上海市金山区届高三上学期期末教学质量调研物理试题 Word版含答案.docx
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上海市金山区届高三上学期期末教学质量调研物理试题Word版含答案
金山区2012学年第一学期期末考试
高三物理试卷(一模)
2013.1
考生注意:
1.本卷计算中,g均取l0m/s2。
2.本卷22题分为22A和22B,全体考生应任选其一答题;若同时选做22A、22B两题,阅卷时只以22A题的得分计入总分。
一、单项选择题(共16分,每小题2分。
每小题只有一个正确选项。
)
1.最先发现通电导线的周围存在磁场的物理学家是()
(A)法拉第(B)安培(C)奥斯特(D)特斯拉
2.以下几种典型电场的电场线中,a、b两点电场强度和电势均相等的是()
3.有关分子动理论的说法正确的是()
(A)物质是由大量原子组成的
(B)红墨水的扩散实际上是墨水分子的无规则运动过程
(C)布朗运动的原因是悬浮颗粒永不停息的无规则运动
(D)分子间存在相互作用力,分子力的大小与分子间距有关
4.如图所示A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号,Z表示该门电路输出端的信号,则根据它们的波形可以判断该门电路是()
(A)非门(B)与非门
(C)与门(D)或门
5.自由下落的物体,其动能与位移的关系如图所示。
则图中直线的斜率表示该物体的()
(A)质量(B)机械能
(C)重力大小(D)重力加速度大小
6.一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大,则在这段时间内()
(A)振子的速度逐渐增大(B)振子的位移逐渐增大
(C)振子正在向平衡位置运动(D)振子的速度方向与加速度方向一致
7.如图所示,S是波源,MN是带孔的挡板,其中M固定,N可以上下移动,为了使原来振动的A点停止振动,可采用的办法是()
(A)减小波源S的频率(B)波源S向右移动靠近小孔
(C)减小波源S的波长(D)挡板N上移一点
8.如图所示,空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中,筒中液面与A点齐平。
现缓慢将其压到更深处,筒中液面与B点齐平,不计气体分子间相互作用,且筒内气体无泄漏。
下列图像中能体现筒内气体从状态A到B变化过程的是()
二、单项选择题(共24分,每小题3分。
每小题只有一个正确选项。
)
9.汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶,若受到的阻力大小不变,则它的牵引力F和加速度a的变化情况是()
(A)F逐渐减小,a也逐渐减小(B)F逐渐增大,a逐渐减小
(C)F逐渐减小,a逐渐增大(D)F逐渐增大,a也逐渐增大
10.一节普通干电池在接通的电路中作为电源使用,对电池上标有“1.5V”这一数据的正确理解是()
(A)电池正负两极之间电压1.5V
(B)若对1Ω的外电阻供电,流过电池的电流强度是1.5A
(C)每经过1C的电量,有1.5J的其他能量转为电能
(D)每经过1C的电量,有1.5J的电能转为其他能量
11.质量为lkg的小球从空中某处自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,则()
(A)小球下落时离地面的高度为0.45m
(B)小球在0.8s内的路程为0.8m
(C)小球第一次反弹后的加速度大小为10m/s2
(D)小球与地面碰撞过程中速度的变化量的大小为2m/s
12.如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为θ,则物体A、B的质量之比mA∶mB等于()
(A)cosθ∶1(B)1∶cosθ(C)tanθ∶1(D)1∶sinθ
13.如图,注有水银的玻璃杯侧面底部装一导体柱与电源负极相连,条形磁铁竖直固定在玻璃杯底部中心,磁铁上方O点通过绝缘支架吊一可自由转动的直铜棒,其上端与电源正极相连,下端浸入水银中。
由于水银的密度比铜大,铜棒静止时处于倾斜状态。
闭合开关S,铜棒、水银、导体柱和电源就构成了一个回路,可观察到的现象是()
(A)铜棒会以磁铁棒为轴转动
(B)与闭合S前相比,铜棒与竖直方向的夹角不变且仍静止
(C)与闭合S前相比,铜棒与竖直方向的夹角会减小但仍可静止
(D)与闭合S前相比,铜棒与竖直方向的夹角会增大但仍可静止
14.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统。
质量比约为7:
1,同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。
由此可知,冥王星绕O点运动的()
(A)轨道半径约为卡戎的1/7(B)角速度大小约为卡戎的1/7
(C)线速度大小约为卡戎的7倍(D)向心力大小约为卡戎的7倍
15.如图,竖直向上的匀强电场中,有一质量为m的带正电小球,施加拉力F使小球向上加速运动一段距离,在此过程中拉力、重力和电场力所做功的绝对值分别为W1、W2和W3,不计空气阻力,则小球()
(A)电势能增加了W3(B)重力势能减小了W2
(C)动能增加了W1+W2+W3(D)机械能增加了W1+W3
