学年第一学期徐汇区高三年级物理学科.docx
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学年第一学期徐汇区高三年级物理学科
2007学年第一学期徐汇区高三年级物理学科
学习能力诊断卷
(考试时间120分钟,满分150分)2008.1
(本卷g一律取10m/s2)
一.(24分)单项选择题。
本大题共6小题,每小题4分,每小题给出的四个答案中,只有一个是正确的。
把正确答案全选出来,并将正确答案前面的字母填写在答题纸上。
1.下列四个物理量中不属于比值法定义的物理量是()
(A)加速度a=
(B)电势U=
(C)电场强度E=k
(D)磁感应强度B=
2.如图,在具有水平转轴O的圆柱体A点放一重物P,圆柱体缓慢地匀速转动,P随圆柱体从A转至A’的过程中与圆柱体始终保持相对静止,则P受到的摩擦力的大小变化情况,下列各图中正确的是()
O
3.一列简谐横波沿x轴传播。
t=0时刻的波形如图所示,质点A与质点B相距1m,A点的振动速度沿y轴正方向;t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处。
由此可知()
(A)此波的传播速度为12.5m/s
(B)此波沿x轴正方向传播
(C)从t=0时刻起,经过0.04s,质点A沿波的传播方向迁移了1m
(D)在t=0.04s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴正方向
4.如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作为顶点构成一正方体空间,电场方向与ABCD面垂直。
下列说法正确的是()
(A)AD两点间电势差UAD与AA'两点间电势差UAA'相等
(B)同一带电粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点与从B点沿路径B→C→C'移到C'点,电场力做功相同
(C)带负电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点,电势能减小
(D)同一带电粒子从A点移到A'点与从A点移到C'点,电场力做功不相同
5.某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图线所示。
若在某1s内穿过线圈中磁通量的变化量为零,则该1s开始的时刻是()
(A)第0.2s(B)第0.8s
(C)第
s(D)第
s
6.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a)所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。
小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图(b)所示,下列判断正确的是()
(A)从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
(B)从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动
(C)从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
(D)从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
二.(25分)不定项选择题。
本大题共5小题,每小题5分,每小题给出的四个答案中,有二个或二个以上是正确的。
把正确答案全选出来,并将正确答案前面的字母填写在答题纸上。
每一小题全选对的得5分;选对但不全,得部分分;有选错或不答的,得0分。
7.土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星,都沿近似为圆周的轨道绕土星运动。
其参数如下表所示,则两卫星相比土卫十()
卫星半径(m)
卫星质量(kg)
轨道半径(m)
土卫十
8.90×104
2.01×1018
1.51×108
土卫十一
5.70×104
5.60×1017
1.51×108
(A)受土星的万有引力较大
(B)卫星表面附近的重力加速度较大
(C)绕土星做圆周运动的向心加速度较大
(D)动能较大
8.如图所示,一物体在水平力F1作用下,在水平面上做速度为v1的匀速运动,F1的功率为P0,若该物体在斜向上的力F2作用下,在同一水平面上做速度为v2的匀速运动,F2的功率也为P0,则下列说法中正确的是()
(A)F2可能小于F1
(B)F2可能等于F1
(C)v1一定小于v2
(D)v1可能小于v2
9.如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则线圈穿越磁场的过程中(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止)()
(A)感应电流所做的功为mgd
(B)感应电流所做的功为2mgd
(C)线圈的最小速度可能为
(D)线圈的最小速度一定为
10.如图所示,一竖直放置的气缸由两个截面积不同的圆柱构成,各有一个活塞且用细杆相连,上、下分别封有两部分气体A和B,两活塞之间是真空,原来活塞恰好静止,两部分气体的温度相同,现在将两部分气体同时缓慢升高相同温度,则()
(A)两活塞将静止不动
(B)两活塞将一起向上移动
(C)A气体的压强改变量比B气体的压强改变量大
(D)无法比较两部分气体的压强改变量的大小
11.在如图所示的电路中,电源电动势为ε,内电阻为r,三个可变电阻分别用R1、R2和R3表示。
那么,在三个可变电阻的阻值变化的过程中,一定能够使得通过R3的电流变小的方案是()
(A)R1、R2都不变,R3变小
(B)R1、R3都变大,R2不变
(C)R1、R3都变大,R2变小
(D)R1、R2和R3都变大
三.(40分)填空题。
本大题共8小题,每小题5分,将正确答案填在答题纸上。
12.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)。
13.一列简谐波某时刻的波形如图所示,此波以0.5m/s的速度向右传播。
这列波的周期为T=______s,图中A质点第一次回到平衡位置所需要的时间为t=______s.
