2008-2009学年上海市高三（下）质量抽查物理试卷（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

世界上最小最轻的电磁型微电动机，其体积只相当于芝麻的八分之一．这种微电动机的效率为90%，最大转速为300r/s，输出推力力矩（轮轴边缘的推力对轴线的力矩）为1.5×10^-3N•m，转轴直径约为5×10^-4m，试估算这种微型电动机转轴边缘的最大线速度为    m/s，输入的电功率为    W．

2. 难度：中等

如图所示，三根轻绳一端分别系住A、B、C三个物体，它们的另一端分别通过光滑定滑轮系于O点，整个装置处于平衡状态时，Oa与竖直方向成30°，Ob处于水平状态．已知B物体的质量为m，则A物体的质量为    ；如果将左边的滑轮a缓慢水平向左移动s的距离，最终整个装置仍处于平衡状态，则装置的机械能变化的大小为    ．

3. 难度：中等

某校游泳池长25m，宽15m，池深2.0m，水深1.8m，如图所示．如用水泵将池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度为4m/s，抽水管的截面积为0.025m²，则抽水所需的时间为    s；忽略抽水管半径的影响，抽水过程中水泵的平均输出功率为    W．（水的密度ρ=1×10³ kg/m³）

二、选择题

4. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿通过理想斜面实验，提出了三大运动定律
B．托马斯．杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
C．贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核是有内部结构的
D．查德威克通过人工核转变，发现了原子核内存在质子

5. 难度：中等

图为用频闪照相拍摄的一张沿x轴正方向传播的机械波的照片，如果频闪时间隔为，且小于波的周期，分析照片可知，下列波的周期值符合条件的是（ ）

A．
B．1s
C．
D．s

6. 难度：中等

某探月卫星经过多次变轨，最后成为一颗月球卫星．设该卫星的轨道为圆形，且贴近月球表面，则该近月卫星的运行速率约为：（已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，近地地球卫星的速率为7.9km/s）（ ）
A．1.8 km/s
B．0.4 km/s
C．11 km/s
D．36 km/s

7. 难度：中等

如图所示，在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m=0.1kg的物体，它受到平行斜面方向的力F的作用．力F可按下图中（A）、（B）、（C）、（D）所示的四种方式随时间变化（力沿斜面向上为正），忽略摩擦阻力．已知此物体在t=0时速度为零，若用v₁、v₂、v₃、v₄ 分别表示上述四种受力情况下物体在3s末的速率，则这四个速率中最大的是图（g取10m/s²）（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

研究发现，某类微观带电粒子之间的相互作用力F与它们之间距离r的关系为：式中F为大于零的常量，负号表示引力．用U表示这类微观带电粒子间的势能，令U=F （r₂-r₁），取无穷远为势能零点．下列U-r图象中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

对一定量的气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越激烈，气体的温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量分子对器壁的碰撞产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减少，因而气体的内能减少

10. 难度：中等

右图为某家庭用电的示意图．图中所示的A为100瓦的电冰箱，B为1360瓦的空调机三台，C为120瓦的彩电二台，D为1000瓦的微波炉一台，E为照明电灯若干共600瓦，F为自动保护开关（如下图中的图（甲）或（乙）所示），所用电能表的额定电流为20安培，则下列说法中正确的是（ ）

A．该户不可同时使用所有的用电器
B．该户可以同时使用所有的用电器
C．该户应选择甲图所示的自动保护开关
D．该户应选择乙图所示的自动保护开关

11. 难度：中等

动圈式话筒的结构如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A．话筒的工作原理是电流的磁效应
B．话筒的工作原理是电磁感应
C．当线圈在随膜片在向右振动时，线圈内的磁通量变小
D．当线圈在随膜片在向右振动时，线圈内的磁通量变大

12. 难度：中等

如图所示，小船从A码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若河宽为d，渡河速度v_船恒定，河水的流速与到河岸的距离x成正比，即v水=kx（x≤d/2，k为常量），要使小船能够到达距A正对岸距离为s远的B码头，则（ ）
A．v_船应为kd²/4s
B．v_船应为kd²/2s
C．渡河时间为4s/kd
D．渡河时间为2s/kd