16.质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动,图中的两条直线表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情形下的v-t图像,则下列说法正确的是()
(A)水平拉力大小可能等于0.3N
(B)水平拉力大小一定等于0.1N
(C)物体受到的摩擦力大小一定等于0.1N
(D)物体受到的摩擦力大小一定等于0.2N
三、多项选择题(共16分,每小题4分。
每小题有二个或三个正确选项。
全选对的,得4分;选对但不全的,得2分;有选错或不答的,得0分。
)
17.一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0开始沿y轴负方向起振,如图所示是t=0.2s末x=0至4m范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出。
已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰,则下列判断中正确的是()
(A)这列波的周期为0.2s,振幅为10cm
(B)这列波的波长为8m,波速为40m/s
(C)t=0.7s末,x=10m处质点的位置坐标为(10m,10cm)
(D)t=0.7s末,x=24m处的质点加速度最大且沿y轴负方向
18.如图为竖直放置的粗细均匀的两端封闭的细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,A初始温度低于B的初始温度。
使A、B升高相同温度达到稳定后,A、B两部分气体压强变化量分别为pA、pB,对液面压力的变化量分别为FA、FB,则()
(A)水银柱向上移动了一段距离(B)FA<FB
(C)pA>pB(D)pA=pB
19.如图所示,斜面上固定有一与斜面垂直的挡板,另有一截面为1/4圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上,半径与甲相等的光滑球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态。
现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向向下移动,移动过程中甲、乙始终保持平衡。
则在此过程中()
(A)推力F变小
(B)挡板对乙球的弹力变大
(C)甲对斜面的压力不变
(D)乙球对物体甲的弹力变大
20.在如图所示电路中,圈①、②处可以接小灯泡、电压表(为理想电表)。
电源电动势ε、内阻r保持不变,定值电阻R1=R2=R3=r,小灯电阻RL=r,下列说法中正确的是()
(A)要使电源总功率较大,则应该①接电压表,②接小灯泡
(B)要使电源输出功率较大,则应该①接小灯泡,②接电压表
(C)要使路端电压较大,则应该①接小灯泡,②接电压表
(D)要使闭合电路中电源效率较高,则应该①接小灯泡,②接电压表
四、填空题(共20分,每空格2分。
)
21.右图为小车做直线运动的s-t图,则小车在BC段做______运动,图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。
22A.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动,质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左运动,它们相碰后,甲球以速度8m/s被弹回,求此时乙球的速度大小为m/s,方向。
22B.2011年11月3日,中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。
神舟八号飞船离地面346.9km处圆轨道速度(选填“大于”或“小于”)离地面200km处圆轨道速度;假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时,离地高度为H,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,则神舟八号的运行速度为。
23.如图所示电路中,电源电动势E=2V,内阻r=2Ω,R1=4Ω,
R2=6Ω,R3=3Ω。
若在C、D间连一个理想电流表,其读数是
A;若在C、D间连一个理想电压表,其读数是V。
24.如图为悬挂街灯的支架示意图,横梁BE质量为6kg,重心在其中点。
直角杆ADC重力不计,两端用铰链连接。
已知BE=3m,BC=2m,∠ACB=30°,横梁E处悬挂灯的质量为2kg,则直角杆对横梁的力矩为N·m,直角杆对横梁的作用力大小为_______N。
25.如图a所示,倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上,小球从高为H(2h>H>h)的某处自由下落,与斜面碰撞(无能量损失)后做平抛运动。
若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是(用符号表示);若测得x=1m时,小球平抛运动的水平射程s最大,且水平射程的平方s2与x关系如图b所示,则斜面的高h应为m。
五、实验题(共24分,答案写在题中横线上的空白处或指定位置。
