2009年广东省佛山市高考物理三模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列符合物理史实的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律，并利用实验的方法测定了万有引力常量
B．1837年，英国物理学家法拉第最早并引入了电场线、磁感线的概念描述电场
C．1897年汤姆生在研究稀薄气全放电的实验中，证明了电子的存在
D．1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子

2. 难度：中等

如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球从离弹簧上端高h处自由释放，压上弹簧后继续向下运动的过程中．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建一坐标轴ox，则小球的速度平方υ²随坐标x的变化图象如图所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则A、B、C各点对应的位置坐标及加速度，以下说法正确的是（ ）

A．x_A=h，a_A=g
B．x_B=h，a_B=0
C．x_B=h+，a_B=0
D．x_C=h+，a_C＞g

3. 难度：中等

如图是等量异种电荷形成电场的电场线，则以下说法正确的是（ ）

A．电荷连线的中垂面上各点电场强度都不相同
B．电荷连线的中垂面上各点电势都相等
C．电荷连线的中垂面上有无数多个点的电场强度相同
D．如果给某一试探电荷适当的速度，该电荷可能在连线的中垂面内做匀速圆周运动

4. 难度：中等

如图所示，m为在水平传送带上被传送的小物块（可视为质点），A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑．若物块被水平抛出，则A轮每秒的转数至少是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I．U₁．U₂和U₃表示，电表示数变化量的大小分别用△I．△U₁．△U₂和△U₃表示．下列比值正确的是（ ）

A．U₁：I不变，△U₁：△I不变
B．U₂：I变大，△U₂：△I变大
C．U₂：I变大，△U₂：△I不变
D．U₃：I变大，△U₃：△I不变

6. 难度：中等

如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是（ ）
A．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大
B．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大
C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大
D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

7. 难度：中等

如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路．导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计．在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场．开始时，导体棒处于静止状态．剪断细线后，导体棒在运动过程中（ ）

A．回路中有感应电动势
B．两根导体棒所受安培力的方向相同
C．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒
D．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒

8. 难度：中等

如图所示，木块在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块中，这一过程中木块向右运动，最后静止在水平面上，设子弹A、B的初动量大小分别为p_A、p_B，相对木块运动时，受到木块的恒定阻力，大小分别为f_A、f_B，由此可判断（ ）
A．p_A=p_B
B．p_A＞p_B
C．f_A＞f_B
D．f_A＜f_B

9. 难度：中等

电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，下列判断正确的是（ ）

A．线圈转动的角速度ω=100rad/s
B．在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大
C．电热丝两端的电压U=100V
D．电热丝此时的发热功率P=1800W

10. 难度：中等

如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）．由图可知（ ）
A．该金属的截止频率为4.27×10¹⁴ Hz
B．该金属的截止频率为5.5×10¹⁴ Hz
C．该图线的斜率表示普朗克常量
D．该金属的逸出功为0.5eV

11. 难度：中等

一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃，普朗克常量为h，真空中的光速为c．下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程是₁¹H+¹n→₁³H+γ
B．聚变反应中的质量亏损△m=m₁+m₂-m₃
C．辐射出的γ光子的能量E=（m₃-m₁-m₂）c
D．γ光子的波长

12. 难度：中等

如图一光滑地面上有一质量为M的足够长木板ab，一质量为m的人站在木板的a端，关于人由静止开始运动到木板的b端（M．N表示地面上原a．b对应的点），下列图示可能的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

13. 难度：中等

（1）两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示．图中M是波峰与波峰相遇点，是凸起最高的位置之一．回答下列问题：

①由图中时刻经T/4，质点M相对平衡位置的位移是______
②在图中标出的M、N、O、P、Q几点中，振动增强的点是______；振动减弱的点是______．
（2）如图所示，玻璃球的半径为R，折射率n=，今有一束平行光沿直径AB方向照射在玻璃球上，试求离AB多远的入射光线最终射出后沿原方向返回．

14. 难度：中等

某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中，在已经判定平抛运动在竖直方向为自由落体运动后，再来用图甲所示实验装置研究水平方向的运动．他先调整斜槽轨道槽口末端水平，然后在方格纸（甲图中未画出方格）上建立好直角坐标系xOy，将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合，Oy轴与重垂线重合，Ox轴水平．实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出．依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹如图乙所示．已知方格边长为L，重力加速度为g．

