上海闵行一模上海市闵行区届高三上学期期末考试一模物理试题及答案.docx
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上海闵行一模上海市闵行区届高三上学期期末考试一模物理试题及答案
闵行区2013学年第一学期高三质量调研考试物理试卷
考生注意：
1．第I卷（1—20题）由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题纸上。
考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。
注意试题题号和答题纸上编号一一对应，不能错位。
答案涂写在试卷上一律不给分。
2．第II卷（21—33题）由人工网上阅卷。
考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第II卷所有试题的答案写在答题卷上（作图可用铅笔）。
3．第29、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。
4．全卷共10页。
满分150分。
考试时间120分钟。
第I卷（共56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。
答案涂写在答题纸上。
）
1．在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献。
下列说法中正确的是（）
（A）牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量
（B）伽利略通过对理想斜面的研究得出：
力不是维持物体运动的原因
（C）楞次发现了电磁感应现象，并研究得出了判断感应电流方向的方法—楞次定律
（D）安培首先发现了通电导线的周围存在磁场
2.质点作简谐运动，下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是（）
（A）位移（B）回复力
（C）加速度（D）动能
3.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）“与”门（B）“或”门
（C）“非”门（D）“与非”门
4．下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（）
（A）在高大的烟囱中安装静电除尘器（B）静电复印
（C）在高大的建筑物顶端装上避雷针（D）静电喷漆
5．如图所示，一定质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
6．关于静电场，下列结论普遍成立的是（）
（A）电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
（B）电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
（C）单位正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点的电势越高
（D）将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功一定为零
7．如图所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上．弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行，若物块在斜面上做周期性往复运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象正确的是（）
8.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能EP与两分子间距离x的变化关系如图所示，设分子间在移动过程中所具有的总能量为零。
则（）
（A）乙分子在P点时加速度最大
（B）乙分子在Q点时分子势能最小
（C）乙分子在P点时分子动能最大
（D）乙分子在Q点时处于平衡状态
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。
答案涂写在答题纸上。
）
9．如图所示，两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点。
一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动．取无限远处的电势为零，则（）
（A）A点的电场强度最大
（B）到O点时电势能为零
（C）q由A向O的运动是匀加速直线运动
（D）q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
10．如图所示实线为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图。
已知质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则下列说法中正确的是（）
（A）质点经过C点的速率一定比经过D点的速率大
（B）物体所受的合外力不断变化
（C）质点经过D点时的加速度比B点的加速度大
（D）质点从B沿轨迹运动到E，则此过程中合外力先做正功后做负功
11．如图所示，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬直棒OB的三分之一处A点连接，悬线长度也为OB的三分之一，棒的O端用光滑水平轴铰接在墙上，棒处于水平状态。
改变悬线长度，使线与棒的连接点由A向B逐渐右移，并保持棒始终处于水平状态。
则悬线拉力（）
（A）逐渐减小（B）逐渐增大
（C）先减小后增大（D）先增大后减小
12.如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示。
电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。
当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）
（A）I变大，U变大（B）I变小，U变小
（C）I变小，U变大（D）I变大，U变小
13.一摆长为l的单摆做简谐运动，从某时刻开始计时，经过t＝
，摆球具有负向最大加速度，下面四个图像分别记录了该单摆从计时时刻开始到
的振动图像，其中正确的是（）
14.一列沿x正方向传播的简谐波t＝0时刻的波形如图所示，t＝0.2s时C点开始振动，则（）
（A）t＝0.3s时，质点B将到达质点C的位置
（B）t＝0.15s时，质点B的加速度方向沿y轴负方向
（C）t＝0到t＝0.6s时间内，B质点的平均速度大小为10m/s
（D）t＝0.15s时，质点A的速度方向沿y轴正方向
15.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图象，则下列说法正确的是（）
（A）超声波的速度为v声＝
（B）超声波的速度为v声＝
（C）物体平均速度为
（D）物体平均速度为
16.如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长。
从置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。
