物理試題 2010.4.2
注意：本試卷満分120分，考試時間100分鐘．
請將答案填寫在答題卡上，直接寫在試卷上不得分．
一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分．每小題只有乙個選項符合題意．
1．關於物理學研究方法，下列敘述中正確的是
a．伽利略在研究自由落體運動時採用了微量放大的方法
b．用點電荷來代替實際帶電體是採用了理想模型的方法
c．在**求合力方法的實驗中使用了控制變數的方法
d．法拉第在研究電磁感應現象時利用了理想實驗的方法
2．大**理論認為，宇宙起源於137億年前的一次大**。除開始瞬間外，在演化初期的大部分時間內，宇宙基本上是勻速膨脹的。上世紀末，對1a型超新星的觀測顯示，宇宙正在加速膨脹。
如果真是這樣，則下列圖象中能大致反映宇宙半徑r和宇宙年齡t關係的是
3．如圖為一攀岩運動員正沿豎直岩壁緩慢攀登，由於身背較重的行囊，重心上移至肩部的o點，總質量為60kg。此時手臂與身體垂直，手臂與岩壁夾角為53°。則手受到的拉力和腳受到的作用力分別為（設手、腳受到的作用力均通過重心o，g取10m/s2，sin53°=0.
8, cos53°=0.6）
a．360n 480n b．480n 360 n
c．450n 800n d．800n 450n
4．據中新社3月10日訊息，我國將於2023年上半年發射「天宮一號」目標飛行器，2023年下半年發射「神舟八號」飛船並與「天宮一號」實現對接。某同學得知上述訊息後，畫出「天宮一號」和「神舟八號」繞地球做勻速圓周運動的假想圖如圖所示，a代表「天宮一號」，b代表「神舟八號」，虛線為各自的軌道。由此假想圖，可以判定
a．「天宮一號」的執行速率大於「神舟八號」的執行速率
b．「天宮一號」的週期小於「神舟八號」的週期
c．「天宮一號」的向心加速度大於「神舟八號」的向心加速度
d．「神舟八號」適度加速有可能與「天宮一號」實現對接
5．如圖，在勻強電場中有一△abc，該三角形平面與電場線平行，o為三條中線ae、bf、cd的交點。將一電荷量為1.0×10-8c的正點電荷從a點移動到c點，電場力做的功為3.
0×10-7j；將該點電荷從c點移動到b點，克服電場力做的功為2.0×10-7j，設c點電勢為零。由上述資訊通過計算或作圖不能確定的是
a．勻強電場的方向
b．過a點的等勢線
c．o點的電勢
d．將該點電荷沿直線ao由a點移到o點動能的變化量
二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，滿分16分．每題有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分．
6．如圖甲為理想變壓器，其原、副線圈的匝數比為4︰l，電壓表和電流錶均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中rt為ntc型熱敏電阻，r1為定值電阻。下列說法正確的是
a．交流電壓u的表示式u =（v）
b．變壓器原、副線圈中的電流之比為1︰4
c．變壓器輸入、輸出功率之比為1︰4
d．rt處溫度公升高時，電壓表和電流錶的示數均變大
7．如圖電路中，電源電動勢為e、內阻為r，閉合開關s，增大可變電阻r的阻值後，電壓表示數的變化量為δu。在這個過程中，下列判斷正確的是
a．電阻r1兩端的電壓減小，減小量等於δu
b．電容器的帶電量減小，減小量小於cδu
c．電壓表的示數u和電流錶的示數i的比值變大
d．電壓表示數變化量δu和電流表示數變化量δi的比值不變
8．某學習小組設計了一種發電裝置如圖甲所示，圖乙為其俯檢視。將8塊外形相同的磁鐵交錯放置組合成乙個高h=0.5m、半徑r=0.
2m的圓柱體，其可繞固定軸oo′逆時針（俯視）轉動，角速度ω=100rad/s。設圓柱外側附近每個磁場區域的磁感應強度大小均為b=0.2t、方向都垂直於圓柱體側表面。
緊靠圓柱體外側固定一根與其等高、電阻r1=0.5ω的細金屬桿ab，杆與軸oo′平行。圖丙中阻值r=1.
