 点过程中重力做正功，但球由A 到B 时动能增量为零，因此电场力在这一过程中做负功，小球应带正电，由动能定理可以知道
(1)mglsin60°－Uq ＝0 q
mgl q mgl U 2360sin =︒=
(2)q
mg l U E 3)60cos 1(=
︒-=
(3)到达B 位置时受电场力 mg Eq F 3==
电场力F 沿切线方向的分量斜向右上方与水平成30°角，大小为：
mg mg F F x 2
3
23330cos =⋅
=︒= 重力沿切线方向分量斜向左下方，大小为： mg mg G x 2
1
60cos =
︒= 由于F x 大于G x ，在B 位置时小球不平衡，B 位置小球对线的拉力不能用平衡条件∑F
＝0来求，只能根据球在沿线方向合力为零来求，设线上拉力为T ，则：
T ＝Eqsin30°＋mgsin60°＝3mg (4)由于在B 位置时，F x ＝Eqsin30°＝3mg/2大于G x ＝mgsin30°＝mg/2，小球将沿圆弧向上运动，在A 、B 之间的圆弧上某点(设这时线与水平成θ角，如图)有Eqsinθ＝mgcosθ，即：
θθcos sin 3mg mg = 3/3t a n =θ θ＝30°
在θ＝30°(即小球在C 位置)时，小球切向合力为零，C 位置为小球的平衡位置，所以小球到
达B 点以后会往回绕过C 位置振动。

19、（16分）解：（1）货物和小车的速度方向分别向右和向左
（2）设关闭电场的瞬间，货物和小车的速度大小分别为v B 和V A ；电场存在时和电场消失后货物在小车上相对滑行的距离分别为L 1和L 2，电场存在的时间是t ，该段时间内货物和小车的加速度大小分别是a B 和a A ，对地位移分别是s B 和s A
在关闭电场后，货物和小车系统动量守恒，由动量规律和能量规律有：
mv B －Mv A =0 ① μmgL 2＝12 mv B 2+1
2 Mv A 2 ②
由①式代入数据解得v B =5v A ③
在加电场的过程中，货物一直向前做匀减速运动，小车先向前做匀减速运动然后反向做匀加速运动，由牛顿定律有
a B =μmg/m=1m/s 2
a A =(qE －μmg)/M ＝2.2m/s 2 又v B =v －a B t ，v A =|v － a A t|
将其与③式联立可得t=1s ，v B =1m/s,v A =0.2m/s
再由运动学公式可得s B =vt －1
2
a B t 2=1.5m
s A =vt －1
2
a A t 2=0.9m
所以：L 1=s B －s A ＝0.6m
又将数据代入②式解得 ：L 2=0.6m 所以小车的最短长度为L=L 1+L 2=1.2m
20、（18分）解：⑴开关闭合后，有电流通过AB 棒，在安培力F 作用下获得加速度，离开下层
轨道时速度为v0，由动量定理，得
0mv F t BIL t BLq
=== ⑴
AB 棒在半圆轨上运动时，机械能守恒，则22
011222mv mv mgr
=+ ⑵ AB 棒在半圆轨最高点时，由牛顿第二定律得2
mv mg
r = ⑶
联解⑴⑵⑶式，得：
B =
⑵AB
滑入上层轨道瞬间的速度为
v
产生感应电动势为
0E BLv ==
回路中电流
002E I R =
=
⑶当两杆速度相等时，回路中磁通量不变化，电流为零，两杆作匀速直线运
动，达到最终速度v ，由动量守恒定律，得：0012 2mv mv v v ===由能量关系，得：22011111122222244U mv mv mgr m gr mgr ∆=
-⨯=-⨯⨯=。