2010年安徽省江南十校高三联考理科综合能力测试物理试题

2010年安徽省“江南十校”届高三联考理科综合能力测试物理试题         第I卷：单项选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）     14．法拉第是英国著名物理学家、化学家，他虽然出身贫寒而未受过正规教育，但却在众多领域作出惊人成就，堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范。下列有关法拉第的科学贡献的说法中不正确的是    A．发现电磁感应现象                B．提出场的概念解释电、磁作用本质    C．提出分子电流假说                D．用场线形象描述电场和磁场    15．在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中    A．初速度大小关系为 v1 = v2    B．速度变化量相等    C．水平位移相等    D．都不是匀变速运动    16．2009年被确定为国际天文年，以此纪念伽利略首次用望远镜观测星空400周年。从伽利略的“窥天”创举，到20世纪发射太空望远镜——天文卫星，天文学发生了巨大飞跃。2009年5月14日，欧洲航天局又发射了两颗天文卫星，它们飞往距离地球约160万公里的第二拉格朗日点（图中L2）。L2点处在太阳与地球连线的外侧，在太阳和地球的引力共同作用下，卫星在该点能与地球一起绕太阳运动（视为圆周运动），且时刻保持背对太阳和地球的姿势，不受太阳的干扰而进行天文观测。不考虑其它星球影响，下列关于工作在L2点的天文卫星的说法中正确的是    A．它离地球的距离比地球同步卫星离地球的距离小    B．它绕太阳运行的角速度比地球运行的角速度大    C．它绕太阳运行的线速度与地球运行的线速度大小相等    D．它绕太阳运行的向心加速度比地球的向心加速度大    17．钱学森被誉为中国导弹之父，“导弹”这个词也是他的创作。导弹制导方式很多，惯性制导系统是其中的一种，该系统的重要元件之一是加速度计，如图所示。沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的绝缘滑块，分别与劲度系数均为k的轻弹簧相连，两弹簧另一端与固定壁相连。当弹簧为原长时，固定在滑块上的滑片停在滑动变阻器（电阻总长为L）正中央，M、N两端输入电压为U0，输出电压=0。系统加速时滑块移动，滑片随之在变阻器上自由滑动，相应改变，然后通过控制系统进行制导。设某段时间导弹沿水平方向运动，滑片向右移动，，则这段时间导弹的加速度    A．方向向右，大小为              B．方向向左，大小为    C．方向向右，大小为             D．方向向左，大小为    18．磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫。当它腹朝天、背朝地躺在地面时，将头用力向后仰，拱起体背，在身下形成一个三角形空区，然后猛然收缩体内背纵肌，使重心迅速向下加速，背部猛烈撞击地面，地面反作用力便将其弹向空中。弹射录像显示，磕头虫拱背后重心向下加速（视为匀加速）的距离大约为0.8mm，弹射最大高度为24cm。而人原地起跳方式是，先屈腿下蹲，然后突然蹬地向上加速，假想加速度与磕头虫加速过程的加速度大小相等，如果加速过程（视为匀加速）重心上升高度为0.5m，那么人离地后重心上升的最大高度可达（空气阻力不计，设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等）    A．150m        B．75m        C．15m        D．7.5m    19．如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，从波传到x=1m的P点时开始计时，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷。下列说法中正确的是    A．P点的振动周期为0.4s    B．P点开始振动的方向沿y 轴正方向    C．当M点开始振动时，P点正好在波谷    D．这列波的传播速度是7.5m/s     20．如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一定值电阻R，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t = 0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电势差和通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，正确的是             第Ⅱ卷 （非选择题  共68分） 21．（18分）    I．（6分）下列有关高中物理实验的说法中，不正确的一项是              A．“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法    B．电火花打点计时器的工作电压是220Ｖ的交流电    C．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，可求出任意两个计数点之间的平均速度    D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量    II．（12分）二极管是一种半导体元件，电路符号为“”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大。    ①某实验兴趣小组对某种晶体二极管的伏安特性曲线进行测绘。因二极管外壳所印的标识模糊，为判断正负极，用多用电表电阻挡测二极管的正反向电阻。将选择开关旋至合适倍率，调整欧姆零点后，将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小；再将红、黑表笔位置对调时，指针偏角比较大，由此判断       端为二极管的正极。（选填“左”、“右”）    ②厂家提供的伏安特性曲线如右图。该小组只对加正向电压时的伏安特性曲线进行了测绘，以验证与厂家提供的数据是否一致，可选用的器材有：    A．直流电源，电动势3V，内阻忽略不计；    B．0～20Ω的滑动变阻器一只；    C．量程5V、内阻约50kΩ的电压表一只；    D．量程3V、内阻约20kΩ的电压表一只；    E．量程0.6A、内阻约0.5Ω的电流表一只；    F．量程50mA、内阻约5Ω的电流表一只；    G．待测二极管一只；    H．导线、电键等。    为了提高测量结果的准确度，电压表应选用______，电流表应选用_______。（填序号字母）    ③为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。    ④为了保护二极管，正向电流不要超过25mA，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：                                                    ⑤该小组通过实验采集数据后描绘出了二极管的伏安特性曲线，通过对比，与厂家提供的曲线基本吻合。如果将该二极管与一阻值R=50Ω的电阻串联，再接至电动势E=1.5V、内阻不计的电源上，二极管处于正向导通状态。请你写出根据题中给出的伏安曲线求通过二极管电流的步骤：（不要求求出结果）                                                                                                                                                                        22．（14分）    面对能源紧张和环境污染等问题，混合动力汽车应运而生。所谓混合动力汽车，是指拥有两种不同动力源（如燃油发动机和电力发动机）的汽车，既省油又环保。车辆在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动；快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动，功率不足时可由电力补充；在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用。假设汽车质量为M，当它在平直路面行驶时，只采用电力驱动，发动机额定功率为P1，能达到的最大速度为v1；汽车行驶在倾角为θ的斜坡道上时，为获得足够大的驱动力，两种动力同时启动，此时发动机的总额定功率可达P2。已知汽车在斜坡上行驶时所受的阻力是在平直路面上的k倍，重力加速度为g。求汽车在斜坡道上能达到的最大速度。     23．（16分）    如图所示的装置可测离子的比荷（荷质比）。离子源A产生初速度可忽略不计的正离子，被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，然后从O点垂直射入匀强偏转电场，能正好从HM极板上的小孔S射出，立即进入垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场区，最后打在水平放置的底片D1D2的D点（底片右端D1紧靠小孔S）。已知HO＝d，HS＝2d，DS=L，忽略粒子所受重力。试求    （1）偏转电场场强E的大小；    （2）离子的比荷。            24．（20分）    质量均为m的两个小物体A和B，静止放在足够长的水平面上，相距 L =12.5m。它们跟水平面间的动摩擦因数均为，其中A带电荷量为 q 的正电荷，与水平面的接触是绝缘的，B不带电。现在水平面附近空间加一水平向右的匀强电场，场强，A便开始向右运动，并与B发生多次对心碰撞，碰撞过程时间极短，每次碰撞后两物体交换速度，A带电量不变，B始终不带电。g 取10m/s2。试求    （1）A与B第1次碰撞后B的速度大小；    （2）A与B从第5次碰撞到第6次碰撞过程中B运动的时间；    （3）B运动的总路程。   
物理试题参考答案及评分标准     14C  15B  16D  17D  18A  19A  20B21．（18分）    I． D（6分）    II．① 右（3分）；② D、F（每空1分）；③如图（3分）    ④（2分）可能的答案：a、在二极管支路串入一阻值合适的限流电阻起保护作用；b、闭合开关前滑动触头停在最左端，向右移动滑动触头时应缓慢进行，同时仔细观察电流表示数变化，以防止电流超过25mA。（只要回答合理均可）    ⑤（2分）设二极管两端电压为U，通过的电流为I，由闭合电路欧姆定律得方程，在二极管伏安图象中作出该方程的直线，该直线与二极管伏安曲线相交，读出交点的纵坐标值即为I。22．（14分）    解：在平直路面行驶，汽车以功率P1匀速行驶时速度最大，设驱动力为F1，阻力为f，则P1=F1v1  ①（3分）F1=f   ②（3分）    设汽车上坡时驱动力为F2，能达到的最大速度为v2，则P2=F2v2  ③（3分）F2 = Mgsinθ＋kf  ④（3分）由①②③④式解得      ⑤（2分）23．（16分）    解：（1）在加速电场中，根据动能定理         ①（2分）在偏转电场中：横向位移          ②（1分）运动时间              ③（1分）加速度               ④（1分）由①②③④得             ⑤（2分）    （2）离开偏转电场时，横向速度          ⑥（1分）偏向角的正切            ⑦（1分）由②③⑥⑦得             ⑧（1分）离开偏转电场时速度         ⑨（1分）    在磁场中，由几何知识得圆运动半径         ⑩（1分）洛伦兹力提供向心力           （2分）由⑨⑩得粒子的比荷          （2分）24．（20分）    （1）对A，根据牛顿第二定律 ，解得加速度 1m/s2  （2分）    根据公式 解得A与B碰前速度 m/s      （2分）    碰撞交换速度，第1次碰后，A的速度为0，B的速度 m/s。   （1分）    （2）对B，根据牛顿第二定律 ，解得加速度大小m/s2   （1分）    每次碰后B作匀减速运动，因其加速度大于A的加速度，所以B先停，之后A追上再碰，每次碰后A的速度均为0，然后加速再与B发生下次碰撞。                                                                                                  （1分）    第1次碰撞：碰后B运动的时间         （2分）    第2次碰撞：碰前A的速度为，则                 为第1次碰后B的位移，则                 由以上两式得                 碰后B的速度          （1分）                碰后B运动的时间      （2分）    以此类推，第5次碰撞后B运动的时间    （2分）    （3）解法1：经过无数次碰撞，最终A、B停在一起；每次碰撞交换速度，说明碰撞过程无机械能损失，设B运动的总路程为x，根据能量守恒      （5分）    解得                                    （1分）    解法2：根据第（2）问的分析，经过n次碰撞后B的速度    （1分）    从第1次碰撞到第n次碰撞后B通过的总路程         （2分）    所以           （2分）    当时，即得B通过的总路程          （1分）