上海市虹口区高三物理一模卷.docx
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上海市虹口区高三物理一模卷
2015年1月上海市虹口区高三物理一模试卷及参考答案
2015.1
本试卷共11页,满分150分,考试时间120分钟。
本卷g均取10m/s2。
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.关于科学家的贡献,下列描述中正确的是()
(A)卡文迪什利用扭秤巧妙地测得静电力常量k的数值
(B)开普勒根据行星运动的规律,提出了万有引力定律
(C)伽利略通过对斜面实验结论的合理外推,得出了自由落体运动的规律
(D)法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转,发现了电流的磁效应
2.如图所示,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强()
(A)逐渐增大(B)逐渐减小
(C)始终不变(D)先增大后减小
3.一质点沿x轴做简谐运动,其振动图象如图所示。
在1.5s~2s的时间内,质点的速度v、加速度a的大小的变化情况是()
(A)v变大,a变大(B)v变小,a变小
(C)v变大,a变小(D)v变小,a变大
4.如图所示,水平地面上放着一堆圆木,关于圆木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法中正确的是()
(A)M处受到地面的弹力竖直向上
(B)N处受到其它圆木的弹力竖直向上
(C)M处受到地面的摩擦力沿MN方向
(D)N处受到其它圆木的摩擦力沿水平方向
5.2011年11月3日,我国发射的“天宫一号”目标飞行器与发射的“神舟八号”飞船成功进行了第一次无人交会对接。
假设对接前“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的轨道如图所示,虚线A代表“天宫一号”的轨道,虚线B代表“神舟八号”的轨道,下列说法中正确的是()
(A)“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率均大于7.9km/s
(B)“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率
(C)“天宫一号”的运行周期小于“神舟八号”的运行周期
(D)“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度
6.图示为用“与”门、蜂鸣器等元件组成的简易控制电路。
若蜂鸣器L不鸣叫,则电键S1、S2所处的状态为()
(A)S1断开,S2闭合(B)S1、S2都断开
(C)S1闭合,S2断开(D)S1、S2都闭合
7.以初速度v0竖直向上抛出一小球,小球所受空气阻力与速度的大小成正比。
下列图像中,能正确反应小球从抛出到落回原处的速度随时间变化情况的是()
8.如图(甲)所示,两个带电量分别为2q和-q的点电荷固定在x轴上,相距为2L。
下列图像中,能正确反映两个电荷连线上场强大小E与x关系的是()
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.某人平伸手掌托起一物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体向上抛出。
对此现象分析正确的是()
(A)手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
(B)物体离开手的瞬间,手对物体的作用力竖直向下
(C)物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
(D)物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
10.一单摆的摆球质量为m、摆长为l,球心离地心为r。
已知地球的质量为M,引力常量为G,关于单摆做简谐运动的周期T与r的关系,下列公式中正确的是()
(A)
(B)
(C)
(D)
11.如图所示,水平地面上一个倾角为θ的斜面体紧贴竖直墙壁,斜面体和墙壁之间再放一个质量为m的铁球,各接触面均光滑。
现对铁球施加水平推力F的作用,整个系统始终处于静止状态,下列说法中正确的是()
(A)斜面体对铁球施加的弹力一定大于mg
(B)斜面体对铁球施加的弹力可能小于mg
(C)水平推力逐渐增大时,铁球对斜面体施加的弹力一定增大
(D)水平推力逐渐增大时,斜面体对墙壁施加的弹力一定增大
12.如图所示,质量为m、长为L的直导线用两根轻质绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中。
当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,细线与竖直方向的夹角为θ。
则磁感应强度的方向和大小可能为()
(A)z正向,
tanθ(B)y正向,
(C)x正向,
tanθ(D)沿悬线向上,
sinθ
13.图示为竖直放置、上细下粗、两端封闭的玻璃细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同。
缓缓加热气体,使A、B升高相同温度,系统稳定后,A、B两部分气体对液面压力的变化量分别为∆FA和∆FB,压强变化量分别为∆pA和∆pB。
则()
(A)水银柱向下移动了一段距离(B)水银柱不发生移动
(C)∆FA<∆FB(D)∆pA=∆pB
14.如图(甲)所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,abcd所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环。
