2009年普通高等学校招生全国统一考试模拟2(安徽卷)

理科综合能力测试

(考试时间150分钟  满分300分)

第Ⅰ卷  选择题

(本卷包括20小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题6分,共120分)

14.在2008年的北京奥运会上,中国选手何雯娜取得女子蹦床比赛冠军.蹦床可简化为如图所示,完全相同的网绳构成正方形,O.a.b.c¼等为网绳的结点。当网水平张紧时,若质量为m的运动员从高处竖直落下,并恰好落在O点,当该处下凹至最低点时,网绳aOe.cOg均成120°向上的张角,此时O点受到的向下的作用力为F,则这时O点周围每根网绳的拉力的大小为

A.F/4                        B.F/2                        C.(F+mg)/4           D.(F+mg)/2

15.在2008年的北京奥运会上,俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩第24次打破世界纪录。图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是

A.运动员过最高点时的速度为零

B.撑杆恢复形变时,弹性势能完全转化为运动员的动能

C.运动员在上升过程中,杆对运动员的力先大于运动员对杆的力,后小于运动员对杆的力

D.运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功

16.从图像中获取信息是同学们必须掌握的能力之一。对下列各图蕴含的信息正确解读的是

A.图甲说明物体所受的重力加速度跟它的质量成正比

B.图乙表示物体做匀加速直线运动

C.图丙告诉我们小灯泡的电阻值是固定不变的

D.图丁警示我们一个多世纪以来人类能源消耗急剧增长

17.平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线,如图所示,若平抛运动的时间大于2t1,则下列说法中正确的是

A.图线2表示水平分运动的v-t图线

B.t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°

C.t1时间内的竖直位移与水平位移之比为1:2

D.2t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为60°

18.如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与两相同的定值电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab质量为m,棒的电阻R=0.5R1,棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,定值电阻R2消耗的电功率为P,此时下列正确的是

①此装置因摩擦而产生的热功率为μmgvcosθ  

②此装置消耗的机械功率为 μmgvcosθ

③导体棒受到的安培力的大小为4P/v

④导体棒受到的安培力的大小为8P/v

A.①②                                                     B.①③   

C.①④                                                      D.③④

19.如图所示电路中,电源的内电阻为r,R1.R3.R4均为定值电阻,电表均为理想电表。闭合电键S,当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时,电表的示数都发生变化,电流表和电压表的示数变化量的大小分别为DIDU,下列说法正确的是 

A.电压表示数变小           

B.电流表示数变大

C.ΔU/ΔI>r                  

D.ΔU/ΔI<r

20.2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过(钙48)轰击(锎249)发生核反应,成功合成了第118号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素,实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子x,再连续经过3次α衰变后,变成质量为282的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子x是

A.中子                  B.质子                  C.电子                  D.α粒子

第Ⅱ卷

本卷共10题,共180分。

21.(18分)

(Ⅰ)(8分)某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。他采用图1所示的装置,该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴,设喷射速度大小为v0。一个直径为D=40cm的纸带环, 安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线。在转台开始转动达到稳定转速时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至与狭缝B正对平行时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹。改变喷射速度重复实验,在纸带上留下一系列的痕迹a.b.c.d。将纸带从转台上取下来,展开平放在刻度尺旁边,如图所示。

已知,则:

(1)在上图中,速度最大的雾滴所留的痕迹是             点,该点到标志线的距离     为             cm。

(2)如果不计雾滴所受的空气阻力,转台转动的角速度为2.1rad/s,则该喷枪喷出的油漆雾滴速度的最大值为      m/s;考虑到空气阻力的影响,该测量值        真实值(选填“大于”.“小于”或“等于”)。

 (Ⅱ)(10分)如图(1)所示电路中,定值电阻R0=10Ω,R为电阻箱,S2为单刀双掷开关.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其阻值为R1,记录电压传感器测得的数据为Ul,然后保持电阻箱阻值不变,将S2切换到b,记录电压传感器示数为U2

(1)试写出电阻Rx的表达式                            

(2)若求得电阻Rx=2.5Ω,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U,对测得的数据进行处理,绘出如图(2)所示的图线.电源电动势E=        V,内阻r=          Ω

 

  

 

 

 

 

22.(15分)一辆电动自行车,蓄电池一次充足电后可向电动机提供E0=1.5×106J的能量,电动机的额定输出功率为P=120w.已知电动车(含电池)的质量m=40kg,最大载重(即骑车人和所载货物的最大总质量)M=120kg.现有质量为m0=60kg的人骑此电动车在无风的平直公路行驶,所受阻力f是车辆总重力的0.03倍,设车电动机的效率是80%,则这辆车充足一次电后,

(1)不载货物时,在电力驱动下能行驶的最大路程是多少?

