预赛模拟5

19.(20 分）如图所示，水平放置的金属细圆环半径为 a，竖直放置的金属细圆柱（其半径比 a 小得多）的端面与金属圆环的上表面在同一平面内，圆柱的细轴通过圆环的中心 O．一质 量为 m， 电阻为 R 的均匀导体细棒被圆环和细圆柱端面支撑， 棒的一端有一小孔套在细轴 O 上，另一端 A 可绕轴线沿圆环作圆周运动，棒与圆环的摩擦系数为．圆环处于磁感应强度 大小为 B Kr 、方向竖直向上的恒定磁场中，式中 K 为大于零的常量，r 为场点到轴线的 距离．金属细圆柱与圆环用导线 ed 连接．不计棒与轴及与细圆柱端面的摩擦，也不计细圆 柱、 圆环及导线的电阻和感应电流产生的磁场． 问沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用 于棒的 A 端才能使棒以角速度 匀速转动． 注： x Δx x 3 3 x 2 Δx 3xΔx Δx
2015 年浙江省中学生物理夏令营测试卷（高一年级）
第 I 卷 选择题（共 62 分）
一、单选题（每题 6 分，每题只有一个选项是正确的） 1．根据玻尔理论，氢原子核外电子由 n 层轨道跃迁到 n－1 层轨道的过程中（ A. 要吸收光子，电子的动能、电势能都减小 B. 要吸收光子，电子的动能增大，电势能减小 C. 要放出光子，电子的动能、电势能都减小 D. 要放出光子，电子的动能增大，电势能减小 2．如图 1 所示电路, 电阻 R 和线圈自感系数 L 的值都很大, 线圈的直流电阻很小可忽略不 计, A、B 是两只相同的灯泡, 且不会被烧毁, 则下列判断正确的是 ( A. 开关 S 闭合时, 两灯同时亮, 随后 B 灯熄灭 B. 开关 S 闭合时, 两灯同时亮, 以后都不会熄灭 C. 开关 S 断开时, 两灯同时熄灭 D. 开关 S 断开时, B 灯先熄灭, A 灯稍后再熄灭 3、一频率 f =100Hz 的波源，以速度 v=500m／s 做匀速直线运动， 且以相等的时间间隔向各个方向同时发出机械波。某一时刻，发 出的机械波在运动平面上到达的最远位置如图所示(图中每个小 正方格的边长相等)，则该机械波的波长约为( )。 A．1m B．3m C．5m D．7m 4、 音叉的振动周期 T 由制作音叉的材料的密度， 弹性模量 E 以及地叉的叉股长 L 决定 （弹 性模量反映了材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力， 是描写材料本身弹性的物理量， 其单位 为 N/m2） 。下列公式 中正确反映了振动规律的应是（式中 C 为无单位的常数） （ C （A）T＝ E gL3 （B）T＝CL ） E g
第 II 卷 非选择题
三、填空题 12． ９８０ 13．0.022~0.024 14．arccos1/3 15. PR2 4hkL2
。
3.772~3.774 3.748~3.752
16. lg (0 / ) / lg 2 四、解答题（本题共 5 题，共 98 分） 15、（20 分）参考解答 设中子和碳核的质量分别为 m 和 M ，碰撞前中子的速度为 v0 ，碰撞后中子和碳核的速 度分别为 v 和 v ，因为碰撞是弹性碰撞，所以在碰撞前后，动量和机械能均守恒，又因 v0 、
－12
与0 均约 10
数量级） ，则由以上条件可知该古生物生活年代距今的时间为＿＿＿＿＿＿。
四、解答题（本题共 5 题，共 100 分） 15、（15 分）在用铀 235 作燃料的核反应堆中，铀 235 核吸收一个动能约为 0.025 eV 的 热中子（慢中子）后，可发生裂变反应，放出能量和 2～3 个快中子，而快中子不利于铀 235 的裂变．为了能使裂变反应继续下去，需要将反应中放出的快中子减速。有一种减速的方法 是使用石墨（碳 12）作减速剂．设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，问一个动能为
－ －1
17． （15 分）一对正、负电子可形成一种寿命比较短的称为电子偶素的新粒子.电子偶素中的 正电子与负电子都以速率 v 绕它们连线的中点做圆周运动.假定玻尔关于氢原子的理论可用 于电子偶素，电子的质量 m、速率 v 和正、负电子间的距离 r 的乘积也满足量子化条件.即
mrv n
h ，式中 n 称为量子数，可取整数值 1，2，3，…；h 为普朗克常量.试求电子偶 2
A．0 B.
