届上海市青浦区高三上学期期末学业质量调研测试物理试题01.docx
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届上海市青浦区高三上学期期末学业质量调研测试物理试题01
青浦区2013学年度第一学期摸底考试
高三物理试卷
（2014年1月）
试卷说明：
1．本试卷考试时间120分钟，满分150分。
本试卷共有8页。
2．请把答案用黑色或蓝色的水笔、圆珠笔写在答题纸上。
计算中可取g=10m/s2。
3．第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。
有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。
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。
）
1．十七世纪意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用的物理思想方法属于[]
A．等效替代B．实验归纳C．理想实验D．控制变量
2．一物体受到三个共点力F1、F2、F3共同作用，其力的矢量关系如图所示，则它们的合力大小是[]
A．2F1 B．2F2
C．2F3 D．0
3．自1957年前苏联第一颗人造卫星上天后，迄今人类向太空发射的航天器已经超过4000枚。
它们进入轨道后，有的因失
去时效而报
废，有的因出现故障而失灵，但都仍旧在太空漫游，形成了大量的太空垃圾。
在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩张，使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，从而开始向地面下落。
大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾则会落到地面上，对人类造成危害。
太空垃圾下落的原因是[]
A．大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落
B．太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小，根据牛顿第二运动定律，向心加速度不断增大，由此导致下落
C．太空垃圾在大气阻力作用下速度减小，做圆运动所需的向心力将小于实际的万有引力，过大的万有引力将垃圾拉向了地面
D．太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力，这种压力差将它推向地面
4．如图所示是物体在某段运动过程中的v－t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则时间由t1到t2的过程中，物体的[]
A．加速度增大
B．加速度不断减小
C．平均速度v＝
D．平均速度v>
5．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。
过c点的导线所受安培力的方向 []
A．与ab边平行，竖直向上
B．与ab边平行，竖直向下
C．与ab边垂直，指向左边
D．与ab边垂直，指向右边
6．如图所示，一定质量的空气被活塞封闭在竖直放置的导热气缸内，活塞的质量不可忽略，能使被封闭气体压强变大的方法是[]
A．环境温度升高B．气缸向上加速运动
C．气缸自由下落D．将气缸开口向下放置
7．如图所示，由基本门电路组成的四个电路，其中能使小灯泡发光的是[]
8．匀速上升的升降机顶部悬挂有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球。
若升降机突然停止，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中[]
A．速度逐渐减小B．速度先增大后减小
C．加速度先减小后增大D．加速度逐渐减小
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。
）
9．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2m，那么它在第三段时间内位移是[]
A．1.2m B．3.6m C．6.0m D．10.8m
10．如图所示，轻杆BC一端用绞链B固定于墙上，另一端C用轻绳系一重物D。
另有一轻绳一端系于C点，另一端跨过固定在墙上的定滑轮A。
若用力T将重物缓慢向上移动，分析绳的拉力T、轻杆所受的压力N的变化情况，正确的是[]
A．T和N都变大
B．T和N都不变
C．T不变，N变大
D．T减小，N不变
11．如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。
若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则
[]
A．f1＝2f2v1＝v2
B．f1＝f2v1＝2v2
C．f1＝f2v1＝0.5v2
D．f1＝0.5f2v1＝v2
12．如图所示，电源电动势E＝3.2V，电阻R＝30Ω，小灯泡L的额定电压UL＝3.0V，额定功率PL＝4.5W。
当开关S接1时，电压表的读数为3V，则当开关S接2时，小灯泡L的发光情况是[]
A．很暗，甚至不亮
B．正常发光
C．比正常发光略亮
D．有可能被烧坏
13．一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p-t图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC。
则通过图像可以判断它们的大小关系是[]
A．VA＝VB＞VCB．VA＝VB＜VC
C．VA＜VB＜VCD．VA＞VB＞VC
14．2007年4月，欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”。
该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。
设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2。
则Ek1/Ek2为[]
A．0.13B．0.3C．3.33D．7.5
15．在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则[]
A．b点的电场强度一定比a点大
B．电场线方向一定从b指向a
C．b点的电势一定比a点高
D．该电荷的动能一定减小
16．在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，线框平面与磁场垂直。
圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好。
导体棒处于另一匀强磁场B2中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图甲所示。
磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示。
0～1.0s内磁场方向垂直线框平面向下。
若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体棒所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图丙中的[]
