2010-2011学年河南省郑州市巩义五中高三（上）限时训练物理试卷（三）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁场是一种物质，它只能在真空中传播
B．电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度方向互相平行
C．由于微波衍射现象不明显，所以雷达用它测定物体的位置
D．大气对蓝光的吸收较强，所以天空看起来是蓝色的

2. 难度：中等

如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为（ ）

A．1Hz
B．1.25Hz
C．2Hz
D．2.5Hz

3. 难度：中等

放射性元素发生β衰变放出一个电子，这个电子是（ ）
A．原子核最外层电子电离子出来的
B．原子核内电子受激发后由核内射出来的
C．核内有一个质子分裂时放出的
D．核内中子转化为质子时放出来的

4. 难度：中等

两颗质量相等的人造卫星a、b，绕地球运行的轨道半径r_a=2r_b，下列说法正确的是（ ）
A．由公式可知，a的线速度是b的倍
B．由公式可知，a的向心力是b的倍
C．由公式F=mω²r可知，a的角速度是b的倍
D．由公式可知，a的周期是b的2倍

5. 难度：中等

把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组．带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车．设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到150km/h．当开动二节动车带三节拖车时，最大速度可达到（ ）
A．200km/h
B．240km/h
C．280km/h
D．300km/h

6. 难度：中等

如图所示，金属棒AB垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，棒与导轨接触良好，棒AB和导轨电阻均忽略不计．导轨左端接有电阻R，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以水平向右的恒定外力F拉着棒AB由静止开始向右移动，t秒末棒AB速度为v，移动的距离为l，且在t秒内速度大小一直在变化，则下列判断正确的是（ ）

A．t秒内AB棒所受的安培力方向水平向左，大小逐渐增大
B．t秒内外力F做的功等于电阻R放出的电热
C．t秒内AB棒做加速度逐渐减小的变加速运动
D．t秒末外力F做功的功率等于

7. 难度：中等

如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场．在该区域中，有一个竖直放置光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是（ ）

A．小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动
B．当小球运动到c点时，洛仑兹力最大
C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大
D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

二、解答题

8. 难度：中等

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器电源频率为50Hz，当地重力加速度为9.80m/s²，测得所用重锤的质量为1.00kg，实验中获得一条点迹清晰的纸带如下图，把第一个点记为O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道，A、B、C、D各点到O点的距离分别为h_OA=62.99cm、h_OB=70.18cm、h_OC=77.76cm、h_OD=85.73cm，根据上述数据，可知计时器记录C点时，重物的速度v_C=______m/s，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于______J，动能的增量等于______J．（取3位有效数字）

9. 难度：中等

某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻R_x：电源E，适当量程的电流表电压表各一只，滑线变阻器R，电阻箱R_P，开关S₁、S₂，导线若干．他设计的电路图如图（a）所示，具体做法：先闭合S₁，断开S₂，调节R和R_P，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I₁，U₁；再保持R_P阻值不变，闭合S₂，记下电流表和电压表示数为I₂、U₂．
（1）请你帮他按电路图在实物图（b）上连线；
（2）写出被测电阻R_x=______（用两电表的读数I₁、U₁和I₂、U₂表示）；
（3）此实验中因电流表、电压表都不是理想电表，则使被测电阻R_x的测量值______真实值（选填“大于、小于或等于”）．

10. 难度：中等

王兵同学利用索尼HX1数码相机连拍功能（查阅资料得知此相机每秒连拍10张），记录下北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在10m跳台跳水的全过程．所拍摄的第一张恰为她们起跳的瞬间，第四张如图甲所示，王兵同学认为这是她们在最高点；第十九张如图乙所示，她们正好身体竖直双手触及水面．设起跳时她们的重心离台面的距离和触水时她们的重心离水面的距离相等．由以上材料（g取10m/s²）
（1）估算陈若琳的起跳速度．
（2）分析第四张照片是在最高点吗？如果不是，此时重心是处于上升还是下降阶段？

11. 难度：中等

如图所示，长为L的木板静止在光滑水平面上，小木块放置在木板的右端，木板和小木块的质量均为m，小木块的带电量为+q，木板不带电，小木块与木板之间的动摩擦因数为μ，整个空间存在着方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．现对木板施加一个方向水平向右、大小为μmg的恒力F，当作用时间为t时，小木块速度刚好达到且正好滑至木板中央，求：
（1）t时刻时，木板的加速度大小为多少？
（2）恒力作用多长时间时，小木块和木板之间开始发生相对滑动（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）？

12. 难度：中等

欧洲大型强子对撞机（Large Hadron Collider）简称LHC，于2009年9月重新启动，这将有望揭露自然界最基本的秘密．LHC位于瑞士、法国边境地区的地下100m深的坏形隧道中，周长26.659km（约27km）．在LHC进行的质子-质子碰撞中，每个质子的能量为7TeV（7×10¹²eV）．
（1）目前认为，质子是由u夸克和d夸克组成，u夸克带电量为，d夸克带电量为，e为元电荷．则质子有______个u夸克和______个d夸克组成．
（2）LHC能把数以百万计的质子加速到接近光速（光速的99.99%）．这些接近光速的质子对撞后，会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件，科学家期望能从中发现“反物质”以及占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹，从而揭开宇宙起源之谜．反物质是由反粒子组成，若有反α粒子，则它的质量数为______，电荷数为______．
（3）假设科学家发现了某种反粒子，采用如图的装置来测定这种反粒子的比荷（电荷量与质量之比），真空管内的K发出的反粒子（不计初速、重力和粒子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O₁O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，反粒子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，O'与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L₁，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L₂（如图所示）．
①求打在荧光屏O点的反粒子速度的大小．
②推导出反粒子的比荷的表达式．