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―
D.两台秤的读数之和为2mg
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 ( )
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
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 ( )
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
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 ( )
C.卫星的线速度大小为 D.卫星的周期为
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 ( )
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 ( )
A.物块滑到b点时的速度为
B.物块滑到b点时对b点的压力是3mg
C.c点与b点的距离为
D.整个过程中物块机械能损失了mgR
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 ( )
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】
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 =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。
(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“×
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。
(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)
24.(15分)如图所示,长度L=
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m,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=
(1)粒子射入电场时的坐标位置和初速度;
36.【物理 选修3-3】如图所示,教室内用截面积为
(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。
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)。
(2)如下图所示,半圆形玻璃砖的半径R=
38.【物理 选修3-5】(1)氢原子第n能级的能量为,n=1,2…。其中E1是基态能量,若一氢原子发射能量为的光子后,处于比基态能量高出的激发态,则氢原子发射光子前处于第 能级,发射光子后处于第 能级。
(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,求弹簧第一次恢复到原长时B的速度。
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);12 (1分)
(2)
(3)
(4)
24.(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 (1分)
据牛顿第二定律知
木块的加速度为 (2分)
木板的加速度为 (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。
解得t=0.5s(1分)
两者速度大小为 (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 (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 (2分)
产生的热能为 (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
(2分)
将v方向反向延长,交AB于c点,据类平抛运动特点知
(4分)
所以粒子射入电场时的坐标位置为 (2分)
(利用电场中求得正确结果同样给分)
(2)洛仑兹力提供向心力,则 (2分)
得: (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: (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: (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 (2分)
(2)气体对外界做功为 (2分)
据热力学第一定律得 (2分)
37.【物理 选修3―4】(8分)
(1)
(2)做出光路如图所示
据折射定律知 (1分)
所以: (1分)
由图知
所以L=L1+L2=R≈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
(1分)
(2分)