三、多项选择题（共16分，每小题4分。
每小题有二个或以上正确选项。
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，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是[]
A．球的速度v等于L
B．球从击出至落地所用时间为
C．球从击球点至落地点的位移等于L
D．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
18．在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。
闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示。
则[]
A．图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B．电源内电阻的阻值为10Ω
C．电源的最大输出功率为3.6W
D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
19．如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。
已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈总电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时[]
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为2nBl2ω
C．穿过线圈磁通量随时间的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为
20．有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。
例如，从解的物理量单位、解随某些已知量变化的趋势、解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。
举例如下：
如图所示，质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上，把质量为m的滑块B放在A的斜面上。
忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a＝
gsinθ，式中g为重力加速度。
对于上述解，某同学分析了等号右侧量的单位，没发现问题。
他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。
其中正确的应该是[]
A．当θ＝0°时，该解给出a＝0，这符合常识，说明该解可能是对的
B．当θ＝90°时，该解给出a＝g，这符合实验结论，说明该解可能是对的
C．当M≫m时，该解给出a＝gsinθ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
D．当m≫M时，该解给出a＝
，这符合预期的结果，说明该解可能是对的
四、填空题（共20分，每小题4分。
）
21．当分子力表现为斥力时，分子力总是随着分子间距离的减小而________；当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距离的增大而____________。
22．雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场大到一定程度，空气被击穿形成的火花放电。
假设两带电的云团某一时刻相距600m发生闪电，两云团间的电场可视作场强为2×106N/C的匀强电场。
则此时两云团间的电势差为____________V。
若这次闪电通过的电量为20C，则释放的电能为________J（设闪电的火花路径为直线）。
23．汽车发动机的功率为60kW，若汽车总质量为5103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5103N，则汽车所能达到的最大速度为______________m/s；若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为___________s。
24．如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。
则两次小球运动时间之比t1∶t2=________；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=________。
25．如图所示，在水平面内有两条光滑平行金属轨道MN、PQ，轨道上静止放着两根质量均为m可自由运动的导体棒ab和cd。
在回路的正上方有一个质量为M的条形磁铁，磁铁的重心距轨道平面高为h。
由静止释放磁铁，当磁铁的重心经过轨道平面时，磁铁的速度为v，导体棒ab的动能为EK，此过程中，磁场力对磁铁所做的功________________；导体棒中产生的总热量是________________。
五、实验题（4小题，共24分。
）
26．（5分）如图所示是运用DIS测定木块在水平桌面上滑动时加速度大小的实验图象。
（1）根据图象可求出木块的加速度大小为
a=__________m/s2；
（2）（多选题）此实验过程中，还可以测得的物理量是［］
A．木块的位移
B．木块与桌面的动摩擦因数
C．木块的平均速度
D．木块克服桌面摩擦力做的功
27．（6分）某小组同学利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系。
他们在试管中封闭了一定质量的气体，将压强传感器和温度传感器的压敏元件和热敏元件伸入到试管内部，通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度。
（1）实验中，他们把试管浸在烧杯的冷水中，通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度，每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值，最后得到一组气体的压强和温度的数值。
上述操作中错误的是______________________________；
（2）采取了正确的操作后，他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的p-t图像分别如图（b）中的
、
、
所示，其中p1为已知量，则图线
的函数表达式为_______________；
（b）
（3）图（c）中可能符合上述气体变化过程的图像是（）
28．（6分）用单摆测定重力加速度的实验中：
（1）（多选题）应选用下列器材中的[]
A．半径1cm的木球B．半径1cm的实心钢球C．1m左右的细线
D．30cm左右的细线E．秒表、三角板、米尺
（2）若在某次实验中，测得细线的长度为l、摆球直径为D、单摆完成N次全振动的时间为t，则利用上述量求重力加速度g的表达式为_____________。
