華南師大附中２００９屆高三物理綜合測試題

王　楊

試卷分析：試卷是按照廣東高考卷的模式來命題的，含選擇題、選考題、實(shí)驗(yàn)題、計算題等。該套試卷考察運(yùn)動學(xué)（含天體運(yùn)動）內(nèi)容的有：2，5，7，17題；考察電路、交流電、磁場、電磁感應(yīng)內(nèi)容的有3，8，11，12題；考察力學(xué)和電學(xué)綜合的題有4，10，18，19題；實(shí)驗(yàn)題考查的是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”和“研究磁敏電阻特性”，前者考察學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，后者是考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力。作為壓軸題第20題考察動量、能量和運(yùn)動的綜合運(yùn)用。

題目難度適中，計算題稍微簡單一些，這也是與這幾年廣東物理高考命題的趨勢一致的。整份試卷具有很強(qiáng)的針對性，是一份很好的高三模擬訓(xùn)練題。

第卷（選擇題 共48分）

選擇題共12小題，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有一個或一個以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得4分，選不全得2分，有選錯或不答的得0分。

1． 半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板MN。在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止，如圖1所示?，F(xiàn)用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動，在Q到達(dá)地面以前，P始終保持靜止。在此過程中，下列說法中正確的是（）

A． MN對Q的彈力逐漸減小

B． 地面對P的摩擦力逐漸增大

C． Q所受的合力逐漸增大

D. P、Q 間的彈力先減小后增大

2． 一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始，先做勻加速直線運(yùn)動，接著做勻速直線運(yùn)動，最后做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動。三個過程所經(jīng)歷的時間之比為3∶4∶1，全過程中的最大速度為v。則全過程的平均速度為（）

A． B．C．D．

3． 如圖甲所示電路，電阻R的阻值為50 Ω，在ab間加上圖乙所示的正弦交流電，則下面說法中正確的是（）

A． 產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度為3.14 rad/s

B． 如果產(chǎn)生該交流電的線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，則電流表的示數(shù)也增大一倍

C． 交流電壓的有效值為100 V

D． 電流表示數(shù)為2 A

4． 如圖所示，水平的傳送帶上放一物體，物體下表面及傳送帶上表面均粗糙，導(dǎo)電性能良好的彈簧的右端與物體及滑動變阻器滑片相連，彈簧左端固定在墻壁上，不計滑片與滑動變阻器線圈間的摩擦。當(dāng)傳送帶如箭頭方向運(yùn)動且速度為v時，物體與傳送帶發(fā)生相對滑動，當(dāng)傳送帶逐漸加速到2v時，物體受到的摩擦力和燈泡的亮度將（）

A． 摩擦力不變，燈泡的亮度變亮

B． 摩擦力不變，燈泡的亮度不變

C． 摩擦力變大，燈泡的亮度變亮

D． 摩擦力變小，燈泡的亮度變暗

5． 小船在靜水中的速度是v。今小船要渡過一條水流速較小的河流，且保證小船的實(shí)際航線垂直河岸，若小船航行至河中心時，河水流速增大，則渡河時間將（）

A． 增大B． 減小C． 不變D． 不能確定

6． 關(guān)于下列說法中正確的是（）

A． 電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可分的

B． α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子有核式結(jié)構(gòu)

C． 氫原子的明線光譜是波爾理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

D． 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)

7． 我國未來將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，關(guān)閉動力的航天飛機(jī)在月球引力作用下向月球靠近，并將與空間站在B處對接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法中正確的是（）

A． 圖中航天飛機(jī)正加速飛向B處

B． 航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速

C． 根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量

D． 根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小

8． 赤道上某處豎立一根避雷針，當(dāng)帶負(fù)電的云層經(jīng)過上方對避雷針放電時，避雷針中的電流方向和地磁場對避雷針的作用力方向分別為（）

A． 指向地面、向西 B． 指向天空、向東

C． 指向天空、向西 D． 指向地面、向東

9． 原來靜止的原子核abX衰變放出α粒子的動能為E。假設(shè)衰變時產(chǎn)生的能量全部以動能的形式釋放出來，則在此衰變過程中的質(zhì)量虧損是（）

