上海市普陀区物理二模.docx
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上海市普陀区物理二模
普陀区2011学年度第二学期高三年级质量调研
物理试卷2011.4
考生注意：
1．答卷前，考生务必将学校、姓名、学号等填写清楚。
2．本试卷共9页，满分150分。
考试时间120分钟。
3．考生应用2B铅笔将第I卷的准确涂到答题卡上。
考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第Ⅱ卷答案写在答题卷上。
4．第30、31、32、33、34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（共16分，每小题2分）
1、下面各组单位中属于基本物理量单位的是（）
A．千克、秒B.千克、库仑
C.牛顿、秒D.开尔文、特斯拉
2、描述波的物理量是（）
A．周期、频率、转速、波长
B．周期、频率、波速、振幅
C．周期、频率、波速、波长
D．周期、频率、转速、振幅
3、某人以一定的速率垂直于河岸，对岸游去，当河水是匀速运动时，人所游过的路程、过河的时间与水速的关系是（）
A．水速大时，路程长，时间短
B．水速大时，路程长，时间不变
C．水速大时，路程长，时间长
D．水速、路程与时间无关
4、下列说法正确的是（）
A．任何条件下热量都不会由低温物体传到高温物体
B．温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增加
C．当分子间距离增大时，分子力减小，分子势能增大
D．布朗运动反映液体分子在永不停息地做无规则运动
5、如图所示，两端开口的U型管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差h增大，应（）
A．从左管滴入水银
B．从右管滴入水银
C．让气体升温
D．让气体降温
6、在图中，可以表示两个作自由落体运动的物体同时落地的v-t图像是（）
t
（A）
v
1
2
0
t
（B）
v
1
2
0
（C）
v
1
2
0
t
t
（D）
v
1
2
0
7、如图所示，P、Q为带电量分别为+q和−q的两个等量异种点电荷，两者相距L，O为PQ连线的中点，那么在PQ连线上的各点中（）
A．O点的场强最大，大小为4kq/L2B．O点的场强最大，大小为8kq/L2
C．O点的场强最小，大小为8kq/L2D．O点的场强最小，大小为零
8、图中R是一种放射性物质，它能放出α、β、γ三种射线，虚线框内是竖直方向的匀强电场，LL´是纸板，MM´是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有O、P两点处有亮斑。
下列说法正确的是（）
A．电场方向竖直向下，到O点的是γ射线
B．电场方向竖直向上，到O点的是γ射线
C．电场方向竖直向下，到P点的是β射线
D．电场方向竖直向上，到P点的是α射线
二、单项选择题（共24分，每小题3分）
9、人类在探索自然规律的过程中，常采用归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等科学方法。
下列哪个成果是运用理想实验法得出的（）
A．伽利略指出的“力不是维持物体运动的原因”
B．麦克斯韦的“电磁场理论”
C．卢瑟福提出的“原子核式结构模型”
D．爱因斯坦的“光子假说”
10、如图为一列在均匀介质中沿x轴方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s则（）
A．质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向
B．P点振幅比Q点振幅小
C．经过△t＝3s，质点Q通过的路程是0.6m
D．经过△t＝3s，质点P将向右移动12m
11、如图，用F＝20N的力将重物G由静止开始以0.2m/s2的加速度上升，则5s末时F的功率是（）
A．10W
B．20W
C．30W
D．40W
12、用a、b两束单色光分别照射到同一双缝干涉装置上，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射时形成的图样，图乙是b光照射时形成的图样，则关于a、b两束单色光，下列说法正确的是（）
A．在真空中，a光传播的速度较大
B．若遇到相同的障碍物，b光更容易发生衍射
C．若a光照在某金属上恰好能发生光电效应，则b光照在该金属上肯定能发生光电应
D．若把双缝中的一条缝遮上再分别用两束照射，都不会产生亮暗相间的条纹
13、如图，在水平匀强电场中，一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球，当杆处于与电力线成60°角位置时，带电小球受到的电场力对杆的中点O的力矩为M。
若让轻杆绕中点O由平行位置转至60°角位置，带电小球克服电场力做的功为（）
A．
MB．
M
C．
MD．
M
14、如图，当变阻器的滑片P滑动时，四个电表的示数变化的绝对值分别为ΔI1、ΔI2、ΔU1、ΔU2，则有（）
A．ΔI1＜ΔI2、ΔU1＞ΔU2
B．ΔI1＜ΔI2、ΔU1＜ΔU2
C．ΔI1＞ΔI2、ΔU1＞ΔU2
D．ΔI1＞ΔI2、ΔU1＜ΔU2
15、根据里克特在1953年提出的公式计算，每一级地震释放的能量E2与次一级地震能量E1的关系为lg（E2/E1）＝1.5，其中1.0级地震释放能量为2.0106J。
广岛原子弹爆炸的能量约相等于13000吨的TNT烈性炸药，即大概为5.51013J。
2011年3月11日特大地震并发海啸袭击了日本关东地区，震级高达里氏9.0级，那么此次大地震的能量大约相当于多少颗广岛原子弹爆炸释放的能量（）
A．11490颗B．18590颗
C．21560颗D．36360颗
16、如图所示，两匀强磁场分别分布在宽度均为a的相邻区域内，它们的磁感应强度大小相等，方向相反（左边磁场方向垂直纸面向内）。
现有一直角边边长为
a的等腰直角三角形导线框，从图示位置以水平向右的恒定速度穿越该场区，若以线框中逆时针方向为电流正方向，则下列图线中能正确描述该过程内线框中感应电流i与时间t的关系的是（）
三、多项选择题（共16分，每小题4分）
17、如图，实线表示一匀强电场的电场线，一个带正电荷的粒子射入该电场，虚线是它的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，不计重力，则（）
A．场强方向向左
B．粒子一定是从a点运动到b点
C．a点电势比b点电势高
D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
18、假设太阳和地球的密度不变，它们的直径和它们之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）
A．地球的向心力变为缩小前的一半
B．地球的向心力变为缩小前的
C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
19、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力的方向不变，大小随时间的变化如图所示。
设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别为x1和x2，速度分别为v1和v2；合外力在0-t0和t0-2t0时间内做的功分别为W1和W2，在t0和2t0时刻的功率分别为P1和P2，则（）
A.x1:
x2＝1:
5，v1:
v2＝1:
3B.x1:
x2＝1:
4，v1:
v2＝1:
2
C.W1:
W2＝1:
10，P1:
P2＝1:
4D.W1:
W2＝1:
8，P1:
P2＝1:
6
20、在如图所示的电路中，圈①、②、③处可以接小灯、电流表或电压表（均为理想电表）三种元器件，电源电动势E、内阻r均保持不变，定值电阻R1:
R2:
R3:
R4＝4:
3:
2:
1，小灯电阻RL＝R1，R1＞r，电路中有电流通过，下列说法中正确的是（）
A.要使路端电压最大，则应该①接小灯，②接电压表，③接电流表
B.要使电源输出功率最大，则应该①接电流表，②接小灯，③接电压表
C.要使电源总功率最大，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯
D.要使闭合电路中电源效率最高，则应该①接小灯，②接电流表，③接电压表
第Ⅱ卷（共94分）
四、填空题（共20分，每小题4分）
21、如图所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相反的机械横波，在相遇的某一时刻“突然”消失。
设在这一时刻两波相遇的介质里有a、b、c三个介质质点，其中b点是相遇区域的中点。
可以判断，质点的振动速度为零；质点_______的振动速度不为零且方向向下。
22、下图是热水器系统的恒温器集成电路，当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时热敏电阻的阻值就很小，只有当热水器中有水且水的温度低时，发热器才会开启并加热；反之，便会关掉发热器。
如果热水器中没有水时，电路中B点处于电势（填“高”或“低”），这个逻辑电路是门电路。
23、如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，∠AOB＝60°，∠COD＝60°。
若在O点处悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受的拉力大小为，杆OC所受的压力大小为.