2 1 2 mg 1 2 D. m v0 qB 2 mv0 2
× × × × × × × × × × × × v0 × × × × × × B × × × × × ×
第 II 卷 非选择题
三、填空题（本题共 30 分） 12． （6 分）电阻 R 与两个完全相同的晶体二极管 D1 和 D2 连接成 如图所示的电路，a、b 端加上的电势差 Uab=10V 时，流经 a 点的 电流为 0.01A；当 Uab=－0.2V 时，流经 a 点的电流仍为 0.01A，
h
10．在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为 q、质量为 m 的带电球 体，管道半径略大于球体半径.整个管道处于磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中，磁感应强 度方向与管道垂直.现给带电球体一个水平速度 v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩 擦力所做的功可能为( )
1 2 mv0 2 2 1 2 mg C． m v 0 qB 2
2015 年浙江省中学生物理夏令营测试卷（高一年级）
第 I 卷 选择题（共 62 分）
一、单选题（每题 5 分，每题只有一个选项是正确的） １.D ２.A ３.B ４.B ５.Ｂ 二、多项选择题（每题 8 分，可能有多个选项正确，全部答对得 8 分，部分答对得 4 分，答 错不得分） 6.BCD ７.ＢＤ ８.ＡＤ ９.ＢＣＤ １０.ＡＢＣ
R1 C R3 R4 R2
8．如图所示，长为 L 的轻杆 OB，O 端装有转轴，B 端固定一个质量为 4m 的小球 B，OB 中点 A 固定一个质量为 m 的小球 A， 若 OB 杆从水平位置静止开始释放转到竖直位置的过程 中，下面说法中正确的有（ ） O A B A．轻杆对 A 球做负功，轻杆对 B 球做正功， B．轻杆对 A 球做正功，轻杆对 B 球做负功， C．轻杆对 A 球不做功，轻杆对 B 球不做功， D．轻杆对 A、B 两球所做的总功为零。 9．如图所示，一根下端开口的细直玻璃管竖直插入水银槽中，管内外水银面的高 度差为 h。若使玻璃管倾斜一些偏离竖直方向，且保证管口不离开水银面（管内 水银面不至触及管顶） ，则管内外水银面的高度差 h（ （A）一定减小 （C）可能增大 （B）可能减小 （D）可能不变 ）
则电阻 R 的阻值为 。(设二极管的反向电阻为无穷大) 13． （6 分）用国家标准一级螺旋测微器 （直标度尺最小分度为 0. 5mm，丝杆螺 距为 0.5mm,套管上分为 50 格刻度）测 量小球直径．测微器的初读数如图(a)历 示，其值为 ______mm，测量时如图 (b) 所示，其值为_______mm，测得小球直 径 d=____________________mm. 14、 （6 分）如图，用一根细线悬挂圆规 时，为使其旋转点抬升得最高，应该让圆规的张角等于 。 （圆规两臂 等长，考虑一个简单模型，以一个无质量的旋转点连接的两个相同的均质细木棍 替代) 15、 （6 分）一伞状太阳灶的半径为 R，使用时调节到正对着太阳光的方向，已知太阳的辐 射功率（太阳每秒辐射出的能量）为 P，太阳中心到地面的距离为 L，由于大气层的反射和 吸收，太阳能只有 1/k 到达地面。设太阳光的频率为，普朗克常量为 h，则这个太阳灶每秒 钟可接收个_____________光子。 14 16、 （6 分）在考古工作中，可以从古生物遗骸中 C 的含量推算出古生物生存的年代距现 6 在的时间， 因当生命还存在时， 其体内所含的碳元素碳 14 与碳 12 粒子数的比值与周围空气 中碳 14 与碳 12 的粒子数比值相同，都为0，现已知碳 14 的半衰期为 T，碳 14 的衰变方程 为 0 14 14 C N＋ e，今有一古生物遗骸，已测出其碳 14 与碳 12 的粒子数比值为 （ 6 7 －1
