2011-2012学年上海市八校高三（上）联考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

用比值法定义物理量是物理学中一种重要的思想方法，下列物理量的表达式不属于用比值法定义的是（ ）
A．加速度a=
B．功率P=
C．速度v=
D．电阻R=

2. 难度：中等

水流在推动水轮机的过程中做了3×10⁸J的功，这句话应理解为（ ）
A．水流在推动水轮机前具有3×10⁸J的能量
B．水流在推动水轮机的过程中具有3×10⁸J的能量
C．水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×10⁸J
D．水流在推动水轮机后具有3×10⁸J的能量

3. 难度：中等

了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合事实的是（ ）
A．伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因”
B．牛顿建立了万有引力定律，并测出了万有引力常量
C．奥斯特发现了电流的磁效应，使人们突破了对电与磁认识的局限性
D．楞次发现了电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善

4. 难度：中等

下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空和介质中传播的速度相同
B．变化的磁场能够在空间产生电场
C．电磁波的波长、波速、周期的关系为v=λ•T
D．电磁波既可能是横波，也可能是纵波

5. 难度：中等

在题图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′，之间的安培力的大小为f_a、f_b，判断这两段导线（ ）

A．相互吸引，f_a＞f_b
B．相互排斥，f_a＞f_b
C．相互吸引，f_a＜f_b
D．相互排斥，f_a＜f_b

6. 难度：中等

如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上的等高位置．某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态．设吊床两端系绳中的拉力为F₁、吊床对该人的作用力为F₂，则（ ）
A．躺着比坐着时F₁大
B．坐着比躺着时F₁大
C．坐着比躺着时F₂大
D．躺着比坐着时F₂大

7. 难度：中等

一个质点由静止开始沿直线运动，速度随位移变化的图线如图所示，关于质点的运动下列说法正确的是（ ）
A．质点做匀速直线运动
B．质点做匀加速直线运动
C．质点做加速度逐渐增大的加速运动
D．质点做加速度逐渐减小的加速运动

8. 难度：中等

某同学设计了一个转向灯电路（如图），其中L为指示灯，L₁、L₂分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源．当S置于位置1时，以下判断正确的是（ ）
A．L的功率小于额定功率
B．L₁亮，其功率等于额定功率
C．L₂亮，其功率等于额定功率
D．含L支路的总功率较另一支路的大

9. 难度：中等

在如图甲所示的电路中，电磁铁D在通电时能将衔铁S吸起使电灯电路断开．图乙电路能实现与图甲相同的功能．则图乙中虚线框内的门电路是（ ）

A．或门
B．与门
C．与非门
D．或非门

10. 难度：中等

如图甲所示，在圆柱体上放一物块P，圆柱体绕水平轴O缓慢转动，从A转至A′的过程，物块与圆柱体保持相对静止，从起始位置为出发点，则图乙反映的是该过程中（ ）
A．重力随角度变化的规律
B．支持力随时间变化的规律
C．摩擦力随角度变化的规律
D．合外力随时间变化的规律

11. 难度：中等

在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R＞r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（ ）

A．小球在CD间由于摩擦力而做减速运动
B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C．如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点
D．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

12. 难度：中等

把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力．又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若l节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A．120km/h
B．240km/h
C．320km/h
D．480km/h

13. 难度：中等

一个质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中（如图甲），某时刻剪断细线，铝球开始在油槽中下沉运动，通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如乙所示，已知重力加速度为g，根据上述信息，下列说法正确的是（ ）

A．铝球下沉的速度始终增大
B．开始释放时，铝球加速度a=g
C．铝球下沉过程所受到油的阻力f=mav/v
D．铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功

14. 难度：中等

电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图（甲）所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺旋管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图（乙）所示，则对应感应电流的变化为（ ）
A．
B．
C．
D．

15. 难度：中等

如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h．开始时两者保持相对静止，然后B由A的顶端沿着斜面滑至地面．若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W．下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断．根据你的判断，W的合理表达式应为（ ）
A．W=0
B．
C．
D．W=-

