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、實驗題、計算題等。該套試卷考察運動學（含天體運動）內容的有：2，5，7，17題；考察電路、交流電、磁場、電磁感應內容的有3，8，11，12題；考察力學和電學綜合的題有4，10，18，19題；實驗題考查的是“驗證機械能守恒定律”和“研究磁敏電阻特性”，前者考察學生的基本實驗素質，后者是考查學生實驗探究能力。作為壓軸題第20題考察動量、能量和運動的綜合運用。

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。整份試卷具有很強的針對性，是一份很好的高三模擬訓練題。

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中，有一個或一個以上選項符合題目要求，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用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動，在Q到達地面以前，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． 一質點由靜止開始，先做勻加速直線運動，接著做勻速直線運動，最后做末速度為零的勻減速直線運動。三個過程所經歷的時間之比為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． 產生該交流電的線圈在磁場中轉動的角速度為3.14 rad/s

B． 如果產生該交流電的線圈轉速提高一倍，則電流表的示數也增大一倍

C． 交流電壓的有效值為100 V

D． 電流表示數為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。當傳送帶如箭頭方向運動且速度為v時，物體與傳送帶發生相對滑動，當傳送帶逐漸加速到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． 關于下列說法中正確的是（）

A． 電子的發現說明原子是可分的

B． α粒子散射實驗說明原子有核式結構

C． 氫原子的明線光譜是波爾理論的實驗基礎

D． 天然放射現象的發現說明原子核內部有復雜結構

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，關閉動力的航天飛機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． 圖中航天飛機正加速飛向B處

B． 航天飛機在B處由橢圓軌道進入空間站軌道必須點火減速

C． 根據題中條件可以算出月球質量

D． 根據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，當帶負電的云層經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。假設衰變時產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量虧損是（）

A． B．

C． D．

10． 如圖所示，兩虛線之間的空間內存在著正交或平行的勻強電場E和勻強磁場B，有一個帶正電小球（電量為+q，質量為m）從正交或平行的電磁復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合場（）

11． 如圖所示，在甲、乙、丙三圖中，除導體棒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。設導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略，導體棒和導軌間的摩擦也不計，圖中裝置均在水平面內，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強磁場中，導軌足夠長。今給導體棒ab一個向右的初速度v0，在甲、乙、丙三種情形下導體棒ab的最終運動狀態是（）

A． 三種情形下導體棒ab最終均做勻速運動

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

D． 三種情形下導體棒ab最終均靜止

12． 圖是日光燈的電路圖和啟動器的構造圖。日光燈主要是由燈管、鎮流器和啟動器組成的，鎮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電容器C。某教室的一盞日光燈總是出現燈管兩端亮而中間不亮的情況，經檢查，燈管是好的，電壓正常，鎮流器無故障，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． 鎮流器自感系數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）改變物體內能的兩種方式是_____和_____，從能量的觀點來看，它們的主要區別是____，而兩種方式在改變物體內能的效果上是____________。

（2）在《用油膜法估測分子的大小》實驗中，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紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標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按以上數據，估算出油酸分子的直徑是______m。

14． （11分）（1）沿x軸連續均勻的介質中，距離為L的等距離排列的0、1、2……10等11個點，某時刻在0點向y軸正方向開始做振幅為A，周期為8 s的簡諧振動，以后各點依次滯后開始振動。從0點開始振動后，各點依次滯后________s開始振動，且第一次出現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。當桶內無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B。當桶內油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，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。（結果可用根式表示）

（二）必做題

15. （12分）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，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計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A. 按照圖示的裝置安裝器件

B. 將打點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量

D. 釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶

E. 測量打出的紙帶上某些點之間的距離

F. 根據測量的結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行的或者操作不恰當的步驟，將其選項對應的字母填寫在下面的空行內，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的數值。如圖所示，根據打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，測量出A點距起始點O距離為S，點A、C間的距離為S，點C、E間的距離為S，使用交流電的頻率為f，則根據這些條件計算重錘下落的加速度a的表達式為：a=__________。

③在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，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，可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小。若已知當地的重力加速度公認的較準確的值是g，還需要測量的物理量是________。試用這些數據和紙帶上的測量數據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—磁感應強度特性曲線，其中RB、R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值。為了測量磁感應強度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驗。

（1）設計一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路，在圖（乙）的虛線框內畫出實驗電路原理圖（磁敏電阻及所處磁場已給出，待測磁場磁感應強度大小約為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,內阻約30 Ω

D． 電壓表V，量程3 V，內阻約3 kΩ

E． 直流電源E，電動勢3 V，內阻不計

F． 開關S，導線若干

（2）正確接線后，將磁敏電阻置入待測磁場中，測量數據如下表：

（3）試結合圖（甲）簡要回答，磁感應強度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T范圍內磁敏電阻阻值的變化規律有何不同？

（4）某同學查閱相關資料時看到了圖（丙）所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻—磁感應強度特性曲線（關于縱軸對稱），由圖線可以得到什么結論？

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

某同學的解答為：設衛星表面的重力加速度為g，則在衛星表面有GMm/r2＝mg。經過計算他得出衛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算證明步驟；若不同意，則說明原因，并求出正確結果。

18． （16分）如圖所示，O為一水平軸，軸上系有一長為L=2 m的輕質細繩，細繩下端系一質量為m=1 kg的小球（可視為質點），處于靜止狀態，球與表面粗糙的平臺的右端A點接觸但無壓力，平臺上方存在一垂直紙面向里的勻強磁場，平臺高為h=0.8 m。一質量為M帶電荷量為q=5 C的絕緣小球沿平臺自左向右以v勻速運動到A處與小球m發生彈性正碰，碰后球m在繩的約束下恰好經過最高點做圓周運動，球M落到地面水平位移s=1.2 m。求：磁感應強度的大??？（不計空氣阻力，g=10 m/s2）

19． （17分）如圖所示是一個模擬發電機中的電動機組示意圖，水平金屬導軌和豎直金屬導軌相連接，分別處在與導軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應強度的大小分別為B=1 T，B=2 T，金屬棒ab和cd可以沿導軌無摩擦地滑動，兩棒都是長L=0.5 m、質量m=100 g、電阻R=0.5 Ω的金屬棒，導軌電阻不計。當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棒運動的重物的質量m′為多少？

20． （18分）如圖14所示，光滑水平面上放置質量均為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開關相連（當滑塊滑過感應開關時，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μ=0.30，一根通過細線拴著且被壓縮的輕彈簧固定在甲車的左端，質量為m=1 kg的滑塊P（可視為質點）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，整個系統處于靜止狀態?，F剪斷細線。

（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）