2009年广东省惠州市高考物理三模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

足球运动员已将足球踢向空中，如下图所示，下列描述足球在向右上方飞行过程中的某时刻的受力图中，正确的是（G为重力，F为脚对球的作用力，f为空气阻力）（ ）

A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

a、b两个物体从同一地点同时出发，沿同一方向做匀变速直线运动，若初速度不同，加速度相同，则在运动过程（ ）
A．a、b的速度之差保持不变
B．a、b的速度之差与时间成正比
C．a、b的位移之差与时间成正比
D．a、b的位移之差与时间的平方成正比

3. 难度：中等

物体做平抛运动时，它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tanα随时间t变化的图象是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员（ ）
A．受到的拉力为G
B．受到的合力为2G
C．向心加速度为g
D．向心加速度为2g

5. 难度：中等

“嫦娥一号”探月卫星发动机关闭，轨道控制结束，卫星进入地月转移轨道．图中MN之间的一段曲线表示转移轨道的一部分，P是轨道上的一点，直线AB过P点且和两边轨道相切．下列说法中正确的是（ ）

A．卫星在此段轨道上，动能一直减小
B．卫星经过P点时动能最小
C．卫星经过P点时速度方向由P向B
D．卫星经过P点时加速度为0

6. 难度：中等

如图所示，竖立在水平地面上的轻弹簧，下端与地面固定，将一个金属球放置在弹簧顶端（球与弹簧不粘连），并用力向下压球，使弹簧作弹性压缩，稳定后用细线把弹簧拴牢，烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动，那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的这一运动过程中（ ）
A．球所受合力的最大值不一定大于球的重力值
B．球的动能减小而它的机械能增加
C．球刚脱离弹簧时的动能最大
D．球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小

7. 难度：中等

如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a．在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是（ ）

A．缩小a、b间的距离
B．加大a、b间的距离
C．取出a、b两极板间的电介质
D．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质

8. 难度：中等

一只手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上对手机电池的说明中还写有“通话3小时待机100小时”，则该手机通话和待机消耗的功率分别约为（ ）

A．1.8W、5.4×10^-2W
B．0.6W、1.8×10^-2W
C．3.6W、0.108W
D．6.48×10³W、1.94×10²W

9. 难度：中等

磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图是它的示意图．平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于磁场B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是（ ）

A．图中A板是电源的正极
B．图中B板是电源的正极
C．电源的电动势为Bvd
D．电源的电动势为Bvq

10. 难度：中等

如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方（磁极间距略大于矩形线圈的宽度．）当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向（从上向下看）是（ ）

A．摩擦力方向一直向左
B．摩擦力方向先向左、后向或右
C．感应电流的方向顺时针→逆时针→顺时针
D．感应电流的方向顺时针→逆时针

11. 难度：中等

如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回到原处，运动过程中线圈平面保持在竖直面内，不计空气阻力，则（ ）
A．上升过程中克服磁场力做的功大于下降过程中克服磁场力做的功
B．上升过程中克服磁场力做的功等于下降过程中克服磁场力做的功
C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率

12. 难度：中等

如图所示，一闭合圆形线圈放在匀强磁场中，线圈的平面与磁场方向成θ=30度角，磁感应强度随时间均匀变化，变化率为一定值．在下述办法中用哪种可以使线圈中感应电流的强度增加一倍（ ）

A．把线圈的半径增加一倍
B．把线圈的匝数增加一倍
C．把线圈的面积增加一倍
D．使线圈的平面与磁场方向成θ=60度角

二、解答题

13. 难度：中等

用单分子油膜法测定液体分子大小时，要求油滴在水面上散开到最大面积，形成_单分子油膜，其理论基础是将分子看作______．若油滴体积为V，油膜面积为S，则分子直径约为d=______，一般分子直径的数量级为______m．已知水的密度是1.0×10³kg/m³，如果忽略水分子间的空隙，试估算一个水分子的体积为______m³．

14. 难度：中等

一定质量的理想气体，当温度不变体积减小时，气体压强将______（填增大、减少或不变），气体分子单位时间对器壁的碰撞次数将______（填变多、变少或不变）；热力学温度的零度记为0K，它等于______℃

15. 难度：中等

如图甲所示为某一简谐横波在t=0时刻的波形图，由此可知该波沿______传播，该时刻a、b、c三点速度最大的是______点，加速度最大的是______点．若t=0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为______m/s．

16. 难度：中等

各色光通过玻璃棱镜发生色散时的偏折角度不同，其中紫光的偏折角度比红光的大，这是由于在玻璃中紫光的传播速度______（填“大于”或“小于”）红光的传播速度，因此，玻璃对紫光的折射率______（填“大于”或“小于”）玻璃对红光的折射率．在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线三个波段的频率依次为Υ₁、Υ₂、Υ₃，它们的大小关系是______．

17. 难度：中等

用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对图中纸带上的点痕进行测量．
即可验证机械能守恒定律
①下面列举了该实验的几个操作步骤
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．用天平测出重锤的质量；
D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的步骤是______，操作不当的步骤是______．
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度．如图2所示是打出的一条纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图2所示．使用电流的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a=______．（用x₁、x₂、x₃、x₄及f表示）
③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小，若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是______．

18. 难度：中等

利用如图甲所示的电路测定金属电阻率，在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R_x．

（1）请读出乙图中螺旋测微器的读数______m
（2）写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=．______
（3）利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：闭合电键S₁，将电键S₂接2，调节滑动变阻器R_P和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U₁、I₁；
请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：______．
由以上记录的数据计算出被测电阻R_x的表达式为R_x=______．

19. 难度：中等

静电场与引力场有着非常相似的性质，力的形式都遵从平方反比定律，解答下列问题：
（1）写出万有引力定律和库仑定律中的常数G与K的单位
（2）某星球的质量为M，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v平抛一个物体，经t时间该物体落到山坡上．欲使该物体不再落回该星球的表面，至少应以多大的速度抛出物体（不计一切阻力，万有引力常量为G）？
（3）如图所示，等边三角形ABC，边长为L，在顶点A、B处有等量异性点电荷Q_A，Q_B，已知Q_A=+Q，Q_B=-Q，静电引力常数K．求在顶点C处的点电荷Q_C=+q所受的静电力．

20. 难度：中等

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R． 整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动．设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好．重力加速度为g．求：
（1）ab杆匀速运动的速度v₁；
（2）ab杆所受拉力F，
（3）ab杆以v₁匀速运动时，cd杆 以v₂（v₂已知）匀速运动，则在cd杆向下运动h过程中，整个回路中产生的焦耳热为多少？

21. 难度：中等

如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外，一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动．（重力加速度为g）
（1）求此区域内电场强度的大小和方向；
（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成45，如图所示．则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？
（3）在（2）问中微粒运动P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？

22. 难度：中等

光电计时器的实验简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．光滑水平导轨MN上放两相同小物块A、B，其宽度a=3.0×10^-2m，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带理想连接，今将挡光效果好，宽度为d=3.6×10^-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光．传送带水平部分长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速传动．物块A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，质量m_A=m_B=1kg．开始时在A、B间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开A、B，迅速移去轻弹簧，两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为t=9.0×10^-4s．取g=10m/s²，试求：
（1）弹簧储存的弹性势能E_P；
（2）物块B沿传送带向右滑动的最远距离s_m；
（3）物块B滑回水平面MN的速度大小v′_B；
（4）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰，且A、B碰后互换速度，则弹射装置P至少必须对A做多少功，才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出．求此过程中，滑块B与传送带之间因摩擦产生的内能△E．