2008-2009学年广东省四校联考高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．牛顿是发现了万有引力并由此求出地球质量的科学家
B．密立根通过油滴实验测量了电子所带的电荷量并发现了电子
C．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
D．伽利略不畏权威，通过“理想斜面实验”，科学地推理出“力不是维持运动的原因”

2. 难度：中等

如图所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图．使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上．撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计，且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，设该过程中撑竿对涂料滚的推力为F₁，涂料滚对墙壁的压力为F₂，则（ ）
A．F₁增大，F₂减小
B．F₁增大，F₂增大
C．F₁减小，F₂减小
D．F₁减小，F₂增大

3. 难度：中等

如图所示，一段直导线长L=1m，其中通有I=1A的恒定电流，将导线放在匀强磁场中，它受到垂直于纸面向外的大小为F=1N的磁场力作用，据此（ ）

A．能确定磁感应强度的大小和方向
B．能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小
C．能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向
D．不能确定磁感应强度的大小，但它的方向在纸面内

4. 难度：中等

雨滴由静止开始下落（不计空气阻力），遇到水平方向吹来的风，设风对雨滴持续作用，下列说法中正确的是（ ）
A．雨滴质量越大，下落时间将越短
B．雨滴质量越小，下落时间将越短
C．同一雨滴风速越大，着地时动能越小
D．同一雨滴风速越大，着地时动能越大

5. 难度：中等

穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中①～④所示．下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是（ ）

A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变
B．图②中回路产生的感应电动势一直在交大
C．图③中回路在O～t_l时间内产生的感应电动势小于在t_l～t₂时间内产生的感应电动势
D．图④中回路产生的感应电动势先变小后变大

6. 难度：中等

据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是（ ）
A．运行速度大于7.9km/s
B．离地面高度一定，相对地面静止
C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

7. 难度：中等

已知地球的半径为6.4×10⁶ m，地球自转的角速度为7.29×10^-5 rad/s，地面的重力加速度为9.8m/s²，在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×10³ m/s，第三宇宙速度为16.7×10³ m/s，月球到地球中心的距离为3.84×10⁸ m．假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将（ ）
A．落向地面
B．成为地球的同步“苹果卫星”
C．成为地球的“苹果月亮”
D．飞向茫茫宇宙

8. 难度：中等

物块一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，另一次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端C点，AC=CB，如图所示．物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处撞击的因素，则在物块两次整个下滑过程中（ ）

A．沿轨道1下滑时的位移较小
B．沿轨道2下滑时的位移较小
C．物块滑至B点时速度大小相同
D．两种情况下损失的机械能相同

9. 难度：中等

如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（ ）
A．电子将沿Ox方向运动
B．电子的电势能将增大
C．电子运动的加速度恒定
D．电子运动的加速度先减小后增大

10. 难度：中等

如图所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动，现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，过一会儿物块能保持与传送带相对静止，设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）

A．摩擦力对物块做的功为0.5mv²
B．物块对传送带做功为0.5mv²
C．系统摩擦生热为0.5mv²
D．电动机多做的功为mv²

11. 难度：中等

在粗糙的斜面上固定一点电荷 Q．在 M 点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块，小物块在 Q 的电场中沿斜面运动到 N 点静止．则从 M 到 N 的过程中（ ）

A．M点的电势一定高于N点的电势
B．小物块所受的电场力减小
C．小物块的电势能可能增加
D．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功

12. 难度：中等

两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V₁的测量数据，另一同学记录是电流表A和电压表V₂的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线．则图象中两直线的交点表示的物理意义是（ ）

A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R上消耗的功率为0.5 W
D．电源的效率达到最大值

二、解答题

13. 难度：中等

某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，依次选取0、1、2、3、4、5共六个计数点，分别测量后5个计数点与计数点0之间的距离，并计算出它们与0点之间的速度平方差△v²（△v²=v²-v²），填入下表：

