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郑州市2008届高三第一次质量预测(物理)带答案


郑州市 2008 年高中毕业班第一次质量预测 物理(2008-1-17)
本试卷分第 I 卷〈选择题〉和第Ⅱ卷〈非选择题)两部分。第 I 卷 1 至 2 页,第Ⅱ 卷 3 至 8 页.考试时间 9Omin,满分 100 分.

第 I 卷(选择题共 40 分)
注意事项: 1.答第 I 卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在答

题卡上. 2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用 橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.不能答在试题卷上. 一、选择题(本题共 10 个小题,每小题 4 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项 中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得 4 分, 选对但不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分) 1.下列说法正确的是 A.某星球表面的温度为-300℃ B.第二类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律 C.热量不可能从低温物体传到高温物体 D.从单一热源吸收的热量全部用来做功是可能的 2.下列说法正确的是 A.若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率减小 B.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振 c.超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多 D.“闻其声不见其人”是声波的干涉现象 3.如图 1 甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为 m 和 M(m : M=1:2)的物块 A、 B 用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力 F 作用于 B 上 且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为 x1 当用同样大小的力 F 竖直加速 提升两物块时(如图 l 乙所示),弹簧的伸长量为 x2,则 x1:x2 等于 A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.2:3 4.振源 A 带动细绳振动,某时刻形成的横波波形如图 2 所示,从波传播到细绳上的 一点 P 开始计时,图 3 中有四个图形,能表示 P 点振动图象的是

5.正弦交变电源与电阻 R、交流电压表、交流电流表按照如图 4 所示的方式连 接,R=200Ω ,图 5 是交变电源输出电压 u 随时间 t 变化的图象,则 A.交流电压表的读数为 311V B.交流电流表的读数是 1.lA C.R 两端电压随时间变化的规律是 uR=311cosπtV

D.R 中流过的电流随时间变化的规律是 iR=1.1cosπt A 6.利用油膜法可粗略地测定阿伏加德罗常数.若已知 n 滴油的总体积为 V,一滴油 形成的油膜面积为 S,这种油的摩尔质量为 μ,密度为 ρ,油分子可视为球体,则阿 伏加德罗常数 NA 应为

7.如图 6 所示,在沿水平方向的匀强电场中有 a、b 两点,已知 a、b 两点在同一竖 直平面内,但不在同一电场线上.一个带电小球在重力和电场力作用下由 a 点运 动到 b 点,在这一运动过程中,以下判断正确的是 A.带电小球的动能可能保持不变 B.带电小球运动的轨迹一定是直线 C.带电小球做的一定是匀变速运动 D.带电小球在 a 点的速度可能为零 8.如图 7 所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大 动能的装置.其核心部分是两个“D”型金属盒,置于匀强磁场 中, 两盒分别与高频交流电源相连 . 则带电粒子获得的最大动 能与下列哪些因素有关 A.加速的次数 B.加速电压的大小 C.交流电的频率 D.匀强磁场的磁感应强度 9.如图 8 所示是一自动控制电路示意图,R1 为光敏电阻,当 照射到 R1 处的光消失时,电流表 中的电流 I 及 ab 间的电压 U 的变化情况是 A.I 变小,U 变小 B.I 变大,U 变大, c.I 变小,U 变大 D.I 变大,U 变小 10.将一个半径为 1Ocm 的 100 匝圆形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场 方向垂直,线框总电阻为 3.14Ω ,规定如图 9 甲所示电流的方向为感应电流的正 方向,磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图 9 乙所示.下列说法中正确的是 A.0~ls 内,感应电流的方向为正 B.1~3s 内,感应电流的方向为正 C.0~1s 内,感应电流的大小为 4.0×10-3A D.线框中感应电流的有效值为 2 2 ? 10?2 A

A

第Ⅱ卷(非选择题

共 60 分)