若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力,abcd区域内磁场的磁感强度随时间变化关系可能是()
15.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,移动过程中铅笔的高度始终不变。
铅笔移动到图中虚线位置时()
(A)橡皮的速度竖直向上
(B)橡皮水平方向的速度大小为vcosθ
(C)橡皮竖直方向的速度大小为vsinθ
(D)橡皮的速度可能小于v
16.图示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。
当质点R在t=0时刻的振动状态传播到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点正向y轴负方向运动。
关于这些质点平衡位置坐标的取值范围,正确的是()
(A)2cm≤x≤4cm(B)2.5cm<x<3.5cm
(C)2cm≤x<3cm(D)3cm<x≤4cm
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.如图所示,一根弹性绳上存在两个波源S1和S2,P点为两个波源连线的中点。
两个波源同时起振发出两个相向传播的脉冲波,已知两个脉冲波的频率分别为f1和f2(f1 下列说法中正确的是() (A)两列波相遇后,各自独立传播 (B)两列波同时到达P点 (C)两列波相遇时,发生干涉现象 (D)两列波相遇过程中,P点振幅可达(A1+A2) 18.如图所示,R0和R2为两个定值电阻,电源的电动势为E,内电阻为r,滑动变阻器的最大阻值为R1,且R1>(R0+r)。 现将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动,关于安培表A1、A2示数的变化情况,下列说法中正确的是() (A)A1示数不断减小 (B)A1示数先减小后增大 (C)A2示数不断增大 (D)A2示数先增大后减小 19.如图所示,一个由绝缘材料做成的曲线环水平放置,OAB为环的对称轴,A点位于环内,B点位于环外。 在A、B两点分别固定两个点电荷QA和QB,已知A点固定的电荷为正电荷,一个带正电的小球P穿在环上,可沿环无摩擦滑动。 给小球P以一定的初始速度,小球恰好沿环匀速率运动,下列判断中正确的是() (A)B点固定的电荷QB一定为正电荷 (B)B点固定的电荷QB一定为负电荷 (C)QA和QB产生的电场,在环上的电场强度处处相等 (D)QA和QB产生的电场,在环上的电势处处相等 20.如图所示,abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨,导轨间距为L,左右两端接有定值电阻R1和R2,R1=R2=R,整个装置处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。 质量为m、长度为L的导体棒MN放在导轨上,棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨与棒的电阻。 两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定,另一端同时与棒的中点连接。 初始时刻,两根弹簧恰好处于原长状态,棒获得水平向左的初速度v0,第一次运动至最右端的过程中R1产生的电热为Q,下列说法中正确的是() (A)初始时刻棒所受安培力的大小为 (B)棒第一次回到初始位置的时刻,R2的电功率为 (C)棒第一次到达最右端的时刻,两根弹簧具有弹性势能的总量为 (D)从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的电热大于 四.填空题(共20分,每小题4分。 ) 本大题中第22题为分叉题,分A、B两类,考生可任选一类答题。 若两类试题均做,一律按A类题计分。 21.如图所示,质量为m=0.3kg、边长为d=10cm的均质等边三角形导线框ABC,在A处用细线竖直悬挂于长度为L=30cm的轻杆的左端,轻杆的右端通过弹簧连接在地面上,离杆左端10cm处有一固定的转轴O。 现垂直于ABC施加一个水平向里的匀强磁场,磁感应强度B=10-2T。 在导线框中通以逆时针方向、大小为I=1A的电流,轻杆处于水平状态,则此时AB边所受安培力的大小为_______________N,弹簧对杆的拉力为________________N。 22A、22B选做一题 22(A).如图所示,光滑水平面上用轻绳连接质量分别为M和m的两个物体A和B。 初始时刻,物体A静止,物体B以初速度v0水平向右运动,绳子被拉紧时突然断裂,物体B的速度变为 v0,则物体A的速度变为_________________。 根据以上数据_________________求出此过程中系统损失的机械能(选填“能”或“不能”)。 22(B).“嫦娥号”登月飞船贴近月球表面的运动可以看作是匀速圆周运动,则维持飞船做匀速圆周运动的向心力是_________________。 若宇航员测出飞船绕月球运动一周的时间为T,则月球的平均密度为_________________。 23.图(甲)所示是利用激光测量转速的原理示意图。 图中圆盘可绕固定轴转动,圆盘边缘的侧面涂有一段很薄的反光材料。 当激光照射到反光材料时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将光信号转变成电信号,在电脑上显示出如图(乙)所示的图像。 已知图(乙)中每个小方格横向对应的时间为5.00×10-3s,则圆盘的转速为___________________r/s。 若圆盘半径为5cm,则反光涂层的长度为_________________cm。 (均保留3位有效数字) 24.