2007年广东省高考物理试卷（新课标卷）

2007年广东省高考物理试卷（新课标卷）一、选择题：每小题4分，满分32分本大题共l2小题，其中1-8小题为必做题，9-12小题为选做题，考生只能在9-10、11-12两组中选择一组作答在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分1（4分）许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（）A卡文迪许测出引力常数B奥斯特发现“电生磁”现象C安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式D库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律2（4分）如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，大量氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是（）A原子A可能辐射出3种频率的光子B原子B可能辐射出3种频率的光子C原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁道能级E4D原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁道能级E43（4分）如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直下列说法正确的是（）AAD两点间电势差UAD与AA两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电的粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同4（4分）机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受的阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是（）A机车输出功率逐渐增大B机车输出功率不变C在任意两相等时间内，机车动能变化相等D在任意两相等时间内，机车动量变化大小相等5（4分）如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是（）AF1sin+F2cos=mg sin，F2mgBF1cos+F2sin=mg sin，F2mgCF1sinF2cos=mg sin，F2mgDF1cosF2sin=mg sin，F2mg6（4分）平行板间加如图所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况图中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（）ABCD7（4分）如图是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器，已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为u1=311sin100t（V），霓虹灯正常工作的电阻R=440k，I1、I2表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的是（）A副线圈两端电压6220 V，副线圈中的电流14.1 mAB副线圈两端电压4400 V，副线圈中的电流10.0 mACI1I2DI1I28（4分）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（）A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动选做题第一组（9-10小题）：适合选修3-3（含2-2）模块的考生9（4分）一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是（）Ap1=p2，V1=2V2，T1=T2Bp1=p2，V1=V2，T1=2T2Cp1=2p2，V1=2V2，T1=2T2Dp1=2p2，V1=V2，T1=2T210（4分）如图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高关于这个实验，下列说法正确的是（）A这个装置可测定热功当量B做功增加了水的热量C做功增加了水的内能D功和热量是完全等价的，无区别选做题第二组（11-12小题）：适合选修3-4模块的考生11关于光的性质，下列说法正确的是（）A光在介质中的速度大于光在真空中的速度B双缝干涉说明光具有波动性C光在同种介质种沿直线传播D光的偏振现象说明光是纵波12如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5s，b和c之间的距离是5m，则此列波的波长和频率应分别为（）A5 m，1 HzB10 m，2 HzC5 m，2 HzD10 m，1 Hz二、非选择题：本大题共8小题，共110分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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13（12分）实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率=1.7108m课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等（1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第步操作）将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“”插孔；选择电阻档“1”；把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图1（a）所示（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图1（b）的A、B、C、D四个电路中选择电路来测量金属丝电阻；（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图2所示，金属丝的直径为mm；（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为m（结果保留两位有效数字）