黄冈中学理科综合

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二、本题共8小题，每题6分，共48分。

每题四个选项中有一个或几个答案符合题目要求。

14．物理学是与人类的生产、生活密切相关的。

下列的俗语、成语等反映了人类对自然界的一定的认识，其中从物理学的角度分析正确的是( )
A．“一个巴掌拍不响”说明力的作用是相互的
B．“随波逐流”说明在波的传播过程中质点沿着波的传播方向而迁移
C．“送人玫瑰，手有余香”说明分子在不停地运动
D．“破镜难圆”说明分子间存在斥力
15．在下列现象中与原子核的变化有关的是( )
A．光电效应 B．天然放射现象 C．热核反应 D．α粒子散射
16．如图所示绘出了轮胎与地面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2时，紧急刹车时的
刹车痕(即刹车距离s)与刹车前车速v的关系曲线，则μ1和μ2的大小关系为( )
A．μ1<μ2 B．μ1=μ2
C．μ1>μ2 D．条件不足，不能比较
17．如下图所示，A、B为大小、形状、匝数、粗细均相同，但用不同材料制成的
线圈，两线圈平面位于竖直方向且高度相同。

匀强磁场方向位于水平方向并与线圈平面垂直。

同时释放A、B线圈，穿过匀强磁场后两线圈都落到水平地面，但A线圈比B线圈先到达地面。

下面对两线圈的描述中可能正确的是( )
A．A线圈是用塑料制成的，B线圈是用铜制成的
B．A线圈是用铝制成的，B线圈是用胶木制成的
C．A线圈是用铜制成的，B线圈是用塑料制成的
D．A线圈是用胶木制成的，B线圈是用铝制成的
18．如图所示，上端开口的绝热气缸直立于地面上，光滑绝热的活塞把一定质量的气体(气体分子间的作用力忽略不计)封闭在气缸中，活塞上堆放细沙，并处于静止状态。

现在不断取走
细沙，使活塞缓慢上升，直到细沙全部取走，则在此过程中( )
A．气体的压强不变 B．气体单位体积内分子数减少
C．气体的内能不变 D．气体分子的平均动能减小
19．科学研究表明地球的自转在变慢。

四亿年前，地球每年是400天，那时，地
球每自转一周的时间为21．5小时，比现在要快3．5小时。

据科学家们分析，地球自转变慢的原因主要有两个：一个是潮汐时海水与海岸碰撞、与海底摩擦而使能量变成内能；另一个是由于潮汐的作用，地球把部分自转能量传给了月球，使月球的机械能增加了(不考虑对月球自转)。

由此可以判断，与四亿年前相比月球绕地球公转的 ( )
A．半径增大 B．速度增大 C．周期增大 D．角速度增大
20．如图所示，用三块完全相同的两面平行玻璃组成一等边三角形。

由红光和蓝光组成的一细光束以平行于底面BC从AB面射入，由AC面射出，则从AC而射出的光( )
A．分成两束，上边为蓝光，下边为红光
B．分成两束，上边为红光，下边为蓝光
C．仍为一束，并与底面BC平行
D．仍为一束，并向底面BC偏折
21．将一根长为100多厘米的均匀弦线，沿水平的x轴放置，拉紧并使两端固定，如图(a)所示。

现对离固定的右端25 cm处(取该处于原点O)的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向(即y轴方向)的扰动，其位移随时间的变化规律如图(b)所示。

该扰动将沿弦线传播而形成波(孤立的脉冲波)。

已知该波在弦线中的传播速度为2 cm／s，下图中表示自O点沿弦向右传播的波在t=2．5 s时的波形图是( )
第Ⅱ卷(非选择题)
22．(18分)(1)(6分)“验证动量守恒定律”的实验装置原来的教科书采用图(甲)的方法，经过编者修改后，现行的教科书采用图(乙)的方法。

两个实验装置的区别在于①悬挂重垂线的位置不同：②图(甲)中设计有一个支柱(通过调整，可使两球的球心在同一水平线上；上面的小球被碰离开后，支柱立即倒下)，图(乙)中没有支柱。

对于图(甲)入射小球和被碰小球做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上，重垂线只确定了O点的位置。

比较这两个实验装置，下列说法正确的是( )
A．采用图(甲)的实验装置时，需要测出两小球的直径
B．采用图(乙)的实验装置时，需要测出两小球的直径
C．为了减小误差，采用图(甲)的实验装置时，应使斜槽末端水平部分光滑
D．为了减小误差，采用图(乙)的实验装置时，应使斜槽末端水平部分光滑
(2)(12分)发光二极管是目前很多用电器的指示灯的电子元件，在电路中的符号是。