16. 难度：中等

水平放置的光滑绝缘环上套有三个带电小球，小球可在环上自由移动．如图所示，是小球平衡后的可能位置图．甲图中三个小球构成一个钝角三角形，A点是钝角三角形的顶点．乙图中小球构成一个锐角三角形，其中三角形边长DE＞DF＞EF．可以判断正确的是（ ）
A．甲图中A、B两小球可能带异种电荷
B．甲图中三个小球一定带等量电荷
C．乙图中三个小球一定带同种电荷
D．乙图中三个小球带电荷量的大小为Q_D＞Q_F＞Q_E

17. 难度：中等

如图所示，在水平地面上O点正上方不同高度的A、B两点分别水平抛出一小球，如果两球均落在同一点C上，则两小球（ ）
A．落地的速度大小可能相等
B．落地的速度方向可能相同
C．落地的速度大小不可能相等
D．落地的速度方向不可能相同

18. 难度：中等

如图所示，等腰直角三角体OCD由不同材料A、B拼接而成，P为两材料在CD边上的交点，且DP＞CP．现OD边水平放置，让小物块从C滑到D；然后将OC边水平放置，再让小物块从D滑到C，小物块两次滑动经过P点的时间相同．下列说法正确的是（ ）

A．A、B材料的动擦因数相同
B．两次滑动中物块到达P点速度相等
C．两次滑动中物块到达底端速度相等
D．两次滑动中物块到达底端摩擦生热相等

19. 难度：中等

如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A′过程加速度（a）、重力势能（E_pG）、机械能（E）、电势能（E_p电）随位置变化的图象可能正确的是（取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零）（ ）

A．
B．
C．
D．

20. 难度：中等

如图甲所示，光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上．当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时（图甲中电流所示的方向为正方向），则（ ）

A．在t₂时刻，线框内没有电流，线框不受力
B．t₁到t₂时间内，线框向右做减速直线运动
C．t₁到t₂时间内，线框内电流的方向为abcda
D．t₁到t₂时间内，线框克服磁场力做功

二、填空题

21. 难度：中等

光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示．一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做    （填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度    （填“增大”、“减小”或“不变”）．

22. 难度：中等

已知O、A、B、C为同一直线上的四点，A、B间的距离为1m，B、C间的距离为2m，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等，则物体通过A点和B点时的速度之比为    ，O、A间的距离为    m．

23. 难度：中等

如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v₁=2.4m/s时，物块的速度是    m/s，木板和物块最终的共同速度为    m/s．

24. 难度：中等

设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为ω，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为    ；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为    ．

25. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为d，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为+q和-q，轻杆可绕中点O自由转动．在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为    ，两电荷具有的电势能为    ．

26. 难度：中等

如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好．棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计．在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表．整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动．若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为    W，此时电压表读数为    V．

三、解答题

27. 难度：中等

小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系．实验的主要步骤是：
①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；
②骑上自行车用较快速度驶过起点线，同时从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；
③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；
④待车停下，记录自行车停下时的位置；
⑤用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h．
若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定．
（1）自行车经过起点线时的速度v=______

28. 难度：中等

如图所示是测磁感应强度的一种装置．把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）．当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G．该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计．
（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ=______（用已知量的符号表示）．
（2）待测处的磁感应强度的大小为B=______．

29. 难度：中等

某学习小组用如图1所示装置探究“加速度和力的关系”．
该小组已经测量了两个光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d，遮光条通过两个光电门的时间分别为t₁、t₂，则：
（1）小车的实际加速度可以表示为______

1

-t

2

2

)

t

2 2

t

2

1

30. 难度：中等

如图所示的电路中，直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的，其阻值为R，图中A，B，…，H为圆环的等分点，A点固定，P为滑片，且滑片P能沿圆环滑动，并保持良好的接触，电源电动势为E，内阻不计．当闭合电键S后，滑片P沿圆环顺时针滑动时，图中各表的示数会发生变化．甲、乙两同学按此电路图，分别做实验，并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数．
                         表一甲同学测得实验数据

