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山東省青島市2009年高中理科綜合能力試題物理部分

 

二、選擇題(本題包括7小題,每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有

16.如圖所示,質量均為m的甲、乙兩同學,分別靜止于水平地面的臺秤P、Q上,他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端,穩定后彈簧秤的示數為F,若彈簧秤的質量不計,下列說法正確的是(    )

       A.甲同學處于超重狀態,乙同學處于失重狀態

       B.臺秤P的讀數等于mg―F

       C.臺秤Q的讀數為mg―2F

       D.兩臺秤的讀數之和為2mg

 

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17.圖中直線是某電場中的一條電場線,線上有等間距的三點a、b、c,將一個正電荷從a移到b電場力所做的功,與將該電荷從b移到c電場力所做的功相等,下列說法正確的是                                                     (    )

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6ec8aac122bd4f6e       A.該電場一定是勻強電場

       B.電荷在a點所受電場力大于在c點所受電場力

       C.a點的電勢一定高于b、c兩點的電勢

       D.將負電荷分別放置于a、b、c三點,則a點時的電勢能最大

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18.如圖所示,矩形線框置于豎直向下的磁場中,通過導線與靈敏電流表相連,線框在磁場中繞垂直于磁場方向的轉軸勻速轉動,圖中線框平面處于豎直面內。下述說法正確的是              (    )

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6ec8aac122bd4f6e       A.因為線框中產生的是交變電流,所以電流表示數始終為零

       B.線框通過圖中位置瞬間,穿過線框的磁通量最大

       C.線框通過圖中位置瞬間,通過電流表的電流瞬時值最大

       D.若使線框轉動的角速度增大一倍,那么通過電流表電流的有效值也增大一倍

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19.已知地球半徑為R,地面處的重力加速度為g,一顆距離地面高度為2R的人造地球衛星繞地球做勻速圓周運動,下列說法正確的是                  (    )

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       A.衛星的加速度大小為6ec8aac122bd4f6e                   B.衛星的角速度為6ec8aac122bd4f6e

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       C.衛星的線速度大小為6ec8aac122bd4f6e                 D.衛星的周期為6ec8aac122bd4f6e

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20.物理實驗小組利用如圖所示裝置測量物體平拋運動的初速度。他們經多次實驗和計算后發現:在地面上沿拋出的速度方向水平放置一把刻度尺,讓懸掛在拋出點處的重錘線的投影在刻度尺的零刻度線上,則利用小球在刻度尺上的落點位置,就可直觀地得到小球做平拋運動的初速度。如下圖四位同學在刻度尺旁邊分別制作了速度標尺(圖中P點為重錘所指位置),可能正確的是           (    )

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6ec8aac122bd4f6e

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21.如圖所示,在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點,質量為m的物塊(可視為質點)由靜止開始下滑,經圓弧最低點b滑上粗糙水平面,圓弧軌道在b點與水平軌道平滑相接,物塊最終滑至c點停止,若圓弧軌道半徑為R,物塊與水平面間的動摩擦因數為μ,下列說法正確的是                                                                             (    )

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       A.物塊滑到b點時的速度為6ec8aac122bd4f6e

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6ec8aac122bd4f6e       B.物塊滑到b點時對b點的壓力是3mg

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       C.c點與b點的距離為6ec8aac122bd4f6e

       D.整個過程中物塊機械能損失了mgR

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22.如圖所示為幾個有理想邊界的磁場區域,相鄰區域的磁感應強度大小相等、方向相反,區域的寬度均為L。    現有一邊長為L的正方形導線框由圖示位置開始,沿垂直于區域邊界的直線勻速穿過磁場區域,設逆時針方向為電流的正方向,那么,下面各圖能正確反應線框中感應電流的是                                                                   (    )

 

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第Ⅱ卷(必做120分+選做32分,共152分)

 

注意事項:

       第Ⅱ卷共16個小題。其中23―30題為必做部分,31―38為選做部分,考生必須從中選2個物理、1個化學和1個生物題作答。不按規定選做者,閱卷時將根據所選科目題號的先后順序只判前面的2個物理題、1個化學題和1個生物題,其他作答的題目答案無效。

 

