2007年4月广州市普通高中毕业班综合测试(二)物理试卷[下学期]

2007年广州市普通高中毕业班综合测试(二)
物 理
2007年4月
本卷分选择题和非选择题两部分，其中选择题分必做题和选做题两部分，共8页，满分为150分。考试用时120分钟。
第一部分 选择题(40分)
一、本题共10小题，1—8小题是所有考生都必须作答的必做题，A、B两组的9、10小题是选做题，考生只须选其中的一组做答。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，有错选或不答的得0分。
(一)必做题
1．某电场中的电场线(方向未标出)如图所示，现将一带负电的点电荷从A点移至B点需克服电场力做功，则C、D两点的电场强度、电势大小关系应为
A．EC＞ED，φC＞φD B．EC＜ED，φC＞φD
C．EC＞ED，φC＜φD D．EC＜ED，φC＜φD
2．两个物体如图放置，同时有F=1N的两个水平力分别作用于a、b上，两物体仍保持静止，则地面对物体b、物体b对物体a的摩擦力分别为
A．0，0 B．1N，1N C．0，1N D．1N，0
3．原子序数大于92的所有元素，都能自发地放出射线，下列说法中正确的是
A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4
B．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少2
C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1
D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加l
4．闭合金属圆环固定在方向垂直环面向里的磁场中，设磁感应强度B向里为正，若磁感应强度B随时间变化分别如以下四个图所示，则能使环在0～t1期间产生恒定电流的是
5．如图所示，一同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走中9个位置的图片，观察图片，能大致反映该同学运动情况的速度—时间图象是
6．已知某核反应释放了能量，可以肯定
A．核子的平均结合能增加、核子的总质量增大 B．核子的平均结合能减少、核子的总质量减小
C．核子的平均结合能增加、核子的总质量减小 D．这个核反应有可能是聚变反应
7．测电笔氖管两端的电压必须达到25V以上才能发光．用测电笔检测某交流电路时，氖管两端的电压u=50sin314t(V)
A．加上这个电压后氖管是连续发光的 B．在一个交流电周期内，氖管发光的总时间为0.01s
C．通电lmin内，氖管发光的次数为6000次 D．通电1min内，氖管发光的次数为3000次
8．如图所示，闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内，线圈的ab、cd边与MN平行，当MN通以逐渐增大的电流时
A．ab边所受磁场力方向一定向右 B．ab边所受磁场力方向一定向左
C．cd边所受磁场力方向一定向右 D．cd边所受磁场力方向一定向左
(二)选做题
请考生从下面给出的A、B两组选做题中选择其中的一组进行答题。选做A组的考生，将答题卡上“A组选做题”处的方框涂黑，选做B组的考生，将答题卡上“B组选做题”处的方框涂黑。考生只能选其中的一组，不能同时选做两组，也不能交叉选做，否则选做题无效，不能得分。
A组选做题
9．由于两个分子间的距离变化而使得分子势能变小，可确定在这一过程中
A．两分子间相互作用的力一定表现为引力 B．一定克服分子间的相互作用力做功
C．两分子间距离一定增大 D．两分子间的相互作用力可能增大
10．如图所示，内壁光滑的气缸和活塞都是绝热的，缸内被封闭的理想气体原来体积为V、压强为P，若用力将活塞向右压，使封闭的气体体积变为，缸内被封闭气体的
A．压强等于2P B．压强大于2P
C．压强小于2P D．分子势能增大了
B组选做题
9．如图所示为绳上的一列横波，某时刻的波形如图所示，绳上P点振动频率为2Hz，则此波
A．波长是0.5m，波速是1.0m／s
B．波长是0.25m，波速是0.5m／s