只有电
流从标有“+”号的一端流入，从标有“一”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻。

现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。

①已知该型号的发光二极管的正常工作电压为2．0 V。

若用电动势为12 V，内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为_________Ω的定值电阻。

②已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56 mA，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。

可选用的器材有：待测发光二极管；直流电源E(电动势4．5 V，内阻可以忽
略不计)；
滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)；
电压表V1(量程10 V，内阻约50 kΩ)；
电压表V2(量程5 V，内阻约20 kΩ)；
电流表A1(量程100 mA，内阻约50 Ω)；
电流表A2(量程60mA，内阻约100 Ω)；
电键S、导线若干。

为准确、方便地进行检测，电压表应选用_________，电流表应选用_________。

(填字母符号)
③画出利用②中器材设计的实验电路图。

23．(16分)如图所示，一个质量为m的小球被AO、BO两根细绳系住，BO绳为水平状态，AO绳与竖直方向的夹角为θ，此时AO绳对小球的拉力大小为T1。

烧断BO绳后，小球摆动，当小球再次摆回到图中位置时AO绳对小球的拉力大小为T2。

求：
(1)T1与T2的比值。

(2)烧断BO绳后，小球通过最低点时，AO绳对小球的拉力大小T3。

24．(18分)一宇宙人在太空(万有引力可以忽略不计)玩垒球。

如图所示，辽阔的太空球场半侧为匀强电场，另半侧为匀强磁场，电场和磁场的分界面为垂直纸面的平面，电场方向与界面垂直，磁场方向垂直纸面向里，电场强度大小E=100 V／m。

宇宙人位于电场一侧距界面为h=3 m的P点，O为P点至界面垂线的垂足，D点位于纸面上O点的右侧，OD与磁场的方向垂直。

垒球的质量m=0．1 kg，电量q=-0．05C。

宇宙人从P点以初速度v0=10 m/s平行于界面投出垒球，要使垒球第一次通过界面时就击中D点，求：(计算结果保留三位有效数字)
(1)O、D两点之间的距离；
(2)垒球从抛出到第一次回到P点的时间。

25．(20分)如图所示，一轻弹簧竖直放置在地面上，轻弹簧下端与地面固定，上端连接一质量为M的水平钢板，处于静止状态。

现有一质量为m的小球从距钢板h=5 m的高处自由下落并与钢板发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失。

已知M=3m，不计空气阻力，g=10 m／s2。

(1)求小球与钢板第一次碰撞后瞬间，小球的速度v1和钢板的速度v2。

(2)如果钢板做简谐运动的周期为2．0 s，以小球自由下落的瞬间为计时起点，以向下方向为正方向，在下图中画出小球的速度v随时间为t变化的v-t图线。

要求至少画出小球与钢板发生四次碰撞之前的图线。

(不要求写出计算过程，只按画出的图线给分)
14答案：AC 【解析】“一个巴掌拍不响”说明力的作用是相互的，只要有力就一定有受力物体和施力物体，A 正确；波在传播过程中，质点只在平衡位置附近振动，并不迁移，B 错；“送人玫瑰，手有余香”手上留有香味分子，能说明分子在不停地运动，C 对；“破镜难圆”是因为镜子破后，分子间的距离较大，分子间作用力几乎为零，D 错；此题考生容易误选D ，要注意分子间的引力和斥力是同时存在，同时变化的。

15答案：BC 【解析】原子核的变化必定有新物质产生，光电效应和a 粒子散射没有新物质产生，故选BC ；此题考生只要抓住关键，原子核变化必有新核产生，就不会出错。

16答案：C 【解析】过纵轴上一点作横轴的平行线(即取相同的初速度)，从平行线与曲线的交点可看出，动摩擦因数为μ1的刹车距离小于动摩擦因数为μ2的刹车距离，因此μ1>μ2，C 正确；取初速度相等是解此题的突破口，如果只分析速度与刹车距离，则难以比较。

17答案：AD 【解析】线圈如果是用塑料或胶木制成的，线圈通过磁场时没有感应电流，磁场对线圈无阻碍作用；如果线圈是铝制或铜制的，则线圈通过磁场时，磁场对线圈有阻碍作用，由此可见AD 符合题意；此题考查楞次定律。

