2008-2009学年上海市卢湾区高三（上）质量调查物理试卷（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

一质点由静止开始作匀加速直线运动，加速度为 0.5m/s²，经过相隔 125m的AB 两点用了10s．质点到达A点时的速度是    m/s；质点从出发到达B点所经历的时间为    s．

2. 难度：中等

图示M、N是固定的半圆形轨道的两个端点，轨道半径为R，一个质量为m的小球从M点正上方高为H处自由落下，正好沿切线进入轨道，M、N两点等高，小球离开N点后能上升的最大高度为H/2，不计空气阻力，则小球在此过程中克服半圆轨道摩擦力做的功为    ；小球到最高点后又落回半圆轨道，当它过最低点上升时，其最大高度的位置在M点的    （填“上方”、“下方”或“等高处”）．

3. 难度：中等

如图所示，匀强电场中某一条电场线上a、b两点相距l，电势U_a＜U_b，一个电量大小为q的粒子只受电场力作用，沿该电场线从a点移动到b点的过程中，动能减少了△E_K．则该带电粒子带    电；该匀强电场的场强大小为    ．

4. 难度：中等

质量为M的均匀直角金属杆aob可绕水平光滑轴0在竖直平面内转动，oa=ob/2=l．现加一水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，并通以电流I，若撤去外力后恰能使直角金属杆ob部分保持水平，如图所示．则电流应从杆的    端流入；此电流强度I的大小为    ．

5. 难度：中等

如图（a）所示，宽为L=0.3m的矩形线框水平放置，一根金属棒放在线框上与线框所围的面积为0.06m²，且良好接触，线框左边接一电阻R=2Ω，其余电阻均不计．现让匀强磁场垂直穿过线框，磁感应强度B随时间变化的关系如图（b）所示，最初磁场方向竖直向下．在0.6s时金属棒刚要滑动，此时棒受的安培力的大小为    N；加速度的方向向    ．（填“左”、“右”）

二、选择题

6. 难度：中等

伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到（ ）
A．实验时便于测量小球运动的速度和路程
B．实验时便于测量小球运动的时间
C．实验时便于测量小球运动的路程
D．斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律

7. 难度：中等

两质量相等的小球A和B，A球系在一根不可伸长的细绳的一端，B球系在一根原长小于细绳的橡皮绳一端，两绳的另一端都固定在O点，不计两绳质量．现将两球都拉到如图所示的水平位置上，让两绳均拉直（此时橡皮绳为原长），然后无初速释放，当两球通过最低点时，橡皮绳与细绳等长，小球A和B速度分别为v_A和v_B，那么（ ）
A．下落时A、B都克服绳的拉力做了功
B．下落时重力对小球A、B所做的功不相等
C．在最低点时v_A＜v_B
D．在最低点时v_A＞v_B

8. 难度：中等

我国蹦床队在北京奥运会上取得金牌．假如运动员从某一高处下落到蹦床后又被弹回到原来的高度，其整个过程中的速度随时间的变化关系如图所示，其中oa段和cd段为直线，则根据此图象可知运动员（ ）

A．在t₁-t₂时间内所受合力逐渐增大
B．在t₂时刻处于平衡位置
C．在t₃时刻处于平衡状态
D．在t₄时刻所受的弹力最大

9. 难度：中等

用两轻绳的末端各系质量分别为m_A、m_B的带同种电荷的小球，两绳另一端同系于O点，如图所示，绳长分别为L_A、L_B，且m_B=2m_A，L_A=2L_B，平衡后绳与竖直方向夹角分别为α、β．关于两夹角的大小关系，正确的判断是（ ）

A．α＞β
B．α=β
C．α＜β
D．无法确定

10. 难度：中等

图（a）所示绝热气缸（气体与外界无热交换）内封闭一定质量的理想气体，电热丝通电前后，改变气体参量分别得到两条等温线．待气体状态稳定后陆续取走活塞上方部分物体，又得到一气体变化图线．则在图（b）中能正确反映上述三个变化过程的图线是（ ）

A．ab  cd和ad
B．ab  cd和cb
C．ab  ad和 ac
D．cd  ab和bd

11. 难度：中等

在某一列简谐横波的传播方向上有P、Q两质点，它们的平衡位置相距s，波速大小为v，方向向右．在某时刻，当P、Q都位于各自的平衡位置时，P、Q间只有一个波峰，如下图所示．从此时刻起，各波形中P点第一次到达波谷位置经历的时间为△t，则（ ）

A．甲波与丁波的时间相同，△t=s/2v
B．乙波与丙波的时间相同，△t=3s/4v
C．乙波的时间最短，△t=s/4v
D．丁波的时间最短，△t=s/6v

12. 难度：中等

如图所示电路中，电源内阻不能忽略，电流表、电压表都是理想电表，当滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中（ ）

A．电压表示数先减小后增大，电流表示数不断增大
B．电压表示数先增大后减小，电流表示数不断减小
C．电压表示数先增大后减小，小灯亮度先变暗后变亮
D．电压表示数先增大后减小，流过滑动变阻器Pb部分电流不断增大

13. 难度：中等

将一直流电源的总功率P_E、输出功率P_R和电源内部的发热功率P_r随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（ ）
A．反映P_r变化的图线是c
B．电源电动势为8v
C．电源内阻为2Ω
D．当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω

14. 难度：中等

如图所示，竖直放置的弯曲管ABCD，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．外界大气压强为H（cmHg）．后来在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H+h₁+h₃
B．注入水银后h₁增大h₃减小，A管内气体的压强可能不变
C．注入水银后C、D管内气体的体积一定减小
D．注入水银后液面高度差的变化量△h₂＞△h₃