(2)不载货物时,在电力驱动下从静止开始以a=0.2m/s2加速度匀加速前进的最长时间是多少?

(3)当车承载最大载重,并以电动机的额定功率由静止启动,经3.5s车速达到v=1.5m/s,此时车的加速度多大?车驶过的路程多大?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.(17分)磁等离子动力推进器是一种新型空间发动机,它能给卫星轨道纠偏或调整姿态提供动力,还可以长期提供动力使飞行器抵达外太阳系。一般来说,磁等离子动力推进器由一个大圆筒形阳极和位于它内部的中心阴极构成。阴极与阳极之间的环形空间被泵入一种气体(通常是锂蒸汽),从阴极径向流向阳极的电流将这些气体电离。这种电流还会感生出一个环绕中心阴极的环形磁场,再与电流本身相互作用形成洛伦兹力,进而加速等离子体产生推力。这种发动机利用燃料的效率比普通化学燃料发动机高10倍,主要利用太阳能,因此在宇宙无重力状况下能够连续运转几年,而普通火箭发动机运转时,数以吨计的燃料几分钟即可用完。因此,欧空局把“电火箭”推进技术列为十大尖端技术之一。推进剂从图中1处注入,在2处电离出正离子,电源提供恒定电压,正离子进入3处的速度忽略不计,经加速后形成电流为I的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为F,单位时间内喷出的锂离子质量为J, 为研究问题方便,假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力,忽略推进器运动速度。

(1)求电源提供的电压U;

(2) 这种设计具有性能参数可调的优点,请你就如何改变飞行器发动机的推力和喷气速度两个方面谈谈。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24.(18分)如图所示,磁感应强度大小B=0.15T,方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径为R=0.10m的圆形区域内,圆的左端跟y轴相切于直角坐标系的原点O,右端边界MN相切于x轴的A点。MN右侧有方向平行于x轴负方向的匀强电场。置于原点O的粒子源,可沿x轴正方向射出速度v=3.0×106m/s的带正电的粒子流,荷质比q/m=1.0×108c/kg,粒子重力不计。右侧场强大小E=2.0×105V/m。现以过O点并垂直于纸面的直线为轴,将圆形磁场区域按逆时针方向缓慢旋转90º。

(1)此过程中粒子经过磁场后,途经MN进入电场,求:粒子经过MN时离A点最远的位置B到A点的距离L1

(2)通过B点的粒子进入电场后,再次经过MN时距B点的距离L2为多大?

第Ⅰ卷  选择题

题 号

14

15

16

17

18

19

20

答 案

B

D

D

C

B

D

A

 

第Ⅱ卷

21.(18分)(Ⅰ)(1)d(2分)   0.70 (2分)  (2)24(2分)   小于(2分)

(Ⅱ)(1)(U2-U1)R1/U1    (6分);  (2)2  (2分)  0.5 (2分)

22.(15分)解:(1)    F1S1 =ηE0                                         (3分)                                          (1分)

      (2)                                            (1分)

                      (2分)

                                         (1分)   

                                                  (1分)

(3)                       (1分)

                                          (1分)

                                     (1分)      

                                            (2分)

                                (1分)

23.(17分)解:(1)设一个正离子(m.q)加速后的速度为v,

由动能定理得                                              (2分)

设推进器在t时间内喷出M的正离子,且推进器对M的作用力F'  

依动量定理,有                                            (2分)

    由牛顿第三定律知 F' = F,                                               (1分)

设加速后离子束的横截面积为S,单位体积内的离子数为n,

则有 I =nqvS , J =nmvS , (2分)由两式相比可得                   (2分)  

                                                          (2分)

由以上五式可得, 加在BC间的电压                              (2分)

(2)这种设计的性能参数可调的优点是:改变电流的大小就能调节发动机的喷气速度,改变推进剂的流速则能调节发动机的推力的强弱。                            (4分)

(学生只要提到改变电流和推进剂就基本可以得分。)

24.(18分)解:(1)当圆形磁场逆时针旋转到直径OA?与x轴方向夹角为θ时,粒子经过MN上B点时离A最远,如图所示,设粒子做圆周运动的半径为r:

              (2分)

     得=0.2m         (1分)

由图知:,θ=30º    (3分)

设B到A的距离为L1

       L1=(2R-rtanθ)tan2θ    (3分)

     得L1=                                               (1分)

(2)粒子经过B点时速度与MN夹角为α,则:  α=90º-2θ=30º            (2分)

粒子经B点时速度的水平分量和竖直分量分别为:

       vx=vsinα=1.5×106m/s

       vy=vcosα=

粒子进入电场后做类平抛运动,设再次经过MN时的位置为D,经历的时间为t

       2.0×1013m/s2                                             (2分)

                                                      (2分)

       L2=vyt==0.39m                                             (2分)