黑龙江卷 科学 2009届学考实验班卷

黑龙江卷科学2009届学考实验班卷考试时长：90分钟总分：100分命题人：黑龙江省实验中学科学教研组一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）【运动学】一个质点沿直线运动，其位移随时间变化的函数关系为（式中以米为单位，以秒为单位）。关于该质点的运动情况，下列说法正确的是A.质点一直向正方向运动B.质点在第2秒末速度为零C.质点在前2秒内的位移为4米D.质点的加速度大小为【牛顿运动定律】如图所示，质量为的木板放在光滑水平面上，质量为的木块放在木板上。现用水平恒力推木板，木块与木板保持相对静止一起向右加速运动。下列说法正确的是A.木块受到的摩擦力方向向左B.水平恒力与木块受到的摩擦力是一对作用力与反作用力C.木板对木块的摩擦力大小等于D.木块对木板的摩擦力大小等于【能量守恒】质量为的物体从高处自由落下，不计空气阻力，重力加速度取。物体下落过程中，下列说法正确的是A.重力势能减少B.动能增加C.重力做功的功率为D.重力势能与动能之和保持不变【静电场】在空间中存在一个匀强电场，电场强度方向水平向右。一个带正电的粒子（不计重力）以一定的初速度垂直于电场线方向射入电场，其运动轨迹如图所示。关于该粒子的运动，下列说法正确的是A.粒子一定带负电B.粒子的加速度大小不变C.粒子的电势能逐渐减小D.粒子的动能和电势能之和保持不变【磁场】一束带电粒子以相同的速率垂直射入磁感应强度为的匀强磁场中，粒子在磁场中做匀速圆周运动。若粒子的质量为，电荷量为，则其轨道半径的大小为A.B.C.D.【电磁感应】一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交流电动势的瞬时值表达式为。当（为周期）时，线圈中的磁通量变化率的大小为A.B.C.D.【光学】光从空气射入玻璃中，发生折射现象。若入射角为，折射角为，则玻璃的折射率为A.B.C.D.【原子物理】氢原子从能级跃迁到能级时，发射的光子的能量为A.B.C.D.【万有引力】某行星的质量为，半径为，引力常量为。若在该行星表面附近发射一颗环绕其做匀速圆周运动的卫星，该卫星的运动速度大小为A.B.C.D.【波粒二象性】关于光的波粒二象性，下列说法正确的是A.光的衍射现象证明了光的波动性B.光电效应证明了光的粒子性C.红外线的波长比紫外线的波长长，所以红光的能量一定比紫外光的能量大D.光子在介质中的传播速度比在真空中的传播速度大二、填空题（本大题共6小题，每小题5分，共30分。把答案填在题中的横线上）【热学】分子动理论指出，物质是由大量分子组成的。在标准状况下，1mol的任何气体所占的体积约为，这说明了分子的体积是的（选填“巨大”或“微小”）。【机械振动】一个单摆的摆长为，在地球表面附近做简谐运动，其周期为s。（取，）【传感器】某热敏电阻的阻值随温度升高而减小。若将其接入如图所示的电路中，电源电压不变，当温度升高时，电压表的示数将（选填“增大”或“减小”）。【电学】一个平行板电容器的电容为，所带电荷量为，两极板间的电势差为，则、、三者之间的关系式为。【电磁感应】如图所示，导体棒在金属导轨上向右滑动切割磁感线，产生的感应电动势为。若将导轨间距增大，其他条件不变，则感应电动势将（选填“增大”、“不变”或“减小”）。【机械波】一列横波在时刻的波形如图所示，此时质点正在向上运动。若波速为，则该波的传播方向是，频率为Hz。三、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）【力学】物体的速度越大，所受的合外力一定越大。【电学】电荷在电场中移动时，电场力一定做正功。【光学】光从水中射向空气时，入射角小于折射角，一定不会发生全反射。【热学】物体的内能越多，温度一定越高。【原子物理】粒子散射实验结果表明，原子核有一个带正电且几乎集中了原子全部质量的核。四、简答题（本大题共3小题，共20分。要求写出必要的文字说明、公式和计算过程）【实验探究】（6分）在“探究加速度与物体所受合外力的关系”的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置。实验中，为了使砂和砂桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，应采取的措施是。