广东省潮州市实验中学2009年高考综合测试
物理试题
第一部分 选择题(40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个正确选项,有的小题有多个正确选项。全部选对的得4分,选不全的得2分,有错或不答的得0分。
1.下列各种叙述中,符合物理学史事实的是 [ ]
(A)托马斯?杨通过对光的干涉的研究证实了光具有波动性.
(B)普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说.
(C)赫兹首先通过实验证明了电磁波的存在.
(D)光电效应现象是爱因斯坦首先发现的.
2.钍核()具有β放射性,它能放出一个电子变成镤核(),伴随该过程会放出光子,下列说法正确的是( )
A.光线可能是红外线,是钍原子跃迁产生的 B.光线可能是X射线,是镤原子跃迁产生的
C.光线一定是γ射线,是钍核跃迁产生的 D.光线一定是γ射线,是镤核跃迁产生的
3.图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线,但未标明方向.电场中有一个带电微粒,仅受电场力的作用,从A点运动到B点,EA 、 EB表示该带电微粒在A、B两点的动能,UA 、 UB表示A、B两点的电势,以下判断正确的是 [ ]
(A)若UA<UB.则该电荷一定是负电荷.
(B)若EA > EB,则UA一定小于UB.
(C)若EA > EB,则该电荷的运动轨迹不可能是虚线a.
(D)若该电荷的运动轨迹是虚线b且微粒带正电荷,则UA一定小于UB.
4.一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示,在该匀强电场中,有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是( )
A.带电粒子只向一个方向运动 B.0s~2s内,电场力的功等于0
C.4s末带电粒子回到原出发点 D.2.5s~4s,电场力冲量等于0
5.下列说法中正确的是 ( )
A.游泳运动员仰卧在水面静止不动的时候处于失重状态。
B.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态。
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于失重状态。
D.蹦床运动员在空中上升和下落过程中处于失重状态。
6.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同.在电键S处于闭合状态下,若将电键S1由位置1切换到位置2,则
[ ]
(A)电压表的示数变大.
(B)电阻R2两端的电压变大.
(C)电池内阻消耗的功率变大 .
(D)电源的总功率变大 .
7.一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端,已知小物块的初动能为E,它返回到斜面底端的速度为V,克服摩擦力所做功为E/2,若小物块以2E的初动能冲上斜面,则有
[ ]
(A)返回到斜面底端时的动能为3E/2 .
(B)返回斜面底端时的动能为E.
(C)返回斜面底端时的速度大小为 V .
(D)小物块在两次往返过程中克服摩擦力做的功相同.
8.如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面.不计一切阻力.下列说法不正确的是
(A)小球落地点离O点的水平距离为2R.
(B)小球落地点时的动能为5mgR/2.
(C)小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零.
(D)若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比P点高0.5R.
9. 如图所示中实线是一列简谐波在t时刻的波形图,虚线是(t+0.5)s时该波的波形图.则这列波可能的频率和传播速度是
(A)6.5Hz
(B)8.5Hz
(C)9.5Hz
(D)11.5Hz
10.如图所示,同种玻璃制成的两个直角三棱镜,顶角分别为、(略大于),两束单色光和分别垂直于直角三棱镜的斜边射入,出射光线与出射界面的夹角均为。则 ( )
A.光的频率比光的低
B.在棱镜中光的波长比光的短
C.在棱镜中光的传播速度比光的大
D.两束光由水射向空气发生全反射时,光的临界角比光的小
第二部分 非选择题(共110分)
二、本题共8小题,是所有考生都必须作答的必做题。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(13分)(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F等6个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源。经测量,AB、AC、AD、AE、AF之间的距离分别是d1、d2、d3、d4、d5,
①计算VE的公式为VE= ;(用题中给出的条件直接表示VE)
②如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填:偏大、偏小或不变).