)
26.(4分)如图为“描绘电场等势线”的实验装置,在导电纸上平放两个圆柱形电极A和B,分别与直流电源的正、负极接好。
(1)本实验中使用的是传感器。
(2)以A、B连线为x轴,A、B连线的中垂线为y轴,将与传感器正极相连的探针固定于x轴上a点,另一探针在导电纸上移动,当移动到某点传感器示数为负,则这点电势(选填“高”、“低”或“等”)于a点。
27.(4分)“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度(实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认),求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能与动能转化时的规律。
(1)实验时,把点作为了零势能点。
(2)(单选)若实验测得D点的机械能明显偏大,造成该误差的原因可能是()
(A)摆锤在运动中受到空气阻力的影响(B)光电门没有放在D点
(C)摆锤在A点不是由静止释放的(D)摆锤释放的位置在AB之间
28.(6分)某同学用烧瓶与玻璃管等器材制作了如图所示的简易测温装置,他用一小滴水银(即忽略水银产生的压强)封闭一定质量的气体,并将竖直管如图细分100个等分刻度。
该同学将两天的数据记录在下表内。
观察时间
第一天
第二天
6:
00
8:
00
10:
00
12:
00
6:
00
8:
00
10:
00
实际温度(°C)
8
10
11
13
8
10
12
水银滴所在刻度
24
34
39
49
21
30
39
(1)由第一天数据推断,该测温装置能测量的最高温度为________°C。
(2)(多选)发现第二天与第一天在同温下水银滴所在刻度不一致,分析产生此现象的原因可能是()
(A)外界大气压变大(B)外界大气压变小
(C)烧瓶内气体质量减小(D)测量时整个装置倾斜
29.(10分)在“测定直流电动机的效率”实验中,用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
(1)根据电路图完成实物图的连线;
(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电动机的电流I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
2.5
所提重物的重力Mg/N
0.8
2.0
4.0
6.0
6.5
重物上升时间t/s
1.4
1.65
2.1
2.7
∞
计算电动机效率η的表达式为________(用符号表示),前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是________;可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。
六、计算题(共50分)见答题卷
30.(10分)底面积S=40cm2、高l0=15cm的圆柱形气缸开口向上放置在水平地面上,开口处两侧有挡板,如图所示。
缸内有一可自由移动的质量为2kg活塞封闭了一定质量的理想气体,不可伸长的细线一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A。
开始时,气体温度t1=7℃,活塞到缸底的距离l1=10cm,物体A的底部离地h1=4cm,对气缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升。
已知大气压p0=1.0×105Pa,试求:
(1)物体A刚触地时,气体的温度;
(2)活塞恰好到达气缸顶部时,气体的温度。
31.(12分)如图,将质量m=2kg的圆环套在与水平面成37角的直杆上,直杆固定不动,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间动摩擦因数=0.5,对环施加一个竖直向上的拉力F,使环由静止开始运动,已知t=1s内环通过的位移为0.5m。
(1)若环沿杆向下运动,求F的大小;
(2)若环沿杆向上运动,且t=1s时撤去拉力,求环沿杆向上运动过程中克服摩擦力做功的大小。
32.(14分)半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有两个质量分别为m和
m的小球A和B。
A、B之间用一长为
R的轻杆相连,如图所示。
开始时,A、B都静止,且A在圆环的最高点,现将A、B释放,试求:
(1)B球到达最低点时的速度大小;
(2)B球到达最低点的过程中,杆对A球做的功;
(3)B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置。
33.(14分)在平行金属板间的水平匀强电场中,有一长为L的轻质绝缘棒OA,其一端可绕O点在竖直平面内自由转动,另一端A处有一带电量为-q且不计重力的小球,质量为m的绝缘小球固定在OA棒中点处,当变阻器滑片在P点处时,棒静止在与竖直方向成30°角的位置,如图所示。
已知此时BP段的电阻为R,平行金属板间的水平距离为d。
(1)求此时金属板间电场的场强大小E;
(2)若金属板旋转△α=30°(图中虚线表示),并移动滑片位置,欲使棒与竖直方向的夹角不变,BP段的电阻应调节为多大?
