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浙江省杭州市2009屆高三物理模擬試題（5）

14．如圖所示，用一根與活塞相連的細線將絕熱氣缸懸掛在某一高度靜止不動， 

氣缸開口向上，內封閉一定質量的氣體，缸內活塞可自由活動且不漏氣�，F將 繩  

剪斷，讓氣缸自由落下，對氣缸下落過程中的下列說法中正確的是

A. 氣體壓強減小，氣體內能增大

B．外界對氣體做功，氣體內能不變

C．氣體壓強增大，氣體內能增大

D．氣體對外界做功，氣體內能減小

15．傳感器是把非電學量（如高度、溫度、壓力等）的變化轉換成電學量變化的一種元件，它在自動控制中有著廣泛的應用。如圖5是一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖。金屬棒與導電液體構成一個電容器，將金屬棒和導電液體分別與直流電源的兩極相連接，從電容C和導電液與金屬棒間的電壓U的變化就能反映液面的升降情況，則以下判斷正確的是

A．電源接通后，電容C減小，反映h減小

B．電源接通后，電容C減小，反映h增大

C．電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h減小

D．電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h增大

16．厚玻璃磚的下表面鍍有反光材料，現有一細光束從空氣以入射角α射向玻璃磚的上表面O點，發現射出玻璃磚時分成了兩束1和2，如圖所示，第1束光射出點距O點較第2束距O點近，由此可知

A．射出玻璃磚時兩束光平行

B．第1束光在玻璃磚中的傳播速度較大

C．第1束光的光子能量較大

D．若光束2能使某金屬發生光電效應，

光束1也一定能使該金屬發生光電效應

17．研究表明，月球的密度和地球的密度差不多，當衛星貼近月球表面作勻速圓周運動時，下列哪些物理量的大小跟衛星貼近地球表面作勻速圓周運動時差不多

A．角速度

B．線速度

C．向心加速度

D．向心力

18．在簡諧波傳播的方向上，相距為S的a、b兩點之間只存在一個波谷的波形如圖所示，四列波均在同一種介質中傳播，傳播方向均向右。則由圖示時刻起，a點首先出現波谷的圖象是

19．²²²₈₆Rn經α衰變成²¹⁸₈₄P_O 時，半衰期是3.8天，現某容器裝有10 g氡222，放在天平左盤中，在右盤中加砝碼使天平平衡，經過7.6天，欲使天平平衡，應從右盤中取去砝碼的質量為

A.7.5g                B.2.5g                C. 7.375g          D.0 .135g  

20．有一質量為m的籃球從H的高處自由下落后反彈起的最大高度h，設籃球與地面接觸時無機械能損失，且空氣阻力大小恒定，求要使籃球反彈起的高度達到H，求在剛開始下落時應給籃球作功為

A．mg(H-h)²/(H+h)                       B. mgh(H-h) /(H+h)

C. 2mgH(H-h) /(H+h)                      D. mgh(H+h) /(H-h)

21．如圖所示，水平光滑的平行金屬導軌，左端與電阻R    相連接，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內，質量一定的金屬棒在垂直導軌的方向上擱在導軌上。今使棒以一定的初速度向右運動，當其通過位置a時速率為v_a，通過位置b時速率為v_b,到位置c時棒剛好靜止。設導軌與棒的電阻均不計，a、b與c、d的間距相等，則金屬棒在由a→b和由b→c的兩個過程中有

A．  棒運動的加速度相等

B．  通過棒截面的電量相等

C．  棒通過a、b兩位置時的速率關系為v_a=2v_b

D．從a到b與從b到c的過程中，回路產生的電能E_ab與E_bc間的關系為E_ab=3E_bc

22．（17分）

（1）某同學用圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽.實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復上述操作10次,得到10個落點痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡.重復這種操作10次.圖1中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點.B球落點痕跡如圖2所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零點與O點對齊.

①碰撞后B球的水平射程應取為__________cm.

②在以下選項中,哪些是本次實驗必須進行的測量？答：__________(填選項號).

A.水平槽上未放B球時,測量A球落點位置到O點的距離

B.A球與B球碰撞后,測量A球落點位置到O點的距離

C.測量A球或B球的直徑

D.測量A球和B球的質量(或兩球質量之比)

