2009屆中山一中第四次統(tǒng)測(cè)物理試題

第一部分  選擇題(共48分)

一、選擇題(共12小題,每小題4分,共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分.)

1.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在月球表面沒(méi)有空氣,沒(méi)有磁場(chǎng),重力加速度約為地球表面的l/6;若宇航員登上月球后,在空中從同一高度同時(shí)釋放氫氣球和鉛球,忽略地球和其他星球?qū)υ虑虻挠绊,以下說(shuō)法正確的有【   】

A.氫氣球和鉛球都將下落,且同時(shí)落地;       

B.氫氣球和鉛球都將下落,但鉛球先落到地面

C.氫氣球?qū)⑾蛏霞铀偕仙,鉛球加速下落      

D.氫氣球和鉛球都將上升

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2.下列表述正確的是【   】

A.卡文迪許測(cè)出引力常數(shù)

B.伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)和合理的外推提出質(zhì)量并不是影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的原因

C.亞里士多德通過(guò)理想實(shí)驗(yàn)提出力并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

D.在國(guó)際單位制中,力學(xué)的基本單位有牛頓、米和秒

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3.如圖為某非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,一帶電荷量為q,質(zhì)量為m粒子以沿方向ab的初速度v從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)?v,ab間距離為L(zhǎng),則關(guān)于電場(chǎng)和粒子運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法中正確的是【   】

A.電場(chǎng)中ab兩點(diǎn)間電勢(shì)差為3mv2/2q

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B.粒子在ab兩點(diǎn)的加速度可能相等

C.粒子在ab兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)速度可能是先減少后增加                 

D.粒子在ab兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能一直是減少的

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4.如圖勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi),在O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷+Q,a、b、c、d、e、f為以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上的點(diǎn),aecf平面與電場(chǎng)平行,bedf平面與電場(chǎng)垂直,則下列說(shuō)法中正確的是【   】

A.b、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同  

B.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)等于f點(diǎn)的電勢(shì)

C.點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力一定做功

D.將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng),從球面上 a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)的電勢(shì)能變化量一定最大

 

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5. 如圖所示,小車(chē)的質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m,人用恒力F拉繩,若人與車(chē)保持相對(duì)靜止,且地面為光滑的,又不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量,則車(chē)對(duì)人的摩擦力可能是【   】

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A.0                   

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B.,方向向右

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C.,方向向左

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D.,方向向右

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6.小球從空中自由下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示,則:【   】

A.小球下落時(shí)的加速度為5m/s2

B.小球第一次反彈初速度的大小為3m/s

C.小球是從5m高處自由下落的

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D.小球能彈起的最大高度為0.45m

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7. 如圖所示,是汽車(chē)牽引力F和車(chē)速倒數(shù)的關(guān)系圖像,若汽車(chē)質(zhì)量為2×103kg,由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛,阻力恒定,最大車(chē)速為30m/s,則以下說(shuō)法正確的是【   】

A.汽車(chē)的額定功率為6×104W             

B.汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為6×103N

C.汽車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng),然后再做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間是5s

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8.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球以初速度v0水平拋出,在小球經(jīng)過(guò)的豎直平面內(nèi),存在著若干個(gè)如圖所示的無(wú)電場(chǎng)區(qū)和有理想上下邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū),兩區(qū)域相互間隔、豎直高度相等,電場(chǎng)區(qū)水平方向無(wú)限長(zhǎng),已知每一電場(chǎng)區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向均豎直向上,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是(       )

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A.小球在水平方向一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.若場(chǎng)強(qiáng)大小等于,則小球經(jīng)過(guò)每一電場(chǎng)

區(qū)的時(shí)間均相同

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C.若場(chǎng)強(qiáng)大小等于,則小球經(jīng)過(guò)每一無(wú)

電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同

D.無(wú)論場(chǎng)強(qiáng)大小如何,小球通過(guò)所有無(wú)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同

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9.如圖所示,為了使白熾燈泡L在電路穩(wěn)定后變得更亮,可以采取的方法有的

A. 只減小電容器C兩板間的距離        

B. 只增大電容器C兩板間的距離

C. 只增大電阻R2的阻值

D. 只增大電阻R1的阻值

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10.如圖,光滑平面上固定金屬小球A,用長(zhǎng)L0的絕緣彈簧將A與另一個(gè)金屬小球B連接,讓它們帶上等量同種電荷,彈簧伸長(zhǎng)量為x1,若兩球電量各漏掉一半,彈簧伸長(zhǎng)量變?yōu)閤2,則有:(        )

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11.2008年9月25日我國(guó)成功發(fā)射了“神舟七號(hào)”載人飛船。在飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(         )

A.若知道飛船的運(yùn)動(dòng)軌道半徑和周期,再利用萬(wàn)有引力常量,就可以算出飛船質(zhì)量

B.若飛船執(zhí)行完任務(wù)返回地球,在進(jìn)入大氣層之前的過(guò)程中,飛船的動(dòng)能逐漸增大,引力勢(shì)能逐漸減小,機(jī)械能保持不變

