学年第一学期徐汇区高三物理学习能力诊断卷附答案.docx
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学年第一学期徐汇区高三物理学习能力诊断卷附答案
高三年级物理学科
学习能力诊断卷
第Ⅰ卷（共56分）
本卷分单项选择题和多项选择题，共20小题，单项选择题每小题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得2分或3分；多项选择题每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的.选对得4分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分.
（一）单项选择题每小题2分，共16分.
1．下列四个选项中，运用平行四边形定则求和的物理量是（）
（A）位移（B）质量（C）时间（D）功
2．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。
下列关于科学家和他们的贡献的说法中正确的是
（）
（A）亚里士多德提出力是改变物体运动状态的原因
（B）伽利略发现了行星运动的规律
（C）牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
（D）爱因斯坦认为时间、空间、质量都是相对的
3．下列关于固体、液体的说法中正确的是（）
（A）液体容易被压缩，固体不易被压缩
（B）液体、固体分子都有固定的平衡位置
（C）液体、固体分子都在平衡位置附近做微小的振动
（D）液体分子间相互作用力较弱，因而液体具有流动性
4．模块机器人具有三个部分，它们分别是传感器、控制器和执行器。
某模块机器人的控制器具有5种控制方法，可使用的传感器大致有5类，列表如下：
序号
控制方法
序号
传感器
1
即时控制
a
位移传感器
2
延时控制
b
声传感器
3
“与”门控制
c
温度传感器
4
“或”门控制
d
光传感器
5
“非”门控制
e
磁传感器
某位同学要设计一个装置，当有光照射且有声音时，电动机才会转，则应选择的控制方法序号和传感器序号正确的是（）
（A）1，b、d（B）3，b、d（C）2，c、d（D）4，c、e
5．若单摆的摆长不变，摆球的质量由20g增加为40g，摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°，则单摆振动的（）
（A）频率不变，振幅不变（B）频率不变，振幅改变
（C）频率改变，振幅不变（D）频率改变，振幅改变
6．从科学方法角度来说，物理学中引入“平均速度”概念运用了（）
（A）等效替代方法（B）控制变量方法
（C）理想实验方法（D）建立模型方法
7．导热性能良好的气缸和活塞，密封一定质量的理想气体，气缸固定不动，保持环境温度不变。
现在将活塞向右缓慢拉动一段距离，稳定后（）
（A）气体从外界吸收热量，内能增加
（B）气体对外做功，压强增大
（C）单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小
（D）每个气体分子的动能均保持不变
8．从手中竖直向上抛出的小球，与水平天花板碰撞后又落回到手中，设竖直向上的方向为正方向，小球与天花板碰撞时间极短．若不计空气阻力和碰撞过程中动能的损失，则下列图像中能够描述小球从抛出到落回手中整个过程运动规律的是（）
（二）单项选择题.每小题3分，共24分.
9．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。
其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是（）
（A）甲图（a、b两点与场源电荷等距）
（B）乙图（a、b两点在两等量异种电荷连线的中垂线上且与连线等距）
（C）丙图（a、b两点在点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面处）
（D）丁图（a、b两点在匀强电场中分别靠近负、正极板处）
10．分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac＝cb＝bd。
已知c点的磁感应强度为B1，d点的磁感应强度为B2，则a处导线在d点产生的磁感应强度的大小及方向为（ ）
（A）
－B2，方向竖直向下（B）
＋B2，方向竖直向上
（C）B1－B2，方向竖直向上 （D）B1＋B2，方向竖直向下
11．火星的质量和半径约为地球质量和半径的1/10和1/2，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度为（）
（A）0.2g（B）0.4g（C）2.5g（D）5g
12．如图，一根不可伸长的轻绳系一个小球，将小球拉至水平位置后由静止释放，则小球在摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的瞬时功率（）
（A）始终不变
（B）始终增大
（C）先减小后增大
（D）先增大后减小
13．矩形导线框abcd放在足够大的匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如右图所示。
t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，在0～4s时间内，线框ab边受力随时间变化的图像（力的方向规定以向左为正方向）是下图中的（）
14．如图，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中正确的是（）
（A）若R1断路，电流表示数变小，电压表示数为零
（B）若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大
（C）若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变小
（D）若R4断路，电流表示数变小，电压表示数变大
15．安培在研究电流之间的相互作用时，用一根硬导线弯成如图（a）形状的线圈，这线圈是由两个形状和大小相同、但电流方向相反的平面回路组成一个整体，线圈的端点A、B通过水银槽和固定支架相联，这样，线圈既可通入电流，又可自由转动，被称为无定向秤。
则通电后（）
（A）当处于非匀强磁场中，线圈可能会发生转动
（B）当处于平行线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动
（C）当处于垂直线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动
（D）将如图（b）那样的通电导线靠近该秤，线圈可能会发生转动
16．如图，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l。
现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（）
（A）mg（B）
mg（C）
mg（D）
mg
（三）多项选择题.每小题4分，共16分.