A R S L B
）
)

E
CE （C）T＝

L g
CL （D）T＝

5．如图所示，光滑平行金属导轨水平放置在均匀磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。质量 为 m，电阻为 R 的金属棒静止在导轨上。导轨的一端经电键与带有等量异号电荷（电量均 为 Q）的平行导体板连接。开始时电键 S 处于打开状态，当闭合电键时，发现导体棒开始运 动。已知两导体板之间的电势差与导体板所带电量成正比。下列说法中正确的是（ ） A．导体板上的电荷逐渐减少，最后变为零 B．导体棒中的电流逐渐减小，最后变为零 C．导体棒的速度先增大，后减小，最后变为零 D．导体棒的速度达到最大时，导体板上的电荷为零 二、多项选择题（每题 8 分，可能有多个选项正确，全部答对得 8 分，部分答对得 4 分，答 错不得分） 6.质量为 mA 的 A 球， 以某一速度沿光滑水平面向静止的 B 球运动， 并与 B 球发生弹性正碰，
v 和 v 沿同一直线，故有
mv0 mv Mv
1 2 1 2 1 mv0 mv Mv2 2 2 2
3 2 3
20.（20 分）一个ω介子飞行时衰变成静止质量均为 m 的三个π介子，这三个π介子的动量 共面，已知：衰变前后介子运动的速度都远小于光在真空中的速度 c；衰变后的三个π介子 的动能分别为 T1、T2 和 T3，且第一、二个π介子飞行方向之间的夹角为θ1，第二、三个π 介子飞行方向之间的夹角为θ2（如图所示） ；介子的动能等于介子的能量与其静止时的能 2 量（即其静止质量与 c 的乘积）之差，求ω介子在衰变前的瞬间的飞行方向（用其飞行方 向与衰变后的第二个介子的飞行方向的夹角即图中的φ角表示）及其静止质量．
E0 1.75 MeV 的快中子需要与静止的碳原子碰撞多少次，才能减速成为 0.025 eV 的热中
子？
１6、 （15 分）由双原子分子构成的气体，当温度升高时，一部分双原子分子会分解成两个单原子分子，温 度越高，被分解的双原子分子的比例越大，于是整个气体可视为由 单原子分子构成的气体与由双原子分子构成的气体的混合气体．这 种混合气体的每一种成分气体都可视作理想气体．在体积 V ＝ 0.045m3 的坚固的容器中，盛有一定质量的碘蒸气，现于不同温度 下测得容器中蒸气的压强如下： 试求温度分别为 1073K 和 1473K 时该碘蒸气中单原子分子碘蒸气的质量与碘的总质量之比值． 已知碘蒸气 的总质量与一个摩尔的双原子碘分子的质量相同，普适气体常量 R＝8.31J·mol 1·K
素处在各定态时的 r 和能量以及第一激发态与基态能量之差.
18． （15 分）如图，接地的金属球壳 A 半径为 R1＝R0。被内外半径分别 R2＝3R0，R3＝4R0 的厚金属球壳 B 包围（它们的球心重合） ，系统处在真空中，现让 A、B 两导体接在电动势 为 E0，内阻为 r 的直流电源上，求： （1）系统的电容 （2）系统充电后，在距球心 O 点 rP＝2R0 的 P 的场强 （3）充电过程，电源内阻 r 的焦耳热。
S ＋Q －Q B
假设 B 球的质量 mB 可选取为不同的值，则( ) A．当 mB=mA 时，碰后 B 球的速度最大 B．当 mB=mA 时，碰后 B 球的动能最大 C．在保持 mB>mA 的条件下，mB 越小，碰后 B 球的速度越大 D．在保持 mB<mA 的条件下，mB 越大，碰后 B ，R2＝200 ，R3＝80 ，C＝20 F，电源电 － 动势为 12 V，电源内阻不计，闭合电键后，若要使电容器带电量为 410 5 C，则 R4 的阻值应为 ( ) A．40 ， B．80 ， C．160 ， D．400 。