A． B．

C． D．

10． 如圖所示，兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B，有一個帶正電小球（電量為+q，質(zhì)量為m）從正交或平行的電磁復(fù)合場上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球不可能沿直線通過下列哪個電磁復(fù)合場（）

11． 如圖所示，在甲、乙、丙三圖中，除導(dǎo)體棒ab可動外，其余部分均固定不動，甲圖中的電容器C原來不帶電。設(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計，圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌足夠長。今給導(dǎo)體棒ab一個向右的初速度v0，在甲、乙、丙三種情形下導(dǎo)體棒ab的最終運(yùn)動狀態(tài)是（）

A． 三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均做勻速運(yùn)動

B． 甲、丙中，ab棒最終將以不同的速度做勻速運(yùn)動；乙中，ab棒最終靜止

C． 甲、丙中，ab棒最終將以相同的速度做勻速運(yùn)動；乙中，ab棒最終靜止

D． 三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均靜止

12． 圖是日光燈的電路圖和啟動器的構(gòu)造圖。日光燈主要是由燈管、鎮(zhèn)流器和啟動器組成的，鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈。為了便于啟動，常在啟動器的兩極并上一紙質(zhì)電容器C。某教室的一盞日光燈總是出現(xiàn)燈管兩端亮而中間不亮的情況，經(jīng)檢查，燈管是好的，電壓正常，鎮(zhèn)流器無故障，其原因可能是（）

A． 啟動器兩腳與啟動器座接觸不良

B． 電容器C斷路

C． 電容器C擊穿而短路

D． 鎮(zhèn)流器自感系數(shù)L太大

第卷（共102分）

非選擇題部分只需做7小題，共102分，其中第13、14小題為選做題，考生只能選擇其中一題作答；第15~20小題為必做題，每位考生必須作答，請把此部分答案寫在答題卡上。

（一）選做題

13． （11分）（1）改變物體內(nèi)能的兩種方式是_____和_____，從能量的觀點(diǎn)來看，它們的主要區(qū)別是____，而兩種方式在改變物體內(nèi)能的效果上是____________。

（2）在《用油膜法估測分子的大小》實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每104 ml溶液中有純油酸10 ml，用注射器測得1 ml上述溶液有50滴，把一滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油酸膜的近似輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形小方格的邊長為1 cm。則：

①每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_________ml；

②油酸膜的面積是______cm2；

③按以上數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑是______m。

14． （11分）（1）沿x軸連續(xù)均勻的介質(zhì)中，距離為L的等距離排列的0、1、2……10等11個點(diǎn)，某時刻在0點(diǎn)向y軸正方向開始做振幅為A，周期為8 s的簡諧振動，以后各點(diǎn)依次滯后開始振動。從0點(diǎn)開始振動后，各點(diǎn)依次滯后________s開始振動，且第一次出現(xiàn)如圖所示的圖形歷時__________s。

（2）如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d。當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=_______；光在油中傳播的速度v=_______m/s。（結(jié)果可用根式表示）

（二）必做題

15. （12分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6 V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟：

A. 按照圖示的裝置安裝器件

B. 將打點(diǎn)計時器接到電源的直流輸出端上

C. 用天平測量出重錘的質(zhì)量

D. 釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶

E. 測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離

F. 根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能

指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填寫在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。

___________________________________________。

②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測量出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O距離為S，點(diǎn)A、C間的距離為S，點(diǎn)C、E間的距離為S，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a=__________。

③在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是重錘下落過程中存在著力的作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值是g，還需要測量的物理量是________。試用這些數(shù)據(jù)和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘下落的過程中受到的平均阻力大小F=___________。

16． （14分）如圖所示，圖（甲）為某磁敏電阻在室溫下的電阻—磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中RB、R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值。為了測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB。請按要求完成下列實(shí)驗(yàn)。

（1）設(shè)計一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路，在圖（乙）的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖（磁敏電阻及所處磁場已給出，待測磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6～1.0 T，不考慮磁場對電路其他部分的影響）。要求誤差較小。提供的器材如下：

