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2012学年度普陀区第一学期高三质量调研物理卷 2013


2012 学年度普陀区第一学期高三质量调研物理卷
第 I 卷(共 56 分)
一.单项选择题(共 16 分,每小題 2 分,每小题只有一个正确选项)

2013.1 本试卷分第 I 卷和第 II 卷两部分。满分 150 分。考试时间 120 分钟。 2 9 2 2 本试卷 g 取 10m/s ,sin37°=0.6,cos37°=0.8,

k=9.0×10 N·m /C 。

1.在研究力和运动的关系时,伽利略巧妙地设想了两个对接斜面的实验,假想让一个小球 在斜面上滚动。伽利略运用了 ( ) A. 理想实验方法 B. 控制变量方法 C. 等效替代方法 D. 建立模型方法 2.下列关于奥斯特实验的说法中正确的是 A. 该实验必须放在地球赤道上进行 C. 通电直导线应该水平东西方向放置 ( ) B. 通电直导线必须竖直放置 D. 通电直导线应该水平南北方向放置 )

3. 升降机地板上放一木箱, 质量为 m, 当它对地板的压力 N=0.8mg 时, 以下说法正确 ( A. 加速上升 B.减速上升 C. 静止 D. 匀速上升 4. 关于自由落体运动,下列说法中正确的是 A. 在连续相等的位移内所用时间相等 C. 在任何相等的时间内速度的变化量相等

( ) B. 在连续相等的位移内平均速度相等 D. 在任何相等的时间内位移的变化相等 ( )

5.下列四种逻辑电路,当 A 端输入高电压时, 能使电铃发出声音的是

6. 如图所示,轻杆 ABC 的 A 端用铰链固定在竖直墙面上,C 端悬挂一重物 P,B 点与一细绳 相连,细绳的另一端系于墙面 D 点。整个装置平衡时,细杆正好呈水平。关于细杆在 A 端所 受外力的示意图如图所示,其中正确的是 ( )

7. 用恒力 F 竖直向上拉一物体,使其由地面处开始加速上升到某一高度。若该过程空气阻 力不能忽略,下列说法中正确的是 ( ) A.力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量 B.重力所做的功等于物体重力势能的增量 C.力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量 D.力 F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量 8.如图所示,在自主活动中,当笔尖同时沿水平方向和 竖直方向做直线运动时,以下说法正确的是 ( ) A. 笔尖的合运动一定是直线运动 B. 笔尖的合运动一定是曲线运动 C. 若笔尖沿两个方向都做匀速直线运动, 则笔尖的合 运动一定是匀速直线运动 D. 若笔尖沿两个方向都做匀变速直线运动,则笔尖的合运动一定是匀变速直线运动
1

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.在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合电路, a、b、c 为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片左、 右滑动时,能产生感应电流的金属圆环是( ) A.a、b 两个环 B.b、c 两个环 C.a、c 两个环 D.a、b、c 三个环 10. 如图所示, 两个互相垂直的恒力 F1 和 F2 作用在同一物 体上,使物体发生一段位移后,力 F1 对物体做功为 4J, 力 F2 对物体做功为 3J,则力 F1 与 F2 的合力对物体做功为( ) A. 1J B. 3.5J C. 5J D. 7J 11.将一小球竖直上抛,如果小球到达最高点前的最后一秒和离开最 高点后的第一秒时间内加速度的大小分别为 a1 和 a2, 通过的路程分别 为 x1 和 x2,假设空气阻力大小不变,则下列表述正确的是( ) A.a1>a2 ,x1>x2 B. a1>a2,x1<x2 C.a1<a2 ,x1<x2 D. a1<a2 ,x1>x2 12.如图甲所示,某人骑自行车在平直的路面上运动。当人停止蹬车后,阻力做功使自行车 最终停止。在此过程中,阻力做的功 W 与人刚停止蹬车时自行车的速度 v 的 W—v 曲线如图 乙所示。其中符合实际情况的是 ( )