【必做部分】

 

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23.(12分)課外活動小組的同學設計了一個實驗方案,用來測算纏繞螺線管的金屬絲長度。已知纏繞螺線管的金屬絲電阻較小,經查閱資料得知該金屬絲的電阻率為6ec8aac122bd4f6e                               =1.7×10―8Ω?m。他們選用了多用電表、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器、螺旋測微器、導線和學生電源等器材。

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6ec8aac122bd4f6e   (1)他們使用多用電表粗測螺線管金屬絲的電阻,操作分以下 三個步驟,請填寫第②步操作。

        ① 將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“―”插孔;選擇電阻檔“×1”

        ②                                   

        ③ 把紅、黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接,多用電表的實數如圖表示。

       從圖中可知金屬絲的電阻R=          Ω。

   (2)根據多用電表實數,為了減少電阻測量的實驗誤差,某同學將實驗器材連接成下圖所示的電路,要求實驗中電壓表的實數能夠從零開始變化,閉合開關前,請你檢查實驗電路,在錯誤的連線上畫“×”,并改正至正確位置。根據你改正的電路,在方框中畫出電路的原理圖。

 

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6ec8aac122bd4f6e

 

 

   (3)他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數如右圖所示,金屬絲的直徑為      mm

   (4)根據多用電表測得的金屬絲電阻值,可估算出繞制這個螺絲管所用金屬絲的長度約為        m       (結果保留兩位有效數字)

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24.(15分)如圖所示,長度L=1m、質量M=0.25kg的木板放在光滑水平面上,質量m=2kg的小物塊(可視為質點)位于木板的左端,木板和物塊間的動摩擦因數μ=0.1.現突然給木板一向左的初速度v0=2m/s,同時對小物塊施加一水平向右的恒定拉力F=10N,經過一段時間后,物塊與木板相對靜止,取g=10m/s2,求:(1)物塊最終在木板上的位置;(2)上述過程中拉力F做的功和產生的內能。

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6ec8aac122bd4f6e
 

 

 

 

 

 

 

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25.(18分)如圖所示,xoy平面內,在y軸左側某區域內有一個方向豎直向下,水平寬度為6ec8aac122bd4f6em,電場強度為E=1.0×104N/C的勻強電場。在y軸右側有一個圓心位于x軸上,半徑為r=0.01m的圓形磁場區域,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度為B=0.01T,坐標為x0=0.04m處于一垂直于x軸的面積足夠大的熒光屏PQ。今有一束帶正電的粒子從電場左側沿+x方向射入電場,穿過電場時恰好通過坐標原點,速度大小為v=2×106m/s,方向與x軸成30°角斜向下,若粒子的質量為m=1.0×10-20kg,電量為q=1.0×10-10C,試求:

   (1)粒子射入電場時的坐標位置和初速度;

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   (2)若圓形磁場可沿x軸移動,圓心O′在x軸上的移動范圍為6ec8aac122bd4f6e,有于磁場位置的不同,導致該粒子打在熒光屏上的位置也不同,試求粒子打在熒光屏上的范圍。

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36.【物理 選修3-3】如圖所示,教室內用截面積為0.2m2的絕熱活塞,將一定質量的理想氣體封閉在圓柱形汽缸內,活塞與氣缸之間無摩擦,a狀態是汽缸放在冰水混合物中氣體達到的平衡狀態,活塞離汽缸底部的高度為0.6m;b狀態是汽缸從容器中移出后達到的平衡狀態,活塞離汽缸底部的高度為0.65m。設室內大氣壓強始終保持1.0×105Pa,忽略活塞質量。

   (1)求教室內的溫度;

   (2)若氣體從狀態a變化到狀態b的過程中,內能增加了560J,求此過程中氣體吸收的熱量。

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37.【物理 選修3-4】(1)圖示為一單擺的振動圖象,由圖可知此單擺的擺長為         m,振動的位移隨實踐變化的關系式是                                   (π2數值取g)。