18答案：BD 【解析】当细沙取走后，活塞上升，气体体积变大，单位体积内分子数减少，压强变小，气体对外做功，又气缸绝热，气体内能变小，温度降低，分子平均动能减小，因此BD 正确；此题考查气体和热学知识，气缸绝热这一条件考生容易忽视。

19答案：AC 【解析】抓住地球把一部分能量传给月球，使月球的机械能增加这一点，类比人造卫星，月球做离心运动，与四亿年前相比，半径变大，速度变小，周期变大，角速度变小，因此AC 正确；此题为信息给予题，考查学生知识迁移能力。

20答案：C 【解析】红光和蓝光经平行玻璃砖AB 后分为两束光，折射光与入射光平行，再经平行玻璃砖AC 后，由对称性可知，两束光又会聚成一束光，与底面BC 平行，因此C 正确；此题考查学生作图能力。

21答案：B 【解析】由图(b)可知，对于离右端25 cm 处弦上的一点，0—2 s 内，该点向上振动，位移变化慢，2—2．5 s 内该点向下振动，位移变化较快，振动先慢后快，2．5 s 末回到平衡位置，此时将形成对称，并自0点向左右传播的孤立脉冲波，t=2．5 s 时，波传播的距离为5 cm ，由此可知B 正确；此题实际考查将振动图像转换为波动图像以及波的形成。

22答案：(1)AD(6分，选对一个得3分) (2)①500 (4分) ②V 2A 2 (2分，选对一个得1分)③如图所示 (6分，有错不给分，但图中电压表选V 1或电流表选A 1不重复扣分)
23答案：(1)(8分) 烧断BO 绳前，根据物体平衡条件，有：T 1=
cos mg (3分) 小球再次摆回到图中位置时，小球速度为零，向心力为零，则：T 2=mgcos θ (3分) 所以T 1与T 2的比值为：2
1T T =cos 2θ (2分) (2)(8分) 设小球通过最低点时速度大小为v ，AO 绳长度为L 。

根据机械能守恒定律，有：mgL(1-cos
θ)=2
1mv 2 (3分) 根据牛顿第二定律，有：T 3-mg=m L v 2
(3分)
所以AO 绳对小球的拉力大小
为：T 3=mg(3-2cos θ)(2分)
24答案：(1)(8分) 设垒球在电场
中运动的加速度大小为a ，时间为t 1，OD=d ，则：a=m
qE ，h=212
1at ，d=v 0t 1(6分，每式2分) 所以a=50m/s 2，t 1=53s ，d=32 m=3．46 m 即O 、D 两点之间的距离为3．46 m 。

(2分，没有保留三位有效数字的扣1分) (2)(10分)
垒球的运动轨迹如图所示。

由图可知，tan θ=301=v at ，所以θ=60°，速度大小为：v=θ
cos 0v =20 m ／s (2分) 设垒球做匀速圆周运动半径为R ，磁感应强度大小为B ，则：R=
θsin d =4m(2分) 根据牛顿第二定律，有：qvB=m R v 2，所以B=qR
mv =10T (2分) 垒球在磁场中运动的时间为：t 2=s qB m 1542360602360ππ=⨯⨯-s (2分) 垒球从抛出到第一次回到P 点的时间为：t=2t 1+t 2=15
436π+ s=1．530 s (2分，没有保留三位有效数字的扣1分) 答案：(1)(10分) 设小球刚落到钢板时速度为v 0，则小球下落过程中，机械能守恒，有：mgh=
2021mv (2分)
碰撞过程中，动量守恒，有：mv 0=m v 1+Mv 2 (3分)
碰撞过程中，无机械能损失，有：2221202
12121
Mv mv mv += (3分) 由以上三式，可得：v 0=gh 2=10m ／s ，v 1=-21v 0=-5m ／s ，v 2=2
1v 0=5m ／s(另一组解舍去)即小球与钢板第一次碰撞后，小球的速度v 1为5 m ／s ，方向向上；钢板的速度v 2为5 m ／s ，方向向下。

(2分，未指明速度方向扣2分) (2)(10分)如下图所示(小球与钢板第二次碰撞后，小球的速度为10 m ／s ，方向向上；钢板的速度为零)
(图像分段给分：0 s —l s 图线，2
分；1 s —2 s 图线，2分；3 s —4 s 图线，
4分；4 s —5 s 图线，2分)。