2009-2010学年上海市十三校高三（上）联考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风．卧看满天云不动，不知云与我俱东．”（宋）陈与义，诗中所描述的“飞花”这位诗人采用什么作参考系？（ ）
A．花
B．船
C．堤
D．云

2. 难度：中等

关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．速度变化得越大，加速度就越大
B．速度变化得越快，加速度就越大
C．只要加速度的大小保持不变，速度的方向也保持不变
D．只要加速度的大小不断变小，速度的大小也不断变小

3. 难度：中等

以下说法中正确的是（ ）
A．人走路时，只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力，人才能前进
B．以卵击石，石头无恙而鸡蛋碎了，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力
C．甲、乙两队拔河，甲队胜，并不能说甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力
D．运动员从地上跳起，是由于地面给运动员的作用力大于运动员给地面的作用力

4. 难度：中等

下列叙述中，不符合物理学史事实的有（ ）
A．托马斯•杨通过对光的干涉的研究，证实了光具有波动性
B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了原子核是由质子和中子组成的

5. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大
B．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，每个分子撞击器壁时对器壁的作用力增大，所以气体的压强一定增大
C．物体放出热量，温度一定降低
D．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能

6. 难度：中等

关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波
B．电磁场是一种物质，不能在真空中传播
C．电磁波由真空中进入介质中，传播速度变大，频率不变
D．电磁波传播速度是不变的，都等于光速c

7. 难度：中等

如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两带电粒子，a、b的运动轨迹如图虚线所示，且a、b只受电场力作用，则（ ）

A．a一定带正电，b一定带负电
B．两个粒子的电势能一个增加，一个减小
C．a的速度将减小，b的速度将增加
D．a的加速度将减小，b的加速度将增加

8. 难度：中等

如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动．木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了2J．用F_N表示物块受到的支持力，用F_f表示物块受到的静摩擦力．在这一过程中，以下判断正确的是（ ）
A．F_N和F_f对物块都不做功
B．F_N对物块做功为2J，F_f对物块不做功
C．F_N对物块不做功，F_f对物块做功为2J
D．F_N和F_f对物块所做的总功为4J

9. 难度：中等

一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示，该时刻，两个质量相同的质点P、Q到平衡位置的距离相等．关于P、Q两个质点，以下说法正确的是（ ）

A．P较Q先回到平衡位置
B．再经周期，两个质点到平衡位置的距离相等
C．两个质点在任意时刻的动量相同
D．两个质点在任意时刻的加速度相同

10. 难度：中等

如图所示，在倾角为30°、静止的光滑斜面上，一辆加速下滑的小车上悬吊单摆的摆线总处于水平位置．已知车的质量和摆球的质量均为m，下列正确的是（ ）

A．小车加速度为g
B．小车加速度为2g
C．摆线中张力大小一定为mg
D．摆线中张力大小一定为2mg

11. 难度：中等

在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L₁、L₂、L₃为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后（ ）
A．通过L₁的电流为通过L₂的电流的2倍
B．L₁的电阻为7.5Ω
C．L₁消耗的电功率为0.75W
D．L₂消耗的电功率为0.375W

12. 难度：中等

有一系列衰变反应如下：X→A→B→Y，则下列说法中正确的（ ）
A．若放射性元素X经过6h还剩下没有衰变，则它的半衰期为0.75h
B．若X是Y的同位素，则a=g+6
C．a不可能与g相等
D．a-g的最大值为12

13. 难度：中等

银河系的恒量中大约有四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S₁和S₂构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线某一点C做匀速圆周运动，已知S₁和S₂的质量分别为M₁和M₂，S₁和S₂的距离为L，已知引力常数为G．由此可求出S₁的角速度为（ ）
A．
B．
C．
D．

14. 难度：中等

如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上．对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t₁=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示，则下列说法中正确的是：（g=10m/s²）（ ）

A．拉力F的大小为20N
B．0～1s内重力的平均功率为100W
C．物体运动到最高点的时间为3s
D．t=4s的物体的速度大小为10m/s

15. 难度：中等

如图所示，固定曲面AC是一段半径为4.0m的光滑圆孤形成的，圆弧与水平方向相切于A点，AB=10cm．现将一小物体先后从孤面顶端C和圆孤中点D处由静止释放，到达孤面底端时的速度分别为v₁和v₂，所需时间为t₁和t₂，则下列关系正确的是（ ）
A．v₁＞v₂，t₁=t₂
B．v₁＞v₂，t₁＞t₂
C．v₁＜v₂，t₁=t₂
D．v₁＜v₂，t₁＞t₂