13.在如图所示的位移图象和速度图象中,图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点 向同一方向运动的情况,下列说法正确的是 ( ) A.甲车做曲线运动,乙车做直线运动 B.在 0~t1 时间内,甲车通过的路程大于乙车通过 的路程 C.丁车在 t2 时刻领先丙车最远 D.在 0~t2 时间内,丙、丁两车的平均速度相等 14.如图所示,物体 G 用两根绳子悬挂,开始时绳 OA 水平,现将两绳同时沿顺时针方向转 过 90°,且保持两绳之间的夹角 α 不变(α >90°),物体保持静止状态。在旋转过程中, 设绳 OA 的拉力为 T1,绳 OB 的拉力为 T2 ,则 ( ) A. T1 先减小后增大 B. T1 逐渐增大 C. T2 先增大后减小 D. T2 最终变为零 15.如图所示,两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线 M 和 N,通有 同向等值电流;沿纸面与直导线 M、N 等距放置的另一根可自由移动的 通电导线 ab,则通电导线 ab 在安培力作用下运动的情况是 ( ) A. 沿纸面逆时针转动 B. 沿纸面顺时针转动 C. a 端转向纸外,b 端转向纸里 D. a 端转向纸里,b 端转向纸外 16. 质量为 4×10 千克的带正电油滴,静止在水平放置的两块平行金 属板之间,两板距离为 3.2 厘米。两板间电压从最大值开始三个逐渐减 少的数值是 ( ) A. 800 伏、600 伏、400 伏 B. 800 伏、400 伏、266.7 伏 C. 600 伏、300 伏、100 伏 D. 400 伏、200 伏、100 伏
2
-16

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. 假定 A、 B 是有不同单位的物理量, 经过下列哪种运算后仍然得到有意义的物理量 ( ) A. 加法 B. 乘法 C. 减法 D. 除法 7 7 18. 某人造地球卫星,其轨道半径为 2.8×10 m,它与另一质量相同、轨道半径为 4.2×10 m 的人造地球卫星相比 ( ) A. 向心力较大 B. 周期较小 C. 动能较大 D. 发射速度都是第一宇宙速度 19.在如图所示的电路中,输入电压 U=8V,灯泡 L 标有“3V 6W”字样,电动机线圈的电 阻 RM=1Ω 。若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是 ( ) A.电动机的输入电压是 5V B.电动机的输出功率是 10W C.电动机的效率是 80% D.整个电路消耗的电功率是 16W 20. 如图所示为磁悬浮列车模型, 质量 M=1kg 的绝缘板底座静止在动 摩擦因数 μ =0.1 的粗糙水平地面上。位于磁场中的正方形金属框 ABCD 为动力源,其质量 m=1kg,边长为 1m,电阻为 1/16Ω 。OOˊ为 AD、BC 的中点。在金属框内有可随金属框同步移动的磁场,OOˊCD 区域内磁场如图 a 所示, CD 恰在磁场边缘以外;OOˊBA 区域内磁场如图 b 所示,AB 恰在磁场边缘以内。若绝缘板足 够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若金属框固定在绝缘板上,则金 属框从静止释放后( ) B2 D C
O? O

B1/T A 1 1

B2/T

O B

O

1 图a

t/s

O 图b

t/s

B1 A.通过金属框的电流为 8A 2 C.金属框的加速度为 3m/s

B.金属框所受的安培力为 8N 2 D.金属框的加速度为 7m/s

第Ⅱ卷(共 94 分)
四.填空题(共 20 分,每小题 4 分。 ) 21. 一质点由位置 A 向北运动了 4m, 又转向东运动了 3m, 到达 B 点, 然后转向南运动了 1m, 到达 C 点,在上述过程中质点运动的路程是 m,运动的位移是 m。 3 22. 汽车发动机的功率为 50kW,若汽车总质量为 5×10 kg,在水平路面上行驶时,所受阻 3 2 力大小恒为 5×10 N,则汽车所能达到的最大速度为 ________m/s,若汽车以 0.5m/s 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。 23. 客运电梯简化模型如图甲所示, 电梯的加速度 a/ms -2 a 随时间 t 变化的关系如图乙所示。 已知电梯在 t=0 3 时由静止开始上升,电梯总质最 m=2.0×10 kg,忽 1 略一切阻力。电梯在上升过程中受到的最大拉力 F = N,电梯在前 2s 内的速度改变量 0 10 11 1 2 △v = m/s。 t/s 24. 如图所示,光滑的平行导轨 P、Q 相距 L=1m, -1 处在同一水平面内,导轨左端接有如图所示的电 图乙 路。其中水平放置的两平行金属板间距离 d=10mm, a P 定值电阻 R1=R3=8Ω ,R2=2Ω ,金属棒 ab 电阻 r=2Ω ,导 R1 轨电阻不计,磁感应强度 B=0.3T 的匀强磁场竖直向下 R3 S 穿过导轨平面。金属棒 ab 沿导轨向右匀速运动,当电 v -14 键 S 闭合时,两极板之间质量 m=1×10 kg、带电荷量 R2 q m -15 2 q=-1×10 C 的粒子以加速度 a=7m/s 向下做匀加速运 动,两极板间的电压为 V;金属棒 ab 运动的 Q b 速度为 m/s。