（5）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流始终无示数请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据（只需写出简要步骤）14（8分）在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离打点计时器使用的交流电频率为50Hz图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示（1）根据所+提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为m/s2（计算结果保留两位有效数字）（2）打a段纸带时，小车的加速度大小是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的两点之间（3）若g取10m/s2，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M之比为m：M=15（10分）（1）放射性物质和的核衰变方程为：方程中的X1代表的是，X2代表的是（2）如图1所示，铅盒内装有能释放、和射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场B，在图1（a）、（b）中分别画出射线运动轨迹的示意图（在所画的轨迹上须标明是、和中的哪种射线）（3）带电粒子的荷质比是一个重要的物理量某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的荷质比，实验装置如图2所示他们的主要实验步骤如下：A首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子从两极板中央通过，在荧幕的正中心处观察到一个亮点；B在M1M2两极板间加合适的电场：加极性如图2所示的电压，并逐步调节增大，使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U请问本步骤目的是什么？C保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？根据上述实验步骤，同学们正确推算处电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为一位同学说，这表明电子的荷质比将由外加电压决定，外加电压越大则电子的荷质比越大，你认为他的说法正确吗？为什么？16（12分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0104km和rB=1.2105km忽略所有岩石颗粒间的相互作用，求：（结果可用根式表示）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比；（2）求岩石颗粒A和B的周期之比；（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2105km处受到土星的引力为0.38N已知地球半径为6.4103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？17（16分）如图所示，在同一竖直面上，质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部，斜面高度为H=2L小球受到弹簧的弹性力作用后，沿斜面向上运动离开斜面后，达到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞，碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度，球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点，O点的投影O与P的距离为已知球B质量为m，悬绳长L，视两球为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小；（2）球A在两球碰撞前一瞬间的速度大小；（3）弹簧的弹性力对球A所做的功18（17分）如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧底端设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？（2）求0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向19（17分）如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为+2q，球B带电量为3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），求：（1）球B刚进入电场时，带电系统的速度大小（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零时球A相对右板的位置20（18分）如图为装置的垂直截面图，虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在A1A2的右侧区域，磁感应强度B=0.4T，方向垂直纸面向外，A1A2与垂直截面上的水平线夹角为45在A1A2左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为S1、S2，相距L=0.2m在薄板上P处开一小孔，P与A1A2线上点D的水平距离为L在小孔处装一个电子快门起初快门开启，一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T=3.0103s开启一次并瞬间关闭从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到P处小孔通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的0.5倍（1）通过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度v0应为多少？