2010-2011学年浙江省台州中学高三（下）第四次考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在以下各种说法中，正确的是（ ）
A．真空中光速在不同的参考系中是不同的，它与光源、观察者间的相对运动有关
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
D．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁

2. 难度：中等

射箭是2010年广州亚运会比赛项目之一，如图甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景．已知弓的顶部跨度为l，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l．发射时弦和箭可等效为图乙的情景，假设弓的跨度保持不变，即箭在弦的正中间，弦夹住类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去．已知弦的劲度系数为k，发射箭时弦的最大长度为2l（弹性限度内），则箭被发射瞬间所受的最大弹力为（设弦的弹力满足胡克定律）（ ）

A．kl
B．
C．
D．2kl

3. 难度：中等

据报道，天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星“GJ1214b”，距地球仅40光年．它是一个热气腾腾的“水世界”，GJ1214b行星的体积约是地球的3倍，质量约是地球的6.5倍．若已知地球半径、表面的重力加速度和万有引力常量，则可估算（ ）
A．所绕恒星的质量
B．该行星运动的线速度
C．该行星的第一宇宙速度
D．该行星的运动周期

4. 难度：中等

如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）．一群比荷都为α的负离子体以相同速率v（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是（不计重力）  （ ）

A．离子飞出磁场时的动能一定相等
B．离子在磁场中运动半径不一定相等
C．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大
D．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长

5. 难度：中等

如图所示电路，变压器为理想变压器．现将滑动变阻器的滑片从某一位置滑动到另一位置时，电流表A₁的示数减小0.1A，电流表A₂的示数减小1A，则下列说法正确的是（ ）

A．灯泡L₁变亮
B．灯泡L₁变暗
C．变压器为升压变压器
D．变压器为降压变压器

6. 难度：中等

滑块以速率v₁靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为v₂，且v₂＜v₁，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则（ ）
A．上升时机械能减小，下降时机械增大
B．上升时机械能减小，下降时机械能也减小
C．上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
D．上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方

7. 难度：中等

图示为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由O点从平衡位置开始起振向右传播的图象，屏上每一小格长度为1cm．在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示．因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到，B处无波形，但故障不影响波在发生器内传播．此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t=2s时，观察者看到C处恰好第三次（C开始起振计第1次）出现平衡位置，则该波的波速可能是（ ）

A．6cm/s
B．9cm/s
C．12cm/s
D．15cm/s

二、解答题

8. 难度：中等

实验题
Ⅰ．有一个小灯泡上标有“4.8V  2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U²的关系曲线．有下列器材可供选用：
A 电压表V₁（0～3V，内阻3kΩ）  
B 电压表V₂（0～15V，内阻15kΩ）
C 电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）
D 定值电阻R₁=2kΩ
E 定值电阻R₂=10kΩ
F 滑动变阻器R（10Ω，2A）
G 学生电源（直流5V，内阻不计）
H 开关、导线若干
（1）为了使测量结果尽可能准确，实验中所用电压表应选用______，定值电阻应选用______．（均用序号字母填写）；
（2）为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图；
（3）根据实验做出P-U²图象，下面的四个图象中可能正确的是______．

Ⅱ．研究小组通过分析、研究发现弹簧系统的弹性势能E_P与弹簧形变量x的关系为E_P=Cxⁿ（C为与弹簧本身性质有关的已知常量），为了进一步探究n的数值，通常采用取对数作函数图象的方法来确定．为此设计了如图所示的实验装置．L型长直平板一端放在水平桌面上，另一端放置在木块P上，实验开始时，移动木块P到某一位置，使小车可以在斜面上做匀速直线运动，弹簧一端固定在平板上端，在平板上标出弹簧未形变时另一端位置O和另一位置A，A点处放置一光电门，用光电计时器记录小车通过光电门时挡光的时间．

（1）研究小组某同学建议按以下步骤采集实验数据，以便作出lgv与lgx的函数图象关系：
A．用游标卡尺测出小车的挡光长度d
B．用天平称出小车质量m
C．用刻度尺分别测出OA距离L，O到桌面高度h₁，A到桌面的高度h₂
D．将小车压缩弹簧一段距离，用刻度尺量出弹簧压缩量x，让小车由静止释放，光电计时器读出小车通过光电门的挡光时间t
E．改变小车压缩弹簧的距离，重复D
根据实验目的，你认为以上实验步骤必须的是______．
（2）若小车挡光长度为d，通过光电门的挡光时间为t，则小车过A点的速度v=______．
（3）取lgv为纵坐标，lgx为横坐标，根据实验数据描点画出图线如图所示，已知该直线与纵轴交点的坐标为（0，a），与横轴的交点的坐标为（-b，0），由图可知，n=______．

9. 难度：中等

体育课上进行爬杆活动，使用了一根质量忽略不计的长杆，长杆竖直固定在地面上，一个质量为40kg的同学（可视为质点）爬上杆的顶端后，自杆顶由静止开始匀加速紧接着又匀减速滑下，滑到杆底时的速度恰好为零．测得杆对地的最大压力为460N，最小压力为280N，人下滑的总时间为3s．求该同学下滑过程中的最大速度及杆长．

10. 难度：中等

如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L₁，处在竖直向下、磁感应强度大小为B₁的匀强磁场中．一导体杆ef垂直P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为 m、每边电阻均为r、边长为L₂的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内，两顶点 a、b通过细导线（重力不计）与导轨相连，磁感应强度大小为 B₂的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力．则
（1）判断流过dc边电流的方向；
（2）通过 ab 边的电流I_ab是多大？
（3）导体杆 ef 的运动速度v是多大？

11. 难度：中等

粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，且沿x轴方向的电势ϕ与坐标值x的关系如下表格所示：

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
x/m	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45
φ/10^5v	9.00	4.50	3.00	2.25	1.80	1.50	1.29	1.13	1.00

根据上述表格中的数据可作出如右的ϕ-x图象．现有一质量为0.10kg，电荷量为1.0×10^-7C带正电荷的滑块（可视作质点），其与水平面的动摩擦因素为0.20．问：
（1）由数据表格和图象给出的信息，写出沿x轴的电势ϕ与x的函数关系表达式．
（2）若将滑块无初速地放在x=0.10m处，则滑块最终停止在何处？
（3）在上述第（2）问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x=0.15m时它的加速度多大？
（4）若滑块从x=0.60m处以初速度v沿-x方向运动，要使滑块恰能回到出发点，其初速度v应为多大？