下列为分叉题。
分A、B两类，考生可任选一类答题。
若两类试题均做，一律按A类题计分。
A类题（适合于选学专题一的考生）
24A、两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为mA＝0.5kg，mB＝0.3kg，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量mC＝0.1kg的滑块C（可视为质点），以vC＝25m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为3.0m/s，则木块A的最终速度vA＝__________m/s，滑块C离开A时的速度vC´＝__________m/s。
B类题（适合于选学专题二的考生）
24B、某人造地球卫星质量为m，其绕地球运动的轨道为椭圆．已知它在近地点时距离地面高度为h1，速率为v1，加速度为a1，在远地点时距离地面高度为h2，速率为v2，设地球半径为R，则该卫星由近地点到远地点过程中地球对它的万有引力所做的功为_______________。
在远地点运动的加速度a2为____________。
25、
将一氢气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块放置于水平地面上。
已知小石块的质量为m1，气球（含球内氢气）的质量为m2，气球体积为V，空气密度为ρ（V和ρ均视作不变量），风沿水平方向吹，风速为v。
已知风对气球的作用力f＝ku（式中k为一已知系数，u为气球相对空气的速度）。
若风速v逐渐增大，气球连同小石块（填“是”或“否”）一起被吹离地面？
若细绳突然断开，气球飞上天空后，在气球所经过的空间中的风速v保持不变，则气球能达到的最大速度的大小为。
五、实验题（共24分）
26、（6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。
主要步骤是：
（A）在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
（B）用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端栓上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
（C）用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记下O点的位置和两个弹簧秤的示数；
（D）按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
（E）只用一只弹簧秤，通过弹簧秤拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按相同标度作出这个力F’的图示；
