华南师大附中２００９届高三物理综合测试题

王　杨

试卷分析：试卷是按照广东高考卷的模式来命题的，含选择题、选考题、实验题、计算题等。该套试卷考察运动学（含天体运动）内容的有：2，5，7，17题；考察电路、交流电、磁场、电磁感应内容的有3，8，11，12题；考察力学和电学综合的题有4，10，18，19题；实验题考查的是“验证机械能守恒定律”和“研究磁敏电阻特性”，前者考察学生的基本实验素质，后者是考查学生实验探究能力。作为压轴题第20题考察动量、能量和运动的综合运用。

题目难度适中，计算题稍微简单一些，这也是与这几年广东物理高考命题的趋势一致的。整份试卷具有很强的针对性，是一份很好的高三模拟训练题。

第卷（选择题 共48分）

选择题共12小题，在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分。

1． 半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN。在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止，如图1所示。现用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q到达地面以前，P始终保持静止。在此过程中，下列说法中正确的是（）

A． MN对Q的弹力逐渐减小

B． 地面对P的摩擦力逐渐增大

C． Q所受的合力逐渐增大

D. P、Q 间的弹力先减小后增大

2． 一质点由静止开始，先做匀加速直线运动，接着做匀速直线运动，最后做末速度为零的匀减速直线运动。三个过程所经历的时间之比为3∶4∶1，全过程中的最大速度为v。则全过程的平均速度为（）

A． B．C．D．

3． 如图甲所示电路，电阻R的阻值为50 Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是（）

A． 产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s

B． 如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍

C． 交流电压的有效值为100 V

D． 电流表示数为2 A

4． 如图所示，水平的传送带上放一物体，物体下表面及传送带上表面均粗糙，导电性能良好的弹簧的右端与物体及滑动变阻器滑片相连，弹簧左端固定在墙壁上，不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦。当传送带如箭头方向运动且速度为v时，物体与传送带发生相对滑动，当传送带逐渐加速到2v时，物体受到的摩擦力和灯泡的亮度将（）

A． 摩擦力不变，灯泡的亮度变亮

B． 摩擦力不变，灯泡的亮度不变

C． 摩擦力变大，灯泡的亮度变亮

D． 摩擦力变小，灯泡的亮度变暗

5． 小船在静水中的速度是v。今小船要渡过一条水流速较小的河流，且保证小船的实际航线垂直河岸，若小船航行至河中心时，河水流速增大，则渡河时间将（）

A． 增大B． 减小C． 不变D． 不能确定

6． 关于下列说法中正确的是（）

A． 电子的发现说明原子是可分的

B． α粒子散射实验说明原子有核式结构

C． 氢原子的明线光谱是波尔理论的实验基础

D． 天然放射现象的发现说明原子核内部有复杂结构

7． 我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（）

A． 图中航天飞机正加速飞向B处

B． 航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速

C． 根据题中条件可以算出月球质量

D． 根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小

8． 赤道上某处竖立一根避雷针，当带负电的云层经过上方对避雷针放电时，避雷针中的电流方向和地磁场对避雷针的作用力方向分别为（）

A． 指向地面、向西 B． 指向天空、向东

C． 指向天空、向西 D． 指向地面、向东

9． 原来静止的原子核abX衰变放出α粒子的动能为E。假设衰变时产生的能量全部以动能的形式释放出来，则在此衰变过程中的质量亏损是（）

A． B．

C． D．

10． 如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电小球（电量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球不可能沿直线通过下列哪个电磁复合场（）

11． 如图所示，在甲、乙、丙三图中，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v0，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． 甲、丙中，ab棒最终将以不同的速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止

C． 甲、丙中，ab棒最终将以相同的速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止

D． 三种情形下导体棒ab最终均静止

12． 图是日光灯的电路图和启动器的构造图。日光灯主要是由灯管、镇流器和启动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈。为了便于启动，常在启动器的两极并上一纸质电容器C。某教室的一盏日光灯总是出现灯管两端亮而中间不亮的情况，经检查，灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是（）

A． 启动器两脚与启动器座接触不良

B． 电容器C断路

C． 电容器C击穿而短路

D． 镇流器自感系数L太大

第卷（共102分）

非选择题部分只需做7小题，共102分，其中第13、14小题为选做题，考生只能选择其中一题作答；第15~20小题为必做题，每位考生必须作答，请把此部分答案写在答题卡上。

（一）选做题

13． （11分）（1）改变物体内能的两种方式是_____和_____，从能量的观点来看，它们的主要区别是____，而两种方式在改变物体内能的效果上是____________。