注意事项: 1. 用钢笔或圆珠笔直接打在试题卷中 2. 答卷前讲密封线内得项目填写清楚 3. 本卷 2 大题,共 8 小题,共 60 分 二、本题共 3 小题,共 16 分,其中第 11 题 4 分,第 12 题和第 13 题均为 6 分。 把答案直接填在题中得横线上或按要求作答。 11. (4 分)某同学根据所学得光学知识,设计了一个测透明液体折射率得仪器, 如图 10 所示。在圆盘上作直径 BC⊥EF,在半径 OA 上垂直盘面插下两枚大头 针 P1、P2,并保持 P1、P2 位置不变每次测量时让圆盘得下半部分竖直进入液体 中,使直径 BC 与液面重合,然后在 EC 区域观察 P1、P2 的像,并在圆周上插上

打头针 P3,使 P3 正好挡住 P1、P2,该同学在圆周 KC 部分刻好了折射率得值, 这样只要根据 P3 所插得位置,就可以直接读出液体折射率得值,则: (1)若∠AOF=∠CO P3= 30°,则 P3 处所对应得折射率的值为 ; ( 2 ) 若 保 持 ∠ AOF= 30 ° 不 变 , 则 用 该 装 置 能 测 量 的 最 大 折 射 率 不 超 过 。 12.(6 分)用半偏法测量电流表得内阻,已知电流表满偏电流 Ig=300μA,实验 电路图如图 11 所示。

(1)部分实验步骤为: a.按电路图接好电路,将 R1、R2 调节至最大 b.断开 S2,闭合 S1,调节 R1,使表头指针 c.闭合 S2,调节 R1,使表头指针 (2) 上述实验步骤完成时 , 电阻箱凡的示数如图 12 所示 , 则电流表内阻 rg= Ω (3)按图 11 所示的电路,将图 13 中的器材连成实验电路.

13.(6 分)某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验: ①用天平测出电动小车的质量为 0.4kg; ②将电动小车、纸带和打点计时器按如图 14 所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为 0.02s); ④使电动小车以额定功率加速运动 ,达到最大速度一段时间后关闭小车电源 ,待 小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒 定). 在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图 15 所示 (已知纸带左端 与小车相连).

请分析纸带数据,回答下列问题: (1) 电动小车运动得最大速度为 m/s (2) 电动小车关闭电源后加速度大小为 (3) 电动小车得额定功率为 W

m/s2

三、本题共 5 小题,共 44 分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤, 只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和 单位. 14.(7 分)“嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了 重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周,距月球表面高度为 H, 飞行周期为 T,月球的半径为 R.试求: (1)月球的质量 M (2)如果在月球表面做平抛运动实验,物体抛出时离地面高度为 h(h 远小于 R), 水平位移为 L,则物体抛出时初速度是多少?

15.(8 分)如图 16 所示,一个水平放置的圆桶绕轴 OO′匀速转动,转动角速度 ω=2.5 rad/s,桶壁上 P 处有一圆孔,桶璧很薄,桶的半径 R=2m.当圆孔运动到桶的 上方时,在圆孔的正上方 h=3.2m 处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径 略 大 于小球的半径 . 试通过计算判断小球是否和圆 桶碰撞(不考虑空气阻 力,g=10m/s)

16.(9 分)如图 17 所示,两个水平放置得平行光滑金属导轨之间得距离为 L, 电阻不计,左端串联一个定值电阻 R,金属杆 ab 的电阻为 r 质量为 m.匀强磁场 的磁感应强度为 B.杆在恒力 F 作用下由静止开始运动. (1)求出金属杆的最大速度 (2)已知金属杆达到最大速度时运动位移为 s,求此过程中金属杆上产生的焦耳 热.

17.(10 分)如图 18 所示,直线 PO 与 x 轴成 45°角,x 轴上方又水平向右的

匀强电场 E1,下方有竖直向下的匀强电场 E2,已知电场强度 E1=E2=l0N/C,x 轴下 方还存在着垂直纸面向外的匀强磁场 , 磁场的磁感应强度 B=l0T. 现有一质量 m=1.0× 10-5kg 的 带 电 粒 子 , 带 电 荷 量 q=-1.0 × 10-5C. 粒 子 由 P 点 无 初 速 释 放,PO=d=m(重力加速度 g=10m/s2).求: (1)粒子刚进入磁场区域时的速度 v (2)粒子第一次在磁场中运动的时间 t 和位移 L.