16. 难度：中等

一质量为M、倾角为θ的斜面体在水平地面上，质量为m的小木块（可视为质点）放在斜面上，现用一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和木块始终保持静止状态，下列说法中正确的是（ ）
A．小木块受到斜面的最大摩擦力为
B．小木块受到斜面的最大摩擦力为F-mgsinθ
C．斜面体受到地面的最大摩擦力为F
D．斜面体受到地面的最大摩擦力为Fcosθ

17. 难度：中等

下列关于恒星的叙述，正确的是（ ）
A．恒星根据体积从大到小依次是超巨星、巨星、中型星、白矮星、中子星
B．恒星表面颜色越红，说明它的温度越高
C．恒星的组成成份可以通过光谱分析得出
D．恒星的质量可以通过万有引力计算天体运动得出

18. 难度：中等

下列关于放射性同位素应用的说法中正确的有（ ）
A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，达到了消除有害静电的目的
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也可以给建筑物探伤
C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是使作物成为更优秀的品种
D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害

19. 难度：中等

如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车，质量为M，一质量为m的铁块以水平初速度v滑到小车上，两物体开始运动，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，t是滑块在车上运动的时间，则可以断定（ ）

A．铁块与小车最终滑离
B．铁块与小车的质量之比m：M=1：1
C．铁块与小车表面的动摩擦因数μ=
D．平板车上表面的长度为vt

20. 难度：中等

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R．整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v₁沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v₂向下匀速运动．重力加速度为g．下列说法中正确的是（ ）
A．ab杆所受拉力F的大小为+μmg
B．cd杆所受摩擦力为零
C．回路中的电流强度为
D．μ与v₁大小的关系为μ=

二、填空题

21. 难度：中等

如图所示为某门电路构成的一简单控制电路，其中R’与R中一个为光敏电阻（光敏电阻在光照时电阻很小），另一个为变阻器，L为小灯泡．其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮．请指出在电路中R’为    （填“光敏电阻”或“变阻器”）．为了有较弱光照时灯就不亮，变阻器的阻值应取    （填“大些”或“小些”）．

三、解答题

22. 难度：中等

一个物体在倾角为30°的斜面上滑下，若斜面顶端为坐标的原点，其位移与时间的关系为s=（33.5t²+3t+2）cm，式中t的单位为s，则物体下滑的初速度为______m/s，物体与斜面间的动摩擦因数为______．

23. 难度：中等

如图所示，一个与平台连接的足够长斜坡倾角θ=arcsin（1/30），一辆卡车的质量为1t．关闭发动机，卡车从静止开始沿斜坡滑下，最大速度可达120km/h，已知卡车运动过程中所受外界阻力与速度成正比，即f=kv．那么比例系数k=______N•s/m，当卡车以恒定功率P沿斜坡向上行驶，达到的最大速度可以为54km/h，当卡车开上平台后，继续保持此恒定功率行驶40s，重新匀速行驶，则卡车开上平台后到匀速行驶的过程中克服阻力所做的功W=______J．（g=10m/s²）

24. 难度：中等

如图所示，从地面上A点发射的一枚远程弹道导弹，在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T，则导弹在C点的加速度等于______，导弹从A点运动到B点的时间______（填大于、等于、小于）T．

25. 难度：中等

两个点电荷固定于x轴上，电量大小分别为Q和4Q，在它们形成的电场中，有一个带正电的试探电荷q从无限远处移向坐标原点O，其电势能E_P随位置变化的关系如图所示曲线．当x→0时，电势能E_P→∞；当x→∞时，电势能E_P→0；电势能为最小值的位置坐标为x．试根据图线提供的信息，确定在x轴的正半轴上各点场强方向为______；这两个点电荷在x轴上的位置是______．

四、选择题

26. 难度：中等

高级光学仪器的光学镜片常镀有一层增透膜，以下说法中正确的是 （ ）
A．增透膜的原理是利用光的干涉原理使透射光互相干涉而加强
B．增透膜虽然利用了薄膜干涉的原理，但并不会产生干涉条纹
C．增透膜的反射光中没有干涉条纹，可见没有发生光的干涉现象
D．有些地摊上或流动小贩的劣质望远镜为了提高身价，特意在镜片上镀一层“薄膜”而呈现出鲜明的金黄色，号称“镀膜镜片”，这样的“膜”其实反而会有“减透”的恶果．

