09绵阳二诊(理综物理)

绵阳市高2009级第二次诊断性考试
二、选择题（本大题包括8小题。

在每小题的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得满分，选不全的得一半分数，有选错的得0分）
14. 氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压。

假设氧焊时，氧气从管口缓慢流出时，瓶内外温度始终相等且保持不变，氧气分子之间的相互作用不计。

则在氧焊过程中瓶内氧气
A ．分子总数减少，内能不变
B ．密度减小，分子平均动能增大
C ．吸收热量，对外做功
D ．单位时间内分子对氧气瓶单位面积的碰撞次数增加
15. 如图，倾斜放置的、互相平行的光滑导轨P 、Q 的一端间连接
有一电源，现加一匀强磁场使与光滑导轨P 、Q 都垂直的直导线MN 静止在导轨上，要求所加磁场磁感应强度最小，则磁场方向应该 A. 垂直导轨P 、Q 所在平面向上 B. 水平向左 C. 垂直导轨P 、Q 所在平面向下 D. 竖直向上 16. 如图，正方形区域abcd 中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。

一个可以不计重力的带正电的粒子从ad 边的中点m 沿着既垂直于ad 边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab 边中点
n
则这个粒子射出磁场的位置是 A. 在b 、n 之间某点 B. 在n 、a 之间某点 C. a 点 D. 在a 、m 之间某点 17. 如图所示，R 0为热敏电阻（温度降低电阻增大），D 为理想二极 管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），C 为平行板电容器，C 有一带电液滴刚好静止，M
点接地。

下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是
A. 变阻器R 的滑动头p 向上移动
B. 将热敏电阻R 0加热
C. 开关K 断开
D. 电容器C 的上极板向上移动
18. 如图所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab =U bc ，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、R 、Q 是这条轨迹上的三点，R 同时在等势面b 上，据此可知 A. 三个等势面中，c 的电势最低
B. 带电质点在P 点的电势能比在Q 点的小
C. 带电质点在P 点的动能与电势能之和比在Q 点的小
D. 带电质点在R 点的加速度方向垂直于等势面b 19. 水平抛出一小球，t 秒末速度方向与水平方向的夹角为θ1，(t+Δt )秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2，忽略空气阻力作用，则小球的初速度大小是
A. g Δt (cos θ2－cos θ1)
B. g Δt/(cos θ2－cos θ1)
C. g Δt/(tan θ2－tan θ1)
D. g Δt (tan θ2－tan θ1)
20. 2008年9月25日，我国利用“神舟七号”飞船将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名宇航员送入太空。

假设宇航员测出自己绕地球做匀速圆周运动的周期为T ，已知飞船离地高度为H ，地球半径为R ，则根据T 、H 、R 和引力常量G ，能计算出的物理量是
A. 太阳的质量
B. 地球的平均密度
C.飞船所需的向心力
D.飞船线速度的大小
21. 图甲为一列简谐横波在t = 0.1 s 时刻的波形图，P 是平衡位置为x = 0.5 m 处质点，Q 是x = 2 m 处质点；图乙为质点Q 的振动图象。

则 A ．经过0.15s ，波沿x 轴的正方向传播了3 m B ．在t =0.35s ，质点P 的速度大于Q 的速度 C ．在t =0.55s ，质点P 运动方向沿y 轴负方向
- P M N θ θ Q c b
D．在t = 0.75 s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
第Ⅱ卷
注意事项：
答第Ⅱ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号用钢笔或圆珠笔（蓝、黑色）写在答题卷密封线内相应的位置。

答案写在答题卷上，不能答在试题卷上。

22．(18分)
（1）绵阳市某中学的物理研究性学习小组用如图所示的装置验
证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”。

给定的器材有：一倾角可以调节的很光滑的长斜面、小车、秒表、
刻度尺。

完善以下实验步骤：
①在斜面上方确定一个点A1，用刻度尺测量A1与斜面底端A2之间的距离s。

②让小车自A1点从静止开始下滑至A2点，记下所用的时间t，则小车的加速度a＝_____。

③用刻度尺测量A1相对于A2的高h。

已知小车质量为m，当地的重力加速度为g，则小车所受的合外力F＝______。

④改变斜面倾角，然后重复上述②③的测量。

⑤用图象处理所得到的数据。

要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一结论，如果以h为横坐标，得到的图线是一条过原点的直线，则纵坐标是______。