实验中，某同学在实验纸上描出的点迹如下图所示（图中点为释放小车时的点）。为了计算小车的加速度，他采用了“逐差法”计算。若相邻计数点间的时间间隔为，则小车的加速度。若实验中砂和砂桶的总质量为，小车的质量为，根据实验数据绘出的图像是一条过原点的直线，该直线的斜率表示。【气体状态】（7分）如图所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，竖直插入水银槽中，管内封有一定质量的理想气体。管内水银柱的高度为，外部大气压强为（假定温度保持不变）。若将玻璃管缓慢向上提起一段距离，则管内气体的体积将_（选填“增大”、“减小”或“不变”），此时管内气体的压强与的关系是。【电磁感应】（7分）如图所示，平行金属导轨倾斜放置，间距为，电阻不计。上端连接一个电阻为的定值电阻。导体棒质量为，电阻为，与导轨接触良好，整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。导体棒由静止开始下滑，达到稳定速度后继续下滑。达到稳定速度时，导体棒受到的安培力大小为多少？达到稳定速度时，导体棒的功率为多少？在下滑过程中，电阻上产生的焦耳热是多少？五、论述题/分析题（本大题共2小题，共20分。要求有充分的论证过程）【综合分析题】（10分）如图所示，在竖直平面内有一半径为的光滑半圆形轨道，其底部与水平轨道平滑连接。一个质量为的小物体（可视为质点）从水平轨道上的点以初速度滑向半圆形轨道。已知点到半圆形轨道最低点的水平距离为，物体与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为。若满足一定条件，物体能够通过半圆形轨道的最高点而不脱离轨道，求的最小值。若满足上述条件，求物体滑回水平轨道上时的最终速度的大小。【复杂物理模型】（10分）如图所示，空间中存在一个水平向右的匀强电场，场强大小为，一个质量为、电荷量为的小球从点以初速度垂直于电场线方向射入电场。小球在电场中做类平抛运动，经过一段时间后到达点，此时小球的速度方向与电场线成角。求小球从点运动到点的时间。求、两点间的电势差。若在点附近放置一个垂直于电场线的挡板，小球以相同的初速度垂直于挡板射入，小球撞击挡板后以原速率反弹，求小球返回点的时间。一、选择题B（解析：，时；位移，时；加速度。）D（解析：，解得。木板对木块的摩擦力方向向右，大小为。）B（解析：下落高度，动能增加量等于重力势能减少量，即。重力做功功率。）D（解析：带正电粒子向右偏，电场力向右，说明电场线向右。电场力做负功，电势能增加，动能减小。根据动能定理，动能和电势能之和守恒。）B（解析：洛伦兹力提供向心力，解得。）B（解析：，当时，最大，即。）A（解析：。计算选项，。最接近的是。）A（解析：，。）A（解析：，。）B（解析：光电效应直接证明粒子性。红光频率低，能量小。光在介质中速度小于真空光速。）二、填空题微小（解析：根据阿伏伽德罗常数和摩尔体积估算。）2（解析：。）增大（解析：温度升高，电阻减小，电路总电阻减小，电流增大，分压增大。）（解析：电容定义式。）增大（解析：，间距增大，感应电动势增大。）向右，0.5（解析：点向上运动，波向右传。，。）三、判断题×（解析：速度大时加速度可能为零。）×（解析：电场力方向与电场线方向相同时做正功，相反时做负功。）√（解析：从光密介质射向光疏介质，入射角小于折射角，且入射角，不满足全反射条件。）×（解析：内能是分子热运动动能和势能的总和，温度高意味着平均动能大，但分子数少可能总内能少。）√（解析：粒子散射实验结果。）四、简答题【实验探究】平衡摩擦力或减小砂和砂桶的质量。（2分）或或。（4分）或。（2分）【气体状态】增大，（注：高度指液面差）。（2分）更正：若向上提起，水银柱高度变小，管内气压增大（接近），体积增大。（3分）【电磁感应】设稳定速度为，安培力。受力平衡。解得。（3分）。（2分）根据能量守恒，重力做功等于回路产生的焦耳热。（2分）五、论述题【综合分析题】通过最高点不脱离轨道，临界条件是重力提供向心力：，解得。设最小值为。根据动能定理，从到，。解得。（6分）从回到，高度下降，克服摩擦做功。根据能量守恒，。代入，解得。（4分）【复杂物理模型】水平方向做匀速直线运动，。竖直方向做匀加速运动，。到达点时，速度与水平方向成，则，即，解得。