五、解答题

27. 难度：中等

某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下：

L（m）	0.5	0.8	0.9	1.0	1.2
T（s）	1.42	1.79	1.90	2.00	2.20
T^2（s^2）	2.02	3.20	3.61	4.00	4.84

以L为横坐标，T²为纵坐标，作出T²-L图线，并利用此图线可求出重力加速度g=______．

28. 难度：中等

利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强．两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度h，棉球质量m，开始时的静止位置与管口B的距离x，落地点C与管口B的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出l²-x关系图线，如图（b）所示，并由此得出相应的斜率k．

（1）若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v=______

29. 难度：中等

某同学设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示．该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R₁和滑动变阻器R₂等．压敏电阻R₁的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示．当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品．已知控制电路的电源电动势E=6V，r=2Ω，电磁继电器线圈的阻值忽略不计．请你解答下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图（甲）的电路连接完整．
（2）当电磁继电器线圈中的电流大小为15mA时，衔铁被吸下．若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R₂的最大阻值至少为______Ω
（3）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件．现将控制电路中的电源，换成硅光电源，用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线（如图丙）．不改变滑片的位置，当货架能承受的压力逐渐增加时，该硅光电池的内阻将______，内电路上消耗的功率将______．（以上两格填写“增加”“减小”“先增大后减小”“先减小后增大”或“不变”）．
（4）若控制电路中的电源，换成硅光电源，不改变滑片的位置，即如（2）中数值，现测得硅光电源两端电压为5.4V，则货架上承受的压力为______N．

30. 难度：中等

图（a）是杂技芭蕾天鹅舞中的一个动作，为了估算扮演王子的男演员右手需用拉力的大小，如图（b）所示，可将被托举的白天鹅女演员简单地抽象为一个可绕通过O点且垂直于纸面的轴转动的物体AOB，其中OB与水平方向之间的夹角为θ=45°，设AO段的质量为m₁=36kg，其重心C与O点的距离为CO=0.4m；女演员的腿部长OB=0.7m，质量为m₂=8kg，且均匀分布，试计算水平拉力F的大小．

31. 难度：中等

如图所示表示一种测量最高温度的温度计的构造（记录最高温度），上端齐平长U型管内盛有温度为T=273K的水银．在封闭的右管内水银上方有空气，空气柱长为h=24cm．当加热管子时，空气膨胀，挤出部分水银．而当冷却到初温T后，左边的管内水银面下降了H=6cm．试求管子被加热到的最高温度．（大气压p=76cmHg）

32. 难度：中等

如图所示，正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上，其边长L=0.5m、质量m=0.5kg、电阻R=0.5Ω，M、N分别为线框ad、bc边的中点．图示两个虚线区域内分别有竖直向下和向上的匀强磁场，磁感应强度均为B=1T，PQ为其分界线．线框从图示位置以速度
V=2m/s匀速向右滑动，当MN与PQ重合时，线框的速度V₁=1m/s，此时立刻对线框施加一沿运动方向的水平拉力，使线框匀速运动直至完全进入右侧匀强磁场区域．求：
（1）线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量；
（2）线框运动过程中最大加速度的大小；
（3）在上述运动过程中，线框中产生的焦耳热．

33. 难度：中等

光滑绝缘水平面AB上有C、D、E三点．CD长L₁=10cm，DE长L₂=2cm，EB长L₃=9cm．另有一半径R=0.1m的光滑半圆形金属导轨PM与水平面相连，P点接地，不计BP连接处能量损失．现将两个带电量为-4Q和Q的物体（可视作点电荷）固定在C、D两点，如图所示．将另一带电量为+q，质量m=1×10⁴kg的金属小球（也可视作点电荷）从E点静止释放，则（感应电荷的影响忽略不计）
（1）小球在水平面AB运动过程中最大加速度和最大速度对应的位置
（2）若小球过圆弧的最高点后恰能击中放在C处的物体，则小球在最高点时的速度为多少？对轨道的压力为多大？
（3）若不改变小球的质量而改变小球的电量q，发现小球落地点到B点的水平距离s与小球的电量q，符合下图的关系，则图中与竖直轴的相交的纵截距应为多大？
（4）你还能通过图象求出什么物理量，其大小为多少？