2006-2007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

卡文迪许比较准确地测出引力常量的实验，是下列各图所示的实验中的哪一个？（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

现有三个核反应：
①₁₁²⁴Na→₁₂²⁴Mg+_-1e  ②₉₂²³⁵U+¹n→₅₆¹⁴¹Ba+₃₆⁹²Kr+3¹n  ③₁²H+₁³H→₂⁴He+¹n
下列说法正确的是（ ）
A．①是裂变，②是β衰变，③是聚变
B．①是聚变，②是裂变，③是β衰变
C．①是β衰变，②是裂变，③是聚变
D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变

3. 难度：中等

如图所示，AB是某电场中的一条电场线，在O点放一静止自由的负电荷，它将沿直线由A点向B点运动，下列判断正确的是（ ）

A．A点电势低于B点电势
B．此负电荷在A点的电势能低于B点电势能
C．电场线由B指向A，该电荷作加速运动，加速度越来越小
D．电场线由B指向A，该电荷作加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定

4. 难度：中等

已知氢原子的能级规律为E_n=E₁ （其中E₁=-13.6eV，n=1，2，3，…）．现用光子能量为12.75eV的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是（ ）
A．照射光中的光子不能被基态的氢原子吸收
B．可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种
C．氢原子发射不同波长的光有2种是可见光
D．可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种

5. 难度：中等

如图所示，理想变压器原线圈接u=220sin100πt （V）的 正弦交流电源，图中电流表内阻不计．副线圈接入“110V，60W”灯泡一只，且灯光正常发光．下列说法正确的是（ ）

A．电流表的示数为
B．通过灯泡的电流的频率为50Hz
C．电流表的示数为
D．理想变压器原、副线圈匝数之比为：1

6. 难度：中等

利用传感器和计算机可以研究快速变化力的大小，实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息，以下判断正确的是（ ）
A．小球在运动过程机械能守恒
B．t₁、t₂时刻小球速度最大
C．t₃与t₄时刻小球动量可能相同
D．t₂、t₅时刻小球的动能最小

7. 难度：中等

下列三图中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电．设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长．今给导体棒ab一个向右的初速度v，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是（ ）

A．三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动
B．三种情形下导体棒ab最终均静止
C．乙、丙中，ab棒最终将做匀速运动；甲中，ab棒最终静止
D．甲、丙中，ab棒最终将做匀速运动；乙中，ab棒最终静止

8. 难度：中等

调整如图所示电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大△U，在这个过程中（ ）

A．通过R₁的电流增加，增加量一定等于△U/R₁．
B．R₂两端的电压减小，减少量一定等于△U．
C．通过R₂的电流减小，但减少量一定小于△U/R₂．
D．路端电压增加，增加量一定等于△U

9. 难度：中等

（模块3-3）气体分子运动具有下列特点（ ）
A．气体分子间的碰撞频繁
B．同种气体中所有的分子运动速率基本相等
C．气体分子向各个方向运动的可能性是相同的
D．气体分子的运动速率分布具有“中间多，两头少”特点

10. 难度：中等

被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体温度升高，而压强保持不变，则（ ）
A．气缸中每个气体分子的速率都增大
B．气缸中单位体积气体分子数增加
C．气缸中的气体吸收的热量大于气体内能的增加量
D．气缸中的气体吸收的热量小于气体内能的增加量

11. 难度：中等

如图，沿波的传播方向上有间距均为1米的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，一列横波以1米/秒的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，a开始由平衡位置向上运动，t=1秒时，质点a第一次到达最高点，则在4秒＜t＜5秒这段时间内（ ）
A．质点c的加速度逐渐增大
B．质点a的速度逐渐增大
C．质点d向下运动
D．质点f保持静止

12. 难度：中等

（模块3-4）如图所示，a与b是两束平行的颜色不同的单色光，它们从空气中射入水中的折射角分别为r_a、r_b，且r_a＞r_b，则（ ）

A．在真空中，a的速度大于b的速度
B．真空中的a、b两光束在不同的惯性参考系中，a的速度总是小于 b 的速度
C．若光从水射向空气，a光的临界角大于b光的临界角
D．在真空中，a的波长小于b的波长

二、解答题

13. 难度：中等

（1）如图1所示，螺旋测微器的读数为______mm，游标卡尺的读数为______mm．

（2）学过单摆的周期公式以后，有的同学对钟摆产生了兴趣，他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图2所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示．
甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关．
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离．
丙同学猜想：复摆的摆长应该大于．
为了研究以上猜想是否正确，他们进行了下面的实验探索：，
①把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点．则证明了甲同学的猜想是______的（选填“正确”或“错误”）．
②用T表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值用T表示板长为L复摆的实际周期测量值．计算与测量的数据如下表：

板长L/cm	25	50	80	100	120	150
周期计算值T/s	0.70	1.00	1.27	1.41	1.55	1.73
周期测量值T/s	0.81	1.16	1.47	1.64	1.80	2.01