18.(10 分)如图 19 所示,一个带有 1/4 圆弧的粗糙滑板 A,总质量为 mA=3kg,其 圆弧部分与水平部分相切于 P,水平部分 PQ 长为 L=3.75m,开始时 A 静止在光滑 水平面上.有一质量为 mB=2kg 的小木块 B 从滑板 A 的右端以水平初速度 v0=5m/s 滑上 A,小木块 B 与滑板 A 之间的动摩擦因数 为 μ=0.15,小木块 B 滑到滑板 A 的左端,并沿着圆弧部分向上滑行一段距离后返 回,最终停在滑板 A 的水平部分上. (1)求 A、B 相对静止时的速度大小; (2)若 B 最终停在 A 的水平部分上的 R 点,PR=1m,求 B 在圆弧上运动过程中 因摩擦而产生的热量; (3) 若圆弧部分光滑,且除 v0 不确定外其他条件不变,讨论小木块 B 在整个运动 过程中,是否有可能在某段时间里相对地面向右运动 ?如不可能,说明理由;如可 能,试求出 B 既能向右滑动、又不滑离木板 A 的问取值范围。(取 g=10m/s2,结 果可以保留根号)

郑州市 2008 年高中毕业班第一次质量预测 物理 参考答案

一、选择题(每小题 4 分,共 40 分。全部选对的给 4 分,选对但不全的给 2 分,有错或不 选的给 0 分) 1.D 2.BC 3.A 4.A 5.B 6.C 7.CD 8.D 9.B 10.AD 二、实验题(共 16 分) 11.? 3 或 1.73(2 分) ? 2(2 分);

12.? b.指向满刻度, (1 分) R1 S2 c. 指向满刻度的一半(1 分) ? 150 (1 分) ? 如图(3 分。有错即不给这 3 分) R2 R 13.? 2.00(2 分) S1 ?2.50(2 分) ?2.00(2 分) 三、计算题 14.(7 分)? 设“嫦娥一号”质量为 m1,圆周运动时,万有引力提供向心力,则

G

Mm1 4? 2 ? m (R ? H ) 1 ( R ? H )2 T2
2 3 4?( R ? H) GT 2



解得

M?



(2)设月球表面的重力加速度为 g0,质量为 m 物体在月球表面的重力等于万有引力,则

G

Mm ? mg 0 R2



设平抛物体的初速度为 υ0,飞行时间为 t,则

h?

1 2 g 0t 2

④ ⑤ ⑥

L ? ?0 t
由② ③ ④ ⑤ 解得

?0 ?

2? ( L R ? H) R ? H RT 2h

① 式 2 分,② ③ ④ ⑤ ⑥ 式各 1 分。

15.(8 分)设小球下落 h 所用时间为 t1,经过圆桶所用时间为 t2,则

h?
解得

1 2 gt1 2 1 2 g ? t1 ? t2 ? 2 2? s=0.8 s 2.5?

① (1 分) (1 分) ② (1 分) (1 分) ③ (2 分)

t1=0.8 s

h ? 2R ?
解得 t2=0.4 s

圆桶的运动周期为 T ?

2?

?

?

由于 t1=T,小球到达圆桶时,圆桶正好转一周,圆孔又回到圆桶上方,小球可以进入圆桶内, 不会相碰; (1 分) 又因为 t2=T/2,小球进入圆桶后,圆桶转半周,圆孔转到圆桶正下方时,小球也正好到达圆 桶的正下方,小球可以从圆桶中出来,不会相碰; (1 分) 由以上分析可知,小球和圆桶不会相碰. 16. (9 分)? 设速度为 v 时,ab 产生的感应电动势为 E=BLv ① 此时回路中的感应电流为

I?

E BLv ? R?r R?r



金属杆所受安培力为

F安 ? BIL ?

B 2 L2v R?r



金属杆的加速度为

a?

F ? F安 F B 2 L2v ? ? m m m( R ? r )
F (R ? r) B 2 L2

④ (2 分)

可见,a 随着速度的增加而减小,金属杆做加速度逐渐减小的加速运动,最后做匀速运动。 由④ 可知,当 a=0 时速度最大,最大速度为 ? 由功能关系得 其中 Q 是系统产生的焦耳热 金属杆上产生的焦耳热为

vm ?