× × × ×

× × × ×

× × × ×

3

25. 如图所示,AB 是一根裸导线,单位长度的电阻为 R0,一部分弯曲成半径为 r0 的圆圈, 圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平 面垂直的均匀磁场,磁感强度为 B。导线一端 B 点固定,A A B F 端在沿 BA 方向的恒力 F 作用下向右缓慢移动,从而使圆 圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状,导 体回路是柔软的,在此过程中 F 所作功全部变 为 , 此圆圈从初始的半径 r0 到完全 消失所需时间 T 为 。 五.实验题( 共 24 分) 26.(4 分)如图所示是教材规定的探究电源电动势和外电压、内电压关系的专用仪器。 (1)此仪器叫做 电池。 (2) 将挡板向上提, 则电压传感器 1 的读数将 。 (填 变大,变小,不变) (3) (单选)以下说法中正确的是 ( ) A.在外电路和电源内部,正电荷都受静电力作用, 所以能不断定向移动形成电流 B.静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上 都使电荷的电势能减少 C.在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部 只存在非静电力而不存在静电力 D.静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做 功电势能增加 27 .(6 分)在研究电磁感应现象的实验中: (1)为了能明显地观察到实验现象,请在如图所示的实 验器材中,选择必要的器材,并在图中用实线连接成实物 电路图。 (2) (多选) 关于原、 副线圈, 以下说法正确的是 ( ) A. 原线圈用的线较粗,匝数较少 B. 原线圈用的线较细,匝数较少 C. 副线圈用的线较细,匝数较多 D. 副线圈用的线较粗,匝数较多 (3) (单选) 在实验课快结束时, 老师做了一个奇妙的 “跳 环实验” 。如图所示,她把一个带铁芯的线圈 L、开关 S 和 电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈 L 上,且 使铁芯穿过套环。闭合开关 S 的瞬间,套环立刻跳起。某 同学另找来器材再重复试验,线圈上的套环均未动。对比 老师演示的实验,导致套环未动的原因可能是 ( A. 线圈接在了直流电源上 B. 电源电压过高 C. 所选线圈的匝数过多 D. 所用套环的材料与老师的不同 28. (6 分)关于“用 DIS 描绘电场等势线”的实验: (1) (多选)下列说法中正确的是 ( ) A. 本实验是用电流场来模拟静电场进行实验的 B. 在木板上依次铺放白纸、导电纸和复写纸 C. 实验中圆柱形电极与导电纸应有良好的接触 D. 放置导电纸时有导电物质的一面向下
4

G



(2) (单选)通过实验,作出两个等量异种点电荷所产生电场的等势线如图中虚线所示。若 有一带负电的粒子以某一速度从图中 A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电 场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中 ( ) A.做直线运动,电势能先变小后变大 +10V B.做直线运动,电势能先变大后变小 +5V v C.做曲线运动,电势能先变小后变大 0V D.做曲线运动,电势能先变大后变小 A (3) (多选)若用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线,下列情 -5V -10V 况能够实现的是( )

A.如图甲所示,圆柱形电极 A、B 均接电源正极,用以模拟等量正电荷的电场 B.如图乙所示,圆柱形电极 A(在圆环中心)接电源正极,圆环电极 B 接电源负极,用 以模拟正点电荷的电场 C.如图丙所示,两平行的长条形电极分别接电源正、负极,用以模拟匀强电场 D.如图丁所示,圆柱形电极 A 接电源负极,用以模拟负点电荷的电场 29.(8 分)某同学在学习了 DIS 实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图 甲所示。在小车上固定挡光片(宽度为Δ s) ,在倾斜导轨的 A 处放置光电门。让小车从 P 点静止下滑,再利用光电门记录下挡光片经过 A 点所经历的时间Δ t。接下来,改用不同宽

v?
度的挡光片重复上述实验,最后运用公式 自Δ s 区域内的 v A ,并作出 v ? ?t 图像。

?s ?t 计算出不同宽度的挡光片从 A 点开始在各

A P

甲 (1)当光电门传感器 A、B 之间无挡光物体时, 电路 ; 当 A、B 之间有物体挡光时, 电路 。 (填“断开”或“接通” ) (2) (多选)该同学测出 4 组数据,其中第 3 组数据发生了明显的偏差,如图乙所示。造成 偏差的可能原因是 ( ) A. 小车从图甲中 P 点上方静止下滑 B. 小车从图甲中 P 点下方静止下滑 C. 小车从图甲中 P 点静止下滑 D. 小车从图丙中 P 点静止下滑 A P P 乙 丙
5