C.若宇航員從船艙中慢慢“走”出并離開(kāi)飛船,飛船因質(zhì)量減小,所受萬(wàn)有引力減小,則飛船速率減小

D.若有兩個(gè)這樣的飛船在同一軌道上,相隔一段距離一前一后沿同一方向繞行,只要后一飛船向后噴出氣體,則兩飛船一定能實(shí)現(xiàn)對(duì)接

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12.一個(gè)物體靜置于光滑水平面上,外面扣一質(zhì)量為M的盒子,如圖l所示,F(xiàn)給盒子一初速度v0,此后,盒子運(yùn)動(dòng)的v一t圖象呈周期性變化,如圖2所示。有關(guān)盒內(nèi)物體的質(zhì)量m和盒的寬度L的說(shuō)法正確的是(        )

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A.Mm    B.M=m    C.L= v0 t    D.L= 2v0 t

 

第二部分(非選擇題,共102分)

非選擇題部分只需作7小題,共102分。請(qǐng)把此部分答案寫(xiě)在答題紙上,并按題目要求作答。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。

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13.(1)(4分)圖一中螺旋測(cè)微器讀數(shù)為_(kāi)_________mm。圖二中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有50個(gè)等分刻度)讀數(shù)為_(kāi)________cm。

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(2)(8分)如圖是多用表的刻度盤(pán),當(dāng)選用量程為50mA的電流檔測(cè)量電流時(shí),表針指于圖示位置,則所測(cè)電流為_(kāi)____mA;若選用倍率為“×100”的電阻檔測(cè)電阻時(shí),表針也指示在圖示同一位置,則所測(cè)電阻的阻值為_(kāi)______Ω。如果要用此多用表測(cè)量一個(gè)約2.0×104Ω的電阻,為了使測(cè)量比較精確,應(yīng)選的歐姆檔是_________(選填“×10”、“×100”或“×1K”)。換檔結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)操作上首先要進(jìn)行的步驟是____________。

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14.(6分)現(xiàn)要測(cè)電阻R0阻值和干電池組的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r。給定的器材有:兩個(gè)理想電壓表V(量程均為3V),理想電流表A(量程為0.6A),滑動(dòng)變阻器R,待測(cè)的電阻R0,兩節(jié)串聯(lián)的電池,電鍵S及導(dǎo)線若干。某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)如圖(a)所示的電路同時(shí)測(cè)電阻R0阻值和電池組的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻,調(diào)節(jié)變阻器,兩電壓表和電流表分別測(cè)得多組U1、U2、I的讀數(shù),并作出U1―I圖(圖線1)和U2―I圖(圖線2),見(jiàn)圖(b)。

(1)由圖可知得出電阻R0阻值為_(kāi)_____Ω

(2)電池組E的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)________V,內(nèi)阻為_(kāi)_________Ω。

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15.(10分)物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板

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間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖,一表面粗糙的木板固

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定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤(pán)連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤(pán)中放入適量砝碼,滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。

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(1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=                   (保留三位有效數(shù)字)。

(2)回答下列兩個(gè)問(wèn)題:

①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有         。(填入所選物理量前的字母)

  A.木板的長(zhǎng)度l                     B.木板的質(zhì)量m1

  C.滑塊的質(zhì)量m2                   D.托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m3

  E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是                             

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 (3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)                     (用被測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實(shí)值相比,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)          (填“偏大”或“偏小” )。

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16.(16分)如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104 N/C,F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置,由于受到電場(chǎng)力的作用帶電體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的C端時(shí),速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:

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(1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小及運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)的速度大;

(2)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道的B端時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小;

(3)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力和摩擦力對(duì)帶電體所做的功各是多少。

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17.(18分)如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在直線x=-2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向,x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向。在電場(chǎng)左邊界上A(-2l0,-l0)到C(-2l0,0)區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子。從某時(shí)刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子,依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)。若從A點(diǎn)射入的粒子,恰好從y軸上的A′(0,l­0)沿x軸正方向射出電場(chǎng),其軌跡如圖。不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用。

⑴求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;

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⑵求在AC間還有哪些位置的粒子,通過(guò)電場(chǎng)后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)?

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18.(20分)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上,自然長(zhǎng)度l0=0.50m,上面連接一個(gè)質(zhì)量m1=1.0kg的物體A,平衡時(shí)物體距地面h1=0.40m,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=0.50J。在距物體A正上方高為h=0.45m處有一個(gè)質(zhì)量m2=1.0kg的物體B自由下落后,與彈簧上面的物體A碰撞并立即以相同的速度運(yùn)動(dòng),已知兩物體不粘連,且可視為質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2。求:

   (1)碰撞結(jié)束瞬間兩物體的速度大;

   (2)兩物體一起運(yùn)動(dòng)第一次具有豎直向上最大速度時(shí)彈簧的長(zhǎng)度;

   (3)兩物體第一次剛要分離時(shí)物體B的速度大小。

 