（2）求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间（忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移已知微粒的荷质比只考虑纸面上带电微粒的运动）2007年广东省高考物理试卷（新课标卷）参考答案与试题解析一、选择题：每小题4分，满分32分本大题共l2小题，其中1-8小题为必做题，9-12小题为选做题，考生只能在9-10、11-12两组中选择一组作答在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分1（4分）（2007广东）许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（）A卡文迪许测出引力常数B奥斯特发现“电生磁”现象C安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式D库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律【分析】卡文迪许测出引力常量，奥斯特发现“电生磁”现象洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律【解答】解：A、卡文迪许利用扭秤实验测出引力常量故A正确B、奥斯特发现电流的磁效应，即“电生磁”现象故B正确C、洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式故C错误D、库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律库仑定律故D正确故选ABD2（4分）（2007广东）如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，大量氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是（）A原子A可能辐射出3种频率的光子B原子B可能辐射出3种频率的光子C原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁道能级E4D原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁道能级E4【分析】一群处于n能级的氢原子向低能级跃迁，任意两个能级间产生一次跃迁，发出一种频率的光子，共产生C种频率不同的光子【解答】解：A、原子A可能辐射出1种频率的光子，故A错误B、原子B可能辐射出C=3种频率的光子，故B正确C、原子吸收的能量应为从低能级跃迁到高能级的能量差，故C、D错误故选B3（4分）（2007广东）如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直下列说法正确的是（）AAD两点间电势差UAD与AA两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电的粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同【分析】此题涉及到了电场部分的几个知识点，首先明确在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，在同一等势面上的两点间的电势差为零，而不在同一等势面上的两点间的电势差不为零从而可判断A的对错；电场力做正功还是负功，取决于电荷的电性和始末位置的电势差，从而可判断B的对错；在只有电场力做功的情况下，电荷的电势能和动能之和保持不变，即电场力做正功，电势能减少，电荷克服电场力做功，电势能增加；还有就是电场力做功与路径无关，只取决于始末位置间的电势差和电量有关从而可判断CD的正误【解答】解：A、电场力的方向与面ABCD垂直，所以面ABCD是等势面，A、D两点的电势差为0，又因A、A两点沿电场线的方向有距离所以不为0，所以选项A错B、带正电的粒子从A点到D电场力不做功，而由DD电场力做正功，所以选项B正确；C、同理，带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做负功，电势能增大，选项C错；D、由电场力做功的特点（电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关）得选项D也正确故选BD4（4分）（2007广东）机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受的阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是（）A机车输出功率逐渐增大B机车输出功率不变C在任意两相等时间内，机车动能变化相等D在任意两相等时间内，机车动量变化大小相等【分析】功率公式P=Fv，机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，故F恒定，v增加；动能表达式为mv2，动量表达式P=mv，依据题意分析解答（1）机车启动有两种方式：恒定的牵引力启动；额定功率启动匀加速合外力为定值，又因为阻力不变，故是牵引力恒定的启动方式；（2）功率可以根据p=Fv判断；（3）动能的变化量可根据动能定理来判断；（4）动量的变化量可根据p=p2p1=m（v2v1）=mv判断【解答】解：A、匀加速运动合外力为定值，又因为阻力不变，故牵引力F恒定不变，由P=FV V逐渐增大 所以P增大 所以A正确B由A分析知，B错误C、Ek=W合=Ptfs，在任意相等时间内，P、f、t都是一个定值，因为物体做加速运动，故在任意相等时间内，物体的位移不等，故Ek不是一个定值所以C错误D、由V=at得相速度变化量v=v2v1=a（t2t1）=at，因为加速度相同，任意相等时间t相等，故V相等由p=mv可知动量的变化量p=mv2mv1=mv，而在任意相等时间内V是一个定值，故p也是一个定值所以D正确故选AD5（4分）（2007广东）如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是（）AF1sin+F2cos=mg sin，F2mgBF1cos+F2sin=mg sin，F2mgCF1sinF2cos=mg sin，F2mgDF1cosF2sin=mg