（F）比较F’和F，看它们是不是相同，得出结论；
上述步骤中：
（1）有重要遗漏的步骤是（填序号）；
（2）相应的遗漏内容分别是
（3）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。
27、（6分）如图所示，是用DIS实验系统探究＂物体的加速度与力和质量的关系＂实验装置。
（1）为了使小车所受的合力等于绳子的拉力，在实验测量前，还需要对实验装置作必要的调整，请你写出该如何调整：
_______________________________________________________________________。
（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，测得了下表所示的6组数据：
组别
1
2
3
4
5
6
m/kg
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
a/m·s-2
0.95
0.72
0.61
0.49
0.40
0.35
请根据6组数据在右图中选择合适的坐标作出加速度与质量的关系图线。
（3）如果钩码的重力越来越大时，小车的加速度会无限制地增加吗？
请简要回答理由和结论：
______________________________________________________________________________。
28、（4分）如图所示是利用塑料瓶、塑料管、橡皮塞等材料制作的小喷泉装置。
其中A是用一个塑料瓶割去瓶底部分后留下的瓶嘴部分。
B、C是两个侧壁上有一个圆孔的塑料瓶。
先把图示中B瓶装满水，C瓶不加水，再往A中加一些水，不要让水没过喷嘴。
当A中的水流到C中时，就可以看到喷泉了。
（１）设大气压强为P0，水的密度为
，已知h1、h2，则Ｂ中液面处的压强为 。
（2）假设在喷嘴处安装足够长D管，水柱不会从D管中喷出。
设到D管中水面静止时，其增加水量的体积△V，A、B、C瓶中的水将通过管子流动，则水从B移至D中，重力势能增加量△E2为。
（3）由此可知，D中的水柱将上下振动，最后D中的水面将停在距A中水面处。
（已知A、B、C瓶子的横截面积比D管的横截面积大很多且水面静止后A、B、C中都有水）
29、（8分）现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。
现对其中一个元件R0进行测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：
I/A
0.30
0.60
0.80
1.20
1.70
2.70
3.10
U/V
0.50
0.71
0.82
1.00
1.20
1.50
1.60
（1）根据表中数据，判断元件R0可能是由上述___________材料制成的，并简要说明理由。
理由：
_______________________________________________________________
（2）把元件R0接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.20A。
已知电路中电源的电动势为3V，内阻不计，此时定值电阻R的电功率________W。
（3）请根据表中数据在（a）图中作出I－U图线。
为了求出通过该元件R0的电流I与电压U间的具体关系式，请你适当选取坐标轴，将表中有关数据进行适当换算，在（b）图中作出线性图线，并求出I和U之间的具体关系式。
I和U之间的具体关系式为：
________________.
六、实验题（共50分）
30、（10分）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔。
管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为T1。
开始时，活塞上方的气体的压强为p0，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1，活塞下方气体的体积为V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。
缓慢将活塞上方抽成真空并密封。
整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变。
然后将密封的气体缓慢加热。
求：
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；
（2）当气体温度达到1.8Tl时气体的压强。
31、（12分）AB两个质量均为m的小球，被一轻杆AB固定，轻杆长AB＝L，OA＝L/3，杆可绕O点的水平轴无摩擦地转动，初始时杆静止在竖直位置，如图所示，今在B球上施加一水平方向恒力F＝
mg，试求：
（1）转过900过程中恒力做了多少功？
（2）在转动过程中B球获得的最大速度时AB杆与竖直方向夹角为多大？
（3）在转动过程中B球获得的最大速度是多少？
32、（14分）如图所示，一倾角为37°的斜面固定在水平地面上，质量为1千克的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从斜面的底端A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F。