A． 磁敏電阻，無磁場時阻值R0=150 Ω

B. 滑動變阻器R，全電阻約20 Ω

C． 電流表A，量程2.5 mA,內(nèi)阻約30 Ω

D． 電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ

E． 直流電源E，電動勢3 V，內(nèi)阻不計

F． 開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（2）正確接線后，將磁敏電阻置入待測磁場中，測量數(shù)據(jù)如下表：

（3）試結(jié)合圖（甲）簡要回答，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律有何不同？

（4）某同學(xué)查閱相關(guān)資料時看到了圖（丙）所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻—磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線（關(guān)于縱軸對稱），由圖線可以得到什么結(jié)論？

17． （14分）一衛(wèi)星繞某行星做勻速圓周運(yùn)動，已知行星表面的重力加速度為g行，行星質(zhì)量M與衛(wèi)星質(zhì)量m之比為81∶1，行星半徑R行與衛(wèi)星半徑R衛(wèi)之比為3.6∶1；行星與衛(wèi)星之間的距離r與行星半徑R行之比為60∶1。求：在衛(wèi)星表面的重力加速度是行星表面的重力加速度的多少倍？

某同學(xué)的解答為：設(shè)衛(wèi)星表面的重力加速度為g，則在衛(wèi)星表面有GMm/r2＝mg。經(jīng)過計算他得出衛(wèi)星表面的重力加速度為行星表面的重力加速度的1/3 600。你同意上述解答嗎？若同意請列出主要運(yùn)算證明步驟；若不同意，則說明原因，并求出正確結(jié)果。

18． （16分）如圖所示，O為一水平軸，軸上系有一長為L=2 m的輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩下端系一質(zhì)量為m=1 kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），處于靜止?fàn)顟B(tài)，球與表面粗糙的平臺的右端A點(diǎn)接觸但無壓力，平臺上方存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，平臺高為h=0.8 m。一質(zhì)量為M帶電荷量為q=5 C的絕緣小球沿平臺自左向右以v勻速運(yùn)動到A處與小球m發(fā)生彈性正碰，碰后球m在繩的約束下恰好經(jīng)過最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動，球M落到地面水平位移s=1.2 m。求：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。浚ú挥嬁諝庾枇?，g=10 m/s2）

19． （17分）如圖所示是一個模擬發(fā)電機(jī)中的電動機(jī)組示意圖，水平金屬導(dǎo)軌和豎直金屬導(dǎo)軌相連接，分別處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B=1 T，B=2 T，金屬棒ab和cd可以沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，兩棒都是長L=0.5 m、質(zhì)量m=100 g、電阻R=0.5 Ω的金屬棒，導(dǎo)軌電阻不計。當(dāng)cd棒以v=1 m/s的速度勻速豎直上升時，求：（g=10 m/s2）

（1）ab棒必須以多大的速率v勻速滑動？

（2）拉動ab棒運(yùn)動的重物的質(zhì)量m′為多少？

20． （18分）如圖14所示，光滑水平面上放置質(zhì)量均為M=2.0 kg，長度均為L=1.0 m的甲、乙兩輛平頂小車，兩車之間通過一感應(yīng)開關(guān)相連（當(dāng)滑塊滑過感應(yīng)開關(guān)時，兩車自動分離），甲車上表面光滑，乙車上表面與滑塊P之間的動摩擦因數(shù)μ=0.30，一根通過細(xì)線拴著且被壓縮的輕彈簧固定在甲車的左端，質(zhì)量為m=1 kg的滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧的右端接觸但不相連，乙車右端有一彈性擋板（與滑塊碰撞時無機(jī)械能損失）。此時彈簧的彈性勢能E=10 J，彈簧原長小于甲車長度，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)剪斷細(xì)線。

（1）求滑塊P滑上乙車前的瞬間甲車和滑塊的速度的大??；

（2）求滑塊P與擋板接觸瞬間乙車和滑塊的速度大??；

（3）求滑塊在乙車上滑動的路程。（g=10 m/s2）