sin，F2mg【分析】分析物体的受力情况，作出力图，根据平衡条件运用正交分解法研究F1、F2与重力的关系【解答】解：以物体为研究对象，当F2mg时分析受力如图建立如图所示的坐标系，根据平衡条件得x方向：F1cos+F2sin=mgsiny方向：F1sin+mgcos=N+F2cos故选B6（4分）（2007广东）平行板间加如图所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况图中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（）ABCD【分析】不计重力的带电粒子在周期变化的电场中，在电场力作用下运动速度随着时间变化的关系由加速度来确定，而加速度是由电场力来确定，而电场力却由电势差来确定【解答】解：开始粒子在匀强电场中从静止运动，前半个周期是匀加速运动，后半个周期是匀减速运动，在下一个周期中仍是这样：继续向前匀加速运动，再匀减速运动，这样一直向前运动下去速度的方向不变，而大小先增大后减小，再增大，再减小故选：A7（4分）（2007广东）如图是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器，已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为u1=311sin100t（V），霓虹灯正常工作的电阻R=440k，I1、I2表示原、副线圈中的电流，下列判断正确的是（）A副线圈两端电压6220 V，副线圈中的电流14.1 mAB副线圈两端电压4400 V，副线圈中的电流10.0 mACI1I2DI1I2【分析】由表达式可得原线圈两端电压的峰值为311V，从而可得有效值，根据电压与匝数的关系求副线圈的电压，由欧姆定律可求电流，再由输入功率等于输出功率判断原副线圈的电流关系【解答】解：A、B根据题意可知，交流电的最大电压变311V，则其有效值为=220V，再根据电压与匝数关系，可以求出画线圈的电压为4400V，再根据欧姆定律，可以求出副线圈中的电流为=10mA，选项A错误，选项B正确C、D根据能量守恒和电功率定义P1=P2、P=UI即：U1I1=U2I2，可以判断I1I2，选项C错误，选项D正确故选BD8（4分）（2007广东）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（）A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动【分析】压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，而电流变大说明电阻变小，故电流变大说明压力变大；反之，电流变小说明压力变小；电流不变说明压力不变【解答】解：A、在t1t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故A错误； B、在t1t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故B错误； C、在t2t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故C错错误； D、在t2t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故D正确； 故选：D选做题第一组（9-10小题）：适合选修3-3（含2-2）模块的考生9（4分）（2007广东）一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是（）Ap1=p2，V1=2V2，T1=T2Bp1=p2，V1=V2，T1=2T2Cp1=2p2，V1=2V2，T1=2T2Dp1=2p2，V1=V2，T1=2T2【分析】根据气体状态方程=C和已知的变化量去判断其它的物理量【解答】解：根据理想气体状态方程=C得=A、p1=p2，V1=2V2，那么T1=2T2，故A错误B、p1=p2，V1=V2，那么T1=T2，故B错误C、p1=2p2，V1=2V2，那么T1=4T2，故C错误D、p1=2p2，V1=V2，那么T1=2T2，故D正确故选D10（4分）（2007广东）如图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高关于这个实验，下列说法正确的是（）A这个装置可测定热功当量B做功增加了水的热量C做功增加了水的内能D功和热量是完全等价的，无区别【分析】注意热功当量的含义是，做功和热传递在改变物体内能上是等效的，即在改变内能上，功与热量相当【解答】解：A、在如图所示的焦耳实验装置图中，根据能量守恒定律，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，将机械能转化为水的内能，由W=JQ可求出热功当量J的数值，故A正确B、通过做功实现了机械能向内能的转化，而不是增加了水的热量，故B错误C、通过做功，将机械能转化为内能，即做功增加了水的内能，所以C正确D、功是能量转化的量度，不同形式能量转化的数值等于做的功，而热量是热传递过程中内能转移的量度，可见，功和热量含义是不同的，故D错误故选AC选做题第二组（11-12小题）：适合选修3-4模块的考生11（2007广东）关于光的性质，下列说法正确的是（）A光在介质中的速度大于光在真空中的速度B双缝干涉说明光具有波动性C光在同种介质种沿直线传播D光的偏振现象说明光是纵波【分析】光在真空中的速度是一切速度的极限，干涉是光特有的特性，光在同种介质种沿直线传播，光的偏振现象说明光是横波【解答】解：A、光在真空中的速度是一切速度的极限，A错误；B、干涉是光特有的特性，B正确；C、光在同种均匀介质中传播沿直线，不均匀的同种介质不沿直线传播，C错误；D、光的偏振现象说明光是横波，D错误；故选B12（2007广东）如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5s，b和c之间的距离是5m，则此列波的波长和频率应分别为（）A5 m，1 HzB10 m，2 HzC5 m，2 HzD10 m，1 Hz【分析】由图知，b和c之间的距离等于波长质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s，说明波沿x轴正方向传播，0.5s=（n+）T，求出周期，得到频率【解答】解：由图知，b和c之间的距离等于波长，则=5m由题可知：0.5s=（n+）T，n=0，1，2，T=s，频率f=，当n=0时，f=1Hz，但f不可能为2Hz故选A二、非选择题：本大题共8小题，共110分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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13（12分）（2007广东）实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率=1.7108m课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等（1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