规格
后轮驱动直流
永磁电动机
车型
26″电动自行车
额定输
出功率
180W
整车质量
30kg
额定电压
40V
最大载重
120kg
额定电流
6A
14.一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示:
质量为M=70kg的人骑此电动车沿平直公路行驶,所受阻力为车和人总重的0.03倍,不计自行车自身的机械损耗。
(1)仅在电动机提供动力的情况下,此车行驶的最大速度为________m/s;
(2)仅在电动机提供动力的情况下,以额定输出功率行驶,速度为3m/s时,加速度大小为_____m/s2。
15.如图a所示,一轻绳上端系在车的左上角A点,另一轻绳一端系在车左壁上B点。
B点
在A点正下方,AB距离为L,两绳另一端在c点相结并系一质量为m的小球,绳AC长为
L,BC长为L,两绳能够承受的最大拉力均为2mg,则
(1)绳BC刚好被拉直时(如图b),车的加速度大小为________;
(2)为不拉断轻绳,车的最大加速度大小为______。
16.如图所示,有两个带等量正电荷的固定点电荷,在两电荷的连线上有A、O、B三点,其中O点为两电荷连线的中点,且AO=OB;在两电荷连线的中垂线上有C、D两点,且CO>OD。
则比较A、O、B三点的电势高低为_____________,比较C、O、D三点的电势高低为_____________。
17.如图所示,铜棒ab长0.1m,质量为0.06kg,两端与长为0.15m的轻铜线相连,静止于竖直平面上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,现接通电源,使铜棒中保持有恒定电流通过,铜棒发生摆动。
已知最大偏转角为37,则在摆到最大偏角的过程中铜棒的重力势能增加了__________J,恒定电流的大小为__________A(不计空气阻力)。
18.一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.1。
从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图所示。
83s内物体的位移大小为_________m,力F对物体所做的功为___________J。
19.如图(a)所示,一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑h高度后进入水平传送带,传送带的运行速度大小为v=4m/s,方向如图。
滑块离开传送带后在离地H高处水平抛出,空气阻力不计,落地点与抛出点的水平位移为s。
改变h的值测出对应的s值,得到如图(b)所示h≥0.8m范围内的s2随h的变化图线,由图线可知,抛出点离地高度为H=__________m,图中hx=__________m。
四.(61分)计算题。
(试题见答题卷)
2006学年第一学期徐汇区高三年级物理学科
流水号
学习能力诊断卷答题卷
题号
一
二
三
四
成绩
20
21
22
23
24
得分
一、单项选择题(每小题4分,共24分)
1
2
3
4
5
6
二、不定项选择题(每小题5分,共25分)
7
8
9
10
11
二、填空题(每小题5分,共40分)
12.________________V,_______________J。
13._____________s,______________s。
14._____________m/s,______________m/s2。
15.______________,________________。
16.________________,__________________。
17.____________J,____________A。
18.___________m,____________J。
19.___________m,___________m。
三、计算题(共61分)
20.(11分)某物体在地面上所受重力为G0,将它放在卫星中,在卫星随火箭向上匀加速度升空的过程中,当卫星离地面高为H时支持该物体的支持物对其弹力为N,设地球半径为R,第一宇宙速度为v,求火箭上升的加速度。
21.(12分)如图甲所示,竖直放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度与质量均不计,在B处设有限制装置,使活塞只能在B以上运动,B以下汽缸的容积为V0,A、B之间的容积为0.2V0。
开始时活塞在A处,温度为87C,大气压强为p0,现缓慢降低汽缸内气体的温度,直至活塞移动到A、B的正中间,然后保持温度不变,在活塞上缓慢加砂,直至活塞刚好移动到B,然后再缓慢降低汽缸内气体的温度,直到-3C。
求:
(1)活塞刚到达B处时的温度TB;
(2)缸内气体最后的压强p;
(3)在图乙中画出整个过程的p-V图线。
22.(12分)如图(a)所示,ABCD是一个T型支架,已知整个支架的质量为m1=5kg,重心在BD上、离B点0.2m的O点处,BD=0.6m,D点通过铰链连接在水平地面上,ABC部分成为一斜面,与水平地面间的夹角为37°,且AB=BC,ACBD。
现有一质量为m2=10kg的钢块以v0=4m/s的初速度滑上ABC斜面,钢块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25。
问:
T型支架会不会绕D点转动?