17．
一列简谐横波正沿着x轴正方向传播，波在某一时刻的波形如右图所示，则此时刻（）
（A）x＝3m处质点正沿y轴正方向运动
（B）x＝6m处质点的速度为零
（C）x＝7m处质点的加速度方向沿y轴负方向
（D）x＝8m处质点的合外力为零
18．如图甲，某电场的一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点电势φ随x变化的规律如图乙所示。
若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）
（A）电子的速度先逐渐增大后逐渐减小
（B）电子的加速度先逐渐减小后逐渐增大
（C）该电场线可能是孤立点电荷产生的
（D）该电场线可能是等量异种电荷产生的
19．将两个直流电源的总功率P总随外电压U变化的关系图线画在同一坐标系中，如图中的a、b所示。
若已知外电路没有发生断路或短路，则下列关于两电源的说法中正确的是（）
（A）两电源电动势关系为Ea＞Eb
（B）两电源内阻关系为ra＜rb
（C）两电源能提供的最大输出功率相同
（D）两电源的总功率相同时，外电路电阻可能相同
20．如图，竖直放置的弯曲管ACDB，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体封闭，各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3。
已知外界大气压强为p0，水银密度为。
现在B管开口端注入一些水银，则（）
（A）注入水银前A内气体的压强为p0＋gh1－gh2＋gh3
（B）注入水银后A内气体的体积一定减小
（C）注入水银后液面高度差变化量的绝对值△h2＞△h3
（D）注入水银后h1增大、h3减小，A管内气体的压强可能不变
第Ⅱ卷（共94分）
（四）填空题.每小题4分，共20分.
21．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，t＝0.3s时质点a第一次达到波峰位置，则该波的波速为___________m/s，t＝________s时，位于x＝8m的质点b恰好第二次沿y轴负向通过平衡位置。
22．一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10L，那么变到状态B时气体的体积为______L，变到状态C时气体的压强是0℃时气体压强的______倍。
23．一质量为m＝2kg的可以看作质点的物体，仅受到一个变力作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度a随时间t的变化规律如图所示，则该物体所受的合外力F随时间t变化的函数关系为________，物体在4s末的动能大小为______J。
24．一物体从某一行星（行星表面不存在空气）表面竖直向上抛出。
从抛出时开始计时，得到如图所示的s-t图像，则该行星表面的重力加速度大小为_____m/s2；当t＝t0时，再以初速度10m/s抛出另一物体，经△t时间两物体在空中相遇，为使△t最大，则t0＝______s。
25．如图所示，半径R＝0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，环上套有质量为1kg的小球甲，用一根细线将小球甲通过两个光滑定滑轮B、D与质量为2kg的小物体乙相连，滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h＝0.8m，滑轮B恰好在圆环最高点C点的正上方。
初始时将甲拉至半圆环左边最低点A处，然后将甲、乙由静止开始释放，则当甲运动到离桌面高度为_________m时，甲、乙速度大小相等；当甲运动到C点时的速度大小为________m/s。
（g＝10m/s2）
（五）实验题.共24分.