第步操作）将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“”插孔；选择电阻档“1”；将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零；把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图1（a）所示（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图1（b）的A、B、C、D四个电路中选择D电路来测量金属丝电阻；（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图2所示，金属丝的直径为0.260mm；（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为13m（结果保留两位有效数字）（5）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流始终无示数请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据（只需写出简要步骤）使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明该元件或导线断路故障【分析】通过实验来测算螺线管使用的金属丝长度，由电阻定律已知电阻率、电阻及横截面积，则可求出金属丝的长度同时运用伏安法电流表外接法，变阻器分压式来测量金属丝的电阻欧姆表是测量电阻的仪表，把被测电阻串联在红黑表笔之间，欧姆表电流是从黑表笔流出红表笔流入，（1）用欧姆表测电阻，每次换挡后和测量前都要重新调零（指欧姆调零）（2）测电阻时待测电阻不仅要和电源断开，而且要和别的元件断开（3）测量时注意手不要碰表笔的金属部分，否则将人体的电阻并联进去，影响测量结果（4）合理选择量程，使指针尽可能在中间刻度附近，【解答】解：（1）欧姆调零是将红、黑表笔短接，调整调零旋钮使其电流达到最大，则此时刻度盘上的读数为零（2）由于金属丝的电阻较小，则选择电流表外接法并为了减少实验误差，且在实验中获得较大的电压调节范围，所以变阻器要选择分压式接法故选：D （3）螺旋测微器的读数是由固定刻度与旋转刻度组合，且最后加上估计值而成0+260.01mm=0.26mm 最后估计值为0.002mm，所以读数为0.260 mm （0.2580.262 mm均给分）（4）由R=得L=12.5m 由于结果保留两位有效数字，所以为：13m（5）使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明该元件或导线断路故障；故答案为：（1）将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零（2）D（3）0.260 mm （0.2580.262 mm均给分）（4）13m（5）使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明该元件或导线断路故障14（8分）（2007广东）在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离打点计时器使用的交流电频率为50Hz图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示（1）根据所+提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为5.0m/s2（计算结果保留两位有效数字）（2）打a段纸带时，小车的加速度大小是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的D4D5两点之间（3）若g取10m/s2，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M之比为m：M=1：1【分析】打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上相邻点间的距离的变化，判断纸带的运动情况根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小【解答】解：（1）C段的加速度为了减小误差，采用逐差法aC=5.0m/s2（2）b段中只有D4D5之间位移最大，所以最大速度一定在D4D5之间（3）c段时，aC=5m/s2，设：斜面的夹角为，Mgsin=MaC sin=A段时，aa=2.5m/s2，mgMgsin=（m+M）aa，解得：m：M=1：1故答案为：5.0 D4D5 1：115（10分）（2007广东）（1）放射性物质和的核衰变方程为：方程中的X1代表的是，X2代表的是（2）如图1所示，铅盒内装有能释放、和射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场B，在图1（a）、（b）中分别画出射线运动轨迹的示意图（在所画的轨迹上须标明是、和中的哪种射线）（3）带电粒子的荷质比是一个重要的物理量某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的荷质比，实验装置如图2所示他们的主要实验步骤如下：A首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子从两极板中央通过，在荧幕的正中心处观察到一个亮点；B在M1M2两极板间加合适的电场：加极性如图2所示的电压，并逐步调节增大，使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U请问本步骤目的是什么？C保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？根据上述实验步骤，同学们正确推算处电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为一位同学说，这表明电子的荷质比将由外加电压决定，外加电压越大则电子的荷质比越大，你认为他的说法正确吗？为什么？