29．（7分）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的层叠电池。
为了测定层叠电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：
A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻10Ω）；
B．电流表A2（0～0.6～3A，内阻未知）；
C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1.0A）；
D．定值电阻R（阻值990Ω）；
E．开关S与导线若干。
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙中完成实物连线。
（2）该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图丙所示的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝____________V，内阻r=_____________Ω。
（保留两位有效数字）
六、计算题（共50分）
30．（12分）一物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化如图（a）所示，速度v随时间t变化如图（b）所示（g=10m/s2）。
求：
（1）1秒末物块所受摩擦力f的大小。
（2）物块质量m。
（3）物块与水平面间的动摩擦因数μ。
31．（10分）如图所示为内径均匀的U形管，其内部盛有水银，封闭端内的空气柱长l=12cm，两侧水银面的高度差为h=2cm。
已知大气压强为p0=75cmHg。
现从开口端缓缓的加入水银，直到两侧水银面处在同一高度。
则
（1）此时封闭端内的空气柱长为多少？
（2）从开口端加入的水银总共有多长？
32．（12分）如图所示，光滑的直角细杆AOB固定在竖直平面内，OA杆水平，OB杆竖直。
有两个质量相等均为0.3kg的小球a与b分别穿在OA、OB杆上，两球用一轻绳连接，轻绳长L＝25cm。
两球在水平拉力F作用下目前处于静止状态，绳与OB杆的夹角＝53°（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6），求：
（1）此时细绳对小球b的拉力大小，水平拉力F的大小；
（2）现突然撤去拉力F，两球从静止开始运动，设OB杆足够长，运动过程中细绳始终绷紧，则当＝37°时，小球b的速度大小。
33．（16分）如图所示，足够长的U型金属框架放置在绝缘斜面上，斜面倾角30°，框架的宽度L＝1.0m、质量M=1.0kg。
导体棒
垂直放在框架上，且可以无摩擦的运动。
设不同质量的导体棒ab放置时，框架与斜面间的最大静摩擦力均为Fmax=7N。
导体棒ab电阻R＝0.02Ω，其余电阻一切不计。
边界相距d的两个范围足够大的磁场Ⅰ、Ⅱ，方向相反且均垂直于金属框架，磁感应强度均为B=0.2T。
导体棒ab从静止开始释放沿框架向下运动，当导体棒运动到即将离开Ⅰ区域时，框架与斜面间摩擦力第一次达到最大值；导体棒ab继续运动，当它刚刚进入Ⅱ区域时，框架与斜面间摩擦力第二次达到最大值
。
求：
（1）磁场Ⅰ、Ⅱ边界间的距离d；
（2）欲使框架一直静止不动，导体棒ab的质量应该满足的条件。
青浦区2013学年度第一学期摸底考试
高三物理答案
（2014年1月）
一、单项选择题（每小题2分，共16分，每小题只有一个正确选项。
）
1
2
3
4
5
6
7
8
C
A
C
B
C
B
A
A
二、单项选择题（每小题3分，共24分，每小题只有一个正确选项。
）
9
10
11
12
13
14
15
16
C
D
B
A
D
C
C
D
三、多选题（每小题4分，共16分。
每小题至少有两个正确选项。
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
18
19
20
AB
AD
CD
ABC
四、填空题（每小题4分，共20分。
），
21．增大；增大22．1.2×109；2.4×1010
23．12；1624．1∶
；1∶2
25．Mv2/2―Mgh；Mgh―Mv2/2―2EK
五、实验题（4小题，共24分。
）
26．
（1）a=1.4—1.5之间均可（2分）
（2）ABC（3分）
27．
（1）加入热水后就立即记录压强和温度的数值（2分）
（2）p=
（t+273）（2分）
（3）B（2分）
28．
（1）BCE（4分）
（2）
（2分）
29．
（1）（连线画在右边图上）（3分）
（2）9.1（±0.1），（2分）
10（2分）
六、计算题（4小题，共50分。
）
30．（12分）
（1）0—2s内物体处于静止状态，所以f=4N。
（3分）
（2）4s后，物体作匀速直线运动，此时拉力F等于滑动摩擦力f0，
即f0=8N。
（2分）
由（b）图得2—4s内物体的加速度
a=
=
m/s2=2m/s2（2分）
由（a）图得2—4s内物体所受拉力为F=12N（1分）
根据牛顿第二定律
F-f0=ma解得m=2kg（2分）
（3）根据f0=μN=μmg解得μ=0.4（2分）
31．（10分）
（1）由玻意耳定律p1V1=p2V2
（p0-ρgh）lS=p0lʹS（2分）
（75-2）×12×S=75×lʹ×S
lʹ=11.68cm（2分）
（2）封闭端增加的水银长l－lʹ（2分）
开口端增加的水银长h＋l－lʹ（2分）
所以，加入的水银总长为
hʹ=h＋2（l－lʹ）=2+2（12－11.68）cm=2.64cm（2分）
32．（12分）
（1）以小球b为研究对象，设绳子拉力为T，由小球b受力平衡得
T＝mbg/cos53°＝5N（2分）
对小球a和小球b整体考虑，拉力F等于OB杆对b球的弹力（1分）
所以F＝mbgtan53°＝4N（2分）
（2）对小球a和b整体用机械能守恒定律，有
mbg（Lcos37°－Lcos53°）＝
mbvb2＋
mava2（3分）
同时，小球a和b的速度满足
vbcos37°＝va sin37°（2分）
两式联立，解得
vb＝0.6m/s（2分）
33．（16分）
（1）导体棒即将离开Ⅰ时，金属框受到的安培力沿斜面向下，对金属框由平衡条件得
fmax=Mgsin300+FA1max（1分）
求得：
FA1max=2N（1分）
导体棒受安培力：
FA1max=
=2N（1分）
求得：
v1=1m/s（1分）
导体棒刚进入Ⅱ时，金属框受到的安培力沿斜面向上，对金属框由平衡条件得
fmax′=FA2max－Mgsin300（1分）
求得：
FA2max=12N（1分）
导体棒受安培力：
FA2max=
=12N（1分）
求得：
v2=6m/s（1分）
导体棒在两磁场边界之间运动时，
mgsin300=ma，
求得：
a=5m/s2（1分）
d=
=3.5m（1分）
（2）导体棒离开Ⅰ之前，速度至少要达到v1=1m/s。
设此时在磁场Ⅰ中已经达到最大速度做匀速运动，由平衡条件得：
m1gsin300=FA1max（2分）
求得：
m1=0.4kg（1分）
欲使金属框架不动，导体棒刚进入Ⅱ后电流不再增大，做匀速运动。
由平衡条件得：
M2gsin300=FA2max（1分）
求得：
m2=2.4kg（1分）
即导体棒的质量应为：
0.4kg
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