由上表可知，复摆的等效摆长______（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
③为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如图3．请在坐标上作出T-T图，并根据图象中反映出的规律求出=______（结果保留三位有效数字，其中L_等是板长为L时的等效摆长，）．

14. 难度：中等

现有器材如下：①电池E：电动势4V，内阻很小，可以忽略不计；②电压表V₁：量程30V，内阻约为30kΩ；③电压表V₂：量程3V，内阻约为3kΩ；④电压表V₃：量程2.5V，内阻约为2.5kΩ；⑤定值电阻R₁=1000Ω，滑动变阻器R₂：最大阻值为50Ω；⑥电键S一个，导线若干．
（1）要较精确测定其中某只电压表的内阻，请在方框中画出实验电路原理图．
（2）实验中，要读出的物理量有______．
（3）请用已知量和测量量表示用所测电压表内阻的表达式r=______．
（4）在所给的三只电压表中，能较准确地测出其内阻的电压表有______．

15. 难度：中等

（1）一物体静止在水平面上，它的质量是m，与水平面之间的动摩擦因数为μ．用平行于水平面的力F分别拉物体，得到加速度a和拉力F的关系图象如图所示．利用图象可求出这个物体的质量m．
甲同学分析的过程是：从图象中得到F=12N时，物体的加速度a=4m/s²，根据牛顿定律导出：得：m=3kg
乙同学的分析过程是：从图象中得出直线的斜率为：k=tan45°=1，而，所以m=1kg
请判断甲、乙两个同学结论的对和错，并分析错误的原因．如果两个同学都错，分析各自的错误原因后再计算正确的结果．
（2）两颗靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，靠相互吸引力一起以连线上某一点为圆心分别作圆周运动，从而保持两者之间的距离不变，这样的天体称为“双星’．现测得两星中心间距离为R，运动周期为T，求：双星的总质量．
【解析】
设双星的质量分别为M₁、M₂．它们绕其连线上的O点以周期T作匀速圆周运动，由万有引力定律及牛顿第二定律得：联立解得：M₁+M₂=…
请判断上述解法是否正确，若正确，请完成计算；若不正确，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．

16. 难度：中等

如图所示，O为一水平轴．细绳上端固定于O轴，下端系一质量m=1.0kg的小球，原来处于静止状态，摆球与平台的B点接触，但对平台无压力，摆长为l=0.60m．平台高BD=0.80m．一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰，碰后摆球在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力T恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面的C点，DC=1.2m．求：质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小．

17. 难度：中等

如图，两根足够长的平行金属导轨，固定在同一水平面上，导轨的电阻很小，可忽略不计．导轨间的距离L=0.2m．磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直．两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在动摩擦因素μ=0.1的导轨上滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R=0.50Ω．开始时两根金属杆都处于静止状态．现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆甲在导轨上滑动．试分析并求出经过相当长时间后两杆与导轨组成的闭合回路中的电功率（设最大静磨擦力等于滑动磨擦力）．

18. 难度：中等

常见的激光器有固体激光器和气体激光器，世界上发达国家已经研究出了自由电子激光器，其原理可简单用图表示：自由电子（设初速度为零）经电场加速后，射入上下排列着许多磁铁的管中，相邻的两块磁铁的极性是相反的，在磁场的作用下电子扭动着前进，犹如小虫在水中游动．电子每扭动一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量的损失），管子两端的反射镜使光子来回反射，结果从略为透光的一端发射出激光．若加速电压U=1.8×10⁴ V，电子质量为m=0.91×10^-30 kg，电子的电量q=1.6×10^-19 C，每对磁极间的磁场可看作是均匀的，磁感应强度为B=9×10^-4 T，每个磁极的左右宽度为a=30cm，垂直于纸面方向的长度为b=60cm，忽略左右磁极间的缝隙，当电子在磁极的正中间向右垂直于磁场方向射入时，电子可通过几对磁极？

19. 难度：中等

如图所示，真空室中速度V=1.6×10⁷ m/s的电子束，连续地沿两水平金属板中心线OO’射入，已知极板长l=4cm，板间距离d=1cm，板右端距离荧光屏PQ为L=18cm．电子电荷量e=1.6×10^-19 C，质量m=0.91×10^-30 kg．若在电极a b上加u=220sin100πt （V）的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴y上能观测到多长的线段？（设极板间的电场是均匀的、两板外无电场、荧光屏足够大．）

20. 难度：中等

如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m．现有一个旅行包（视为质点）以v=10m/s的初速度向右水平地滑上水平传送带，已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6．本题中g取10m/s²．试讨论下列问题：
①．若传送带静止，旅行包滑到B端时，人若没有及时取下，旅行包点将从B端滑落，则包的落地点距B端的水平距离又是多少？
②．设皮带轮顺时针匀速运动，且皮带轮的角速度ω₁=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又是多少？
③．设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，画出旅行包落地点距B端的水平距离S 随皮带轮的角速度ω变化的图象．