计数点	s/cm	△v ^2/m^2•s^-2
计数点0	/	/
1	1.60	0.04
2	3.60	0.09
3	6.00	0.15
4	7.00	0.19
5	9.20	0.23

请以△v²为纵坐标，以s为横坐标在方格纸中作出△v²-s图象．若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为______N．（结果保留两位有效数字）
（2）该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是______，实验操作中改进的措施是______．

14. 难度：中等

有一个标有“12V、24W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：
A．直流电源15V（内阻可不计）
B．直流电流表0～0.6A～3A（内阻0.5Ω、0.1Ω）
C．直流电流表0～300mA（内阻约5Ω）
D．直流电压表0～3V～15V（内阻约3kΩ、15kΩ）
E．直流电压表0～25V（内阻约200kΩ）
F．滑动变阻器10Ω、5A
G．滑动变阻器1kΩ、3A
（1）实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，为了完成实验需要从上述器材中再选用______（用序号字母表示）．
（2）在相应方框内画出最合理的实验原理图．
（3）若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如图11所示，由 这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的电功率是______；如果灯丝电阻与（t+273）的大小成正比，其中t为灯丝摄氏温度值，室温t=27℃，则正常发光时灯丝的温度是______℃．

15. 难度：中等

如图（甲）所示，质量为m=50g，长l=10cm的铜棒，用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1/3T．未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ=37°，求此棒中恒定电流的大小．
某同学对棒中恒定电流的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）．
当最大偏转角θ=37°时，棒受力平衡．有tanθ==，得I==11.25A．
（1）请判断，该同学的解法正确吗？若不正确则请指出错在哪里？
（2）试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果．

16. 难度：中等

某同学设计了一个测定圆周运动角速度的实验在如图甲所示的装置中，利用喷漆桶能够向外喷射速度一定的油漆雾滴（喷射速度v可选择不同值且为已知），一个直径为D=40cm的纸带环，安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线．雾滴所受的空气阻力极小，可忽略在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．改变喷射速度重复实验，在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、D．将纸带从转台上取下来，展开平放，如图乙所示

已知v＞，请你帮该同学完成下列任务：
（1）设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为S，则
从图乙可知，在a、b、c、d四个点中速度最大的雾滴到标志线的距离S₁=______cm．；
（2）若雾滴喷射速度为v，试求解转台转动的角速度ω为多少？（用字母表示）
（3）若以纵坐标表示雾滴速度v、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数1/s，画出v-1/s图线如图丙所示，试计算转台转动的角速度ω值．

17. 难度：中等

用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb´a´．如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行．设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计．可认为方框的aa´边和bb´边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B．方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）．
（1）求方框下落的最大速度v_m（设磁场区域在竖直方向足够长）；
（2）若已知方框下落的时间为t时，下落的高度为h，其速度为v_t（v_t＜v_m）．则在同一时间t内，通过方框电流有效值为多少？

18. 难度：中等

如图所示，质量为m₃=3kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R=0.15m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑到水平部分右端固定一个轻弹簧．滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑．质量为m₂=2kg的物体2（可视为质点）放在滑道的B点，现让质量为m₁=1kg的物体1（可视为质点）自A点由静止释放．两物体在滑道上的BC之间相碰后并粘为一体（g=10m/s²）．
（1）求物体1从释放到与物体2相碰的过程中，滑道向左运动的距离；
（2）若CD=0.1m，两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为μ=0.1，求在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能．

19. 难度：中等

如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO'垂直，磁感应强B=5X10^-3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO'连续射人电场中，已知每个粒子速度V=10⁵m/s，比荷q/m=10⁸C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．
（1）试求带电粒子射出电场时的最大速度．
（2）证明：在任意时刻从电场射出的带电粒子，进人磁场时在MN上的人射点和在MN上出射点的距离为定值，写出该距离的表达式．
（3）从电场射出的带电粒子，进人磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．