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19.(20分)神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體,探尋黑洞的方案之一是觀測(cè)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。天文學(xué)家觀測(cè)河外星系麥哲倫云時(shí),發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng),它由可見(jiàn)星A和不可見(jiàn)的暗星B構(gòu)成,兩星視為質(zhì)點(diǎn),不考慮其它天體的影響,A、B 圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們之間的距離保持不變,如圖所示。引力常量為G ,由觀測(cè)能夠得到可見(jiàn)星A的速率v 和運(yùn)行周期T。

(1)可見(jiàn)星A所受暗星B 的引力FA可等效為位于O 點(diǎn)處質(zhì)量為m/的星體(視為質(zhì)點(diǎn))對(duì)它的引力,設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2。試求m/的(用m1、m2表示);

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(2)求暗星B的質(zhì)量m2與可見(jiàn)星A的速率v、運(yùn)行周期T 和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式;

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(3)恒星演化到末期,如果其質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量mI的兩倍,它將有可能成為黑洞。若可見(jiàn)星A的速率v=2.7m/s,運(yùn)行周期T=4.7π×104s,質(zhì)量m16mI,試通過(guò)估算來(lái)判斷暗星B有可能是黑洞嗎?(G=6.67×10N?m/kg2,mI=2.0×1030kg

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一、選擇題(48分)

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

A

AC

BC

D

ACD

BD

AD

AC

C

D

B

BD

 

二、非選擇題

13.(4分)(1)1.997;1.094;

(2)(8分)30.7-30.9 mA;1.5×103 Ω!1K ,調(diào)零。

14.(6分) (1)4.0 Ω   (2)  3.0V   2.0Ω (每空2分)

15.(10分)(1)0.495~0.497m/s2 (2分) (2)①  CD(2分) ②天平(2分)

(3)(2分)偏大(2分)

16.(16分)(1)設(shè)帶電體在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律有

qE=ma       解得:  a=qE/m=8.0m/s2           (2分)

設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到B端的速度大小為vB,則:

vB2=2as       解得:  vB==4.0m/s     (2分)

(2)設(shè)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓軌道B端時(shí)受軌道的支持力為N,根據(jù)牛頓第二定律有

N-mg=mvB2/R    解得:  N=mg+ mvB2/R=5.0N……(3分)

根據(jù)牛頓第三定律可知,帶電體對(duì)圓弧軌道B端的壓力大小:N′=N=5.0N  (1分)

(3)因電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),所以帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功:

W=qER=0.32J      (3分)

設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力所做的功為W,對(duì)此過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有

W+W-mgR=0-mvB2           (3分)

解得:  W=-0.72J                (2分)

17.(20分)⑴ 從A點(diǎn)射出的粒子,由A到A′的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T(mén),根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡和對(duì)稱(chēng)性可得:

x軸方向            (3分)

y軸方向  (3分)

解得:           (2分)

⑵ 設(shè)到C點(diǎn)距離為△y處射出的粒子通過(guò)電場(chǎng)后也沿x軸正方向,粒子第一次達(dá)x軸用時(shí)△t,水平位移為△x,則

                       (4分)

粒子從電場(chǎng)射出時(shí)的速度方向也將沿x軸正方向,則

                                    (3分)

解之得:               (3分)

即AC間y坐標(biāo)為 (n = 1,2,3,……) (2分)

18.(20分)(1)設(shè)物體B自由下落與物體A相碰時(shí)的速度為v0,則

       解得:v0=3.0m/s       3分

    設(shè)AB碰撞結(jié)束后的瞬間速度為v1,根據(jù)動(dòng)量守恒定律

      解得:v1=1.5m/s    3分  

(2)設(shè)物體A靜止在彈簧上端時(shí)彈簧的壓縮量為x1, 1分

設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k,根據(jù)胡克定律有

      解得:k=100N/m       3分

    兩物體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧彈力等于兩物體總重力時(shí)具有最大速度      1分

    設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x2,則

            解得:x2=0.2m           2分

設(shè)此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l,則

          解得:l=0.30m                                2分

(3)兩物體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在彈簧達(dá)到原長(zhǎng)時(shí)分離, 從碰后到分離的過(guò)程,物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,因此有

          3分

解得:             2分

19.(20分)(1)設(shè)A、B的軌道半徑分別為r1、r2,它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T、角速度ω都相同,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有                         2分

                                   1分

A、B之間的距離                     1分

根據(jù)萬(wàn)有引力定律                  2分

                                      2分

(2)對(duì)可見(jiàn)星A                          2分

其中                                           1分

得:                                 2分

(3)設(shè)m2=nmn>0),并根據(jù)已知條件m1=6ms,及相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得

                                  2分

由數(shù)學(xué)知識(shí)知n>0是增函數(shù)             1分

當(dāng)n=2時(shí),                    1分

所以一定存在n>2,即m2>2ms,可以判斷暗星B可能是黑洞    2分

 

 

 

 


同步練習(xí)冊(cè)答案