22．如右图所示，一缆车系统可将乘客在高40m、长80m的山坡间上下传送．若整个系统有一上一下两个车厢，且车厢总是同时到达各自的终点，每个车厢质量m均为2×10³kg，它们通过山顶一个巨大的滑轮由钢索相连，滑轮由电动机驱动匀速转动．若某次行程中有20位乘客在车厢X中下坡，另有8位乘客在车厢Y中上坡，乘客平均质量为60kg，每个车厢运动中受到的阻力大小恒为3×10³N，方向与车厢运动方向相反，整个行程用时30s．设整个缆车系统在这次行程中克服阻力做功为W，电动机的平均功率为P，取g＝10m/s²，则　　　　 　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．W＝4.8×10⁵J，P＝6400W 　　　　　

B．W＝4.8×10⁵J，P＝9600W

C．W＝0，P＝6400W　　　　　　　 　

D．W＝0，P＝9600W

2,4,6

第Ⅱ卷(必做120分+选做32分，共152分)

[必做部分]

20．在2008年北京奥运会女子3米跳板决赛中，中国选手郭晶晶夺得冠军，运动员进行“3m跳板跳水”运动的过程可简化为如右图：将运动员其看成质点，先走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点c，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后做自由落体运动，竖直落入水中，跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确的是　　 ( 　 )

　A．运动员向上运动(C→B)的过程中，先超重后失重，

对板的压力一直增大

　B．运动员向下运动(B→C)的过程中，先失重后超重，

对板的压力一直增大

　C．如果仅知道如图所示的高度，不可能求出运动员

落水时的速度

　D．如果知道运动员的质量和如图所示的高度，可求

出跳板压到最低点C后跳板对运动员做的功

20090316

21．2007年10月24日，我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星，其轨道示意图如下图所示.卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10次点火控制。第一次点火，抬高近地点，将近地点抬高到约600km，第二、三、四次点火，让卫星不断变轨加速，经过三次累积，卫星速度达到v进入地月转移轨道向月球飞去。后6次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车,最终把卫星送入离月面高为h的工作轨道I(可视为匀速圆周运动)。已知万有引力常量为G，卫星质量为m₀，月球质量为m、半径为r，地球质量是月球质量的81倍、半径为R、表面重力加速度为g。(忽略地球自转及月球绕地球公转的影响)下列结论正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　 )

A．卫星在24小时轨道近地点的加速度大于在48小时轨道近地点的加速度

B．要使卫星到Q点紧急刹车后能成为月球的卫星，则刹车后的最小速度等于

C．卫星从进入地月转移轨道最终稳定在I的工作轨道上合外力对它做的功为

D．卫星从进入地月转移轨道最终稳定在I工作轨道上合外力对它做的功为

19．多数同学家里都有调光灯、调速电风扇。以前是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速。现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。一般调光灯有四个档，调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，每个档截去电流的四分之一周期。如图为第三档，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。从而改变电灯的功率，如果调光灯最亮时功率为，那么现在电灯的功率为　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．　　　　 　　　 B．　　　

C．　　　　 　 D．

18．如右图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球。K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上示数为2，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是　 (　　 )

A．正在增加，　

B．正在减弱，

C．正在减弱，　

D．正在增加，

17．如右图所示，空间存在匀强电场，方向竖直向下，从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球，最后小球落在斜面上的N点。已知小球的质量为m、初速度大小为v₀、斜面倾角为θ，电场强度大小未知。则下列说法中正确的是： 　　　　　　　　　　　　　　　　 (　 )

A．可以断定小球一定带正电荷

B．可以求出小球落到N点时速度的方向

C．可以求出小球到达N点过程中重力和电场力对小球

所做的总功

D．可以求出小球落到斜面上的时间

16．如右图所示，两球A、B用劲度系数为k₁的轻弹簧相连，球B用长

为L的细绳悬于O点，球A固定在O点正下方，且点O、A之间

的距离恰为L，系统平衡时绳子所受的拉力为F₁．现把A、B间的

弹簧换成劲度系数为k₂的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的

拉力为F₂，则F₁与F₂的大小之间的关系为 　　　　　　(　 )

A．F₁ > F₂　 　　　　　　 B．F₁ = F₂ C．F₁ < F₂　 　　　　　　 D．无法确定

12．(20分)

关于“原子核组成”的研究，经历了一些重要阶段，其中：

(1)1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核从而发现了质子，其核反应方程为______________．

(2)1932年，查德威克用一种中性粒子流分别轰击氢原子和氮原子，打出了一些氢核(质子)和氮核，测量出被打出的氮核和氢核的速度，并由此推算出这种粒子的质量而发现了中子．

查德威克认为：原子核的热运动速度远小于中性粒子的速度而可以忽略不计；被碰出的氢核、氮核之所以会具有不同的速率是由于碰撞的情况不同而造成的，其中速率最大的应该是弹性正碰的结果．实验中测得被碰氢核的最大速度为v_H＝3.30×10⁷ m/s，被碰氮核的最大速度为v_N＝4.50×10⁶ m/s；已知m_N ＝14m_H．

请你根据查德威克的实验数据，推导中性粒子(中子)的质量m与氢核的质量m_H 的关系？(保留三位有效数字)

南开区2009年高三理科综合能力测试(一)

11．(18分)　　　

在甲图中，带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场．该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点，如图甲所示，测得G、H间的距离为 d，粒子的重力可忽略不计．

(1)设粒子的电荷量为q，质量为m，求该粒子的比荷；

(2)若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变．要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长)，求磁场区域的半径应满足的条件．

10．(16分)

如图所示，两杆所在平面与桌面垂直，杆上各穿一个质量为10 g的小球，可沿杆无摩擦滑动，两球均带10^－7 C的正电荷，求：(g＝9.8 m/s²，k＝9×10⁹ N·m²/C²)

(1)两球在同一水平面上相距10 cm处下滑时的加速度．

(2)两球从上述位置开始下滑到两球在同一水平面上相距多远时，两球速度最大？

9．(18分)

(1)太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁波(场)的形式向四面八方辐射出去，其总功率达到3.8×10²⁶ W．根据爱因斯坦的质能方程估算，单纯地由于这种辐射，太阳每秒钟减少的物质质量约为　　　　 　kg．(保留一位有效数字)

(2)下面三个高中物理教材中的力学实验：A．验证牛顿第二定律，B．探究功与物体速度变化的关系，C．验证机械能守恒定律，在这三个实验中(选填“A”、“B”、“C”)

①需要使用天平测量物体质量的是　　　　

②需要使用刻度尺测量长度的是　　　　

③需要求物体通过某点瞬时速度的是　　　　

(3)有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1-2 N，长约为30 cm，电阻约为10 Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ₀．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀，现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺

B．螺旋测微器

C．电流表(600 mA，1.0 Ω)

D．电流表(3 A，0.1 Ω)

E．电压表(3 V，6 kΩ)

F．滑动变阻器(5 Ω，3 A)

G．蓄电池(6 V，0.05 Ω)

H．开关一个，带夹子的导线若干．

　

①除待测金属管线外，还应选用的器材有　　　　　　　　　　　 (只填代号字母)．

②在图中画出你所设计的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．

③实验中需要测量的物理量有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．(标出对应字母)

④计算金属管线内部空间截面积S₀的表达式为S₀＝　　　　　　 　　　　　．