A

乙 乙

(3)另一位同学测出如下图所示的 6 组数据,根据 v ? ?t 图线,可知小车的加速度大小约 2 为 m/s ,挡光片经过 A 点时的瞬间速度大小约为 m/s。

- v /ms-1 0.56

0.55

0.54 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 ?t/s 六.计算题(共 50 分) 30.(10 分)如图所示,竖直平面内的 3/4 圆弧形光滑轨道半径 R=1m,A 端与圆心 O 等高, AD 为水平面,B 点为光滑轨道的最高点且在 O 的正上方。一 小球在 A 点正上方由静止释放, 自由下落至 A 点进入圆轨道 并恰好能通过 B 点(从 A 点进入圆轨道时无机械能损失) , 最后落到水平面 C 点处。求: (1)小球通过轨道 B 点的速度大小。 (2)释放点距 A 点的竖直高度。 (3)落点 C 到 A 点的水平距离。

31.(12 分)上海浦东国际机场候机楼的侧壁是倾斜的,用钢索将两边斜壁系住,在钢索上 竖有许多短钢棒将屋面支撑在钢索上,候机楼结构简化如图所示。假设一面斜壁质量为 m, 分布均匀。 在地面处有一固定转轴 OOˊ, 斜壁可绕 OOˊ转动, 此时斜壁与地面夹角为 60°, 斜壁上端所有钢索的总拉力为 F,与斜壁夹角为 30°,设屋面通过短钢棒支撑在钢索上,钢 索的质量不计。求: (1)在方框中画出斜壁的受力示意图(OOˊ受力可以不画) 。 (2)所有钢索的总拉力 F 的大小。 (3)钢索能承担多大的承重?


O


O
6

32. (14 分)如图所示,可视为质点的物块 A、B、C 放在倾角为 37 、长 L=2m 的固定斜面上, 物块与斜面间的动摩擦因数 μ =0.5。A 与 B 紧靠在一起,C 紧靠在固定挡板上。物块的质 -5 量分别为 mA=0.8kg、mB=0.4kg。其中 A 不带电,B、C 的带电量分别为 qB=+4×10 C、 -5 qC=+2×10 C,且保持不变。开始时三个物块均能保持静止,且与斜面间均无摩擦力作用。 2 现给 A 施加一平行于斜面向上的力 F, 使 A 在斜面上作加速度大小为 a=2.5m/s 的匀加速直 线运动。经过时间 t0 物体 A、B 分离并且力 F 变为恒力,当 A 运动到斜面顶端时撤去力 F。 (如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为 0,则相距为 r 时,两点电荷具有的电势能 可表示为 (1)未施加力 F 时物块 B、C 间的距离。 (2)t0 时间内 A 上滑的距离。 (3)t0 时间内库仑力做的功。

O

Ep ? k

q1q2 r ) 。求:

A B C 37 o

7

33.(14 分)如图所示,两平行光滑的金属导轨 MN、PQ 固定在水平面上,相距为 L,处于竖 直向下的磁场中,整个磁场由 n 个宽度皆为 x0 的条形匀强磁场区域 1、2?n 组成,从左向 右依次排列,磁感应强度的大小分别为 B、2B、3B?nB,两导轨左端 MP 间接入电阻 R,一质 量为 m 的金属棒 ab 垂直于 MN、 PQ 放在 水平导轨上,与导 轨电接触良好,不 计导轨和金属棒的 电阻。 (1)对金属棒 ab 施加水平向右的 力, 使其从图示位置开始运动并穿过 n 个 磁场区, 求棒穿越磁场区 1 的过程中通过 电阻 R 的电量 q。
n2

F/(

B 2L 2v R

)

(2) 对金属棒 ab 施加水平向右的拉力, 让它从图示位置由静止开始做匀加速运 动, 当棒进入磁场区 1 时开始做匀速运动, 速度的大小为 v。此后在不同的磁场区施 加不同的拉力, 使棒保持做匀速运动穿过 整个磁场区。取棒在磁场 1 区左边界为 x=0, 作出棒 ab 所受拉力 F 随位移 x 变化 的图像。 (3)求第(2)中棒通过第 i(1≤i≤n) 磁场区时的水平拉力 Fi 和棒在穿过整个 磁场区过程中回路产生的电热 Q 。 (用 x0、B、L、m、R、n 表示)

9 7 5 3 1

o

x0

2x0 3x0

(n-1)x0 nx0

x

8


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