三、解答题

13. 难度：中等

在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按如图所示连接电路．将电压传感嚣的两个接线柱分别和两个探针相连接，已知电压传感器正接线柱的电势高丁负接线柱时，读数为正．在电极工A、B的连线上等距离的取a、b、c、d、e共5个基准点
（1）若在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点，连接负接线柱的探针接触b点时，读数为负，则可以判断电极A接在电源的______极上（选填“正”或“负”）
（2）若连接电压传感器正负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时的示数为U₁；分别接触b点和c点时的示数为U₂，则有|U₁|______|U₂|，（选填“大于”、“小于”或“等于”）

14. 难度：中等

光传感元件可用来测量光屏上光强分布．分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图象，则甲图所示为______现象；乙图反映了______现象的光强分布．

15. 难度：中等

某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：
A．按装置图安装好实验装置；
B．用三角尺测量小球的直径 d；
C．用米尺测量悬线的长度 l；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3…．当数到20时，停止计时，测得时间为 t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的 t²；
G．以 t² 为纵坐标、l 为横坐标，作出 t²-l 图象．
（1）该同学根据实验数据，利用计算机作出 t²-l图象如图2所示．根据图象拟合得到方程为：t²=404.0l+3.5（s²）．由此可以得出当地的重力加速度g=______m/s²．（取π²=9.86，结果保留3位有效数字）
（2）图象没有过坐标原点的原因可能是______
（A） 不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时
（B） 开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球全振动的次数
（C） 不应作 t²-l 图象，而应作 t-l 图象
（D） 不应作 t²-l 图象，而应作 t²-（l+d）图象．

四、填空题

16. 难度：中等

某同学给实验室的一个多用电表更换电池时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池），如图甲所示．
为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：
A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R（0～100Ω，1A）
D．定值电阻R（阻值990Ω）
E．开关与导线若干
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路，请你按照电路图在丙图上完成实物连线．
（2）丁图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I₁一I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E₁=    V，内阻r₁=    Ω．（保留两位有效数字）．
（3）另一位同学也找到了一块层叠电池，利用上面的实验连接进行测量，初始时滑片在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片向左滑过一段距离X后电流表A才有读数，于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I₁、I₂与x的关系图，如图戊所示，则根据图象可知，此电池的电动势为E₂=    V，内阻为r₂=    Ω．（保留两位有效数字）

五、解答题

17. 难度：中等

利用图1装置可以测定油漆喷枪喷射油漆雾滴的速度．

（1）将直径D=40cm的纸带环，安放在一个可以匀速转动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条标志线．油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里．转台以角速度ω=2.1rad/s稳定转动后，开始喷漆．仅当狭缝A和B正对平行时，雾滴才能在纸带内侧留下痕迹．改变喷射速度重复实验，在纸带上留下了一系列的痕迹 a、b、c、d．将纸带取下放在刻度尺下（如图2）．
已知，则：速度最大的雾滴所留的痕迹应为______点，该点离标志线的距离为______cm，该喷枪喷出的雾滴的最大速度为______m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值______真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）．
（2）若将喷枪和开有狭缝的纸盒置于转台上（如图3）．喷枪固定于转轴上不随台转动，而纸盒随转台转动，且使狭缝A和狭缝B始终正对．开动转台，转台以角速度ω稳定转动．改变喷射速度，重复实验四次．（已知）则：______
（A） 喷枪喷出液滴一定不会从狭缝A射出
（B） 喷枪喷出液滴可能会从狭缝A射出
（C） 只要时间足够长，纸带上将到处留下液滴的痕迹
（D） 速度越快的液滴在纸带上留下的痕迹离狭缝A越近．

18. 难度：中等

如图所示，一水平固定的柱形气缸，用活塞封闭一定质量的气体．活塞面积S=10cm²，与缸壁间的最大静摩擦力 f=5N．气缸的长度为10cm，前端的卡口可防止活塞脱落．活塞与气缸壁的厚度可忽略，外界大气压强为10⁵Pa．开始时气体体积为90cm³，压强为10⁵Pa，温度为27℃．求：
（1）温度缓慢升高到37℃时，气体的压强．
（2）温度缓慢升高到127℃时，气体的压强．
某同学是这样解的：温度升高，气体体积不变，由查理定律，即可求得不同温度时的气体压强．该同学的分析正确吗？如果正确，请按他的思路求解；如果不正确，请简要说明理由，并求出正确的结果．