C．波长是0.5m，波速是0.5m／s
D．波长是0.25m，波速是1.0m／s
10．如图所示，在空气中相互平行、相距为d的红光a和紫光b斜射到长方体玻璃砖上表面，从玻璃砖下表面射出的两束光线
A．仍平行，但距离大于d B．仍平行，但距离小于d
C．仍平行，距离等于d D．不再平行
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．(12分)为探究小灯泡(点光源)发出的光能在周围空间的分布规律，并测定该小灯泡正常发光时电能转换为光能的效率，有同学设计并进行了如图甲所示的实验：在一个正常发光的8.0W小灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光功率传感器，以测定与光源距为d的垂直光线方向的单位面积上获得的光功率，(单位W／m2)，将测得的实验数据通过计算机分别在I—d，I—和I—坐标平面内标得如图乙中的(a)、(b)、(c)所示数据点．
(1)据图乙的三个数据点图，可看出I与d、、三个量中的 存在线性关系，由此可将I与d之间的数学关系式表达为：I= ，其中的常量k= W·m2(结果保留两位有效数字)．
(2)假设点光源能向周围空间各个方向均匀发射光，在与光源距离相等的地方，单位面积上获得的光功率是相等的．设与光源相距d处的单位面积上获得的光功率是I，写出用I和d表示的光源发光总功率P0的表达式：P0= ．
(3)根据以上实验数据，算出小灯泡正常工作时电能转换为光能的效率η= ％．
12．(12分)某同学在“测定金属电阻率”的实验中：
(1)他用螺旋测微器测金属丝直径时，示数如图甲所示，金属丝的直径为
mm．
(2)为测得金属丝的电阻Rx，他设计了如图乙所示的测量电路图(电池内阻不能忽略、安培表量程、电阻箱精度符合实验要求)．
①请根据电路图，用笔画线代替导线，将图丙中的仪器实物连接好．
②简要写出他是如何测算该金属丝电阻的．(不必写出Rx的表达式)
13．(10分)从2007年1月1日起，广州市全面禁止摩托车上路，摩托车行驶的安全性较差是“禁摩”的原因之一．若摩托车行驶中不慎发生事故，驾驶员以36km／h的速度正面撞上水泥电杆，碰撞时间为△t=0.05s，设碰撞后驾驶员变为静止．求：
(1)碰撞过程中驾驶员的平均加速度a平的大小．
(2)若驾驶员的质量为m=70kg，试估算碰撞时驾驶员所受的撞击力大小．
14．(13分)如图所示，一颗轨道位于赤道所在平面、运行方向与地球自转方向相同的人造卫星，其圆形轨道半径为地球半径R的两倍，设地球自转的角速度为ω0，若某时刻卫星通过地面上A点的正上方，求从这时刻起到它下一次到达A点正上方所需要的时间．(已知地球表面的重力加速度为g)
15．(13分)一带正电q、质量为m的离子，t=0时从A点进入正交的电场和磁场并存的区域作周期性运动，图甲为其运动轨迹，图中弧AD和弧BC为半圆弧，半径均为R；AB、CD为直线段，长均为πR；已知电场强度方向不变(如图甲所示)、大小随时间作周期性变化；磁感应强度大小不变恒为B0，方向垂直纸面随时间作周期性变化．
(1)计算离子转一圈的时间．
(2)指出离子运动一圈时间内电场和磁场的变化情况．
(3)以图甲所示的E的方向为电场强度的正方向、向里为磁感应强度的正方向，分别在乙图和丙图中画出电场强度和磁感应强度在一个周期内随时间变化的图线，图中要标示出必要的值．
16．(16分)如图所示的轨道由位于竖直平面的圆弧轨道和水平轨道两部分相连而成．水平轨道的右侧有一质量为2m的滑块C与轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直的墙M上，弹簧处于原长时，滑块C在P点处；在水平轨道上方O处，用长为L的细线悬挂一质量为m的小球B，B球恰好与水平轨道相切于D点，并可绕D点在竖直平面内摆动．
质量为m的滑块A由圆弧轨道上静止释放，进入水平轨道与小球B发生碰撞，A、B碰撞前后速度发生交换．P点左方的轨道光滑、右方粗糙，滑块A、C与PM段的动摩擦因数均为μ=，其余各处的摩擦不计，A、B、C均可视为质点，重力加速度为g．
(1)若滑块A能以与球B碰前瞬间相同的速度与滑块C相碰，A至少要从距水平轨道多高的地方开始释放?