(2)某兴趣小组为了测一遥控电动小车的功率,进行了如下的实验:
(1)用天平测出电动小车的质量为
(2) 接通电动小车的电源,使小车在水平桌面上从位移传感器处(O点)开始远离传感器,小车在接通电源时电动机的输出功率保持恒定不变;
(3)小车在运动过程中,接通位移传感器,测量小车与位移传感器之间的距离,每隔0.04s用位移传感器测量小车与传感器之间的距离一次,小车与位移传感器之间的距离分别是OA、OB、OC……
(4)使小车加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车停止运动后再切断传感器的电源,(在运动过程中,小车所受的阻力f恒定不变),通过实验测得的数据如下表:
OA
OB
OC
OD
OE
OF
OG
OH
OI
OJ
OK
cm
75.00
81.00
87.00
93.00
99.00
104.78
110.3
115.50
120.38
124.94
129.18
通过对上述实验数据的分析,可知:
①该电动小车运动的最大速度为_________m/s;
②小车所受的恒定阻力为_________N;
③该电动小车的功率为_________W;
④接通位移传感器之前,小车已经运动了_________s。
解题探究:(1)D错在“必须”两字上,可以不测下落物体的质量,最后可以约掉。E错在“必须水平使用”,竖直使用也可以,重力对实验没有影响。
(2)科学探究有七个环节:猜想与假设、提出问题、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作
(3)多用电表电路图中,有电源连接端是测电阻用;有电阻串联端是测电压用;有电阻并联端是测电流用。在多用电表上读电阻值,倍数乘以刻度值;在多用电表上读电压值、电流值,按比例即可。
参考答案:(1)ABCF(完全答对得3分,答不全的得2分,有答错的得0分)(2)D(3分)(3)①3,4(2分)②5,6(2分)③500,2.0V(2分)
点评:基本知识与基本技能是高考的重点内容。实验的原理、仪器选用、电路选用、操作步骤等都是实验考查的重点。基础的东西是不能忽视的。
12.(11分)测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如下:
A.待测电压表(量程3V,内阻未知)一块 B.电流表(量程
C.定值电阻(阻值5kΩ,额定电流
E.多用电表一块 F.开关两只 G.导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1) 用多用电表进行粗测:多用电表电阻档有3种倍率,分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω。该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量,应重新选择 倍率。重新选择倍率后,刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果大约是 Ω。
(2)为了更准确的测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中较合理的是 (填“甲”或“乙”)电路。其理由是:
。
(3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量 ;用上述所测各量表示电压表内阻,其表达式应为Rv= 。
解题探究:从图上可以看出,随着重力的增加,弹簧就要缩短,带着指针下移,电路发生变化,电压表读数也相应变化,从电压表的读数就可以知道重力的大小。
甲图的电压表是测量ap电阻之间的电压U1。U1:E=x1:L,G1=kx1
乙图的电压表是测量bp电阻之间的电压U2。U2:E=(L-x2):L,G2=kx2
参考答案:(1)甲:0,乙:E(2分)
(2)甲:G=kL/E,乙:G=kL(E-U)/E(2分)
(3)甲好,重力与电压表示数成正比,表的刻度均匀(2分)
(4)重力太小读不出;重力太大超出量程. (2分)
点评:自动控制、自动测量在生活中越来越普遍了。紧密联系生活是新课标的精神之一,也是亮点之一。本题巧妙地将电阻与长度的关系与弹簧弹力与长度的关系紧密联系在一起,从而设计出电子秤。这种联系的观点在创新过程中必不可少。
13.( 11分)如图所示,水平桌面AB长L=
(1)木块与水平桌面间的动摩擦因数µ;
(2)木块沿斜面上升的最大高度h.
解析:电池板输出功率P1=UI―I2R=1000(W)(1分)
电动机输出功率P2=P1η=900(W)(1分)
当牵引力等于阻力时,速度最大。P2=Fvm=fvm(3分)
∴vm=P2/f=6(m/s)(2分)
太阳能电池板的效率η2=UI/P0S=15%(5分)
点评:联系科技、联系生活。考查对功率、效率概念的理解。注意:电池板的输出功率等于电动机的输入功率。电池板的输出功率比上输入功率为电池板的效率,电动机的输出功率比上输入功率为电动机的效率。
14.( 12分)飞机以恒定的速度沿水平方向飞行,距地面的高度为H=
(1)炸弹在空中的飞行时间t
(2)飞机的飞行速度V
为了求解飞机飞行的速度,小明同学建立了如下的方程:
其中,V为飞机的飞行速度,t为炸弹在空中飞行的时间
试分析,小明的理解是否正确?如果正确,请求解出飞机的飞行速度;如果有问题,请指出问题出在哪里?并给出你认为正确的结果。
解析:能计算出的项目有三个ABD。(3分)
根据万有引力提供向心力,列出方程,可以求出和。(6分)
再根据密度定义,可以求出地球的平均密度。(3分)
由于不知的飞船的质量,所以无法求飞船所需要的向心力。(1分)
点评:以代表我国先进科学技术的“神舟六号”飞船为背景,考查万有引力、匀速圆周运动的知识,这一块知识,每年必考。解题关键是根据万有引力提供向心力列出方程,万有引力不仅天上有,地面上也有。向心力也有多种表达方式,因此方程可能有多个。要根据题目的已知条件进行选择使用。
15.(14分)已知某行星半径为R,以其第一宇宙速度运行的卫星绕行星的周期为T,该行星上发射的同步卫星的运行速度为v,则同步卫星距行星表面高度为多高?求该行星的自转周期?
