2009年石家庄市高中毕业班第一次模拟考试试卷

理科综合能力测试

二、选择题(本题共8小题.在每个小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)

14.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路.不计电路中其他电阻,下列说法正确的是(   )

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A.交变电流的周期为0.125s

B.交变电流的频率为8Hz

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C.交变电流的有效值A

D.交变电流的最大值为4A

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15.如图所示,一束较细的白光a以入射角i斜射到平行玻璃砖的MN界面后发生折射,再经PQ界面射出照到光屏上,则(   )

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A.逐渐增大入射角i,可使光射到PQ面时发生全反射

B.逐渐减小入射角i,可使光射到PQ面时发生全反射

C.色光b的光子能量一定小于色光c

D.若玻璃砖界面MN和PQ不平行,则从PQ出射的各色光仍会相互平行

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16.两列简谐波在水平弹性绳相向传播,波长均为2m,波速均为1m/s,t=0时,两列波的前端相距1m,波形如图,则图中各波形对应的时刻t1、t2、t3、t4分别为(   )

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A.2s,1.5s,1s,2.5s

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B.2s,1s,1.5s,2.5s

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C.1s,1.5s,2s,2.5s

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D.1s,2s,1.5s,4s

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17.世界上第一盏用海浪发电的航标灯,其气室(器壁是导热的)结构示意如图.利用海浪上下起伏的力量,空气从A吸进来,在B中压缩后再推入工作室C,推动涡轮机带动发电机发电.当海水下降时,阀门K1关闭,K2打开.当海水上升时,K2关闭,海水推动活塞等温压缩空气(可视为理想气体),空气压强达到6×105Pa时,K1阀门才打开.K1打开后,活塞继续推动B中的空气,直到气体全部被推入工作室C为止,同时工作室C的空气推动涡轮机工作.根据上述信息判断下列说法正确(   )郝双制作

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A.该装置由于从单一热源吸收热量,所以违反了热力学第二定律

B.在活塞向上推动,K1未打开之前,B中的空气向周围放出热量

C.在活塞向上推动,K1未打开之前,B中每个空气分子对器壁的撞击力增大

D.气体被压缩,体积减小,分子间的平均距离减小,气体压强增大,分子力表现斥力

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18.如图所示,MN、PQ是与水平面成θ角的两条平行光滑且足够长的金属导轨,其电阻忽略不计.空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导体棒ab、cd垂直于导轨放置,且与轨道接触良好,每根导体棒的质量均为m,电阻均为r,轨道宽度为L,与导轨平行的绝缘细线一端固定,另一端与ab棒中点连接,细线能承受的最大拉力Tm=2mgsinθ,今将棒cd由静止释放,则细线被拉断时,cd棒的(  )

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A.速度大小是  郝双 制作B.速度大小

C.加速度大小是2gsinθ  郝双 制作D.加速度是0

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19.一个静止的原子核经α衰变放出一个α粒子并生成一个新核,α粒子的动能为E0.设衰变时产生的能量全部变成α粒子和新核的动能,则在此衰变过程中的质量亏损为(  )

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A.   B.  C.  D.

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20.如图所示,小车向右做匀加速直线运动的加速度大小为a,bc是固定在小车上的水平横杆,物块M穿在杆上,M通过细线悬吊着小铁球m,m、M均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ,若小车的加速度逐渐增大到时2a,m、M仍与小车保持相对静止,则(   )

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郝 双制 作

A.M受到的摩擦力增加到原来的2倍

B.细线的拉力增加到原来的2倍

C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍

D.细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的2倍

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21.卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用.第一代、第二代海事卫星只使用地球同步卫星,不能覆盖地球上的高纬度地区.第三代海事卫星采用地球同步卫星和中轨道卫星结合的方案,它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成.中轨道卫星高度为10354千米,分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角),在这个高度上,卫星沿轨道旋转一周的时间为6小时.则下列判断正确的是(   )

A.中轨道卫星的线速度小于地球同步卫星

B.中轨道卫星的线速度大于地球同步卫星

C.在中轨道卫星经过地面某点正上方的一天后,该卫星仍在地面该点的正上方

D.如果某一时刻中轨道卫星、地球同步卫星与地球的球心在同一直线上,那么经过6小时它们仍在同一直线上

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22.(17分)

(1)(8分)利用图(a)所示装置验证小球平抛运动规律,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断.MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO'=h(h>L).

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①电热丝P必须放在悬点正下方的理由是_________________________.

②将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O'C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0=_________.

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③在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与O'点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosθ为横坐标,得到如图(b)所示图象.则当θ=60°时,s为______m;若悬线长L=1.0m,悬点到木板间的距离h为_______m.