（2）在《用油膜法估测分子的大小》实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104 ml溶液中有纯油酸10 ml，用注射器测得1 ml上述溶液有50滴，把一滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的近似轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形小方格的边长为1 cm。则：

①每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________ml；

②油酸膜的面积是______cm2；

③按以上数据，估算出油酸分子的直径是______m。

14． （11分）（1）沿x轴连续均匀的介质中，距离为L的等距离排列的0、1、2……10等11个点，某时刻在0点向y轴正方向开始做振幅为A，周期为8 s的简谐振动，以后各点依次滞后开始振动。从0点开始振动后，各点依次滞后________s开始振动，且第一次出现如图所示的图形历时__________s。

（2）如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d。当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率n=_______；光在油中传播的速度v=_______m/s。（结果可用根式表示）

（二）必做题

15. （12分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

①下面列举了该实验的几个操作步骤：

A. 按照图示的装置安装器件

B. 将打点计时器接到电源的直流输出端上

C. 用天平测量出重锤的质量

D. 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带

E. 测量打出的纸带上某些点之间的距离

F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填写在下面的空行内，并说明其原因。

___________________________________________。

②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测量出A点距起始点O距离为S，点A、C间的距离为S，点C、E间的距离为S，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=__________。

③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤下落过程中存在着力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地的重力加速度公认的较准确的值是g，还需要测量的物理量是________。试用这些数据和纸带上的测量数据表示出重锤下落的过程中受到的平均阻力大小F=___________。

16． （14分）如图所示，图（甲）为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。

（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图（乙）的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0 T，不考虑磁场对电路其他部分的影响）。要求误差较小。提供的器材如下：

A． 磁敏电阻，无磁场时阻值R0=150 Ω

B. 滑动变阻器R，全电阻约20 Ω

C． 电流表A，量程2.5 mA,内阻约30 Ω

D． 电压表V，量程3 V，内阻约3 kΩ

E． 直流电源E，电动势3 V，内阻不计

F． 开关S，导线若干

（2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：

（3）试结合图（甲）简要回答，磁感应强度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？

（4）某同学查阅相关资料时看到了图（丙）所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？

17． （14分）一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g行，行星质量M与卫星质量m之比为81∶1，行星半径R行与卫星半径R卫之比为3.6∶1；行星与卫星之间的距离r与行星半径R行之比为60∶1。求：在卫星表面的重力加速度是行星表面的重力加速度的多少倍？

某同学的解答为：设卫星表面的重力加速度为g，则在卫星表面有GMm/r2＝mg。经过计算他得出卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的1/3 600。你同意上述解答吗？若同意请列出主要运算证明步骤；若不同意，则说明原因，并求出正确结果。

18． （16分）如图所示，O为一水平轴，轴上系有一长为L=2 m的轻质细绳，细绳下端系一质量为m=1 kg的小球（可视为质点），处于静止状态，球与表面粗糙的平台的右端A点接触但无压力，平台上方存在一垂直纸面向里的匀强磁场，平台高为h=0.8 m。一质量为M带电荷量为q=5 C的绝缘小球沿平台自左向右以v匀速运动到A处与小球m发生弹性正碰，碰后球m在绳的约束下恰好经过最高点做圆周运动，球M落到地面水平位移s=1.2 m。求：磁感应强度的大小？（不计空气阻力，g=10 m/s2）

19． （17分）如图所示是一个模拟发电机中的电动机组示意图，水平金属导轨和竖直金属导轨相连接，分别处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度的大小分别为B=1 T，B=2 T，金属棒ab和cd可以沿导轨无摩擦地滑动，两棒都是长L=0.5 m、质量m=100 g、电阻R=0.5 Ω的金属棒，导轨电阻不计。当cd棒以v=1 m/s的速度匀速竖直上升时，求：（g=10 m/s2）

（1）ab棒必须以多大的速率v匀速滑动？

（2）拉动ab棒运动的重物的质量m′为多少？

20． （18分）如图14所示，光滑水平面上放置质量均为M=2.0 kg，长度均为L=1.0 m的甲、乙两辆平顶小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.30，一根通过细线拴着且被压缩的轻弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1 kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，乙车右端有一弹性挡板（与滑块碰撞时无机械能损失）。此时弹簧的弹性势能E=10 J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态。现剪断细线。

（1）求滑块P滑上乙车前的瞬间甲车和滑块的速度的大小；

（2）求滑块P与挡板接触瞬间乙车和滑块的速度大小；

（3）求滑块在乙车上滑动的路程。（g=10 m/s2）