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2007年全国卷Ⅰ物理部分(湖北湖南福建安徽江西)二、选择题(本题包括8小题。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为()A、0.5B、2C、3.2D、415.一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速为v=4m/s。已知坐标原点(x=0)处质点的振动图像如图所示(a),在下列4幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是()16.如图所示,质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b态是气缸从容器中移出后,在室温(270C)中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法正确的是()A、与b态相比,a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多B、与a态相比,b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大C、在相同时间内,a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等D、从a态到b态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体对外界释放了热量17.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为()A、rB、1.5rC、2rD、2.5r18.如图所示,在倾角为300的足够长的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图(a)、(b)(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是()A、v1B、v2C、v3D、v419.用大量具有一定能力的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能力在此进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了5条。用△n表示两侧观测中最高激发态的量子数n之差,E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断,△n和E的可能值为()A、△n=1,13.22eVE13.32eVB、△n=2,13.22eVE13.32eVC、△n=1,12.75eVE13.06eVD、△n=2,12.75eVE13.06Ev20.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在的平面平行。已知a点的电势是20V,b点的电势是24V,d点的电势是4V,如图。由此可知,c点的电势为()A、4VB、8VC、12VD、24V21.如图所示,LOO’L’为一折线,它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为450。折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直OO’的方向以速度v做匀速直线运动,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流—时间(I—t)关系的是(时间以l/v为单位)()非选择题共10小题,共174分22.(17分)实验题:(1)用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。把该信号接入示波器Y输入。○1当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节钮或钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。○2如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将钮置于位置,然后调节钮。(2)碰撞的恢复系数的定义为,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e1。某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。实验步骤如下:安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O。第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。第二步,把小球2放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。上述实验中,○1P点是平均位置,M点是平均位置,N点是平均位置。○2请写出本实验的原理,写出用测量量表示的恢复系数的表达式。○3三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?。23.(15分)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前S0=13.5m处作了标记,并以V=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒。已知接力区的长度为L=20m。求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。24.如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=600的位置自由释放,下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于450。25.两屏幕荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别去垂直于两屏交线的直线为x和y轴,交点O为原点,如图所示。在y0,0xa的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场,在y0,xa的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点出有一小孔,一束质量为m、带电量为q(q0)的粒子沿x周经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0xa的区域中运动的时间与在xa的区域中运动的时间之比为2︰5,在磁场中运动的总时间为7T/12,其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。参考答案:14.B15.A16.AC17.C18.C19.AD20.B21.D22.(1)○1竖直位移或↑↓衰减或衰减调节Y增益○2扫描范围1k挡位扫描微调(2)○1P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置;M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置;N点是小球2落点的平均位置○2原理:小球从槽口C飞出后做平抛运动的时间相同,设为t,则有OP=v10tOM=v1tON=v2t小球2碰撞前静止,v20t=0,2110200vvONOMONOMevvOPOP○3OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关。23.(1)在甲发出口令后,甲乙达到共同速度所用时间为:Vta○1在这段时间内甲、乙的位移分别为S1和S2,则2212Sat○21SVt○3120SSS○4联立○1、○2、○3、○4式解得:202VaS,23m/sa。○5(2)在这段时间内,乙在接力区的位移为:222VSa,213.5mS。○6完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为26.5mLS24.设在第n次碰撞前绝缘球的速度为1nv,碰撞后绝缘球、金属球的速度分别为nv和nV,由于碰撞过程中动量守恒,碰撞前后动能相等,设速度向左为正,则1nnnmvMVmv○12221111222nnnmvMVmv○2由○1、○2两式及M=19m解得:1910nnvv○31110nnVv○4第n次碰撞后绝缘球的动能为:2010.812nnnEmvE○5E0为第1次碰撞前的动能,即初始能量。绝缘球在060与45处的势能之比为00(1cos)0.586(1cos)EmglEmgl式中l为摆长○6根据○5式,经n次碰撞后00.81nnEE易算出23(0.81)0.656,(0.81)0.531,因此,经过三次碰撞后将小于45。25.粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中运动半径为:mvrqB○1速度小的粒子将在xa的区域走完半圆,射到竖直屏上。半圆的直径在y轴上,半径的范围从0到a,屏上发亮的范围从0到2a。轨道半径大于a的粒子开始进入右侧磁场,考虑r=a的极限情况,这种粒子在右侧的圆轨迹与x轴在D点相切(虚线),OD=2a,这是水平屏上发亮范围的左边界。速度最大的粒子的轨迹如图中实线所示,它由两段圆弧组成,圆心分别为C和C,C在y轴上,有对称性可知C在x=2a直线上。设t1为粒子在0xa的区域中运动的时间,t2为在xa的区域中运动的时间,由题意可知1225tt12712Ttt由此解得:16Tt○22512Tt○3由○2、○3式和对称性可得60OCM○460MCN○5536015012MCP○6所以1506090NCP○7即NP为1/4圆周。因此,圆心C在x轴上。设速度为最大值粒子的轨道半径为R,有直角COC可得2sin602Ra233aR○8由图可知OP=2a+R,因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标3213xa○9
本文标题:2007年高考理综全国卷Ⅰ物理部分(湖北湖南福建安徽江西)及答案
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