质量为2kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.5的水平地面上,在水平拉力F的作用下,由静止开始运动,拉力做功W和物体位移s之间的关系如图所示。 物体位移为0.5m时加速度的大小a=_________________m/s2;从静止开始到运动3m的过程中,拉力的最大功率为_________________W。 25.如图所示,两个质量均为m、带电量均为+q的小球A和B,固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点上,直角边的长度为L,另一端点用光滑铰链固定在O点,整个装置可以绕经过O点、且垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动。 若在竖直平面内施加平行于框架的匀强电场,为使框架静止时OB边水平、OA边竖直(A在O点的正下方),则场强E的大小至少为_________________。 若匀强电场的方向竖直向上,场强大小为E′= ,并将A球的带电量改为-q,其余条件不变,将系统从图示位置由静止释放,则小球A的最大速度为_________________。 五.实验题(共24分) 26.(4分)在“研究回路中感应电动势的大小与磁通量变化快慢关系”的实验中(见图(甲),得到E- 图线如图(乙)所示。 (1)(多选题)在实验中需保持不变的是() (A)挡光片的宽度(B)小车的释放位置 (C)导轨倾斜的角度(D)光电门的位置 (2)将螺线管的匝数减少一半后重做该实验,在图(乙)中画出相应的实验图线。 27.(6分)在“使用DIS系统测量一节干电池的电动势和内阻”的实验中。 (1)滑动变阻器有两个可供选择: 变阻器A(20Ω,3A),变阻器B(500Ω,0.2A)。 实验中,变阻器选择__________________较为合适(选填“A”或“B”)。 (2)图中已经连接部分电路,请将电路补画完整。 (3)根据测量的数据作出U—I图像如图(乙)所示,由图像可以得出电池的电动势E=__________________V,内电阻r=__________________Ω。 28.(8分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。 实验步骤如下: ①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G; ②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细线和固定的弹簧秤相连,如图(甲)所示。 在A端向右缓缓拉动木板,待弹簧秤读数稳定后,将读数记作F; ③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①和②;实验数据如下表所示: G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.31 0.40 0.49 0.61 0.70 0.81 ④如图(乙)所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板的左端C处,细线跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度为h=40cm; ⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离为s=115cm。 完成下列作图和填空: (1)根据表中数据在给定的坐标纸(见答题卡)上作出F-G图线。 (2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ= _______________(保留2位有效数字)。 (3)滑块的最大速度vm=________________m/s。 (保留3位有效数字) 29.(6分)研究平抛物体运动的实验中,用相机拍出的照片如图所示。 图中下方是一把总长度为1米的米尺,O点是小球的抛出点,A、B、C是小球平抛轨迹上三个不同时刻的位置,OM是水平线,MN是竖直线,OA、OB、OC连线的延长线与MN交点的距离分别为y1和y2。 某同学用一把刻度尺在照片上量出米尺的长度为10cm,OM=40cm,y1=4.0cm,A、B、C三点在水平方向的间距x1=3.2cm,x2=6.4cm。 (1)若小球从A到B所用的时间为t,则经过B、C所用的时间为_________________。 (2)照片中的y2=_________________cm。 (3)小球水平抛出时的初始速度v0=_________________m/s。 六.计算题(共50分) 30.(10分)如图(甲)所示,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积为S=10-3m2,活塞的质量为m=2kg,厚度不计。 在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B下方汽缸的容积为1.0×10-3m3,A、B之间的容积为2.0×10-4m3,外界大气压强p0=1.0×105Pa。 开始时活塞停在B处,缸内气体的压强为0.9p0,温度为27℃,现缓慢加热缸内气体,直至327℃。 求: (1)活塞刚离开B处时气体的温度t2; (2)缸内气体最后的压强; (3)在图(乙)中画出整个过程中的p-V图线。 31.(12分)如图所示,光滑水平地面上有一质量M=5kg、足够长的木板,以v0=10m/s的初速度沿水平地面向右运动。 在长木板的上方安装一个固定挡板PQ(挡板靠近但不接触长木板),当长木板的最右端到达挡板正下方时,立即将质量m=lkg的小铁块贴着挡板的左侧无初速地放在长木板上,铁块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.5。 