（2）绵阳市某中学的物理“小制作”小组装配了一台“5V,0.5A”的小直流电动机，线圈内阻小于1Ω。

现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内，输出功率与输入电压的关系，学校实验室提供的器材有：
直流电源E，电压6V，内阻不计；
小直流电动机M；
电压表V1，量程0～0.6V，内阻约3kΩ；
电压表V2，量程0～6V，内阻约15kΩ；
电流表A1，量程0～0.6A，内阻约1Ω；
电流表A2，量程0～3A，内阻约0.5Ω；
滑动变阻器R，0～10Ω，2A；
电键一只S，导线若干。

①首先要比较精确测量电动机的内阻r。

根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，通过调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选________。

若电压表的示数为0.1V，电流表的示数为0.2A，则内阻r＝______Ω，这个结果比真实值偏______(选填“大”或“小”)。

②在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。

（标明所选器材的符号）
③当电压表的示数为4.5V时，电流表示数如图所示，此时电动机的输出功率是____W。

23．（14分）如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d1，区域II内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2，区域宽度为d2，磁场方向垂直纸面向里，
电场方向竖直向下。

一质量为m、带电量为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域II后做匀速圆周运动，从区域II右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了60°，重力加速度为g。

求：
（1）区域I和区域II内匀强电场的电场强度E1、E2的大小？
（2）区域II内匀强磁场的磁感应强度B的大小？
24．（18分）如图所示，粗糙斜面与光滑水平面平滑连接，滑块
1
块B 质量为m 2＝3kg ，二者都可视为质点，B 的左端连接一轻质弹簧。

若A 在斜面上受到F =2N ，方向沿斜面向上的恒力作用时，恰能沿斜面匀速下滑，现撤去F ，让A 在距斜面底端L =1m 处从静止开始滑下。

弹簧始终在弹性限度内。

g ＝10m/s 2。

求：
（1）A 到达斜面底端时速度v 是多大?
（2）从滑块A 接触弹簧到弹簧第一次获得最大弹
性势能的过程中，弹簧对A 的冲量I 大小和方向? 弹簧
的最大弹性势能E Pm 是多大?
25.（22分）如图所示，在绝缘水平面上的P 点放置一个质量为0.02=A m kg 的带负电滑块A ，带电荷量6100.1－⨯=q C 。

在A 的左边相距9.0=l m 的Q 点放置一个不带电的滑块B ，质量为0.04=B m kg ，滑块B 距左边竖直绝缘墙壁s ＝0.15m 。

在水平面上方空间加一方向水平向右的匀强电场，电场强度为5100.4⨯=E N/C ，使A 由静止释放后向左滑动并与B 发生碰撞，碰撞的时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动，与墙壁发生碰撞时没有机械能损失，两滑块都可以视为质点。

已知水平面OQ 部分粗糙，其余部分光滑，两滑块与粗糙水平面OQ 间的动摩擦因数均为μ=0.50，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s 2。

求：
（1）A 经过多少时间与B 相碰？相碰结合后的速度是多少？
（2）AB 与墙壁碰撞后在水平面上滑行的过程中，离开墙壁的最大距离是多少？
（3）A 、B 相碰结合后的运动过程中，由于摩擦而产生的热是多少？通过的总路程是多少？
绵阳市高2009级第二次诊断性考试（答案）
二、本题包括8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6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

14.C 15.A 16.D 17.BC 18.D
19. C 20.BD 21.B
第Ⅱ卷
22．（每空2分，电路图4分）
（1）22t s ；s h mg , 21t （或22t s ，222t
s ，222mgt s ，22
mgt s ）。

（2） ① V 1，0.5，小；
② 如图（只要不是分压接法或电流表外接得0分；是分压接
法和电流表外接，V 2和A 1都错得2分，有一个错得3分）；
③ 1.72。

