上海市金山区届高三上学期期末教学质量调研物理试题.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
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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