題目列表(包括答案和解析)
在粒子加速領域中A．有開創貢獻的物理學家謝家麟獲得2011年度國家最高科學技術獎，該獎項被譽為是“中國的諾貝爾獎”．謝家麟在上世紀80年代參勾了北京正負電子環艱對撞機的研究．環型對撞機是研究高能粒子的重耍裝S，比荷相等的正、負離子由靜止都經過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環切線方向同時注入對撞機的高其空環狀空腔內，空腔內存在著與圓環平面乖直的勻強磁場，磁感應強度人小為B．正、負離子在環狀空腔內只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動，然后在碰撞區迎面相撞，不考慮相對論效應，下列說法正確的是（ ）
歐洲核子研究中心大型強子對撞機于2009年9月10日正式啟動，將第一束質子束流注入27公里長隧道內的對撞機中，其中最值得期待的，當屬苦尋多年的“希格斯玻色子”． 如圖是一種正、負離子對撞機，正負離子由靜止經過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環切線方向注入對撞機的真空環狀空腔內，空腔內存在著與圓環平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為 B．兩種帶電粒子將被局限在環狀空腔內，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動，從而在碰撞區迎面相撞，為維持帶電粒子在環狀空腔中的勻速圓周運動，則下列說法正確的是（ ）A．對于給定的加速電壓U，帶電粒子的比荷
| ||
B．對于給定的加速電壓U，帶電粒子的比荷
| ||
| C．對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，磁感應強度B變大，粒子運動的周期T變小 | ||
| D．對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運動的周期T不變，磁感應強度B不變 |
越大，磁感應強度B越小
越大，磁感應強度B越大【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答。若三題都做，則按A、B兩題評分。
A．（選修模塊3－3）（12分）
1．下列說法中正確的是（ ）
A．蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體
B．一定質量氣體壓強不變溫度升高時，吸收的熱量一定大于內能的增加量
C．因為擴散現象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現象和布朗運動也叫做熱運動
D．液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現出表面張力，是因為表面層的分子分布比液體內部緊密
2．將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴，則每滴油酸酒精溶液的體積為______ml。現在讓其中一滴落到盛水的淺盤內，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm2，則估算油酸分子的直徑是_________m（保留一位有效數字）。
3．如圖所示，一直立汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內壁光滑且缸壁導熱良好，開始時活塞被螺栓K固定。現打開螺栓K，活塞下落，經過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB=h，大氣壓強為p0，重力加速度為g。
（1）求活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強p；
（2）設周圍環境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。
B．（選修模塊3－4）（12分）
（1）下列說法中正確的是（ ）
A．眼睛直接觀察全息照片不能看到立體圖象
B．電磁波和機械波都能產生干涉和衍射現象
C．驅動力頻率等于系統固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現象叫共振。
D．在測定單擺周期時，為減小實驗誤差，最好在小球經過最高點時開始計時
（2）相對論論認為時間和空間與物質的速度有關；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的______（填“前”、“后”）壁。
（3）如圖所示，某列波在t=0時刻的波形如圖中實線，虛線為t=0.3s（該波的周期T>0.3s）時刻的波形圖。已知t=0時刻質點P正在做加速運動，求質點P振動的周期和波的傳播速度。
C．（選修模塊3－5）（12分）
（1）下列說法正確的是（ ）
A．電子的衍射現象說明實物粒子的波動性
B．235U的半衰期約為7億年，隨地球環境的變化，半衰期可能變短
C．原子核內部某個質子轉變為中子時，放出β射線
D．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小
（2）2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規律。圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零，讀出此時電壓表的示數為6.0V；現保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強度，電流計的讀數________（填“為零”或“不為零”）。
（3）一個靜止的
，放出一個速度為v1的粒子，同時產生一個新核
，并釋放出頻率為
的γ光子。寫出該核反應方程式，求出這個核反應中產生的新核的速度v2。（不計光子的動量）
1. A 2. BD 3.AD 4. B 5.A 6.C 7.AC 8. BCD 9.A 10.AB 11.ACD 12.D
13．（10分）
（1）熱力學第二定律（3分）