23．解：（1）微粒在区域I 内水平向右做直线运动，则在竖直方向上有
mg qE =︒45sin 1 ··················（2分） 解得q
mg E 21=···················（1分） 微粒在区域II 内做匀速圆周运动，则在竖直方向上有
2qE mg =······················（2分）
q
mg E =2 ······················（1分） （2）设微粒在区域I 内水平向右做直线运动时加速度为a ，离开区域I 时速度为v ，在区域II 内做匀速圆周运动的轨道半径为R ，则
m qE a ︒=45cos 1
·················（1分） 122ad =υ ··················（1分） （或2112
145cos υm d qE =⨯︒··········（2分）） 260sin d R =︒···················（2分）
R
m B q 2υυ=·····················（2分） 解得2
312gd qd m B =·················（2分） 24．解：（1）A 在外力作用下恰能匀速下滑，设A 与斜面之间的动摩擦因数为μ，则 F g m g m +=θμθcos sin 11············（3分）
当A 从静止开始下滑时，由动能定理21112
1)cos sin (υθμθm L g m g m =-··（3分） 解得v ＝2 m / s ····················（2分）
（2）当A 、B 速度相同时，弹簧的弹性势能最大，设A 、B 的共同速度为v 1，则 1211)(υυm m m +=·················（2分）
由动量定理有υυ111m m I -=············（2分）
=I －1.5 N ·s ，方向水平向左。

·········（2分） 弹簧的最大弹性势能212121)(2
121υυm m m E pm +-=·····（2分）
J 5.1=pm E ·····················（2分）
25．解：（1）由于PQ 部分光滑，滑块A 只在电场力作用下加速运动，设经时间t 与B 相碰，A 与B 相遇前的速度大小为v 1，结合后的共同速度大小为v 2，则
212
1υm qEl = ··················（2分） 01-=υm qEt ···················（2分）
解得3.0=t s ····················（1分）
0.61=υm / s
滑块A 、B 碰撞的过程中动量守恒，即21)(υυB A A m m m +=····（2分）
0.22=υm / s ·······················（1分）
（2）两滑块共同运动，与墙壁发生碰撞后返回，第一次速度为零时，两滑块离开墙壁的距离最大，设为1L ，在这段过程中，由动能定理得
221)(2
10)(2)(υμB A B A m m g m m s s L qE +-=+-－－······（3分） 解得522.01=L m ····················（1分）
（3）由于4.0=qE N ，3.0)(=+g M m μN ，g M m qE )(+>μ，即电场力大于滑动摩擦力，AB 向右速度为零后在电场力的作用下向左运动，最终停在墙角O 点处，设由于摩擦而产生的热为Q ，由能量守恒得
18.0)(2
122=++=υB A m m qEs Q J ············（2分） 设AB 第二次与墙壁发生碰撞后返回，滑块离开墙壁的最大距离为)(122L L L <，假设L 2＜s ，在这段过程中，由动能定理得00)()()(221-=++-L s g m m L L qE B A μ－
解得L 2≈0.064m
L 2＜s ＝0.15m ，符合假设，即AB 第二次与墙壁发生碰撞后返回停在Q 点的左侧，以后只在粗糙水平面OQ 上运动。

·················（2分）
设在粗糙水平面OQ 部分运动的总路程s 1，则1)(gs m m Q B A +=μ······（2分） s 1＝0.6m ·······························（1分） 设AB 相碰结合后的运动过程中通过的总路程是s 2，则
)(2112s L s s -+＝···························（2分） 75.02＝s m ······························（1分） 另解：(2)从Q 点到与墙壁发生碰撞后返回Q 点，设返回Q 点时速度为v 3，则
))((2
1)(22223υυμ-+=+B A B A m m g m m s －············（2分） 13=υm/s 。

过Q 点向右还能运动s 1，则231)(2
10υB A m m qEs +-=-··（1分） s 1＝0.075m 。

225.011=+=s s L m ···········（1分）
(3) 设AB 靠近墙壁过程的加速度为a 1， 远离墙壁过程的加速度为a 2，则
=1a 5/3m/s 2，=2a 35/3m/s 2·················（1分）
设第三次、第四次……第n 次与墙壁发生碰撞后返回，滑块离开墙壁的最大距离分别为L 3、L 4…L n ，则第二次返回与第三次远离过程中322122L a L a =···（1分）
同理得,224231L a L a =,225241L a L a =……，n n L a L a 21122=-·····（1分） 223422213)7
1(71,71L L L L L a a L ====∴，……，22)71(L L n n -=··（1分） AB 相碰结合后的运动过程中通过的总路程是
++++321(2L L L s s ＝总……)n L
⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅⋅⋅⋅⋅++++++=-23221)71()71()71(7112n L L s =75.0m (2)。