第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：
第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（）
（A）Q1>Q2q1＝q2（B）Q1>Q2q1>q2
（C）Q1＝Q2q1＝q2（D）Q1＝Q2q1>q2
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。
答案涂写在答题纸上。
）
17．将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔2s，它们运动的v-t图像分别如右图中直线甲、乙所示。
则（）
（A）t＝4s时，两球相对于各自抛出点的位移相等
（B）t＝3s时，两球高度差一定为20m
（C）两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
（D）甲、乙两球从抛出至达到最高点的时间间隔相等
18.如图所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2、ΔI3，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU，下列说法中正确的是（）
（A）电流表A2的示数一定变小
（B）电压表V的示数一定增大
（C）ΔI3一定大于ΔI2
（D）ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻r
19.如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。
现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则该过程中（）
（A）小球与弹簧组成的系统机械能守恒
（B）小球的电势能减少W2
（C）小球的机械能增加
（D）弹簧弹力对小球做的功为
20．2012年11日，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。
图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。
飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。
某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t＝0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度---时间图线如图（b）所示。
假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。
设航母始终静止，重力加速度的大小为g。
则（）
（A）从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10
（B）在0.4s-2.5s时间内，阻拦索的张力随时间不断增大
（C）在0.4s-2.5s时间内，飞行员所承受的加速度大小大约为2.6g
（D）在0.4s-2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率随时间不断增大
第II卷（共94分）
四．填空题（共32分，每题4分。
答案写在答题纸上对应题号后的横线上或指定位置。
）
21.在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则卫星运动的加速度为_________，卫星的动能为_________。
22．如图所示，两端开口足够长的U形玻璃管内装有水银，右管中有一段10cm的空气柱，被6cm长的一段水银柱所封闭，大气压强为75cmHg。
今在右管中再灌入9cm水银柱，则与右管空气柱上表面接触的水银面将下降cm，左管内水银面上升cm。
23.如图甲所示电路中，已知电源电动势E＝3V，内阻r＝1，滑动变阻器最大阻值为20Ω，小灯泡L的U－I图线如图乙所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而__（填“增大”、“减小”或“不变”）。
当电键K闭合后，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率约为_____（结果取两位有效数字）。
24．如图所示，粗细和质量分布都均匀的呈直角的铁料aob质量为12kg，ao、ob两段长度相等，顶点o套在光滑固定轴上使直角铁料能绕o轴在竖直平面内转动，a端挂有质量为9kg的物体P，ao与竖直方向成37°角，则P对地面的压力大小是_____________，要使P对地面的压力为零，至少在b端上施加力F＝___________。
（g取10m/s2，sin370＝0.6，cos370＝0.8）
25.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I＝5A且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是
（K为比例系数，
为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为
＝3T，则a点的磁感应强度大小为 T，乙导线单位长度（1米）受到的安培力的大小为 N．
26.一物体从倾角为θ的固定长直斜面顶端由静止开始下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数μ与物体离开斜面顶端距离x之间满足μ＝kx（k为已知量），则物体刚下滑时加速度大小为______________，下滑过程中速度最大值为_____________。
（重力加速度为g）
27.如图所示，风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力。
一个小球穿在绝缘直杆上并置于实验室中，球与杆间的动摩擦因数为
，当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速经过杆上A、B两点，AB＝0.75m，改变固定杆与竖直线的夹角，将小球由A静止释放，当＝___________时，小球滑到B点时的动能最大，该情况下小球由A运动到B所用时间为___________s（g取10m/s2）。
28.一个有左边界匀强磁场区域如图甲所示，质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L，线圈一半在磁场内，一半在磁场外，磁感强度为B0。
t＝0时刻磁场开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下运动，v-t图像如图乙，图中斜向虚线为过O点速度图线的切线，数据由图中给出，不考虑重力影响。
则磁感强度的变化率为______，t3时刻回路中的电功率为________________。
五．计算题（共62分）
29．（10分）长为
L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环。
已知重力加速度为g，不计空气影响。
（1）现将杆悬在空中，杆和环均静止，如图甲，求绳中拉力的大小：
（2）若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示。
求此状态下杆的加速度大小a.