(3)若金属板不转动,将BP段的电阻突然调节为
R,带电小球初始位置视为零势能点,求带电小球电势能的最小值。
金山区2012学年第一学期期末考试
高三物理参考答案
一~三、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
C
B
D
D
C
B
C
C
9
10
11
12
13
14
15
16
A
C
C
B
A
A
D
B
17
18
19
20
AB
AD
AC
ACD
四、(20分)填空题。
每空格2分。
21、匀速,1.6~1.922A、3.9,水平向左22B、小于,
23、1/6,124、150,15025、h>x>h-
H,4
五、(24分)实验题
26、
(1)(2分)电压
(2)(2分)高
27、
(1)(2分)D
(2)(2分)C
28、
(1)(2分)23.2
(2)(4分)AC
29、
(1)(2分)如右图
(2)(2分)
,(2分)74%
(3)(2分)0,(2分)2.4
六、计算题
30、(10分)
解:
(1)初始活塞受力平衡:
P0S+mg=P1S+T,T=mAg
被封闭气体压强P1=P0+
=…=0.8×105Pa(2分)
初状态:
V1=l1S,T1=280K
A触地时:
P1=P2,V2=(l1+h1)S,T2=?
等压变化,
=
(2分)
代入数据,得T2=392K,即t2=119℃(1分)
(2)活塞恰好到顶部时,P3=P0+
=…=1.05×105Pa(2分)
V3=l0S,T3=?
根据理想气体状态方程,
=
(2分)
代入数据,得T3=551.25K,即t2=278.25℃(1分)
31、(12分)
解:
(1)环做匀加速运动,a=
=1m/s2(2分)
向下运动时,F<mg,据牛二:
(mg-F)sin37-(mg-F)cos37=ma(2分)
代入数据得,F=10N(1分)
(2)向上运动时,F>mg,据牛二:
(F-mg)sin37-(F-mg)cos37=ma
代入数据得,F=30N(2分)
即若环沿杆向上运动,f1=(Fcos37-mgcos37)=…=4N
1s内克服摩擦力做功W1=f1s1=…=2J(2分)
撤去力F后,f2=mgcos37=…=8N
环减速上升,a2=gsin37+gcos37=…=10m/s2
s2=
=…=0.05m,W2=f2s2=…=0.4J(2分)
向上运动中克服摩擦力做功为W=W1+W2=2.4J(1分)
32、(14分)
解:
(1)系统机械能守恒,mAgR+mBgR=
mAvA2+
mBvB2(2分)
vA=vB(2分)
得,vB=
(1分)
(2)根据动能定理,mAgR+W=
mAvA2(2分)
vA=
(2分)
得,W=0(1分)
(3)设B球到右侧最高点时,OB与竖直方向夹角为θ,圆环圆心处为零势能面。
系统机械能守恒,mAgR=mBgRcosθ-mAgRsinθ(2分)
代入数据得,θ=30(2分)
33、(14分)
解:
(1)轻杆力矩平衡:
EqLcos30=mg
Lsin30(2分)
场强大小E=
(1分)
(2)金属板间电势差U=Ed=
(1分)
金属板旋转30°后平衡,E′qLcos60=mg
Lsin30
E′=
(1分)
板旋转后,板距d′=dcos30,U′=E′d′=
(2分)
金属板间电势差与变阻器BP电阻成正比,
=
(1分)
得R′=
R(1分)
(3)电阻调节为
R后,E′′=
,F′′=
mg(1分)
带电小球到达最右端时电势能最小,此时速度为零
设小球速度为零时,杆与竖直角度为θ
根据动能定理,
mgL(sinθ-sin30)-mg
L(cos30-cosθ)=0(2分)
由题意可得,θ=60(1分)
电场力做功的最大值Wm=
mgL(sin60-sin30)=
mgL
即电势能的最小值εm=-
mgL(1分)
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