逍遥右脑 2013-03-22 21:01
2011学年度普陀区第二学期高三质量调研物理卷 2012.4.
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。
本试卷g取10/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
第I卷(共56分)
考生注意：
1．答第一卷前，考生务必在答题卡上用钢笔或圆珠笔清楚填写学校、班级、姓名、学
生考试编号，并用铅笔正确涂写学生考试编号。答第二卷前，也务必将自己的学校、班级、姓名、学生考试编号等项目内容在答题纸密封线内的相应位置上填写清楚。
2．第一卷（1—20小题），由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题卡上。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卡上的编号一一对应，不能错位。答案需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择涂写，答案不能写在试卷上，写在试卷上一律不给分。
一．单项选择题（共16分，每小?2分，每小题只有一个正确选项，请将答案涂写在答
题卡上。）
1．下列物理规律中不能直接通过实验进行验证的是（）
（A）牛顿第一定律（B）欧姆定律
（C）玻意耳定律（D）机械能守恒定律
2．下面哪些技术中，没有涉及到传感器的应用（）
（A）声控开关（B）工厂、电站的静电除尘
（C）宾馆的自动门（D）家用电饭煲从炊饭到保温的自动切换
3．如图所示为α粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多α粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长的径迹和一条粗而短的径迹，则（）
（A）细而长的是α粒子的径迹（B）粗而短的是氧核的径迹
（C）细而长的是氧核的径迹（D）粗而短的是质子的径迹
4．关于电磁波，下列说法正确的是（）
（A）紫外线的波长比红光的波长长
（B）电磁波和机械波的传播都需要介质
（C）赫兹用实验的方法证实了电磁波的存在
（D）频率、波长会影响电磁波在真空中的传播速度
5．近几年，在国家宏观政策调控下，我国房价上涨出现减缓趋势。若将房价的“上涨”类比成 “加速”，将房价的“下跌”类比成“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可类比成（）
（A）速度增加，加速度减小（B）速度增加，加速度增大
（C）速度减小，加速度增大（D）速度减小，加速度减小
6．有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，下列说法正确的是（）
（A）γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
（B）发生α衰变时，生成核与原的原子核相比，中子数减少了4
（C）β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的
（D）氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7. 6天后就一定剩下一个原子核
7．我们平时从也没有观察到从两只小灯泡发出的光在屏上产生干涉条纹，其主要原因是（）
（A）两只小灯泡灯丝的发光面积太大，不能看作点光
（B）平时环境里外界杂散的光太强，干扰了对干涉条纹的观察
（C）两只小灯泡的灯丝离得较远，产生的干涉条纹太密，不能分辨
（D）小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的，很难满足相干条件
8．如图所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近。若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断正确的是（）
（A）绳子的拉力较大的那一端车厢里有人
（B）先开始运动的车厢里有人
（C）后到达两车中点的车厢里有人
（D）不去称量质量无法确定哪个车厢有人
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，请将答案涂写在答
题卡上。）
9．如图所示为一种交通工具的示意图，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，从而使座椅始终保持水平。当此车减速上坡时，下列说法正确的是
A．乘客所受合外力做正功 B．乘客处于失重状态
C．乘客受到水平向右的摩擦力 D．乘客所受的合力沿斜面向上
10. 在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是
A．相对地面的运动轨迹为直线
B．相对地面做变加速曲线运动
C．t时刻猴子对地的速度大小为v0+at
D．t时间内猴子对地的位移大小为
11. 如图所示, 带有活塞的气缸中封闭着一定质量的理想气体, 气缸和活塞具有良好的绝热性能，将一个阻值随温度的升高而减小的热敏电阻置于气缸中，并与气缸外的欧姆表连接。气缸固定不动, 气缸内的活塞可自由移动且不漏气。活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。现将沙桶底部钻一小洞, 细沙缓缓漏出。若发现欧姆表的指针逐渐向右偏转，则下列说法正确的是
A. 热敏电阻的阻值变大 B. 活塞逐渐下降
C. 气体的压强增大 D. 气体的内能减小
12．如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则