解析:(1)根据动能定理有 (2分)
h=5m (1分)
(2)设小球在作用力区域上方运动的时间是t1,进入作用力区域的速度是v,在作用力区域内加速度是a,运动的时间t2,则
(s) (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得t2=0.5(s) (1分)
小球得运动周期 (2分)
解得T=5(s) (1分)
点评:本题的“作用力区域”是新的提法,教科书上没有。即不是重力,也不是电场力、磁场力,是我们没有见过的力。面对陌生的知识,如何应对,考查了学生的应变能力、心理承受能力。应对策略:把它当成学过的一种力就行了,对解题没有影响。
16. (16分) 如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,F0已知。求:
(1)棒ab离开磁场右边界时的速度
(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能
(3)d0满足什么条件时,棒ab进入磁场后一直做匀速运动
解析:①小物体A受重力、电场力、支持力和滑动摩擦力的作用,小物体A先斜面上做初速度为零的匀加速直线运动;
②加上匀强磁场后,还受方向垂直斜面向上的洛沦兹力作用,方可使A离开斜面,故磁感应强度方向垂直纸面向里.
随着速度的增加,洛伦兹力增大,斜面的支持力减小,滑动摩擦力减小,物体继续做加速度增大的加速运动,直到斜面的支持力加磁场之前,物体A做匀加速运动。
据牛顿运动定律有:
小物体A沿斜面运动的距离为(2分)
加上磁场后,受洛沦兹力fe=Bqv,随速度v增大,支持力N减小,直到N=0时,物体A将离开斜面有(4分)
物体A在斜面上运动的全过程中,重力和电场力做正功,滑动摩擦力做负功,洛沦兹力不做功,根据动能定理有:
(4分)
物体A克服摩擦力做功,机械能转化为内能:
(3分)
点评:本题为重力场、电场、磁场三场综合题。分清过程是解此题的基础,在每个过程中,受什么样的力,受几个力,哪些力做功,哪些力不做,是做正功,还是做负功。搞清楚这些问题,此题就不难了。所谓难题,就是由若干个小问题组成的。
17.(16分)如图所示,在xy平面上,一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于xy平面向内。在O处原来静止着一个具有放射性的原子核(氮),某时刻该核发生衰变,放出一个正电子和一个反冲核。已知正电子从O点射出时沿x轴正方向,而反冲核刚好不会离开磁场区域,正电子电荷量为e。不计重力影响和粒子间的相互作用。(1)试写出的衰变方程;(2)求正电子离开磁场区域时的位置。
18.(17分)如图所示,质量M=
(1)第一个铁块放上后,木板运动lm时,木板的速度多大?
(2)最终有几个铁块能留在木板上?
(3)最后一个铁块与木板右端距离多大?(g=
潮州市实验中学2009年高考综合测试
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
AC
D
CD
D
D
CD
BC
C
ABD
AD
11.(1)(1)
(2)偏小(2)
12.(1)×100Ω; 3.0 KΩ
(2)乙 ; 因为甲图中流过电流表的电流太小,读数误差比较大
(3)K2闭合前后电压表的读数U1、U2 ;
13.( 10分)解:
(1) 由 (2分)
及 (2分)
得 (2分)
(2)由FL-fL-mgh=0 (2分)
得m=
14.(1) t=(3分)
(2)该同学的理解是错误的(2分)
问题出在:他未考虑物体的惯性,投弹10秒钟后炸弹在飞机的正下方爆炸,发出的爆炸声在3秒钟后被飞行员听到。(3分)
正确解法:(4分)
答案:V=
15.A)考点透视:万有引力提供向心力,理解和掌握宇宙速度的意义和推导
B)标准答案:
h=-R
所以
C)思维发散:这部分除了知道一个核心方程()以外,还应理解各量的意义,才能灵活运用公式
16.(1)设离开右边界时棒ab速度为,则有
1分
1分
对棒有: 2分
解得: 2分
(2)在ab棒运动的整个过程中,根据动能定理:
2分
由功能关系: 2分
解得: 2分
(3)设棒刚进入磁场时的速度为,则有
2分
当,即时,进入磁场后一直匀速运动;2分
17.(1)→+
(2)轨迹示意图如图所示
(3)由动量守恒定律,得mcvc=meve
反冲核,即碳核的轨道半径为
对正电子 所以 r=3R
由图可知,正电子从磁场中射出的位置P的坐标x、y满足:
r2=x2+(r-y)2 R2= x2+y2 解之得
18.解:(1)由得 第一个铁块放上后,木板做匀减速运动,由动能定理得: 代入数据得
(2)对木板
第一个铁块放上后 第二个铁块放上后
……
第n个铁块放上后 得
木板停下时 ,得n=6.6,所以最终有7个铁块能留在木板上
(3)当第7块铁块放上后,距木板右端距离为d,由第二问得:
解得