19. 难度：中等

如图所示，与水平面成θ=37°的光滑斜面与一光滑圆轨道相切于A点，斜面AB的长度 s=2.3m．让物体（可视为质点）从B点静止释放，恰能沿轨道运动到圆轨道的最高点C，空气阻力忽略不计（取sin37°=0.6，cos37°=0.8），
（1）求圆轨道的半径R．
（2）设物体从C点落回斜面AB上的P点，试通过计算判断P位置比圆心O高还是低．

20. 难度：中等

图（甲）所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路．左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关J，只要有水浸没J，它就会导通．R_X是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时（如水的沸点）呈现低电阻．R_Y是一个可变电阻，低温时R_X＞＞R_Y，高温（水的沸点）时R_X＜＜R_Y．中间虚线框内是一个逻辑门，A、B是逻辑门的输入端，Z是输出端．当A、B输入都为高电势时，Z才输出高电势．右边阴影框K内是一个继电器，当Z输出高电势时电磁线圈中有电流，S被吸动闭合，发热器工作．

（1）根据题意，填空：中间虚线框内是一个______逻辑门，该逻辑门的输入端A实现对______条件的控制、输入端B实现对______条件的控制．
（2）该加热电路中，电源的电动势为220V，内电阻为3.2Ω，电热器是一根额定电流为5A、总阻值为200Ω的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器，如图（乙）所示．求该电路安全工作时，电源的可能最高效率和可能最大输出功率分别是多少？

21. 难度：中等

如图所示，ABCD是T形架，B为AC的中点，BD与AC垂直．已知ABC是质量m₁=10kg的匀质硬木板，BD是质量m₂=5kg的匀质硬木柱，且BD=0.6m，D端用光滑的铰链与地面连接，木板与水平地面的夹角为37°．小钢块质量m₃=3kg，与木板间的动摩擦因数μ=0.75．小钢块先在外力F=38.4N作用，从静止开始沿木板加速向上运动，一段时间后撤去外力F，小钢块继续沿木板运动至A且速度恰好变为零，T形架始终处于平衡状态．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）木板C端所受支持力的最小值．
（2）外力F与AC间的夹角为多大时，外力F作用的时间最短？
（3）外力F作用的最短时间．

22. 难度：中等

如图所示，在粗糙绝缘的水平面内，存在一竖直向下的磁场区域，磁感强度B沿水平向右的方向均匀增加．若在该磁场区域内建立直角坐标系xoy，则磁感强度B的分布规律可表示为B=kx（x的单位为m，B的单位为T）．有一个长为L、宽为h、质量为m、电阻为R的不变形的矩形金属线圈，在运动过程中始终位于磁场区域内．当它在该平面内运动时，将受到大小恒为 f 的阻力作用．
（1）要让线圈在水平外力F的作用下，从静止开始向右做加速度为a的匀加速直线运动，求F随时间t的变化规律．
（2）若磁场区域以速度v₁水平向左匀速运动，线圈从静止开始释放，求此后线圈运动的最大速度．
（3）若零时刻磁场区域由静止开始水平向左做匀加速直线运动，同时线圈从静止开始释放，已知在经一段足够长的时间后，t时刻磁场区域的速度为v_t，求t时刻线圈的速度．

六、填空题

23. 难度：中等

铀235（）受到中子轰击时，裂变成两块质量较轻的核（和），同时还能放出中子，试完成该核反应方程    ；铀核裂变释放出的中子又可能引起其余铀核的裂变，可以使裂变不断进行下去，这种反应叫做    ．

24. 难度：中等

糖尿病引起视网膜病变是导致失明的一个重要原因．利用高度聚集的激光束进行治疗，90%的患者可以避免失明的严重后果．一台发光功率为10W的氩激光器，能发出波长λ=5×10^-7m的激光，每次点焊视网膜需要2×10^-3J的光能，因此每次点焊只需要    s，每次点焊需要的光子数为    ．