A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大
B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小
C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小
D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大
13. 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0。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Q点时处于平衡状态
D．乙分子在P点时分子动能最大
14．如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是
A．两小球落地时的速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
15．如图所示，两个相连接的金属环用同样规格的导线制成，大环半径是小环半径的4倍，若穿过大环的磁场不变，穿过小环中磁感应强度随时间的变化率为k时，其路端电压为U；若穿过小环中磁场不变，而穿过大环中磁感应强度随时间的变化率为2k时，其路端电压为
A．U B．2U C. 4 U D. 8U
16．在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势Ф随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为，带电量为q的带正电小球（可视为质点）从O点以初速度v0沿 x轴正向移动。下列叙述正确的是
A．小球从O运动到x1的过程中，所受电场力逐渐增大
B．小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大
C．若小球能运动到x4处，则初速度v0至少为2
D．若v0为2 ，带电粒子在运动过程中的最大速度为
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，请将答案涂写在答题卡上。）
17．如图所示的逻辑电路，要使输出端Y为1，则输入端A、B的取值可以是
A. A=0， B=0
B. A=0， B=1
C. A=1， B=0
D. A=1， B=1
18. 为了探究气体压强的产生及影响气体压强的因素，某同学用电子秤和
小玻璃珠做模拟实验，如图所示。下列关于他的操作和相关结论正确的是
A. 为了防止玻璃珠弹出秤盘而产生误差，可在秤盘上放一块海绵垫
B. 实验中尽可能保证每一粒玻璃珠与秤盘碰前的速度相同
C. 将尽可能多的玻璃珠不断地倒在秤盘上，秤的示数会相对稳定
在某一个值，说明气体压强是由大量的气体分子与器壁碰撞产生的
D. 将相同数量的珠子从更高的位置倒在秤盘上，秤的示数变大，说明
气体的压强与分子碰撞器壁的速度有关
19．如图所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在光滑绝缘斜面上的点，且在通过弹簧中心的直线ab上。现把与Q大小相同，电性相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，以下说法正确的是
A．小球P、小球Q、弹簧、还有地球组成系统的机械能不守恒
B．小球P和弹簧的机械能守恒，且P速度最大时所受弹力
与库仑力的合力最大
C．小球P的动能、与地球间重力势能、与小球Q间电势能和弹簧弹性势能的总和不变
D．小球P的速度先增大后减小
20．如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成角，若θ＜，则下列说法正确的是
A．轻杆对小球的弹力方向与细线平行
B．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上
C．轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行，也不沿着轻杆方向
D．此时小车的加速度为g tan
第Ⅱ卷(共94分)
考生注意：
1．第II卷(21-33题)由人工阅卷。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试卷上，用铅笔答题或将答案涂写在答题卡上一律不给分(作图可用铅笔)。
2．第30、31、32、33题要求写出必要的字说明、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。
四．填空题( 共20分，每小题4分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置。)
本大题中第22题为分叉题，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。
21. 如图所示是一列向右传播的横波，波速为0.4/s，点的横坐标x=10，图示时刻波传到N点。现从图示时刻开始计时，经过 s时间，点第二次到达波谷；这段时间里，N点经过的路程为 c。
22A、22B选做一题
???????????????????????????????????????????????????????
22A．质量为的物体做平抛运动，在任意相等的时间t内，物体动量的变化量为 ，
方向为 。（已知重力加速度为g）
22B．人造地球卫星的运动轨迹可近似看做匀速圆周运动，已知它的轨道半径为R，运行周期为T，万有引力恒量为G，则它的线速度大小为 ，地球的质量可表示 。
???????????????????????????????????????????????????????