26．（4分）（多选题）如下左图是电流通过检流计时指针的偏转情况。
右面四图为验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。
各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中方向关系正确的是（）
27．（6分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上__________________，并请补充实验步骤D中的计算式。
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数m。
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定。
C．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撤在水面上。
D．用测量的物理量估算出单个油酸分子的直径d＝_______________m。
E．用滴管将事先配好的浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0m3与滴数N。
F．将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上。
28．（7分）“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。
（2）（单选题）本实验采用的科学方法是（）
（A）理想实验法（B）等效替代法
（C）控制变量法（D）建立物理模型法
（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有（）
（A）两个分力F1、F2的大小要尽量大些
（B）两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
（C）拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
（D）AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些
29．（7分）在“用DIS研究回路中感应电动势的大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中，为了研究感应电动势E与时间△t的关系，某小组同学利用图中的实验装置进行实验：
让小车以不同的速度靠近螺线管，得到在不同挡光时间△t内的感应电动势平均值E。
通过利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势的平均值E和时间△t。
在一次实验中得到的数据如下表：
次数
测量值
1
2
3
4
5
6
7
8
E/V
0.116
0.136
0.170
0.191
0.215
0.277
0.292
0.329
△t/×10－3s
8.206
7.486
6.286
5.614
5.340
4.462
3.980
3.646
（1）观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的挡光时间△t内，磁铁相对螺线管位置的变化都________（选填“相同”或“不同”），从而实现了控制________不变。
（2）在得到上述表格中的数据之后，为了研究E与△t的关系，可采用图像处理数据的方法，在直角坐标系中作_________________的关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，可得出的实验结论是_______________________________。
（3）若要进一步研究感应电动势与线圈匝数的关系，实验时应控制____________相同。
（六）计算题.共50分.（试题见答题卷）
2009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
题号
一
二
三
四
五
六
成绩
30
31
32
33
满分
16分
24分
16分
20分
24分
11分
12分
13分
14分
150分
得分
考生注意：
1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚.
2．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.
第Ⅰ卷（共56分）
（一）单项选择题每小题2分，共16分.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
（二）单项选择题.每小题3分，共24分.
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
（三）多项选择题.每小题4分，共16分.
题号
17
18
19
20
答案
第Ⅱ卷（共94分）
（四）填空题.每小题4分，共20分.
21．______________m/s，___________s。
22．______________L，_____________倍。
23．_______________，_____________J。
24．______________m/s2，___________s。
25．______________m，_____________m/s。
（五）实验题.共24分.
26．（4分）（多选题）（）
27．（6分）顺序：
_______________________________；
油酸分子直径d＝_______________m。
28．（7分）
（1）____________
（2）（单选题）（）（3）（多选题）（）
29．（7分）
（1）____________，______________________。
（2）____________________，____________________________________________。
（3）___________________________。
（六）计算题.共50分.
30．（11分）如图所示，这个装置可以作为火灾报警器使用：
试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声。
27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为5cm，大气压强为75cmHg，则
（1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警？
（2）若再往玻璃管内注入2cm长的汞柱，则该装置的报警温度为多少摄氏度？
31．（12分）在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图（a）所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大。
分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F的变化图像，如图（b）所示。
已知木块质量为0.78kg，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80。
（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；
（2）如图（c），若木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a＝2m/s2的加速度从静止开始沿水平面做匀变速直线运动，拉力大小应为多大？
（3）在
（2）中力作用2s后撤去拉力F，再经过多少时间木块停下？
整个运动过程中摩擦力对木块做了多少功？
32．（13分）在光滑绝缘的水平面上，长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B，A球的带电量为＋2q，B球的带电量为－3q（可视为质点，也不考虑两者间相互作用的库仑力）。
现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内，已知虚线MP位于细杆的中垂线，MP和NQ的距离为4L，匀强电场的场强大小为E，方向水平向右。
释放带电系统，让A、B从静止开始运动（忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响）。
求：
（1）小球A、B运动过程中的最大速度；
（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间；
（3）带电系统运动过程中，B球电势能增加的最大值。
33．（14分）如图甲所示，一边长为L＝2.5m、质量为m＝0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度为B＝0.8T的有界匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。
在水平向左的力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。
测得金属线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示，在金属线框被拉出的过程中：
（1）求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；
（2）写出水平力F随时间变化的表达式；
（3）已知在这5s内力F做功为1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
徐汇区2009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
第Ⅰ卷（共56分）
（一）单项选择题每小题2分，共16分.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
D
C
B
B
A
C
C
（二）单项选择题.每小题3分，共24分.