(2)在(1)中算出的最小值高度处由静止释放A，经一段时间A与C相碰，设碰撞时间极短，碰后一起压缩弹簧，弹簧最大压缩量为L，求弹簧的最大弹性势能．
17．(17分)两个沿水平方向且磁感应强度大小均为B的有水平边界的匀强磁场，如图所示，磁场高度均为L．一个框面与磁场方向垂直、质量为m、电阻为R、边长为L的正方形金属框abcd，从某一高度由静止释放，当ab边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速直线运动；当ab边下落到GH和JK之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动．整个过程空气阻力不计．
求金属框从ab边开始进入第一个磁场至刚刚到达第二个磁场下边界JK过程中产生的热量Q．
18．(17分)从水平地面上以初速度v0把小球竖直向上抛出，若小球运动中所受空气阻力是其重力的0.6倍，每次接触地面后在极短的时间内以原速率反弹，重力加速度为g求：
(1)小球从开始抛出到刚刚静止所通过的路程．
(2)小球从开始抛出到刚刚静止所经历的时间．
(提示：若0＜q＜1，当n无穷大时，取qn=0)

2007年广州市普通高中毕业班综合测试(二)
物理参考答案及评分标准
选择题答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
A组选做题
B组选做题
9
10
9
10
答案
A
C
BD
B
C
CD
BC
AD
D
B
A
B
11．(12分)(1) (2分)， (1分)，3.5×10－2 (3.l×10－2—3.9×10－2范围内均可，3分)
(2)P0＝4πd2I (3分)
(3)5.5 (4.9—6.1范围均可，3分)
12．(12分)(1)0.633 (在0.631—0.636范围肉均可) (3分)
(2)①如图所示
②方法1：将a接c，调节电阻箱，记下其阻值和电流表对应的示数，改变电阻箱的阻值，记下另一组阻值和电流表对应的示数；根据E＝IR＋Ir，求出E和r；将a接b，仅让待测电阻接入电路中，读出此时电流表对应的值Ix，将求得的E和r代入E＝Ix (Rx＋r)，算出Rx 。
(或方法2：将a接b，仅让待测电阻接入电路中，读出此时电流表对应的值，如I；将a接c仅让电阻箱接人电路中，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数也为I，读出此时电阻箱的阻值，即为待测电阻的值。)
评分标准：共9分
①能根据电路图，正确连接仪器实物给3分；②在方法1中，操作步骤正确的给3分，能表达出先求电源电动势和内阻，再求待测电阻的给3分。(在方法2中，操作步骤正确的给3分，含等效替代思想的给3分。)
13．(10分) (1)v=10m／s (2分) 平均加速度a平= (2分)
代入数据得 a平＝2.0×102 m／s2 (2分)
(2) F＝m a平 (2分)，代入数据得F＝1.4×104 N (2分)
14．(13分)设卫星绕地球做圆周运动的角速度为ω，由万有引力定律
(1分) 和牛顿第二定律 F＝mω2r (1分)
得 …① (1分) 对于地球表面的物体 …② (1分)
由①、②得： …③ (3分)
经时间t卫星再次到达A点正上方，由运动学知识，有ωt－ω0t＝2π …④ (3分)
由③、④得： (3分)
15．(13分) (1)设进入A点的离子的速度为v，在AB段离子作直线运动，可知FE＝FB
FE＝Eq (1分) FB＝B0qv (1分)
故
在BC段，有 FB＝B0qv＝ (1分)
所以
(1分)
(1分)
(1分)
离子通过AB、BC、CD、DA各段的时间相等，离子运动一圈所用时间 (1分)
