山东省青岛市2009年高中理科综合能力试题物理部分

 

二、选择题(本题包括7小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有

16.如图所示,质量均为m的甲、乙两同学,分别静止于水平地面的台秤P、Q上,他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端,稳定后弹簧秤的示数为F,若弹簧秤的质量不计,下列说法正确的是(    )

       A.甲同学处于超重状态,乙同学处于失重状态

       B.台秤P的读数等于mg―F

       C.台秤Q的读数为mg―2F

       D.两台秤的读数之和为2mg

 

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17.图中直线是某电场中的一条电场线,线上有等间距的三点a、b、c,将一个正电荷从a移到b电场力所做的功,与将该电荷从b移到c电场力所做的功相等,下列说法正确的是                                                     (    )

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6ec8aac122bd4f6e       A.该电场一定是匀强电场

       B.电荷在a点所受电场力大于在c点所受电场力

       C.a点的电势一定高于b、c两点的电势

       D.将负电荷分别放置于a、b、c三点,则a点时的电势能最大

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18.如图所示,矩形线框置于竖直向下的磁场中,通过导线与灵敏电流表相连,线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,图中线框平面处于竖直面内。下述说法正确的是              (    )

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6ec8aac122bd4f6e       A.因为线框中产生的是交变电流,所以电流表示数始终为零

       B.线框通过图中位置瞬间,穿过线框的磁通量最大

       C.线框通过图中位置瞬间,通过电流表的电流瞬时值最大

       D.若使线框转动的角速度增大一倍,那么通过电流表电流的有效值也增大一倍

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19.已知地球半径为R,地面处的重力加速度为g,一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是                  (    )

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       A.卫星的加速度大小为6ec8aac122bd4f6e                   B.卫星的角速度为6ec8aac122bd4f6e

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       C.卫星的线速度大小为6ec8aac122bd4f6e                 D.卫星的周期为6ec8aac122bd4f6e

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20.物理实验小组利用如图所示装置测量物体平抛运动的初速度。他们经多次实验和计算后发现:在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺,让悬挂在抛出点处的重锤线的投影在刻度尺的零刻度线上,则利用小球在刻度尺上的落点位置,就可直观地得到小球做平抛运动的初速度。如下图四位同学在刻度尺旁边分别制作了速度标尺(图中P点为重锤所指位置),可能正确的是           (    )

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6ec8aac122bd4f6e

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21.如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点,质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止,若圆弧轨道半径为R,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是                                                                             (    )

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       A.物块滑到b点时的速度为6ec8aac122bd4f6e

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6ec8aac122bd4f6e       B.物块滑到b点时对b点的压力是3mg

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       C.c点与b点的距离为6ec8aac122bd4f6e

       D.整个过程中物块机械能损失了mgR

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22.如图所示为几个有理想边界的磁场区域,相邻区域的磁感应强度大小相等、方向相反,区域的宽度均为L。    现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始,沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域,设逆时针方向为电流的正方向,那么,下面各图能正确反应线框中感应电流的是                                                                   (    )

 

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第Ⅱ卷(必做120分+选做32分,共152分)

 

注意事项:

       第Ⅱ卷共16个小题。其中23―30题为必做部分,31―38为选做部分,考生必须从中选2个物理、1个化学和1个生物题作答。不按规定选做者,阅卷时将根据所选科目题号的先后顺序只判前面的2个物理题、1个化学题和1个生物题,其他作答的题目答案无效。

 

【必做部分】

 

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23.(12分)课外活动小组的同学设计了一个实验方案,用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小,经查阅资料得知该金属丝的电阻率为6ec8aac122bd4f6e                               =1.7×10―8Ω?m。他们选用了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等器材。

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6ec8aac122bd4f6e   (1)他们使用多用电表粗测螺线管金属丝的电阻,操作分以下 三个步骤,请填写第②步操作。

        ① 将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“―”插孔;选择电阻档“×1”

        ②                                   

        ③ 把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的实数如图表示。

       从图中可知金属丝的电阻R=          Ω。

   (2)根据多用电表实数,为了减少电阻测量的实验误差,某同学将实验器材连接成下图所示的电路,要求实验中电压表的实数能够从零开始变化,闭合开关前,请你检查实验电路,在错误的连线上画“×”,并改正至正确位置。根据你改正的电路,在方框中画出电路的原理图。

 

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6ec8aac122bd4f6e

 

 

   (3)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如右图所示,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丝管所用金属丝的长度约为        m       (结果保留两位有效数字)

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24.(15分)如图所示,长度L=1m、质量M=0.25kg的木板放在光滑水平面上,质量m=2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现突然给木板一向左的初速度v0=2m/s,同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F=10N,经过一段时间后,物块与木板相对静止,取g=10m/s2,求:(1)物块最终在木板上的位置;(2)上述过程中拉力F做的功和产生的内能。

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6ec8aac122bd4f6e
 

 

 

 

 

 

 

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25.(18分)如图所示,xoy平面内,在y轴左侧某区域内有一个方向竖直向下,水平宽度为6ec8aac122bd4f6em,电场强度为E=1.0×104N/C的匀强电场。在y轴右侧有一个圆心位于x轴上,半径为r=0.01m的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B=0.01T,坐标为x0=0.04m处于一垂直于x轴的面积足够大的荧光屏PQ。今有一束带正电的粒子从电场左侧沿+x方向射入电场,穿过电场时恰好通过坐标原点,速度大小为v=2×106m/s,方向与x轴成30°角斜向下,若粒子的质量为m=1.0×10-20kg,电量为q=1.0×10-10C,试求:

   (1)粒子射入电场时的坐标位置和初速度;

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   (2)若圆形磁场可沿x轴移动,圆心O′在x轴上的移动范围为6ec8aac122bd4f6e,有于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,试求粒子打在荧光屏上的范围。

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36.【物理 选修3-3】如图所示,教室内用截面积为0.2m2的绝热活塞,将一定质量的理想气体封闭在圆柱形汽缸内,活塞与气缸之间无摩擦,a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,活塞离汽缸底部的高度为0.6m;b状态是汽缸从容器中移出后达到的平衡状态,活塞离汽缸底部的高度为0.65m。设室内大气压强始终保持1.0×105Pa,忽略活塞质量。

   (1)求教室内的温度;

   (2)若气体从状态a变化到状态b的过程中,内能增加了560J,求此过程中气体吸收的热量。

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6ec8aac122bd4f6e  

 

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37.【物理 选修3-4】(1)图示为一单摆的振动图象,由图可知此单摆的摆长为         m,振动的位移随实践变化的关系式是                                   (π2数值取g)。

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   (2)如下图所示,半圆形玻璃砖的半径R=10cm,折射率为6ec8aac122bd4f6e,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光a以入射角θ1=30°射入玻璃砖的圆心O,在屏幕MN上出现了两个光斑。求这两个光斑之间的距离L。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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38.【物理 选修3-5】(1)氢原子第n能级的能量为6ec8aac122bd4f6e,n=1,2…。其中E1是基态能量,若一氢原子发射能量为6ec8aac122bd4f6e的光子后,处于比基态能量高出6ec8aac122bd4f6e的激发态,则氢原子发射光子前处于第      能级,发射光子后处于第        能级。

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   (2)如图所示,滑块A、B的质量分别为m1和m2,由轻质弹簧相连,置于光滑水平面上,把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后用一轻绳绑紧,两滑块一起以恒定的速率v0向右滑动。若突然断开轻绳,当弹簧第一次恢复原长时,滑块A的动能变为原来的6ec8aac122bd4f6e,求弹簧第一次恢复到原长时B的速度。

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6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

 

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二、选择题(本题包括7小题,每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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)

16.D    17.C    18.CD    19.BC    20.A    21.BCD    22.D

【必做部分】

23.(1分)将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零(2分);126ec8aac122bd4f6e  (1分)

   (2)

 (3)0.260mm(2分)

   (4)39m(2分)

6ec8aac122bd4f6e24.(15分)参考解答:(1)由题意知木块向右作匀加速运动,木板先向左匀减速运动,再向右匀加速运动木块与木板间滑动摩擦力6ec8aac122bd4f6e  (1分)

       据牛顿第二定律知

       木块的加速度为6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       木板的加速度为6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       当木块、木板具有共同速度时,两者不再发生相对滑动,一直匀速运动下去。

              6ec8aac122bd4f6e

       解得t=0.5s(1分)

       两者速度大小为6ec8aac122bd4f6e   (1分)

       可见木板此时恰好回到原位置,位移为零

       此过程木块的位移为6ec8aac122bd4f6e  (1分)

       所以木块最终停在木板的中点上。(2分)

   (2)拉力F做的功为6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       产生的热能为6ec8aac122bd4f6e  (3分)

   (用其他方法求得正确结果同样给5分)

25.(18分)(1)粒子沿AB方向进入电场后做类平抛运动,在O点将v沿x、y方向分解得

              6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       将v方向反向延长,交AB于c点,据类平抛运动特点知

              6ec8aac122bd4f6e                                                      6ec8aac122bd4f6e  (4分)

       所以粒子射入电场时的坐标位置为                     6ec8aac122bd4f6e  (2分)

   (利用电场中6ec8aac122bd4f6e求得正确结果同样给分)

   (2)洛仑兹力提供向心力,则6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       得:6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       由几何关系知此时出射位置为D点,轨迹如图

 

 

       荧光屏最高端的纵坐标为:6ec8aac122bd4f6e  (3分)

       随着磁场向右移动荧光屏光点位置逐渐下移,当v方向与磁场圆形区域相切,此后,粒

       子将打在荧光屏的同一位置。

       其最低的纵坐标为:6ec8aac122bd4f6e  (3分)

【选做部分】

  

36.【物理  选修3―3】(8分)

   (1)由题意知气体做等压变化,设教室内温度为T2

       由6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       知6ec8aac122bd4f6e(K)   (2分)

   (2)气体对外界做功为6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       据热力学第一定律得6ec8aac122bd4f6e  (2分)

  

37.【物理  选修3―4】(8分)

   (1)2m(2分)   6ec8aac122bd4f6e  (2分)

6ec8aac122bd4f6e   (2)做出光路如图所示

       据折射定律知6ec8aac122bd4f6e   (1分)

       所以:6ec8aac122bd4f6e  (1分)

       由图知6ec8aac122bd4f6e 

       所以L=L1+L2=R6ec8aac122bd4f6e≈0.23(m)(2分)

  

38.【物理  选修3―5】(8分)

   (1)4(2分)  2(1分)

   (2)设弹簧恢复原长时m1、m2的速度分别为v1、v2,则由题意知

       6ec8aac122bd4f6e

       6ec8aac122bd4f6e  (1分)

       由动量守恒定律知:6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       6ec8aac122bd4f6e  (2分)