【分析】（1）运用质量数和电荷数守恒进行求解（2）知道三种粒子的带点情况，再由带电粒子在电场或磁场中受力情况可求解（3）带电粒子在电场中做类平抛运动，将运动分解成沿电场强度方向与垂直电场强度方向，当荧幕上恰好看不见亮点时，带点粒子正好打在正极板的近荧光屏端边缘，根据运动学基本公式即可求解，使荧幕正中心重现亮点，则要受到向上的洛伦兹力，根据左手定则即可判断磁场的方向，电子的荷质比是电子的固有参数，与外加电压无关【解答】解：（1）质量数和电荷数守恒得：X1的质量数为4，电荷数为2，所以X1代表的是（或）；X2的质量数是0，电荷数是1，所以X1代表的是（或）（2）射线带正电，射线带负电，射线不带电，在电场中，射线向右偏，射线向左偏，射线不发生偏转；由左手定则可知，带正电的粒子进入磁场后向左偏转，带负电的粒子向右偏转，而不带电粒子不发生偏转运动轨迹如图所示：（3）电子在电场中做类平抛运动，当荧幕上恰好看不见亮点时，电子正好打在正极板的近荧光屏端边缘，根据运动学基本公式即可求解，使荧幕正中心重现亮点，则要受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外；说法不正确，电子的荷质比是电子的固有参数，与外加电压无关故答案为：（1），；（2）如答图1所示（3）B使电子刚好落在正极板的近荧光屏端边缘，利用已知量表达C垂直纸面向外说法不正确，电子的荷质比是电子的固有参数16（12分）（2007广东）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0104km和rB=1.2105km忽略所有岩石颗粒间的相互作用，求：（结果可用根式表示）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比；（2）求岩石颗粒A和B的周期之比；（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2105km处受到土星的引力为0.38N已知地球半径为6.4103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？【分析】（1）由万有引力提供向心力即可列式求解；（2）同样根据万有引力提供向心力列式求解；（3）根据万有引力公式直接列式比较即可求解【解答】解：（1）设土星质量为M0，颗粒质量为m，颗粒距土星中心距离为r，线速度为v，据牛顿第二定律和万有引力定律有解得对于A、B两颗粒分别有解得故岩石颗粒A和B的线速度之比为：2（2）设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T，则有对于A、B两颗粒分别有解得故岩石颗粒A和B的周期之比为2：9（3）设地球质量为M，地球半径为r0，地球上物体的重力可视为万有引力，探测器上物体质量为m0，在地球表面重力为G0，距土星中心r0=3.2105 km处的引力为G0，根据万有引力定律有解得故土星质量大约是地球质量的95倍17（16分）（2007广东）如图所示，在同一竖直面上，质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部，斜面高度为H=2L小球受到弹簧的弹性力作用后，沿斜面向上运动离开斜面后，达到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞，碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度，球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点，O点的投影O与P的距离为已知球B质量为m，悬绳长L，视两球为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小；（2）球A在两球碰撞前一瞬间的速度大小；（3）弹簧的弹性力对球A所做的功【分析】两球碰撞过程满足动量守恒定律，B球上升过程满足机械能守恒定律或动能定理，A球碰撞后做平抛运动，A球从弹起到与B球碰撞可用动能定理【解答】解：（1）碰撞后，根据机械能守恒定律，对B球有：解得：即球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小为（2）A、B球碰撞水平方向动量守恒有：2m=2m+解得：即球A在两球碰撞前一瞬间的速度大小为（3）碰后A球做平抛运动，设平抛高度为y，有： y=g解得：y=L对A球应用动能定理得：解得：即弹簧的弹性力对球A所做的功为18（17分）（2007广东）如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧底端设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？（2）求0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向【分析】（1）由图看出，左段区域中磁感应强度随时间线性变化，其变化率一定，由法拉第电磁感应定律得知，回路中磁通量的变化率相同，回路中产生恒定的电流（2）由法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势，根据欧姆定律和焦耳定律结合求解焦耳热（3）在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，在很短的时间t内，根据法拉第电磁感应定律E=，及v=，=B0Lx+L2B（t），I=求出感应电流的表达式，再进行讨论【解答】解：（1）感应电流的大小和方向均不发生改变因为金属棒滑到圆弧任意位置时，回路中磁通量的变化率相同（2）0t0时间内，设回路中感应电动势大小为E0，感应电流为I，感应电流产生的焦耳热为Q，由法拉第电磁感应定律：=根据闭合电路的欧姆定律： 由焦耳定律有：Q=I2Rt0=（3）设金属进入磁场B0一瞬间的速度为v，金属棒在圆弧区域下滑的过程中，机械能守恒：mgH=在很短的时间t内，根据法拉第电磁感应定律，金属棒进入磁场B0区域瞬间的感应电动势为E，则： E=，v=，=B0Lx+L2B（t） 由闭合电路欧姆定律得：I=解得感应电流：I=根据上式讨论：I当时，I=0；II当时，I=，方向为ba；III当时，I=，方向为ab答：（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向均不发生改变（2）0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量是（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向分别为：I当时，I=0；II当时，I=，方向为ba；III当时，I=，方向为ab19（17分）（2007广东）如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为+2q，球B带电量为3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影