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
B
A
B
D
D
B
A
C
（三）多项选择题.每小题4分，共16分.
题号
17
18
19
20
答案
AC
BD
BC
BC
第Ⅱ卷（共94分）
（四）填空题.每小题4分，共20分.
21．10，122．20，1.4
23．F＝5t，40024．2，225．0.45，2
（五）实验题.共24分.
26．（4分）CD（漏选得2分，错选不得分）
27．ECBFAD（CE可以互换）（4分），5V0/Nm（2分）
28．
（1）F′（1分）
（2）B（2分）（3）ACD（4分）（漏选得2分，错选不得分）
29．
（1）相同（1分）螺线管中磁通量的变化量（1分）
（2）感应电动势E与挡光时间△t的倒数（2分）
在匝数和磁通量不变的情况下，感应电动势E和时间△t成反比（2分）
（3）小车通过光电门的挡光时间△t（或小车出发的速度）（1分）
（六）计算题.共50分.
30．（11分）
（1）
＝
（2分），
＝
（1分）T2＝450K（1分）t2＝177℃（1分）
（2）
＝
（2分），
＝
（1分）
得到T2＝430.5K（2分），t2＝157.5℃（1分）
31．（12分）
（1）由（b）图可知，木块所受到的滑动摩擦力Ff＝3.12N（1分）
由Ff＝μFN（1分）得μ＝
＝
＝0.4（1分）
（2）根据牛顿运动定律得：
Fcosθ－Ff＝ma（1分）Fsinθ＋FN＝mg（1分）Ff＝μFN
联立各式得：
F＝4.5N（2分）
（3）撤去拉力后a′＝μg＝4m/s2（1分），所以停下的时间t2＝
＝1s（1分）
应用动能定理得：
Fs1cosθ＋Wf＝0（1分）
s1＝
at12＝4m（1分）代入数据得Wf＝－14.4J（1分）
32．（13分）
（1）带电系统开始运动后，先向右加速运动；当B进入电场区时，开始做减速运动。
故在B刚进入电场时，系统具有最大速度。
（1分）
设B进入电场前的过程中，系统的加速度为a1，由牛顿第二定律：
2Eq＝2ma1（1分）
B刚进入电场时，系统的速度为vm，由vm2＝2a1L（1分）可得vm＝
（1分）
（2）当A刚滑到右边界时，电场力对系统做功为W1＝2Eq3L＋（—3Eq2L）＝0
故系统不能从右端滑出，A刚滑到右边界时速度刚好为零（1分）。
设B从静止到刚进入电场的时间为t1，则
（1分）
设B进入电场后，系统的加速度为a2，由牛顿第二定律
（2分）
系统做匀减速运动，减速所需时间为t2，则有
（1分）
系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间为
（1分）
（3）当带电系统速度第一次为零，即A恰好到达右边界NQ时，B克服电场力做的功最多，B增加的电势能最多，此时B的位置在PQ的中点处（1分）
所以B电势能增加的最大值W1＝3Eq2L＝6EqL（2分）
33．（14分）
（1）根据q＝
t，由I－t图像得：
q＝1.25C（2分）
又根据
（1分）得
＝4（1分）
（2）由电流图像可知，感应电流随时间变化的规律：
I＝0.1t（1分）
安培力FA＝BIL＝0.2t（1分）
由感应电流I＝
，可得金属框的速度随时间也是线性变化的，v＝
＝0.2t（1分）
线框做匀加速直线运动，加速度a＝0.2m/s2（1分）
线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，F－FA＝ma（1分）
得力F＝（0.2t＋0.1）N （1分）
（3）t＝5s时，线框从磁场中拉出时的速度v5＝at＝1m/s（1分）
线框中产生的焦耳热Q＝W－
mv52＝1.67J （3分）
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