 (2)(9分)现仅有以下器:郝双 制作

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电流表A1,量程0.2A

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电流表A2,量程0.2A

电压表V1,量程3V

电压表V2,量程100V

变阻器R,0~10Ω

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电阻箱R0,0~9999.9Ω,额定电流0.1A

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蓄电池组E,电动势E=6V,内阻约0.1Ω

开关S及导线若干

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为较精确地测定电阻丝Rx的阻值(约1.2Ω),有同学设计了甲、乙两个电路进行测量.但两电路设计均有不合理之处,请指出存在的问题(每图分别指出两处即可)

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甲图不合理之处________,________.

乙图不合理之处________,___________.

请设计一个合理的电路,画在规定方框内,并用一组测量数据表示Rx=_________;

公式中各物理量的意义是__________。

 

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23.(18分)如图为儿童娱乐的滑梯示意图,其中AB为长s1=3.0m的斜面滑槽,与水平方向夹角为θ=37°,BC为水平滑槽,AB与BC连接处通过一段短圆弧相连,BC右端与半径R=0.20m的1/4圆弧CD相切,ED为地面.儿童在娱乐时从A处由静止下滑,设该儿童与斜面滑槽及与水平滑槽间的动摩擦因数均为μ=0.5.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:

(1)该儿童滑到斜面底端B点时的速度大小vB

(2)为使该儿童滑下后不会从C处平抛出去,滑至C时速度vC不应超过多大?水平滑槽BC长度s2至少应为多少?(以上结果均保留二位有效数字)

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24.(17分)如图,足够长的水平传送带始终以大小为v=3m/s的速度向左运动.传送带上有一质量为M=2kg的小木盒,它与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3.开始时,小木盒与传送带保持相对静止.现有两个光滑的质量均为m=1kg的小球先后相隔Δt=3s自传送带左端出发,以v0=15m/s的速度在传送带上向右运动.已知第1个球出发后经t0=0.5s与木盒相遇并立即进入盒中与盒保持相对静止.取g=10m/s2.求:

(1)第1个球与木盒相遇瞬间的共同运动速度v1的大小.

(2)从第2个球出发至与木盒相遇所经历的时间Δt1

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郝双制作

 

 

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25.(20分)如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,以速率v0垂直Mn向右作直线运动.小球在t=0时通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直MN,D到MN的距离DQ等于L/π),经研究,可在电场所在的空间叠加如图乙所示随时间周期性变化的、垂直纸面向里的磁场,如图乙,图中,g取10m/s2

则:(1)电场强度E为多大?

(2)如果磁感应强度为B0已知,试推出满足条件的t1表达式;

(3)进一步的研究表明,竖直向下通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,试求磁感应强度B0及运动的最大周期T,并在图中定性画出小球运动一个周期的轨迹.

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14.C  15.C  16.A  17.B  18.AD  19.D  20.AD  21.BC

22.(1)①保证小球沿水平方向抛出②③1.0,1.5

(2)甲图不合理之处:不能多次测量;超过电流表量程,不安全;超过电压表量程,也不安全。郝 双制 作

乙图不合理之处:电流表量程太小;电压表量程太大。

较为合理的电路如图所示,

Rx的计算公式,其中U是电压表V1示数,I是电流表A1示数,R0是电阻箱示数。

23. 解:滑块从A处到B处,由动能定理mgssin37°-μmgscos37°=mvB2

滑块从B到C处,由动能定理-μmgBC=mvC2mvB2

若滑块恰好从C处平抛射出,则在C处时不受弹力作用 mg=m

联立解得郝双   BC=1m

所以水平滑槽BC长度至少为1m

24. 解:⑴设第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为v1,根据动量守恒定律:

  代入数据,解得:  v1=3m/s  

⑵设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s,第1个球经过t0与木盒相遇,

则:  

设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a,根据牛顿第二定律:

得:   

设木盒减速运动的时间为t1,加速到与传送带相同的速度的时间为t2,则:

故木盒在2s内的位移为零

依题意:   

代入数据,解得:郝双

25.解:(1)小球进入电场,做匀速直线运动时 Eq=mg ①E=mg/q②

(2)在t1时刻加磁场,小球在时间t内做匀速圆周运动,设圆周运动周期为T0,半径为R。

竖直向下通过D点,则t0=3T0/4③ 

PF-PD=R即

将③、④代入⑤式解得

(3)小球运动的速率始终不变,当R变大时,T0也增加,小球在电场中的运动周期T也增加。

在小球不飞出电场的情况下,当T最大时,有:郝双 制作

DQ=2R即⑥ 

结合⑥⑦式解得

结合轨迹图可知,小球在电场中运动的最大周期

结合上式解得

小球在电场中运动一个周期的轨迹图如图乙所示