2012-2013学年上海市徐汇区高三上学期期末考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列现象中，最能恰当地说明分子间有相互作用力的是（    ）

A．气体容易被压缩                        B．高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出

C．两块纯净的铅块紧压后合在一起           D．滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动

2. 难度：中等

下列哪一句话可从牛顿第一定律演绎得出（    ）

A．质量是物体惯性的量度                  B．物体的运动需要力来维持

C．质量一定的物体加速度与合外力成正比     D．物体有保持原有运动状态的特性

3. 难度：中等

下列实验中准确测定元电荷电量的实验是（    ）

A．库仑扭秤实验                         B．密立根油滴实验

C．用DIS描绘电场的等势线实验             D．奥斯特电流磁效应实验

4. 难度：中等

描述电源能量转化本领大小的物理量是（    ）

A．电动势           B．电源的总功率      C．端压             D．电源的输出功率

5. 难度：中等

伽耳顿板可以演示统计规律。如左下图，让大量小球从上方漏斗形入口落下，则右下图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是（    ）

A.      B.     C.     D.

6. 难度：中等

如图所示，A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号，Z表示该门电路输出端的信号，则根据它们的波形可以判断该门电路是（    ）

A.“与”门     B.“或”门   

C.“非”门     D.“与非”门

7. 难度：中等

弯曲管子内部注有密度为r的水，中间有部分空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p₀，重力加速度为g，则图中A点处的压强是（    ）

A．rgh                                  B．p₀＋rgh

C．p₀＋2rgh                              D．p₀＋3rgh

8. 难度：中等

下列运动过程中机械能守恒的是（    ）

A．跳伞运动员打开降落伞在竖直方向向下做匀速直线运动

B．悬点固定的单摆摆球获得一初速后在竖直平面内做圆周运动

C．摩天轮在竖直平面内匀速转动时，舱内的乘客做匀速圆周运动

D．带电小球仅在电场力作用下做加速运动

9. 难度：中等

如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点，细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态．若缓慢移动细绳的端点，则绳中拉力大小的变化情况是（    ）

A.只将绳的左端移向A′点，拉力变小

B.只将绳的左端移向A′点，拉力不变

C.只将绳的右端移向B′点，拉力变小

D.只将绳的右端移向B′点，拉力不变

10. 难度：中等

下列各图像中能正确描述两个等量异种点电荷周围等势线的是（    ）

11. 难度：中等

如图所示，质量均为1kg的两个小物体A、B放在水平地面上相距9m，它们与水平地面的动摩擦因数均为m＝0.2，现使它们分别以初速度v_A＝6m/s和v_B＝2m/s同时相向运动，重力加速度g取10m/s²。则它们（    ）

A.经约0.92s相遇            B.经约1.38s相遇

C.经2s相遇                D.不可能相遇

12. 难度：中等

质量m＝2kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能E_k与其发生位移x之间的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数m＝0.2，重力加速度g取10m/s²，则下列说法中正确的是（    ）

A．x＝1m时物块的速度大小为2m/s

B．x＝3m时物块的加速度大小为2.5m/s²

C．在前2m位移的运动过程中物块所经历的时间为2s

D．在前4m位移的运动过程中拉力对物块做的功为9J

13. 难度：中等

如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内，线框的长边均处于水平位置。线框A固定且通有电流I，线框B从图示位置由静止释放，在运动到A下方的过程中（    ）

A.穿过线框B的磁通量先变小后变大

B.线框B中感应电流的方向先顺时针后逆时针

C.线框B所受安培力的合力为零

D.线框B的机械能一直减小

14. 难度：中等

一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（    ）

A．大气压强增加

B．环境温度升高

C．向水银槽内注入水银

D．略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移

15. 难度：中等

压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I₀，在这段时间内（    ）

A．升降机可能匀速上升

B．升降机一定在匀减速上升

C．升降机一定处于失重状态

D．通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大

16. 难度：中等

某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度均为4π m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（    ）

A.0.42s        B.0.56s      C.0.70s      D.0.84s

17. 难度：中等

如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h（l、h均为定值）。将A向B水平抛出的同时，B自由下落。A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（    ）

A.A、B在第一次落地前能否发生相碰，取决于A的初速度大小

B.A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰

C.A、B不可能运动到最高处相碰

D.A、B一定能相碰

18. 难度：中等

如图所示，A、B两个异种电荷的等质量小球，分别被两根绝缘细绳系在木盒内的同一竖直线上。静止时，木盒对地面的压力为F_N，细绳对A的拉力为F₁，细绳对B的拉力为F₂，若将系B的细绳和系A的细绳同时断开，则两细绳刚断开时（    ）

A.木盒对地面的压力增大

B.木盒对地面的压力减小

C.木盒对地面的压力为F_N＋F₂－F₁

D.木盒对地面的压力为F_N＋F₁－F₂

19. 难度：中等

如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切. 一足够长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m₁位于C点，然后从静止释放。则（    ）

