2009屆中山一中第四次統(tǒng)測物理試題

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選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分.)

1.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在月球表面沒有空氣,沒有磁場,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,以下說法正確的有【   】

A.氫氣球和鉛球都將下落,且同時落地;       

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.卡文迪許測出引力常數(shù)

B.伽利略通過實驗和合理的外推提出質(zhì)量并不是影響落體運動快慢的原因

C.亞里士多德通過理想實驗提出力并不是維持物體運動的原因

D.在國際單位制中,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)電場中的一條電場線,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點運動到b點時速度變?yōu)?v,ab間距離為L,則關(guān)于電場和粒子運動的下列說法中正確的是【   】

A.電場中ab兩點間電勢差為3mv2/2q

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B.粒子在ab兩點的加速度可能相等

C.粒子在ab兩點間運動時速度可能是先減少后增加                 

D.粒子在ab兩點間運動時電勢能一直是減少的

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

A.b、d兩點的電場強(qiáng)度相同  

B.a(chǎn)點的電勢等于f點的電勢

C.點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時,電場力一定做功

D.將點電荷+q在球面上任意兩點之間移動,從球面上 a點移動到c點的電勢能變化量一定最大

 

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

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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,其速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示,則:【   】

A.小球下落時的加速度為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,是汽車牽引力F和車速倒數(shù)的關(guān)系圖像,若汽車質(zhì)量為2×103kg,由靜止開始沿平直公路行駛,阻力恒定,最大車速為30m/s,則以下說法正確的是【   】

A.汽車的額定功率為6×104W             

B.汽車運動過程中受到的阻力為6×103N

C.汽車先做勻加速運動,然后再做勻速直線運動

D.汽車做勻加速運動時間是5s

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8.一個質(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)過的豎直平面內(nèi),存在著若干個如圖所示的無電場區(qū)和有理想上下邊界的勻強(qiáng)電場區(qū),兩區(qū)域相互間隔、豎直高度相等,電場區(qū)水平方向無限長,已知每一電場區(qū)的場強(qiáng)大小相等、方向均豎直向上,不計空氣阻力,下列說法正確的是(       )

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A.小球在水平方向一直作勻速直線運動

B.若場強(qiáng)大小等于,則小球經(jīng)過每一電場

區(qū)的時間均相同

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C.若場強(qiáng)大小等于,則小球經(jīng)過每一無

電場區(qū)的時間均相同

D.無論場強(qiáng)大小如何,小球通過所有無電場區(qū)的時間均相同

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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L0的絕緣彈簧將A與另一個金屬小球B連接,讓它們帶上等量同種電荷,彈簧伸長量為x1,若兩球電量各漏掉一半,彈簧伸長量變?yōu)閤2,則有:(        )

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11.2008年9月25日我國成功發(fā)射了“神舟七號”載人飛船。在飛船繞地球做勻速圓周運動的過程中,下列說法正確的是(         )

A.若知道飛船的運動軌道半徑和周期,再利用萬有引力常量,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)入大氣層之前的過程中,飛船的動能逐漸增大,引力勢能逐漸減小,機(jī)械能保持不變

C.若宇航員從船艙中慢慢“走”出并離開飛船,飛船因質(zhì)量減小,所受萬有引力減小,則飛船速率減小

D.若有兩個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,則兩飛船一定能實現(xiàn)對接

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12.一個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,盒子運動的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。請把此部分答案寫在答題紙上,并按題目要求作答。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

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13.(1)(4分)圖一中螺旋測微器讀數(shù)為__________mm。圖二中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有50個等分刻度)讀數(shù)為_________cm。

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

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14.(6分)現(xiàn)要測電阻R0阻值和干電池組的電動勢E及內(nèi)阻r。給定的器材有:兩個理想電壓表V(量程均為3V),理想電流表A(量程為0.6A),滑動變阻器R,待測的電阻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)計一個如圖(a)所示的電路同時測電阻R0阻值和電池組的電動勢及內(nèi)阻,調(diào)節(jié)變阻器,兩電壓表和電流表分別測得多組U1、U2、I的讀數(shù),并作出U1―I圖(圖線1)和U2―I圖(圖線2),見圖(b)。

