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
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
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
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
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
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【 】
A.0
B.,方向向右
C.,方向向左
D.,方向向右
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
B.小球第一次反彈初速度的大小為
C.小球是從
D.小球能彈起的最大高度為
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×
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
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( )
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
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
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
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:( )
11.
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
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( )
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。
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。
(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“×
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
(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。
15.(10分)物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板
之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖,一表面粗糙的木板固
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)。
(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 。
(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” )。
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=
(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。
17.(18分)如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在直線x=-
⑴求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
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)?
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=
(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。
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);
(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;
(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=
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
14.(6分) (1)4.0 Ω (2) 3.0V 2.0Ω (每空2分)
15.(10分)(1)0.495~
(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=
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==
(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電=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摩,對(duì)此過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有
W電+W摩-mgR=0-mvB2 (3分)
解得: W摩=-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=
設(shè)A與B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=
(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=
設(shè)此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l,則
解得:l=
(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
即 1分
A、B之間的距離 1分
根據(jù)萬(wàn)有引力定律 2分
得 2分
(2)對(duì)可見(jiàn)星A有 2分
其中 1分
得: 2分
(3)設(shè)m2=nm(n>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)知在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
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