⑤ (2 分) ⑥ (2 分)

FS ?

1 2 mvm ? Q 2 r Q R?r

Q1 ?

⑦ (2 分)

由⑤ ⑦ ⑧ 解得

Q1 ?

FSr mrF 2 ( R ? r ) ? R?r 2 B 4 L4

⑧ (1 分)

17. (10 分)粒子在两个电场中所受的电场力大小相同,为 F=qE1=qE2=1.0× 10-4 N 粒子所受的重力为 G=mg=1.0× 10-4 N 可见在两个电场中粒子所受电场力大小均等于重力大小. ? 在 x 轴上方的电场中,粒子沿 AO 做初速度为 0 的匀加速 运动 合外力大小为 F合 ? G ? F ?
2 2

y
F

直 线
P G
E1

2 ?10 N
B

?4

?

O

合外力方向: tan ? ?

G ? 1 ,θ=45° ,即合外力与场强方向 E2 F

x

的 夹

角为 45° ,粒子将从原点 O 进入 x 轴下方的复合场中. 加速度

a?

F合 ? 10 2 m/s2 m

(2 分)

粒子刚进入 x 轴下方复合场时的速度为

? ? 2ad ? 2 m/s
2? m =0.628 s qB

(2 分)

? 在 x 轴下方的复合场中, 因为粒子所受的重力和电场力平衡,所以粒子在洛仑兹力作用下做 匀速圆周运动,其周期

T?

(1 分)

有对称性可知,粒子在磁场中运动四分之三周期,所用时间为 t=3T/4=0.47 s (2 分) 粒子在磁场中做圆周运动的半径为

R?

m? =0.2 m qB

(1 分)

粒子离开磁场时速度方向与 x 轴成 45° 角,则粒子在磁场中运动的位移为

L ? 2R ? 0.2 2 m=0.283 m

(2 分)

18. (10 分)(1)小木块 B 从开始运动直到 A、B 相对静止的过程中,系统水平方向上动 量守恒,有 解得

mBv0 ? (mB ? mA )v
2 v 0 =2 m/s 5

① ② (1 分)

v?

(2)设 B 在 A 的圆弧部分的运动过程中,它们之间因摩擦产生的热量为 Q1,B 在 A 的水平 部分往返的运动过程中,它们之间因摩擦产生的热量为 Q2,由能量关系得到

1 1 2 mB v0 ? (mB ? mA )v 2 ? Q1 ? Q2 2 2

③ (1 分) ④ (1 分) ⑤ (1 分)

Q2 ? ?mB g ? ( LQP ? LPR )
Q1 ?

1 1 2 m B v0 ? (m B ? m A )v 2 ? ?m B g ( LQP ? LPR ) ? 0.75J 2 2

(3)设小木块 B 下滑到 P 点时速度为 vB,同时 A 的速度为 vA,由动量守恒和能量关系可以 得到

mB v0 ? mB vB ? mA v A
1 1 1 2 2 2 m B v0 ? m B v B ? m A v A ? ?m B gL 2 2 2

⑥ (1 分) ⑦ (1 分)

由⑥ ⑦ 两式可以得到

5 vB ? 4v0 vB ? (v0 ? 0.9gL) ? 0 ,解方程得:
vB ? 4v0 ? 36v0 ? 18gL 10
2

2

2

? 0 ,化简后为 v0 ? 0.9gL

2

⑧ (1 分)

若要求 B 最终不滑离 A,由能量关系必有

?m B g ? 2 L ?
化简得

1 1 2 m B v 0 ? ( m B ? m A )v 2 2 2

⑨ (1 分) ⑩ (1 分)

v0 ? gL 0.9gL ? v0 ? gL
2

2

故 B 既能对地向右滑动,又不滑离 A 的条件为 ⑾ (1 分) ( 5.8m / s ? v0 ? 6.1m / s ) ⑿



3 15 m/s ? v0 ? 37.5m/s 2


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