23．如图所示，圆形玻璃平板半径为r，离水平地面的高度为h，一质量为的小木块放置
在玻璃板的边缘，随玻璃板一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动。若匀速圆周运动的周期为T，木块所受摩擦力的大小为 ，缓慢增大玻璃板的转速，最后木块沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出，落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为s，不计空气阻力，重力加速度为g，木块落地前瞬间的动能为 。
24. 如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。
下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：
风力发电机太阳能电池组件
最小启动风速1.0/s太阳能电池36W
最小充电风速2.0/s太阳能转化效率15%
最大限制风速12.0/s蓄电池500Ah-12V
最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V
当风速为6／s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为 h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W／2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要 2。
25．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨N、PQ固定在同一竖直面上，两导轨间距d＝1，电灯L的电阻R＝4Ω，导轨上放一质量＝1kg 、电阻r＝1Ω的金属杆，长度与金属导轨等宽，与导轨接触良好，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里。现用一拉力F沿竖直方向拉杆，使金属杆由静止开始向上运动，经3s上升了4后开始做匀速运动。图乙所示为流过电灯L的电流平方随时间变化的I2-t图像，则 3s末金属杆的动能为 J，4s内拉力F做的功为 J。
五．实验题(共24分。答案写在题中横线上的空白处或括号内。)
26．（1）以下四幅照片中“用DIS测变速直线运动瞬时速度”的实验装置图是__________;（2）“用DIS测定加速度”的实验装置图是________。（选填照片下对应的字母）
（3）在“用DIS测定加速度”的实验中，下列说法正确的是
A. 可以使用A图实验装置，直接用s-t图像处理数据
B. 可以使用C图实验装置，将测得的数据，通过数据采集器和计算机转化为v-t图像
C. 可以使用C图实验装置，直接得到加速度随时间变化的图像
D. 可以使用D图实验装置，通过图象分析物体在运动过程中速度的变化情况
27．用DIS测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.5A。
（1）实验时应选用下列哪种滑动变阻器
A. 1000Ω，0.1A B. 50Ω，2.0 A C. 10Ω，2.0A D. 50Ω，0.1A
（2）根据实验得到的图像如图乙所示，可求得干电池的内电阻为 ________Ω。
28. 如甲图所示，一根水平金属丝置于匀强磁场B中，与竖直放置的导轨有良好的接触，不计金属丝与导轨间的摩擦。可变电可以提供任一方向的电流。金属丝由质量不计的棉线与弹簧秤连接，可以沿竖直方向上下滑动。弹簧秤在没有任何负载时，读数恰好为零。现测得多组实验数据，并作出如图乙所示的图像。
（1）在甲图中，当弹簧秤的读数为零时，流过水平金属丝的电流为________ A ，方向为
（填顺时针或逆时针）；
（2）在乙图中，作出磁场的磁感应强度变为原的1/2倍时的图线。
29. 小李家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴不停地滴落到地上。小李发现，第一滴水碰地的同时，第二滴水刚好从水龙头处下落。他为了测算水滴下落的平均速度，找了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。当他听到某一水滴滴在地上声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3……”，一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。
（1）水滴在空中运动的平均速度的表达式为 ；
（2） 测得h=1 ，当数到n=20时秒表的示数 t=8.7s，则水滴下落的平均速度为 /s；
（3）小李为了进一步找出水滴下落的平均速度和下落高度的关系，又做了以下实验：找一块挡板，让水滴落在挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得总是在前一滴水滴到挡板上的同时，后一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据(连同上面的一组共有7组数据)。请选取合适的坐标轴，标上数据和单位，作出相应的图象，并根据图象写出平均速度和下落高度的函数关系为 。
次数123456
高度
h()
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.8
平均速度
v(/s)
0.97
1.19
1.38
1.5 4
1.6 8
1.9 5
六．计算题(共50分)
30. （10分）如图所示，重为G的均匀木棒AC水平地搁在一个圆柱体B上，二者的接触点为D，且AD：DC=17 : 15。当圆柱体绕着固定中心顺时针方向转动时，与棒的右端C紧靠着的木板E恰能沿光滑竖直墙面匀速下滑。若木棒与圆柱体之间、木棒与木板之间的动摩擦因数相同，试求：
（1）木板E的重力为多大？
（2）圆柱体B对木棒AC的支持力为多大？
（3）动摩擦因数为多大 ？
31.（12分）如图所示为验证查理定律的实验装置。A为烧瓶，内贮空气。B为U形管，下部与较长的软橡胶管相连。由于组装不慎，U形管左侧10c水银柱的下方混入一段长为4c的空气柱，左侧水银柱上表面与标志线E对齐。开始时烧瓶所在水槽内水温为7℃，U形管两边水银面相平。当水温升至63℃时，调整右边开口水银管的高度，使左侧水银柱上表面仍与标志线E对齐。已知大气压p0=76cHg。此时
（1）烧瓶A中的气体压强为多少？
（2）左侧管内空气柱变为多长？
（3）右侧管内水银面高度将升高多少？
32.（14分）如图所示，A、B两小球用轻杆连接，A球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动，B球处于光滑水平面内。开始时杆竖直，A、B两球静止。由于微小的扰动，B开始沿水平面向右运动。已知A球的质量与B球的质量均为=1kg，杆长L为=0.2。
（1）某同学用 ，求得A球着地时的速度。你认为正确吗？ 若正确，请接着进行下面的计算；若不正确，请你给出正确的答案。
（2）A球机械能最小时，水平面对B球的支持力为多大?