(1)由圖可知得出電阻R0阻值為______Ω

(2)電池組E的電動勢為_________V,內(nèi)阻為__________Ω。

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15.(10分)物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板

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間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖,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,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點。

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

(2)回答下列兩個問題:

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

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

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

  E.滑塊運動的時間t

②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是                             

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 (3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)                     (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實值相比,測量的動摩擦因數(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,電場強(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)放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當(dāng)運動到圓弧形軌道的C端時,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動的加速度大小及運動到B端時的速度大;

(2)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大。

(3)帶電體沿圓弧形軌道運動過程中,電場力和摩擦力對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)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場,其中x軸上方的電場方向沿y軸負(fù)方向,x軸下方的電場方向沿y軸正方向。在電場左邊界上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。從某時刻起由A點到C點間的粒子,依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場。若從A點射入的粒子,恰好從y軸上的A′(0,l­0)沿x軸正方向射出電場,其軌跡如圖。不計粒子的重力及它們間的相互作用。

⑴求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;

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⑵求在AC間還有哪些位置的粒子,通過電場后也能沿x軸正方向運動?

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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,自然長度l0=0.50m,上面連接一個質(zhì)量m1=1.0kg的物體A,平衡時物體距地面h1=0.40m,此時彈簧的彈性勢能Ep=0.50J。在距物體A正上方高為h=0.45m處有一個質(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動,已知兩物體不粘連,且可視為質(zhì)點,g=10m/s2。求:

   (1)碰撞結(jié)束瞬間兩物體的速度大。

   (2)兩物體一起運動第一次具有豎直向上最大速度時彈簧的長度;

   (3)兩物體第一次剛要分離時物體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雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律。天文學(xué)家觀測河外星系麥哲倫云時,發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng),它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成,兩星視為質(zhì)點,不考慮其它天體的影響,A、B 圍繞兩者連線上的O點做勻速圓周運動,它們之間的距離保持不變,如圖所示。引力常量為G ,由觀測能夠得到可見星A的速率v 和運行周期T。

(1)可見星A所受暗星B 的引力FA可等效為位于O 點處質(zhì)量為m/的星體(視為質(zhì)點)對它的引力,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與可見星A的速率v、運行周期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)量大于太陽質(zhì)量mI的兩倍,它將有可能成為黑洞。若可見星A的速率v=2.7m/s,運行周期T=4.7π×104s,質(zhì)量m16mI,試通過估算來判斷暗星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

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動的加速度大小為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)帶電體運動到B端的速度大小為vB,則:

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

(2)設(shè)帶電體運動到圓軌道B端時受軌道的支持力為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,帶電體對圓弧軌道B端的壓力大。篘′=N=5.0N  (1分)

(3)因電場力做功與路徑無關(guān),所以帶電體沿圓弧形軌道運動過程中,電場力所做的功:

W=qER=0.32J      (3分)

設(shè)帶電體沿圓弧形軌道運動過程中摩擦力所做的功為W,對此過程根據(jù)動能定理有

W+W-mgR=0-mvB2           (3分)

解得:  W=-0.72J                (2分)

17.(20分)⑴ 從A點射出的粒子,由A到A′的運動時間為T,根據(jù)運動軌跡和對稱性可得:

x軸方向            (3分)

y軸方向  (3分)

解得:           (2分)

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

                       (4分)

粒子從電場射出時的速度方向也將沿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

    兩物體向上運動過程中,彈簧彈力等于兩物體總重力時具有最大速度      1分

    設(shè)此時彈簧的壓縮量為x2,則

            解得:x2=0.2m           2分

設(shè)此時彈簧的長度為l,則

          解得:l=0.30m                                2分

(3)兩物體向上運動過程中在彈簧達(dá)到原長時分離, 從碰后到分離的過程,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,它們做圓周運動的周期T、角速度ω都相同,根據(jù)牛頓運動定律有                         2分

                                   1分

AB之間的距離                     1分

根據(jù)萬有引力定律                  2分

                                      2分

(2)對可見星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)知識知n>0是增函數(shù)             1分

當(dāng)n=2時,                    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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