30．（12分）如图所示，玻璃管粗细均匀（粗细课忽略不计），竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30cm、下端27cm，中间水银柱长10cm。
在竖直管中间接一水平玻璃管，右端开口与大气相通，用光滑活塞封闭5cm长水银柱。
大气压p0＝75cmHg。
（1）求活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为多少？
（2）现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中，求这时上下两部分气体的长度各为多少？
31.（12分）由相同材料的木板搭成的轨道如图所示，其中木板AB、BC、CD、DE、EF……长均为L＝1.5m，木板OA和其它木板与水平地面的夹角都为β＝370（sin370＝0.6，cos370＝0.8），一个可看成质点的物体在木板OA上从图中的离地高度h＝1.8m处由静止释放，物体与木板的动摩擦因数都为μ＝0.2，在两木板交接处都用小曲面相连，使物体能顺利地经过它，既不损失动能，也不会脱离轨道。
在以后的运动过程中（g取10m/s2），问：
（1）物体能否静止在木板斜面上？
请说明理由。
（2）物体运动的总路程是多少？
（3）物体最终停在何处？
并作出解释。
32、（12分）如图所示，AB是根据某平抛运动轨迹制成的内壁光滑的细圆管轨道，轨道上端A与一光滑斜槽的末端水平面相切。
已知细圆管轨道的水平长度为S＝2.4m；两端口连线与水平方向的夹角＝37。
（取sin37＝0.6，cos37＝0.8，g＝10m/s2）求
（1）要使一小球能不与细圆管轨道壁发生碰撞地通过细圆管轨道，小球要从距光滑斜槽末端多少高度h1处由静止开始下滑？
（2）若小球从距光滑斜槽底端高度h2＝1.2m处由静止开始下滑，求小球从细圆管轨道的下端B出口飞出时速度的水平分量vx
33.（16分）如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢。
在缓冲车厢的底板上，平行车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN。
缓冲车的底部，还装有电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。
导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L。
假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动，从而实现缓冲，一切摩擦阻力不计。
（1）求滑块K的线圈中最大感应电动势的大小；
（2）若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零，则此过程线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是多少？
（3）若缓冲车以某一速度v0′（未知）与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm。
缓冲车在滑块K停下后，其速度v随位移x的变化规律满足：
v＝v0′﹣
x。
要使导轨右端不碰到障碍物，则缓冲车与障碍物C碰撞前，导轨右端QN与滑块K的cd边距离至少多大？
闵行区2013学年第一学期高三年级质量监控考试物理试卷答案及评分标准
一．单项选择题.（40分，前8题每题2分，后8题每题3分）
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
B
D
A
C
A
C
A
C
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
D
A
C
B
A
B
D
A
三．多项选择题.（16分，每题选全得4分，选不全得2分，不选或选错得0分）
17.
18.
19.
20.
AD
BCD
BD
AC
四．填空题.（20分，每空2分）
21、g/4mgR／4；22、5.5，4.5；23、增大0.32（0.30～0.32均可）；24、8048；
25、13.75；26、gsinθ
；27、53°0.3
28、
五．计算题（共62分）
29、解：
（1）如图1，设平衡时绳子拉力为T，有：
2Tcosθ－mg＝01分
由图可知，cosθ＝
2分
联立解得：
T＝
mg2分
（2）此时，对小铁环受力分析如图2，有：
T’sinθ’＝ma1分
T’+T’cosθ’－mg＝01分
由图知，θ’＝60°1分
代入上述二式联立解得：
a＝
g2分
30、解：
（1）上端封闭气体的压强
2分
下端封闭气体的压强
2分
（2）对上端封闭气体，等温变化（设玻璃管横截面积为S）
2分
对上端封闭气体，等温变化
2分
且
1分
1分
以上四个方程联立解得：
1分
1分
31、解：
（1）在斜面上物体重力沿斜面向下的分力为G1＝mgsin37°＝0.6mg1分
物体所受摩擦力大小为：
Ff＝μmgcos37°＝0.16mg。
由于Ff故物体
在木板上停不住。
1分
（2）物体最终只能停在最低点，从物体开始运动到最终停下的过程中，总路程为s，由动能定理得：
2分
代入数据解得：
s＝11.25m2分
（3）假设物体依次能到达B点、D点，由动能定理有：
得：
vB>02分
，发现无解2分
说明物体能通过B点，到不了D点，最终停在C点处。
1分
32.解：
（1）细圆管轨道的高度
H＝Stan37＝2.40.75＝1.8m（1分）
设平抛运动的初速度为v1
（1分）
设小球静止开始到A点的下滑的高度为h1
由机械能守恒定律：
（1分）
（1分）
（2）设小球从轨道下端飞出时速度方向与水平方向的夹角为
（2分）
（1分）
设小球从轨道下端飞出时速度为v2
由机械能守恒定律：
（2分）
（1分）
速度的水平分量
（2分）
33、解：
（1）缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，滑块相对磁场的速度大小为v0，线圈中产生的感应电动势最大，感应电流最大，安培力最大，则有
Em＝nBLv0
1分
线圈ab边受到的安培力
2分
根据牛顿第三定律，缓冲车此时受到电磁阻力为Fm′＝
1分
（2）由法拉第电磁感应定律得
E＝n
其中△Φ＝BL2
由欧姆定律得
此过程线圈abcd中通过的电量
3分
由功能关系得：
线圈产生的焦耳热为Q＝
3分
（3）若缓冲车以某一速度v0′与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，滑块相对磁场的速度大小为
v0′，线圈中产生的感应电动势
感应电流为
1分
线圈ab边受到的安培力F＝nBIL＝
2分
依题意有F＝Fm．解得
1分
由题意知，
当v＝0时，解得x＝
2分
第二种解法：
2分
因为
，v与x为线性关系，故安培力F与x也为线性关系。
1分
所以
2分
1分
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