此后，物体到达最高点C。
每隔0.2s通过位移传感器测得物体的瞬时速度的大小，下表给出了部分测量数据。
（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
t/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
v/ms-1
0.0
1.0
2.0
0.1
0.5
0.9
F
A
B
370
C
试求：
（1）恒力F的大小；
（2）0.6s时物体的瞬时速度；
（3）物体在斜面上运动过程中重力的最大功率；
（4）物体在斜面上运动的过程中，地面对斜面的摩擦力。
33、（14分）如图所示（a），在倾角为300的斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF＝60，CD＝DE＝EF＝FG＝AB/2＝L,一根质量为m的导体棒AB在电机的牵引下，以恒定的速度v0沿OH方向从斜面底部开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端，AB⊥OH，金属导轨的CD、FG段电阻不计，DEF段与AB棒材料、横截面积均相同，单位长度电阻为r，O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为B的匀强磁场中。
求：
（1）导体棒在导轨上滑行时电路中的电流的大小；
（2）导体棒运动到DF位置时AB两端的电压；
（3）将导体棒从低端拉到顶端电机对外做的功；
（4）若AB到顶端后，控制电机的功率，使导体棒AB沿斜面向下从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小始终为a，一直滑到斜面底端，则此过程中电机提供的牵引力随时间如何变化？
（运动过程中AB棒的合力始终沿斜面向下）。
普陀区2011学年度第二学期高三年级质量调研参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
A
C
B
D
B
D
C
B
9
10
11
12
13
14
15
16
A
C
D
C
B
B
D
C
17
18
19
20
BCD
ACD
AD
CD
21、b,a22、低，与23、mg/3,
mg
24A、2.6，4.224B、
，
25、是，
26、
（1）CEF
（2）记下两个弹簧秤的细绳方向；结点到达
位置；改变两个力的夹角，再做一组（或几组）。
（3）Fˊ
27、
（1）倾斜平衡摩擦力
（2）作a-1/m图
（3）对钩码来说合力小于重力，加速度小于重力加速度
28、
，
，h2
29．（8分）
（1）半导体（1分）
随着电流增大，R0的发热功率越大，温度升高，而对应的电阻值减小（1分）
（2）2.4W（2分）（3）I－U图如图（a）（1分）
根据I－U图的形状可以猜想I与U2成线性关系，如图（b）（2分）
从图（b）可得直线的斜率为1.2，所以I＝1.2U2（2分）
30、解】
（1）抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5p0，体积为V。
依题意，由玻意耳定律得（p0+0.5p0）V1=0.5p0V；（2分）
此后，气体等压膨胀，设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是Tˊ。
由盖·吕萨克定律得
；（2分）
由①②得Tˊ=1.2T1。
（2分）
（2）活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程。
由查理定律得
；（2分）
式中p2是气体温度达到1.8T1时气体的压强。
由③④式得p2=0.75p0。
（2分）
31、（1W=
mgL（3分）
（2）B球获得最大速度时，系统处于力矩平衡状态，如图所示，设杆和竖直方向夹角为θ，应有：
mg
sinθ＋F
lcosθ＝mg
sinθ，（2分）
可得θ＝60°（2分）；
（3）设B球最大速度为v，则此时A球的速度应为v/2，根据动能定理：
F×
lsinθ－mg
（1－cosθ）＋mg
（1－cosθ）＝
mv2＋
m（
v）2，（3分）v＝2
m/s（2分）。
32、由第一阶段（前3个数据）和第三阶段（后3个数据）来确定第二个阶段的运动情况，从而确定0.6秒时，物体在做什么样的运动。
三个阶段的加速度分别为：
a1=5m/s2
a2=10m/s2、a3=2m/s2
（1）15N
（2）1.5m/s
（3）15W
（4）f1=8N方向向左
f2=8N方向向左、
f3=1.6N方向向左
其中第一、第二阶段地面对斜面的摩擦力一定相等，因为两个阶段斜面的受力情况没有任何变化。
33.解：
（1）
所以，
2分
（2）
2分
（3）导体棒从低端拉到顶端电机做的功
1分
增加的重力势能
1分
AB棒在DEF轨道上滑动时产生的热量
1分，此过程中，电流I不变，所以F安∝S，故
1分
AB棒在CDEF导轨上滑动时产生的热量，电流不变，电阻不变，所以
1分
所以，
1分
（4）分三段讨论牵引力随时间的变化情况
Ⅰ：
CDEF导轨上运动牵引力为F1，则
1分
Ⅱ：
DEF导轨上运动牵引力为F2，则
，
1分
所以
1分
Ⅲ：
OE段运动牵引力F3，不随时间变化，则
1分
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