2010-2011学年广东省广州市番禺中学高三（上）综合测试物理试卷（二）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

宇航员在火箭发射、飞船运行和回收过程中，要承受超重或失重的考验，下列说法正确是（ ）
A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态
B．飞船在绕地球匀速运行时，宇航员处于超重状态
C．飞船在落地前减速，宇航员处于失重状态
D．飞船在落地前减速，宇航员处于超重状态

2. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子永不停息地做无规则运动
B．分子势能一定随分子间距离的增大而增大
C．物体的温度为0℃时，物体分子的平均动能为零
D．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大

3. 难度：中等

如图所示，a为地球赤道上的物体；b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星；c为地球同步卫星．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ）

A．角速度的大小关系为ω_a=ω_c＞ω_b
B．向心加速度的大小关系为a_a＞a_b＞a_c
C．线速度的大小关系为v_a=v_b＞v_c
D．周期关系为T_a=T_c＞T_b

4. 难度：中等

矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

若物体在某运动过程中受到的合外力大小和方向不变（不为零），则在该运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度一定改变
B．物体的速度方向可能改变、也可能不改变
C．物体的动能可能总不改变
D．物体的动量一定改变

6. 难度：中等

在某次十米跳台决赛中，一选手的质量为m，她入水后受水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，在水中下降高度h的过程中，她的（g为当地重力加速度）（ ）
A．动能减少了Fh
B．重力势能减少了mgh
C．机械能减少了（F-mg）h
D．机械能减少了Fh

7. 难度：中等

一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，一种可能的裂变方程为，则下列说法正确的是（ ）
A．X原子核中含有86个中子
B．X的原子核中含有140个核子
C．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后总质量数减少
D．是天然放射性元素，半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短也可能变长

8. 难度：中等

如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A₁A₂．平板S下方有强度为B的匀强磁场．粒子重力不计．下列表述正确的是（ ）

A．质谱仪是测粒子电量的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小

9. 难度：中等

220V的交流电经一小型理想变压器后，输出的u-t图象和简化的负载电路如图所示，则下列判断中正确的是（ ）

A．该小型变压器原、副线圈的匝数比为10：1
B．供给负载电路的交流电电压的有效值为10V
C．若A点接地，则B点电势值的变化范围为
D．若减少用电器个数，则用电器两端电压将相应增加

二、解答题

10. 难度：中等

（1）用如图1实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．已知m₁=50g、m₂=150g，则（g取10m/s²，结果保留两位有效数字）
①在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；
②在打点0～5过程中系统动能的增量△E_K=______J，系统势能的减少量△E_P=______J，由此得出的结论是______；
③若某同学作出图象如图3，则当地的实际重力加速度g=______m/s²．

（2）某同学为了测定某硅光电池的电动势和内电阻，设计了如图甲所示电路．图中与理想电表A₁串联的定值电阻的阻值为R，在一定强度的光照下进行下述实验（计算结果小数点后保留两位数字）：
①闭合开关，调节滑动变阻器，读出电流表A₁、A₂的值I₁、I₂．为了作出此电池的U-I曲线，需要计算出电路的路端电压U，则U=______（用题中所给字母表示）；
②根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示，该电池的电动势E=______V，在流过电流表A₂的电流小于200mA的情况下，此电池的内阻r=______Ω；
③若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻，此时对应的电池内阻r=______Ω．

11. 难度：中等

如图（a）所示，两根足够长的光滑水平金属导轨相距为L=0.40m，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端和下端通过导线分别连接阻值R₁=R₂=1.2Ω的电阻，质量为m=0.20kg、阻值r=0.20Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好的接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T．现通过小电动机对金属棒施加拉力，使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，0.5S时电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变，经足够长时间后，金属棒到达最大速度5.0m/S．此过程金属棒运动的v-t图象如图（b）所示，试求：（取重力加速度g=10m/s²）
（1）电动机的额定功率P
（2）金属棒匀加速时的加速度a的大小
（3）在0～0.5s时间内电动机牵引力F与速度v的关系．

12. 难度：中等

如图，ABCD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是倾斜的，倾角为37°，BC段是水平的，CD段为半径R=0.15m的半圆，三段轨道均光滑连接，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×10³ V/m．一带正电的导体小球甲，在A点从静止开始沿轨道运动，与静止在C点不带电的相同导体小球乙发生弹性碰撞，碰撞后速度交换（即碰后甲的速度变成碰前瞬间乙的速度，乙的速度变成碰前瞬间甲的速度）．已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10^-2㎏，小球甲所带电荷量为q_甲=2.0×10^-5C，g取10m/s²，假设甲、乙两球可视为质点，并不考虑它们之间的静电力，且整个运动过程与轨道间无电荷转移．
（1）若甲、乙两球碰撞后，小球乙恰能通过轨道的最高点D，试求小球乙在刚过C点时对轨道的压力；
（2）若水平轨道足够长，在甲、乙两球碰撞后，小球乙能通过轨道的最高点D，则小球甲应至少从距BC水平面多高的地方滑下？
（3）若倾斜轨道AB可在水平轨道上移动，在满足（1）问和能垂直打在倾斜轨道的条件下，试问小球乙在离开D点后经多长时间打在倾斜轨道AB上？