当木板向右运动s=1m时,又无初速地贴着挡板在第1个小铁块上放置第2个相同的小铁块,以后每当长木板向右运动s=1m就在铁块的上方再放置一个相同的小铁块,直到长木板停止运动(放到木板上的各个铁块始终被挡板挡住而保持静止状态)。 求: (1)第1个铁块放上后,木板的加速度; (2)放置第3个铁块的瞬间,长木板的速度; (3)长木板上最终叠放了多少个铁块? 32.(14分)如图(甲)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间的距离L=1m,定值电阻R1=6Ω,R2=3Ω,导轨上放一质量为m=1kg的金属杆,杆的电阻r=2Ω,导轨的电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向下。 现用一拉力F沿水平方向拉杆,使金属杆以一定的初速度开始运动。 图(乙)所示为通过R1中电流的平方I12随时间t的变化关系图像,求: (1)5s末金属杆的速度; (2)写出安培力的大小随时间变化的关系方程; (3)5s内拉力F所做的功。 33.(14分)当金属的温度升高到一定程度时就会向四周发射电子,这种电子叫热电子,通常情况下,热电子的初始速度可以忽略不计。 如图所示,相距为L的两块平行金属板M、N接在输出电压恒为U的高压电源E2上,M、N之间的电场近似为匀强电场,a、b、c、d是匀强电场中四个均匀分布的等势面,K是与M板距离很近的灯丝,电源E1给K加热从而产生热电子。 电源接通后,电流表的示数稳定为I,已知电子的质量为m、电量为e。 求: (1)电子达到N板瞬间的速度; (2)电子从灯丝K出发达到N板所经历的时间; (3)电路稳定的某时刻,M、N之间运动的热电子的总动能; (4)电路稳定的某时刻,c、d两个等势面之间具有的电子数。 虹口区2014学年度第一学期高三年级物理学科 期终教学质量监控参考答案与评分标准 一.单项选择题(每小题2分,共16分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C A D A B C A C 二.单项选择题(每小题3分,共24分) 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 D B A B C B C C 三.多项选择题(每小题4分,共16分。 错选不得分,漏选得2分) 题号 17 18 19 20 答案 AB BC BD ACD 四.填空题(每小题4分,共20分) 21.答案: 10-3,1.5(每空格2分) 22(A).答案: ;能(每空格2分) 22(B).答案: 月球对飞船的引力; (每空格2分) 23.答案: 52.6,3.31(每空格2分) 24.答案: 5,20 W(每空格2分) 25.答案: , (每空格2分) 五.实验题(共24分) 26.答案: (1)AD(2分,漏选得1分); (2)如图所示(2分)。 27.答案: (1)A(2分)。 (2)如图(2分)。 (3)1.48,0.8(2分,每空1分)。 28.答案: (1)如右图所示(3分); (2)0.20(2分);(3)1.73(3分) 29.答案: (1)2t(2分); (2)8(2分);(3)4(2分)。 六.计算题(共50分。 ) 30.(10分)解答与评分标准: (1)活塞刚离开B处时,气体压强p2=p0+ =1.2×105Pa(1分) 气体等容变化, ,(1分) 代入数据,解出t2=127℃(1分) (2)设活塞最终移动到A处, 理想气体状态方程: ,即 ,(2分) 代入数据,解出 =1.5×105Pa(1分) 因为p3>p2,故活塞最终移动到A处的假设成立。 (1分) (3)如图。 (3分) 31.(12分)解答与评分标准: (1)牛顿第二定律: -μmg=Ma1(2分) a1=-μmg/M=-1m/s2,方向向左(1分) (2)放置第2个铁块瞬间长木板的速度为v1, 由 ,解出v1= = m/s(1分) 放置第2个铁块后,牛顿第二定律: -2μmg=Ma2(1分) a2=-2μmg/M=-2m/s2(1分) 由 ,解出放置第3个铁块瞬间长木板的速度 v2= = m/s(1分) (3)长木板停下来之前,由动能定理得: ∑Wf=0- (1分) 而∑Wf=(-μmgs)+(-2μmgs)+……(-nμmgs)=- μmgs(1分) 解出n=9.5,(2分) 最终应有10个铁块放在长木板上。 (1分) (其他解法,请参照评分。 ) 32.(14分)解答与评分标准: (1)外电阻总电阻R外=2Ω(1分) 由图像得5s末的电流I1=0.2A,故I总=3I1=0.6A,(1分) E=I总·(R外+r)=0.6×(2+2)V=2.4V(1分) 由E=BLv得vt= = =3m/s(1分) (2)图像方程: ,得I1=0.1 A(2分) I总=3I1=0.3 A(1分) 安培力FA=BI总L=0.24 N(1分) (3)图线与时间轴包围的“面积”为 =0.15,(1分) 故5s内R1中产生的焦耳热为Q1=0.15×6J=0.9J,(1分) 电路中总电热Q总=Q1+Q2+Qr=6Q1=5.4J(1分) 金属杆初始速度v0= = =1.5 m/s(1分) 由功能关系WF+WA=ΔEk得: WF=ΔEk+Q总= +Q总,(1分) 代入数据得WF= J=7.65J(1分) 33.(14分)解答与评分标准: (1)动能定理: ,(2分) 解出 (1分) (2)牛顿定律: e =ma,(1分) 解出 (1分) 由 得: (1分) (3)根据功能关系,在M、N之间运动的热电子的总动能应等于t时间内电流做功的 , 即Ek总= UIt= UI( )=IL (3分) (4)电子从灯丝出发达到c所经历的时间 (1分) 电子从灯丝出发达到d所经历的时间 (1分) c、d两个等势面之间的电子数n= ,(2分) 将时间td和tc代入,求出: n= (1分)
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