某同学的解题思路如下:
可以先算出钢块静止在ABC上恰好使支架转动的位置,如图(b)所示。
根据支架受力情况写出此时力矩平衡的式子:
MN=Mf+MG,可根据该式子求出该位置到C点的距离s1;
(MN、Mf、MG分别是钢块对斜面的压力的力矩、摩擦力的力矩以及T型支架自身重力的力矩,其中N=m2gcos37°,f=m2gsin37°。
)
然后算出钢块以4m/s的速度在斜面上最多能滑行的距离s2;
比较这两个距离:
若s1≥s2,则T型支架不会绕D点转动;若s1<s2,则会转动。
请判断该同学的解题思路是否正确,若正确,请按照该思路,写出详细的解题过程,求出结果;若不正确,请给出你认为的正确解法。
23.(12分)如图(甲)所示,A、B为两块距离很近的平行金属板,板中央均有小孔,一束电子以初动能E0=120eV,从A板上的小孔O不断地垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板M、N间有一个匀强电场,板长L=0.02m,板间距离d=0.004m,M、N间所加电压为U2=20V,现在A、B两板间加一个如图(乙)所示的变化电压u1,在t=0到t=2s的时间内,A板电势低于B板,则在u1随时间变化的第一个周期内:
(1)电子在哪段时间内可从B板上的小孔O'射出加速电场?
(2)在哪段时间内电子能从偏转电场右侧飞出?
(由于A、B两板距离很近,电子穿过A、B板所用的时间极短,可忽略不计。
)
u1/v
200
AB
M
OO,
N
0123456t/s
-200
24.(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,两导轨间距为L=1m,定值电阻R1=4Ω,R2=2Ω,导轨上放一质量为m=1kg的金属杆,导轨和金属杆的电阻不计,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,使金属杆由静止开始运动。
图乙所示为通过R1中的电流平方随时间变化的I12—t图线,求:
(1)5s末金属杆的动能;
(2)5s末安培力的功率;
(3)5s内拉力F做的功。
徐汇区2007学年第一学期高三年级物理学科学习能力诊断题
参考答案和评分标准
一、单项选择题:
(每小题4分,共24分)
1
2
3
4
5
6
C
A
D
B
B
D
7
8
9
10
11
ABD
ABC
BCD
BC
BC
二、不定项选择题(每小题5分,共25分)
三、填空题:
12、1.2×109,2.4×1010
13、0.08,0.01
14、6,0.3
15、g,3g
16、UA=UB>UO,UO>UD>UC
17、0.018,4
18、167,676
19、10,1.6
四、计算题:
20、(11分)物体在地面上所受重力为G0,因此其质量m=
(1分)
在地球表面附近的重力加速度g0=
(2分),代入上式得该物体的质量m=
(1分)
当卫星离地面高为H时,该处的重力加速度g=
=
=
(4分)
则火箭上升的加速度a=
=
-
=
-
(3分)
21、(12分)
(1)先是等压过程:
=
(2分),TB=330K,(1分)
(2)再是等温过程:
p01.1V0=p1V0(2分),p1=1.1p0(1分),
再等容过程:
=
(2分),p=0.9p0(1分)
(3)图略(3分)
22、(12分)该同学的思路中有错误。
(2分)
钢块在斜面上运动时,对斜面产生的摩擦力是滑动摩擦力,方向沿斜面向上,恰好转动时的力矩平衡的表达式应该是:
MN+Mf=MG
m2gcos37°×(s1-0.8)+μm2gcos37°×0.6=m1g×0.4sin37°(4分)
可解出s1=0.8m,(1分)
另外,钢块沿斜面向上滑动的加速度a=gsin37°+μgcos37°=8m/s2,(2分)
若斜面固定钢块最多能滑行的距离s2=v2/2a=1.0m,(2分)
则s1<s2,所以T型支架会绕D点转动。
(1分)
23.(12分)
(1)△E=eU1→U1=120V(2分)
所以当A板电势比B板电势高120V时,电子无法射出,到达B板速度恰为零。
(1分)
则当t1=0~2.6s与t1=3.4s~4.0s电子可从O′射出。
(2分)
(2)要使电子能从偏转电场右侧飞出,则偏转位移y≤
(1分)
y=
=
=
≤
(3分)解得△U1≥130V(1分)
此时电场对电子做正功,即当A板电势比B板电势低130V时,电子能从偏转电场右侧飞出。
则当t2=0.65s~1.35s时,UAB≤-130V,电子能从偏转电场右侧飞出。
(2分)
24.(14分)
(1)E=BLv=I1R1(2分),
v=
=
m/s=5
m/s(1分),
Ek=
mv2=2.5J(1分);
(2)I=3I1=3
A(2分),
PA=I12R1+I22R2=3I12R1=2.4W或FA=BIL=2.4
N,PA=FAv=2.4W;(3分)
(3)由PA=3I12R1和图线可知,PAt,所以WA=
PAmt=6J,(或根据图线,I12t即为图线与时间轴包围的面积,所以WA=3I12R1t=3×
×5×0.2×4=6J)(3分)
又WF-WA=Ek,得WF=WA+Ek=8.5J(2分)