A．在m₁由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等

B．在m₁由C点下滑到A点的过程中重力对m₁做功的功率先增大后减少

C．若m₁恰好能沿圆弧下滑到A点，则m₁＝2m₂

D．若m₁恰好能沿圆弧下滑到A点，则m₁＝3m₂

20. 难度：中等

如图所示，水平方向的有界匀强磁场区域高度为d，三个宽度均为d的由相同导线制成的闭合导线框竖直置于磁场的上方，它们的底边处在同一高度，线框的高度h_A＝d/2，h_B＝d，h_C＝3d/2。当导线框A、B、C由静止开始释放后，在经过匀强磁场的过程中线框受到的磁场力始终小于线框的重力，则（    ）

A.刚进入磁场时三个导线框的速度相同     

B.线框进入磁场d/2后，导线框C的加速度最大 

C.通过磁场过程中无感应电流的时间导线框A最长   

D.导线框进入磁场后，位移小于d/2以前，经相等位移时导线框C的速度最大

二、填空题

21. 难度：中等

如图所示，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升       cm；该过程适用的气体定律是       （填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。

22. 难度：中等

A．质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m_甲＝40kg，m_乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为       （填“向左”或“向右”）；运动速率为        m/s。

B．一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为       ；它在1/6周期内的平均速度的大小为       。

23. 难度：中等

如图所示，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。重力加速度g取10m/s²，则物体到达B点的速度为        m/s；物体经过BC所用时间为        s。

t/s	0	2	4	6
v/m·s^-1	0	8	12	8

24. 难度：中等

如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是       ；经过O点时速度大小为       。

三、实验题

25. 难度：中等

如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R₁为滑动变阻器，R₂为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。

实验序号	A1表示数A.	A2表示数A.	V1表示数（V）	V2表示数（V）
1	0.85	0.14	3.5	2.10
2	X	0.24	4.8	2.40
3	0.72	0.48	4.8	0

则由表格中数据可知变阻器电阻R₁的全阻值为        W；表格中X值为       。

26. 难度：中等

（6分）在“共点力合成”实验中，

（1）通过本实验可以验证共点力合成时遵循的法则是       法则。

（2）在实验过程中要注意：细绳、弹簧秤应与水平木板保持       ，弹簧秤伸长的方向与细绳要       。

（3）如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F’为实验测得的合力。可以判断       同学的实验结果是明显错误的。

 

27. 难度：中等

（6分）在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图A.、B.所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器B.随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器A.固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。

（1）位移传感器B.属于       。（填“发射器”或“接收器”）

（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是       。

（3）图C.中符合甲组同学做出的实验图像的是       ；符合乙组同学做出的实验图像的是       。

28. 难度：中等

（6分）在做“测定电池的电动势和内阻”实验时，某同学的线路连接如图甲所示。

（1）在答题卡的方框内画出与图甲对应的电路图；

（2）在图乙-R坐标系中标出了该同学所测的实验数据点，试作出这些数据点的拟合直线，并读得该直线的纵轴截距为        A^-1，求得其斜率为        V^-1；

（3）求得电池的电动势是        V，内阻是       Ω。

29. 难度：中等

（6分）在“油膜法估测分子的直径”实验中，

（1）（多选题）该实验中的理想化假设是（     ）

A.将油膜看成单分子层油膜            B.不考虑各油分子间的间隙

C.不考虑了各油分子间的相互作用力    D.将油分子看成球形。

（2）（单选题）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（     ）

A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

B.对油酸溶液起到稀释作用

C.有助于测量一滴油酸的体积         

D.有助于油酸的颜色更透明便于识别

（3）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m²的蒸发皿，滴管，量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等。已知分子直径数量级为10^－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为       ‰（保留两位有效数字）。

四、计算题

30. 难度：中等

（10分）如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长L_OA＝30cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27°C，左右两管水银面等高。已知大气压强为p₀＝75cmHg.

（1）现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度？

（2）保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？

31. 难度：中等

（12分）水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ＝37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接（设经过B点前后速度大小不变），起点A距水面的高度H＝7.0m，BC长d＝2.0m，端点C距水面的高度h＝1.0m. 一质量m＝50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ＝0.1．（取重力加速度g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，运动员在运动过程中可视为质点）

（1）求运动员沿AB下滑时加速度的大小a；

（2）求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ；

（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′.

32. 难度：中等

（14分）如图所示，两个带电小球（可视为质点），固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点A、B上，整个装置可以绕过O点且垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动.直角三角形的直角边长为L.质量分别为m_A＝3m，m_B＝m，电荷量分别为Q_A＝－q，Q_B＝＋q.重力加速度为g.

（1）若施加竖直向上的匀强电场E，使框架OB边水平、OA边竖直并保持静止状态，则电场强度E多大？

（2）若将匀强电场方向改为与原电场方向相反，保持E的大小不变，则框架OAB在接下来的运动过程中，带电小球A的最大动能E_kA为多少？

（3）在（2）中，设以O点为零势能位，则框架OAB在运动过程中，A、B小球电势能之和的最小值E’为多少？

33. 难度：中等

（14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为a＝30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中. 两根电阻都为R＝2W、质量都为m＝0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x＝1.6m，有界匀强磁场宽度为3x＝4.8m．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g＝10m/s²）.求：

（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；

（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；

（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q．