(2)离子通过AB、CD段时，通过BC、DA段时E=0； (1分)
通过AB及BC段时B的方向垂直纸面向外，通过CD段时B方向垂直纸面向里，通过DA段B方向垂直纸面向外。 (1分)
(3)图象如图所示。 ．
图象共4分：其中两图的图线形状、分布都正确的1分，E的最大值、两图横坐标的时间单位和时刻标度值齐全且都正确的3分。
16．(16分) (1)要使滑块A能以与B碰前瞬间相同的速度与C碰撞，必须使小球B受A撞击后在竖直平面内完成一个完整的圆周运动后从左方撞击A，使A继续向右运动。
设A从距水平面高为H的地方释放，与B碰前的速度为v0
对A，由机械能守恒得： ① (1分)
向心力 (1分)
设小球B通过最高点的速度为vB，则它通过最高点的条件是： mg≤ ② (2分)
小球B从最低点到最高点机械能守恒： ③ (2分)
联立①、②、③得： H≥L ④ (2分)
评价说明：如果②式中的“≤”、④式中的“≥”写成“＝”，又没有用文字表明是极值的，该式为零分
(2)从这个高度下滑的A与Ｃ碰撞前瞬间速度　　 ⑤ (2分)
设A与C碰后瞬间的共同速度为v，由动量守恒：mv0＝(m＋2m)v ⑥ (2分)
A、C一起压缩弹簧，由能量守恒定律。有：
⑦ (3分)
由⑤、⑥、⑦式得： (1分)
17．(17分) 设ab边刚进入第一个磁场时的速度为v1、安培力为F1，因框作匀速运动，有
mg＝F1＝BI1L ………① (1分) …………② (1分)
E＝BLv1 …………③ (1分) 由①、②、③可得 …………④ (1分)
设ab边到达GH和JK的之间某位置时，线框的速度为v2、ab边的安培力为F2、cd边的安培力为F3，
F2＝F3 …………⑤ (4分)
mg＝2F2＝2BI2L …………⑥ (4分) ………⑦
＝2BLv2 ………⑧ (1分)
由⑤、⑥、⑦、⑧得； ………⑨ (1分)
线框ab从开始进入第一个磁场上边界至刚刚到达第二个磁场下边界JK的过程，由能量守恒得：
………⑩ (1分)
由④、⑨、⑩得： (2分)
18．(17分) (1)小球最后静止在水平地面上，在整个运动过程中，空气阻力做功使其机械能减少，设小球从开始抛出到最后静止所通过的路程S，有 (3分)
已知 f ＝0.6mg 代入算得： (1分)
(2)第一次上升和下降：设上升的加速度为a11．上升所用的时间为t11，上升的最大高度为h1；下降的加速度为a12，下降所用时间为t12．
上升阶段：F合＝mg＋f ＝1.6 mg
由牛顿第二定律：＝1.6g (1分)
根据：vt＝v0－a11t11， vt＝0
得：v0＝l.6gt11， 所以t11＝ (1分)
下降阶段：0.4g (1分)
由 和 得：t12＝2t11＝ (1分)
所以上升和下降所用的总时间为：T1＝t11＋t12＝3t11＝ (1分)
第二次上升和下降，以后每次上升的加速度都为a11，下降的加速度都为a12；设上升的初速度为v2，上升的最大高度为h2，上升所用时间为t21，下降所用时间为t22
由 和 得 (1分)
上升阶段：v2＝a11t21 得： (1分)
下降阶段： 由 和 得t22＝2t21 (1分)
所以第二次上升和下降所用总时间为：T2＝t21＋t22＝3t21＝ (1分)
第三次上升和下降，设上升的初速度为v3，上升的最大高度为h3，上升所用时间为t31，下降所用时间为t32
由 和 得：
上升阶段：v3＝a11t3l，得t31＝
下降阶段：由 和 得：t32＝2t31
所以第三次上升和下降所用的总时间为：T3＝t31＋t32＝3t31＝ (1分)
…………………………………………
同理，第n次上升和下降所用的总时间为： (1分)
所以，从抛出到落地所用总时间为：
(2分)