滑片P的位置	位置B	位置C	位置D	位置E	位置F	位置x	位置A
电流表A的示数（A）	0.25	0.20	0.18	0.17	0.18	0.19
电压表V1的示数（V）	3.75	3.00	2.70	2.55	2.70	2.85
电压表V2的示数（V）	2.25	3.00	3.30	3.45	3.30	3.15

表二乙同学测得实验数据

滑片P的位置	位置B	位置C	位置D	位置E	位置F	位置G	位置x
电流表A的示数（A ）	0.24	0.17	0.13	0.11	0.09	0.08
电压表V1的示数（V）	3.60	2.55	1.95	1.65	1.35	1.20
电压表V2的示数（V）	2.40	3.45	4.05	4.35	4.65	4.80

根据上述实验数据，回答下列问题：
（1）根据表1中的实验数据，请通过计算，分析完成表1中“位置A”下的空格．______
（2）根据表1、表2中的实验数据，请通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因：______．
（3）根据（2）中的分析，请思考：当滑片P滑到G、A之间位置X时，则表2中“位置X”下的空格可能的数据（即各电表的示数）分别是______
A．0.05A，0.75V，5.25V           B．0.07A，1.05V，4.95V
C．0.16A，2.40V，3.60V           D．0.25A，3.75V，2.25V．

31. 难度：中等

运动会上4×100m接力赛是最为激烈的比赛项目，有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程．为了确定乙起跑的时机，甲在接力区前s处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑（忽略声音传播的时间及人的反应时间），先做匀加速运动，速度达到最大后，保持这个速度跑完全程．已知接力区的长度为L=20m，试求：
（1）若s=13.5m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大？
（2）若s=16m，乙的最大速度为8m/s，要使甲乙能在接力区内完成交接棒，且比赛成绩最好，则乙在加速阶段的加速度应为多少？

32. 难度：中等

如图所示，电源内阻r=1Ω，R₁=2Ω，R₂=6Ω，灯L上标有“3V、1.5W”的字样，当滑动变阻器R₃的滑片P移到最右端时，电流表示数为1A，灯L恰能正常发光．
（1）求电源的电动势；
（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；
（3）当滑动阻器的Pb段电阻多大时，变阻器R₃上消耗的功率最大？最大值多大？

33. 难度：中等

如图所示，在一次消防演习中，消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下，滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴连接地O处，可将消防员和挂钩均理想化为质点，且通过O点的瞬间没有机械能的损失．已知AO长L₁=5m，OB长L₂=10m，两面竖直墙MN的间距d=11m．滑杆A端用铰链固定在墙上，可自由转动．B端用铰链固定在另一侧墙上．为了安全，消防员到达对面墙的速度大小不能超过6m/s，挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为μ=0.8．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）若测得消防员下滑时，OB段与水平方向间的夹角始终为37°，求消防员在两滑杆上运动时加速度的大小及方向；
（2）若B端在竖直墙上的位置可以改变，求滑杆端点A、B间的最大竖直距离．

34. 难度：中等

如图所示，两根间距为L的金属导轨MN和PQ，电阻不计，左端弯曲部分光滑，水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为μ，水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场Ⅰ，右端有另一磁场Ⅱ，其宽度也为d，但方向竖直向下，两磁场的磁感强度大小均为B，相隔的距离也为d．有两根质量为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置，b棒置于磁场Ⅱ中点C、D处．现将a棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去．
（1）当a棒在磁场Ⅰ中运动时，若要使b棒在导轨上保持静止，则a棒刚释放时的高度应小于某一值h，求h的大小；
（2）若将a棒从弯曲导轨上高度为h（h＜h）处由静止释放，a棒恰好能运动到磁场Ⅱ的左边界处停止，求a棒克服安培力所做的功；
（3）若将a棒仍从弯曲导轨上高度为h（h＜h）处由静止释放，为使a棒通过磁场Ⅰ时恰好无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间而变化，将a棒刚进入磁场Ⅰ的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B，试求出在a棒通过磁场Ⅰ的这段时间里，磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化的关系式．