（2）永不停息地做無規則運動（3分） ；高三物理X科模擬測試題.files/image039.gif)
高三物理X科模擬測試題.files/image041.gif)
（4分）
14．（10分）
（1）粒子性 （3分）
（2）向下（3分）；
15．實驗二：
（1）B、D、F、G、J、M （3分）
（2）①將實驗裝置按要求安裝好
②接通電源，釋放處于豎直狀態的紙帶。用刻度尺測量出紙帶上相鄰兩點間的距離分別為d1、d2。
③計算重力加速度的表達式為高三物理X科模擬測試題.files/image043.gif)
（3分）
實驗三：
（1）G、L、M （3分）
（2）①將帶光控計時器的平板用支架豎直架穩
②測量兩個光控門之間的距離s
③把滑塊從上面的一個光控門處自由釋放，讀出下落時間t
④計算重力加速度的表達式為高三物理X科模擬測試題.files/image045.gif)
（3分）
評分說明：如有其他方法，只要實驗原理正確，參照以上給分；實驗步驟必須完整才給分。
高三物理X科模擬測試題.files/image046.gif)
16．14分）（1） 52.75 （2分）
（2）思路分析與參考答案：①A．電路如圖所示，測電阻時應盡量使指針指在中間值附近，所以應選“×1k”．（2分）
B．歐姆表中值電阻為R中 = 30×1kΩ= 30000Ω，歐姆表指n刻度，則電壓表內電阻RV = 1000n，流過電壓表電流IV = U/RV = U/(1000n)，根據閉合電路歐姆定律電池電動勢E = U + IVR中 = 高三物理X科模擬測試題.files/image048.gif)
U。（3分）
高三物理X科模擬測試題.files/image050.gif)
② A．如圖所示（3分）．
高三物理X科模擬測試題.files/image052.gif)
，所以不能用電流表；又電壓表的量程較小于電源電動勢，所以滑動變阻器應用分壓接法．
B．Ug = 高三物理X科模擬測試題.files/image054.gif)
（2分），
其中N：V表指針所指格數，U1：V1表讀數．（2分）
17．（共14分）
解：（1）取最長的反應時間0.6s，最小的動摩擦因數0.32 …（4分）
（2）根據牛頓第二定律，汽車剎車時的加速度
高三物理X科模擬測試題.files/image056.gif)
……（3分）
考慮最高車速v、最長反應時間t、及最小動摩擦因數μ的極限情況下
反應距離 高三物理X科模擬測試題.files/image058.gif)
……（2分）
制動距離 高三物理X科模擬測試題.files/image060.gif)
……（3分）
剎車距離 高三物理X科模擬測試題.files/image062.gif)
……（2分）
因此
18．（16分）
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（1）如圖所示，對質點受力分析可得：
高三物理X科模擬測試題.files/image066.gif)
……………………
繩中的拉力T=mg/cosθ=750N………
根據幾何關系可得：高三物理X科模擬測試題.files/image068.gif)
……1‘
代入數據得：高三物理X科模擬測試題.files/image070.gif)
rad/s………
（2）轉盤從靜止啟動到轉速穩定這一過程，繩子對質點做的功等于質點機械能的增加量：高三物理X科模擬測試題.files/image072.gif)
………………………………………………
高三物理X科模擬測試題.files/image074.gif)
m，高三物理X科模擬測試題.files/image076.gif)
m/s
代入數據解得W=3450J………………………………………
19． 解：⑴a球從O到M
WOM＝高三物理X科模擬測試題.files/image078.gif)
（3分）
得：高三物理X科模擬測試題.files/image080.gif)
（2分） 方向向左 （1分）
⑵設碰撞中損失的機械能為△E，對a、b球從O到N的全過程應用能的轉化和守恒定律：
－qE高三物理X科模擬測試題.files/image082.gif)
（3分）
則碰撞中損失的機械能為 △E＝高三物理X科模擬測試題.files/image084.gif)
=高三物理X科模擬測試題.files/image086.gif)
（3分）
⑶設a與b碰撞前后的速度分別為v、v′，則 ：
mv＝2mv’ （2分）
又減少的動能△E＝高三物理X科模擬測試題.files/image088.gif)
－高三物理X科模擬測試題.files/image090.gif)
＝ （2）
高三物理X科模擬測試題.files/image092.gif)
（2分）
20．（18分）
解：（1）電場力與洛倫茲力平衡得：qE=qv0B得：E=v0B （3分）
（2）根據運動的對稱性，微粒能從P點到達Q點，應滿足高三物理X科模擬測試題.files/image094.gif)
（2分）
其中x為每次偏轉圓弧對應的弦長，偏轉圓弧對應的圓心角為高三物理X科模擬測試題.files/image096.gif)
或高三物理X科模擬測試題.files/image098.gif)
．
設圓弧的半徑為R，則有2R2=x2，可得：高三物理X科模擬測試題.files/image100.gif)
（2分）
又高三物理X科模擬測試題.files/image102.gif)
由①②③式得：高三物理X科模擬測試題.files/image104.gif)
，n=1、2、3、…… （3分）
（3）當n取奇數時，微粒從P到Q過程中圓心角的總和為
高三物理X科模擬測試題.files/image106.gif)
，（2分）高三物理X科模擬測試題.files/image108.gif)
，其中n=1、3、5、……（1分）
當n取偶數時，微粒從P到Q過程中圓心角的總和為：
高三物理X科模擬測試題.files/image110.gif)
，（2分）高三物理X科模擬測試題.files/image112.gif)
，其中n=2、4、6、……（1分）
欲使時間最小，取n=1或者2，此時高三物理X科模擬測試題.files/image114.gif)
（2分）
高三物理X科模擬測試題.files/image115.gif) |
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