E.測量G點相對于水平槽面的高度

③下列哪些因素會使“驗證動量守恒定律”實驗的誤差增大

A.小球與斜槽之間有摩擦

B.安裝斜槽時其末端不水平

C.水平槽面的高度很小

D.入射球A的質量大于被碰球B的質量

(2)如圖2，用以下器材測量電壓表V₁的內阻：

電壓表V₁，量程1.5V，內阻r₁約750Ω，具體阻值待測；

電壓表V₂，量程3V，內阻r₂＝750Ω；

電阻箱R，最大阻值9999Ω；

滑動變阻器R′，最大阻值約100Ω；

電源E，電動勢約為6V；

開關、導線若干。

①測量時要求兩個電壓表都在量程的一半左右取值，在虛線框內畫出實驗電路圖。

②按電路圖在題給的實物示意圖中畫出連線。

③按題目要求測量時，電阻箱讀數為R，電壓表V₁讀數為U₁，電壓表V₂讀數為U₂，則待測內阻r₁的計算式為：r₁＝_____________。

23．（16分）如圖所示，一足夠長的光滑斜面傾角為θ=30⁰，斜面AB與水平面BC連接，質量m=2kg的物體置于水平面上的D點，D點距B點d=7m。物體與水平面間的動摩擦因數μ=0.2，當物體受到一水平向左的恒力F=8N作用t=2s后撤去該力，不考慮物體經過B點時的碰撞損失，重力加速度g取10m/s²。求撤去拉力F后，經過多長時間物體經過B點

24．（19分）如圖，在 軸的上方有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直紙面向里。在 軸的下方有電場強度為E的勻強電場，方向與 軸負方向成 角。一個帶電量為 、質量為m的粒子以初速度 從A點進入磁場。 方向與磁場方向垂直，與 軸正方向成 角。粒子從 軸射出磁場的速度恰與射入磁場時的速度反向。不計重力。求：

（1）粒子在磁場中運動的時間。

（2）粒子進入電場之后，直至到達 軸的過程中，電勢能變化了多少？

25．（20分）如圖所示,豎直平面內有一坐標系xoy,一長為l的細線一端系一質量為m的小球,另一端固定在y軸上的A點,且OA=l/2,在坐標軸上有一光滑的細釘.將細線拉至少水平狀態,然后從靜止釋放小球(假設繩子的強度足夠大)

(1)如果細釘在y軸上的某一點y^/,小球落下后可繞y^/在豎直平面內做圓周運動,求y^/的可能位置

(2)如果細釘在x軸上的某一點x^/,小球落下后可繞x^/在豎直平面內做圓周運動,求x^/的可能位置

14.C  

15.AD   

16.ACD   

17.A   

18.B    

19.D     

20.C     

21.BCD

22．

(1)①65.7；②ABD；③BC

（2）連線圖略       U₁R/(U₂-U₁)     

23．解：在F的作用下物體運動的加速度a₁，由牛頓運動定律得

      F-μmg=ma₁                                 

解得：       a₁=2m/s²                                       3分

F作用2s后的速度v₁和位移S₁分別為

v₁=a₁t=4m/s                                     1分

S₁=a₁t²/2=4m                                    1分

撤去F后，物體運動的加速度為a₂

μmg=ma₂

解得：        a₂=2m/s²                                       3分

第一次到達B點所用時間t₁，則

d-S₁=v₁t₁-a₂t₁²/2

解得：       t₁=1s                                            2分

此時物體速度v₂=v₁-a₂t₁=2m/s                                   

當物體由斜面重回B點時，經過時間t₂，物體在斜面上運動的加速度a₃，則

mgsin30⁰=ma₃                                                          2分

t₂=2v₂/a₃=0.8s                                       2分

所以撤去力F后，分別經過1s和1.8s物體經過B點                 2分

24．解：（1）設粒子在磁場中的運動時間為t，周期為T，則由題意可得

t=T/2                                                3分

qvB=mv²/r                                            2分

r=mv/Bq                                           2分

T=2πr/v

t=πm/Bq                                           2分

(2)粒子進入電場時的坐標為（-x,0）,則

x=2rcosθ

=2 mvcosθ/Bq                                     4分

粒子在電場中作直線運動到達y軸的距離為S，則

S=x/sinθ

=2 mvctgθ/Bq                                      4分

在這一過程中，粒子的電勢能增加為ΔE=EqS=2 Emvctgθ/B         2分

25．解:

(1)釘子在y軸上時,設小球繞釘子做圓周運動時在最高點的速度為v₁ ,根據牛頓運動定律和機械能守恒定律得

mg≤mv₁²/R₁                                               4分

mg(l-2R₁)=mv₁²/2                                            4分

解得:   R₁≤2l/5,釘子的位置為-l/2<y≤-l/10                    2分

(2)釘子在x軸上時,設小球繞釘子做圓周運動時最高點的速度為v₂ ,根據牛頓運動定律和機械能守恒定律得

mg≤mv₂²/R₂                                 2分

mg(l/2-R₂)=mv₂²/2                             2分

解得             R₂≤l/3                                    2分

同幾何關系得

OB=√(2l/5)²-(l/2)²=√7l/6                        1分

OC=√l²-(l/2)²=√3l/2                            1分

所以釘子位置在              √3l/2<x≤√7l/6和√7l/6≤x<√3l/2   2分