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   (2)如下圖所示,半圓形玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為6ec8aac122bd4f6e,直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點。激光a以入射角θ1=30°射入玻璃磚的圓心O,在屏幕MN上出現了兩個光斑。求這兩個光斑之間的距離L。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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38.【物理 選修3-5】(1)氫原子第n能級的能量為6ec8aac122bd4f6e,n=1,2…。其中E1是基態能量,若一氫原子發射能量為6ec8aac122bd4f6e的光子后,處于比基態能量高出6ec8aac122bd4f6e的激發態,則氫原子發射光子前處于第      能級,發射光子后處于第        能級。

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   (2)如圖所示,滑塊A、B的質量分別為m1和m2,由輕質彈簧相連,置于光滑水平面上,把兩滑塊拉至最近,使彈簧處于最大壓縮狀態后用一輕繩綁緊,兩滑塊一起以恒定的速率v0向右滑動。若突然斷開輕繩,當彈簧第一次恢復原長時,滑塊A的動能變為原來的6ec8aac122bd4f6e,求彈簧第一次恢復到原長時B的速度。

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6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

 

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二、選擇題(本題包括7小題,每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有

    多個選項正確,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)

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

【必做部分】

23.(1分)將紅、黑表筆短接,調整調零旋鈕調零(2分);126ec8aac122bd4f6e  (1分)

   (2)

 (3)0.260mm(2分)

   (4)39m(2分)

6ec8aac122bd4f6e24.(15分)參考解答:(1)由題意知木塊向右作勻加速運動,木板先向左勻減速運動,再向右勻加速運動木塊與木板間滑動摩擦力6ec8aac122bd4f6e  (1分)

       據牛頓第二定律知

       木塊的加速度為6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       木板的加速度為6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       當木塊、木板具有共同速度時,兩者不再發生相對滑動,一直勻速運動下去。

              6ec8aac122bd4f6e

       解得t=0.5s(1分)

       兩者速度大小為6ec8aac122bd4f6e   (1分)

       可見木板此時恰好回到原位置,位移為零

       此過程木塊的位移為6ec8aac122bd4f6e  (1分)

       所以木塊最終停在木板的中點上。(2分)

   (2)拉力F做的功為6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       產生的熱能為6ec8aac122bd4f6e  (3分)

   (用其他方法求得正確結果同樣給5分)

25.(18分)(1)粒子沿AB方向進入電場后做類平拋運動,在O點將v沿x、y方向分解得

              6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       將v方向反向延長,交AB于c點,據類平拋運動特點知

              6ec8aac122bd4f6e                                                      6ec8aac122bd4f6e  (4分)

       所以粒子射入電場時的坐標位置為                     6ec8aac122bd4f6e  (2分)

   (利用電場中6ec8aac122bd4f6e求得正確結果同樣給分)

   (2)洛侖茲力提供向心力,則6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       得:6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       由幾何關系知此時出射位置為D點,軌跡如圖

 

 

       熒光屏最高端的縱坐標為:6ec8aac122bd4f6e  (3分)

       隨著磁場向右移動熒光屏光點位置逐漸下移,當v方向與磁場圓形區域相切,此后,粒

       子將打在熒光屏的同一位置。

       其最低的縱坐標為:6ec8aac122bd4f6e  (3分)

【選做部分】

  

36.【物理  選修3―3】(8分)

   (1)由題意知氣體做等壓變化,設教室內溫度為T2

       由6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       知6ec8aac122bd4f6e(K)   (2分)

   (2)氣體對外界做功為6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       據熱力學第一定律得6ec8aac122bd4f6e  (2分)

  

37.【物理  選修3―4】(8分)

   (1)2m(2分)   6ec8aac122bd4f6e  (2分)

6ec8aac122bd4f6e   (2)做出光路如圖所示

       據折射定律知6ec8aac122bd4f6e   (1分)

       所以:6ec8aac122bd4f6e  (1分)

       由圖知6ec8aac122bd4f6e 

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

  

38.【物理  選修3―5】(8分)

   (1)4(2分)  2(1分)

   (2)設彈簧恢復原長時m1、m2的速度分別為v1、v2,則由題意知

       6ec8aac122bd4f6e

       6ec8aac122bd4f6e  (1分)

       由動量守恒定律知:6ec8aac122bd4f6e  (2分)

       6ec8aac122bd4f6e  (2分)

 


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