三、解答题

15. 难度：中等

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．模块机器人的控制器内存有5种控制方法：

序号	控制方法
01	即时控制
02	延迟控制
03	“与”门控制
04	“或”门控制
05	“非”门控制

传感器模块有光传感器、声传感器、温度传感器、磁传感器等．
执行器模块为小灯模块、电动机模块．
某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，则控制器序号应调为______（填数字），传感器应使用______．

16. 难度：中等

某同学在做电路实验时，按如图所示的电路图连接了电路，其中R₁=12Ω，R₄=4Ω，R₂与R₃数值未知，灯L₁与L₂均标明“6V，3W”字样．闭合电键S，两灯均正常发光．
（1）此时A表的读数为______A；后来他断开电键S，将R₁与R₄的位置互换，其他电路不动，再闭合电键S时，发现电路出了一个故障，但A表仍有读数，示数为0.56A．
（2）请说明发生了什么故障______，请分析产生故障的原因：______；
（3）根据以上数据，该同学计算得到电源电动势ε为______v，电源内阻r为______Ω．

17. 难度：中等

数字信息系统（DIS）被广泛应用在物理实验中，该系统可以迅速测量、处理数据，并自动生成图象．如图（a）所示，一条形磁铁固定在水平转台上，磁铁长度等于圆台直径，一磁传感器放置在转台边缘，磁传感器可测量所在位置的磁感应强度．实验后显示器得出曲线如图（b）所示．图中横坐标表示时间，纵坐标表示磁感应强度．

（1）由以上信息可知磁铁所做的运动是______．
（2）曲线最高点的纵坐标表示______，曲线最低点的纵坐标表示______．

18. 难度：中等

在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的重力，如图所示，为电子秤的原理图．托盘和弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零；当托盘中的物体的质量改变时，电压表示数发生改变，从而测出物体的质量．设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内 阻不计．弹簧产生的弹力与弹簧压缩量x成正比，即F=kx（k为常数），不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电表．
（1）根据上述原理，电压表应接在______两端．
（2）要获得电压表的满量程称重，制作上述“电子秤”时，电源、限流电阻R、变阻器R、电压表等可从下列器材中选择______（填器材编号）．
A、电动势为9V、内阻不计的电池；B、电动势为3V、内阻不计的电池；C、阻值为1KΩ定值电阻；D、阻值为100Ω的定值电阻；E、最大阻值为50Ω变阻器；F、最大阻为10Ω的变阻器；G、量程为0～3V的电压表；H、量程为0～15伏的电压表．
（3）当托盘上放上某物体时，所放物体的质量m与电压表的示数U的关系是：m=______．（用相应物理量符号表示）

19. 难度：中等

如图所示，放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计．活塞质量为10kg，横截面积为60cm²．现打开阀门，让活塞下降直至静止．不计摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×10⁵Pa，忽略所有阻力（阀门打开时，容器内气体压强与大气压相等）．求：
（1）活塞静止时距容器底部的高度；
（2）活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，通过计算说明能否将金属容器缓缓提离地面？

20. 难度：中等

如图所示，一块质量为0.6kg均匀平板AB长0.8m，其左端搁在水平地面上，板与地面的夹角为37，板中心C垂直固定在轻支架上，支架长OC为0.3m，支架下端与水平固定转轴O连接．在平板A点处有一质量为0.5kg的小物体m以初速v沿板向上运动，物体与平板间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s²．试求：
（1）平板所受的重力的力矩；
（2）小物体运动到距B端多远恰能使平板翻转？
（3）若要保证平板不翻倒，给物体的初速度v不能超过多大？

21. 难度：中等

如图所示，在倾角为θ的斜面上，一物块通过轻绳的牵拉压紧弹簧．现将轻绳烧断，物块被弹出，与弹簧分离后即进入斜面上足够长的粗糙部分NN′（此前摩擦不计）．物块沿斜面的粗糙部分上滑达到的最远位置离N的距离为s，此后下滑，第一次回到N处压缩弹簧后又被弹离，物块第二次上滑的最远位置离N的距离为．求：
（1）物块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ．
（2）物块最终克服摩擦力做功所通过的路程s′．

22. 难度：中等

辩析题水平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽1m，导轨的左端接有R=0.4Ω的电阻，导轨上放一阻值为R=0.1Ω的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2kg的重物，空间有竖直向上的匀强磁场，如图所示．已知t=0时，B=1T，l=1m，此时物体在地面上且连线刚好被拉直，若磁场以=0.1T/s增加，请问：经过一段时间物体是否能被拉动？若不能，请说明理由；若能，请求出经过多长时间物体才被拉动．
以下为某同学的解答：
因为穿过回路的磁通量发生变化，产生感应电流，ab受到向左的安培力作用．当安培力大于或等于被吊物体的重力时，重物才能被拉动．
回路产生的感应电动势为：
ab受到向左的安培力为：，代入相关数据后，发现安培力为恒力且F_安＜Mg，因此该同学得出的结论是：所以无论经过多长时间，物体都不能被拉动．
请问，该同学的结论是否正确？若正确，求出有关数据，若不正确，请指出错误所在并求出正确结果．

23. 难度：中等

三只灯泡L₁、L₂和L₃的额定电压分别为1.5V、1.5V和3.0V，它们的额定电流都为0.5A．若将它们连接成图1、图2所示电路，闭合电键s后灯泡都能正常发光，且图1中伏特表示数为15.0v，图2中总阻值为8Ω的滑动变阻器R₃的滑片p恰滑至中点．电路中电源电动势E和内阻r未知．
（1）计算图1电路中的总电流和电阻R₂消耗的电功率；
（2）分析比较图1与图2电路哪个更节能；
（3）计算电路中电源电动势E和电源内阻r．