5ω的電阻與理想電流錶a串聯後接在杆a、b兩端。下列說法正確的是
a．電流錶a的示數約為1.41a
b．杆ab產生的感應電動勢的有效值e=2v
c．電阻r消耗的電功率為2w
d．在圓柱體轉過一周的時間內，流過電流錶a的總電荷量為零
9．如圖所示，滑塊a、b的質量均為m，a套在固定豎直桿上，a、b通過轉軸用長度為l的剛性輕杆連線，b放在水平面上並靠著豎直杆，a、b均靜止。由於微小的擾動，b開始沿水平面向右運動。不計一切摩擦，滑塊a、b視為質點。
在a下滑的過程中，下列說法中正確的是
a．a、b組成的系統機械能守恆
b．在a落地之前輕杆對b一直做正功
c．a運動到最低點時的速度為
d．當a的機械能最小時，b對水平面的壓力大小為2mg
三、簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，滿分42分．請將解答填在答題卡相應的位置．
10．（10分）⑴圖甲為20分度游標卡尺的部分示意圖，其讀數為 ▲ mm；圖乙為螺旋測微器的示意圖，其讀數為 ▲ mm。
⑵某同學用電火花計時器（其打點週期t=0.02s）來測定自由落體的加速度。試回答：
①下列器材中，不需要的是只需填選項字母）。
a．直尺b．紙帶 c．重錘 d．低壓交流電源
②實驗中在紙帶上連續打出點1、2、3、……、9，如圖所示，由此測得加速度的大小為 ▲ m/s2。
③當地的重力加速度大小為9.8m/s2，測量值與實際值有差異的主要原因是 ▲ 。
11．（8分）某學習小組為**導電溶液的電阻在體積相同時，電阻值與長度的關係。選取了一根乳膠管，裡面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。進行了如下實驗：
⑴該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測其電阻約為幾千歐。現採用伏安法測鹽水柱的電阻，有如下實驗器材供選擇：
a．直流電源：電動勢12v，內阻很小，額定電流為1a；
b．電流錶a1：量程0～10ma，內阻約10ω；
c．電流錶a2：量程0～600 ma，內阻約0.5ω；
d．電壓表v：量程0～15v，內阻約15kω；
e．滑動變阻器r1：最大阻值10ω；
f．滑動變阻器r2：最大阻值5kω；
g．開關、導線等
在可供選擇的器材中，應選用的電流錶是 ▲ （填「a1」或「a2」），應該選用的滑動變阻器是 ▲ （填「r1」或「r2」）。
⑵該小組已經完成部分導線的連線，請你在實物接線圖中完成餘下導線的連線。
⑶握住乳膠管的兩端把它均勻拉長，多次實驗測得鹽水柱長度l、電阻r的資料如下表：
為了研究電阻r與長度l的關係，該小組用縱座標表示電阻r，作出了如圖所示的圖線，你認為橫座標表示的物理量是
12．【選做題】請從a、b和c三小題中選定兩題作答，如都作答則按a、b兩題評分.
a．（選修模組3－3）（12分）
某學習小組做了如下實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，並迅速把乙個氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然後將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯裡，氣球逐漸膨脹起來，如圖。
⑴（4分）在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是 ▲
a．該密閉氣體分子間的作用力增大
b．該密閉氣體組成的系統熵增加
c．該密閉氣體的壓強是由於氣體重力而產生的
d．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
⑵（4分）若某時刻該密閉氣體的體積為v，密度為ρ，平均摩爾質量為m，阿伏加德羅常數為na，則該密閉氣體的分子個數為
⑶（4分）若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了0.6j的功，同時吸收了0.9j的熱量，則該氣體內能變化了 ▲ j；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內氣體的溫度 ▲ （填「公升高」、「降低」或「不變」）。
b．（選修模組3－4）（12分）
⑴（4分）下列說法中正確的是 ▲
a．x射線穿透物質的本領比γ射線更強
b．紅光由空氣進入水中，波長變長、顏色不變
c．狹義相對論認為物體的質量與其運動狀態有關
d．觀察者相對於頻率一定的聲源運動時，接受到聲波的頻率可能發生變化
⑵（4分）圖示實線是簡諧橫波在t1=0時刻的波形圖象，虛線是t2=0.2s時刻的波形圖象，試回答：若波沿x軸正方向傳播，則它的最大週期為 ▲ s；若波的傳播速度為55m/s，則波的傳播方向是沿x軸 ▲ 方向（填「正」或「負」）。
⑶（4分）一束光由空氣射入某種介質中，當入射光線與介面間的夾角為30°時，折射光線與反射光線恰好垂直，這種介質的折射率為 ▲ ，已知光在真空中傳播的速度為c =3×108m/s，這束光在此介質中傳播的速度為 ▲ m/s。
c．（選修模組3－5）（12分）
⑴（4分）下列說法中正確的是 ▲
a．蒲朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說
b．光電效應、康普頓效應說明光具有粒子性
c．α粒子散射實驗證明了原子核是由質子和中子組成的
d．天然放射現象的發現揭示了原子的核式結構
⑵（4分）請將下列兩個核反應方程補充完整。
①he+n→ou+n→xe+sr+ ▲
⑶（4分）在2023年溫哥華冬奧會上，首次參賽的中國女子冰壺隊喜獲銅牌，如圖為中國隊員投擲冰壺的鏡頭。假設在此次投擲中，冰壺運動一段時間後以0.4 m/s的速度與對方的靜止冰壺發生正碰，碰後中國隊的冰壺以0.
1 m/s的速度繼續向前滑行。若兩冰壺質量相等，則對方冰壺獲得的速度為 ▲ m/s。
四、計算題：本題共3小題，滿分47分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最後答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。
13．（14分）如圖所示，質量ma=1.0kg的物塊a放在水平固定桌面上，由跨過光滑小定滑輪的輕繩與質量mb=1.5kg的物塊b相連。
輕繩拉直時用手托住物塊b，使其靜止在距地面h=0.6m的高度處，此時物塊a與定滑輪相距l。已知物塊a與桌面間的動摩擦因數μ=0.
25 ，g取10m/s2。現釋放物塊b，物塊b向下運動。
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