（3）当A球机械能最小时，杆与竖直方向夹角的余弦值为多大?
33.（14分）如图所示，OP1Q1与OP2Q2是位于同一水平面上的两根金属导轨，处在沿竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度为B，长度相等的导轨OP1段与OP2段相互垂直，交于O点。导轨的P1Q1与P2Q2段相互平行，相距为2b。一根质量为的金属细杆，在t=0s时从O点出发，在外力作用下以恒定的速度v沿导轨向右滑动。在滑动的过程中，杆始终保持与导轨的平行段相垂直，速度方向与导轨的平行段相平行，杆与导轨有良好的接触。假定导轨与金属杆都有电阻，且每单位长度的电阻都是r。不计金属细杆与轨道之间的摩擦。
（1）金属杆在正交的OP1 、OP2导轨上滑动时，通过金属杆中的电流多大？
（2）当t= 时，金属杆受到的安培力多大？
（3）从开始运动到t= 过程中，外力一共做了多少的功?
（4）若控制外力，使金属杆从静止开始作匀加速直线运动，加速度始终为a，试写出外力随时间变化的规律。
2011学年度普陀区第二学期高三质量调研物理卷
参考答案及评分标准
一．单项选择题 （共16分，每小?2分，每小题只有一个正确选项。）
12345678
ABBCACDC
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，答案涂写在答题卡上。）
910111213141516
BDCBDCDD
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。）
17181920
BCCDACDAD
四．填空题 （共20分，每小题4分。）
21． 29； 145
22A． gt； 竖直向下 21B. 2πRT，4π2R3GT2
23．
24． 84； 1
25． 4.5 ； 75.94
五．实验题 (共24分。)
26． D； C； B
27． C； 2
28．（1） -3.5A， 顺时针方向。
（2） 根据F=5I+35，描点可作出图线（略）
29．（1）
（2）平均速度v≈2．1 8／s
（3）作图（略）， 可得出 2=（4.6—4.9）h
六．计算题（共50分）
30．（10分）
（1） 设木棒的重心位置在棒的O点，木棒与木板间的摩擦力为f2
则G•OD=f2•DC， 即G×1=f2×15， 所以
（3分）
（2） 圆柱体对木棒的支持力为N1
（3分）
（3）设木棒与圆柱体间的摩擦力为f1，木棒与木板间的弹力为N2
则
将N1和GE代入以上两式，得μ=0.25 （4分）
31．（12分）
解：（1）设烧瓶内空气为A，U形管中混入的空气柱为 B，它们初始状态的压强分别为pA和 pB。
由图得 pB= p0 +ρg h =（76 + 14）cHg = 90cHg （2分）
pA= pB -ρg h =（90 - 10）cHg = 80cHg （2分）
（2）烧瓶内空气为等容变化，设其末状态压强为pA′
（2分）
空气柱末状态压强为pB′
pB′= pA′+ρg h =（96 + 10）cHg =106cHg （2分）
空气柱为等温变化，后长度为LA′
由 pA LA= pA′LA′得
（2分）
（3）在末状态时，设右管中水银面比原升高x，
则 pB′= p0 +ρg x +ρg h+ρg LA′
即 106 = 76+x+10+3.5
所以 x = 16.6c （2分）
32．（14分）
解：
（1）不正确。因为A球刚着地时，B球的速度为0。 （ 2分）
正确解答如下：
设此时A球速度为v，由系统机械能守恒得 ，
解得 =2/s。 （3分）
（2）当A球机械能最小时，B球的速度最大，此时B球的加速度为0，则杆对球的作用力为 0 ，设小球受到的支持力为N，对B球受力分析可得
N = Bg=10N （4分）
（3）设满足题干条件时杆与竖直方向的夹角为 ， 两球的速度各为 ，系统
满足机械能守恒，则：
且vA和vB沿杆方向上分速度大小相等，即 vAcosθ=vBsinθ
联立以上两式解得：
当A球机械能最小时，vB达最大
上式可以写成：
即当 时，vB最大，亦即此时A球机械能最小，
所以 。
（5分）
33．（14分）
解：
（1） （2分）