（1）请你写出判断小球水平方向是匀速运动的方法（可依据轨迹图说明）：
（2）小球平抛的初速度v=______

15. 难度：中等

实验室有如下器材：

仪器	数量和规格
定值电阻R	一只：阻值为25Ω左右
滑动变阻器R1	一只：总阻值40Ω
小量程电流表A	相同两块：量程100mA，内阻未知
电压表V	相同两块：量程3V，内阻未知
直流电源	一个：电动势约为4V，内阻约为5Ω
开关	一个：单刀单掷
导线	若干

（1）为了测量定值电阻的阻值及两表的内阻，某同学设计了如图（甲）所示的电路．在某次测量中电压V₁、V₂的示数分别为1.20V、1.45V；电流表A₁、A₂的示数为48.0mA、50.0mA，则定值电阻的阻值R=______Ω；电流表的内阻R_A=______Ω；电压表的内阻R_V=______Ω．

（2）为了进一步较精确测定电源的电动势和内阻，从电表中选出一块电压表和一块电流表，结合其它器材，测出多组U和I的值，作出U-I图线，再由图线测出电源的电动势和内阻．请设计出电路图，画在图乙中的方框内．

16. 难度：中等

新华社北京10月24日电，24日18时29分，星箭成功分离之后，嫦娥一号卫星进入半径为205公里的圆轨道上绕地球做圆周运动，卫星在这个轨道上“奔跑”一圈半后，于25日下午进行第一次变轨，变轨后，卫星轨道半径将抬高到离地球约600公里的地方．已知地球半径为R，表面重力加速度为g，质量为m的嫦娥一号卫星在地球上空的万有引力势能为E_p=，（以无穷远处引力势能为零），r表示物体到地心的距离．
（1）质量为m的嫦娥一号卫星以速率v在某一圆轨道上绕地球做圆周运动，求此时卫星距地球地面高度h₁；
（2）要使嫦娥一号卫星上升，从离地高度h1再增加h的轨道上做匀速圆周运动，卫星发动机至少要做多少功？

17. 难度：中等

如图所示，质量为m_A=2kg的木板A静止在光滑水平面上，一质量为m_B=1kg的小物块B以某一初速度v从A的左端向右运动，当A向右运动的路程为L=0.5m时，B的速度为v_B=4m/s，此时A的右端与固定竖直挡板相距x．已知木板A足够长（保证B始终不从A上掉下来），A与挡板碰撞无机械能损失，A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2，g取10m/s²
（1）求B的初速度值v；
（2）当x满足什么条件时，A与竖直挡板只能发生一次碰撞？

18. 难度：中等

如图所示，与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E的匀强电场（上、下及左侧无界）．一个质量为m、电量为q=mg/E的可视为质点的带正电小球，在t=0时刻以大小为V的水平初速度向右通过电场中的一点P，当t=t₁时刻在电场所在空间中加上一如图所示随时间周期性变化的磁场，使得小球能竖直向下通过D点，D为电场中小球初速度方向上的一点，PD间距为L，D到竖直面MN的距离DQ为L/π．设磁感应强度垂直纸面向里为正．
（1）如果磁感应强度B为已知量，试推出满足条件时t₁的表达式（用题中所给物理量的符号表示）
（2）若小球能始终在电场所在空间做周期性运动．则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B及运动的最大周期T的大小．
（3）当小球运动的周期最大时，在图中画出小球运动一个周期的轨迹．

19. 难度：中等

如图所示，固定的竖直光滑金属导轨间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平、垂直导轨平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与下端固定的竖直轻质弹簧相连且始终保持与导轨接触良好，导轨与导体棒的电阻均可忽略，弹簧的劲度系数为k．初始时刻，弹簧恰好处于自然长度，使导体棒以初动能E_k沿导轨竖直向下运动，且导体棒在往复运动过程中，始终与导轨垂直．
（1）求初始时刻导体棒所受安培力的大小F；
（2）导体棒往复运动一段时间后，最终将静止．设静止时弹簧的弹性势能为E_p，则从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？