2009-2010学年上海市七校高三（下）联考物理试卷（3月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于机械波，下列说法不正确的是（ ）
A．能在真空中传播
B．频率由波源决定
C．能产生干涉、衍射现象
D．在传播过程中能传递能量

2. 难度：中等

关于地球上物体由于随地球自转而运动具有的向心加速度，正确的说法是（ ）
A．方向都指向地心
B．两极处最小
C．赤道处最小
D．同一地点质量大的物体向心加速度也大

3. 难度：中等

图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，则（ ）

A．a为β射线、b为γ射线
B．a为α射线、b为β射线
C．b为β射线、c为γ射线
D．b为α射线、c为γ射线

4. 难度：中等

做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的，则单摆振动的（ ）
A．频率、振幅都不变
B．频率、振幅都改变
C．频率不变、振幅改变
D．频率改变、振幅不变

5. 难度：中等

万有引力定律发现102年后，引力恒量G才被卡文迪许用扭秤装置测出，在这个实验中，他用的物理规律有（ ）
A．牛顿运动定律
B．开普勒行星运动定律
C．有固定转轴力矩的平衡条件
D．光的干涉

6. 难度：中等

一定量的理想气体的p-V图象如图所示，气体由状态A-B-C-D-A变化．气体对外做正功的变化过程是下列选项中的（ ）

A．A→B
B．B→C
C．C→D
D．D→A

7. 难度：中等

万有引力可以理解为：任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场，另一个有质量的物体处于这一引力场中，就受到该引力场的引力作用，这种情况可以与电场相类比．那么在地球产生的引力场中的重力加速度，可以与电场中下列哪个物理量相类比（ ）
A．电场强度
B．电势能
C．电势
D．电场力

8. 难度：中等

如图所示，S₁、S₂是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S₁、S₂连线的中垂线上，且ab=bc．某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则（ ）

A．a处质点的位移始终为2A
B．c处质点的位移始终为-2A
C．b处质点的振幅为2A
D．c处质点的振幅为-2A

9. 难度：中等

如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（ ）
A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑
B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑
C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθ
D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ

10. 难度：中等

一均匀的直角三角形木板ABC，可绕垂直于纸面通过C点的水平轴转动，如图所示．现用一始终沿直角边AB作用于A点的力F，使BC边缓慢地由水平位置转至竖直位置．在此过程中，力F的大小随α角变化的图线是图中的（ ）

A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

如图所示，小车上固定着硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球．当小车有水平向右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F₁至F₄变化表示）可能是下图中的（00′沿杆方向）（
A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体的（ ）

A．整个过程中物体机械能守恒
B．重力势能增加了
C．动能损失了
D．机械能损失了

13. 难度：中等

平行板间加如图所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．图中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

14. 难度：中等

平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势E与导体棒位置x关系的图象是下图中的（ ）
A．
B．
C．
D．

15. 难度：中等

如图所示，两端开口的弯管，右管插入水银槽中，左管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则（ ）
A．弯管右管内外水银面的高度差为h
B．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大
C．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱的高度上升
D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升

16. 难度：中等

在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向（ ）

A．与ab边平行，竖直向上
B．与ab边平行，竖直向下
C．与ab边垂直，指向左边
D．与ab边垂直，指向右边

17. 难度：中等

如图所示，AB为半圆弧ACB的水平直径，C为ACB弧的中点，AB=1.5m，从A点平抛出一小球，小球下落0.3s后落到ACB上，则小球抛出的初速度v 为（g取10m/s² ）（ ）

A．1.5m/s
B．0.5m/s
C．3m/s
D．4.5m/s

18. 难度：中等

如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m．该车加速时最大时速度大小为2m/s²，减速时最大加速度大小为5m/s²．此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有（ ）
A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D．如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处

19. 难度：中等

如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直．下列说法正确的是（ ）

A．AD两点间电势差U_AD与AA′两点间电势差U_AA′相等
B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功
C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减小
D．带电的粒子从A点移到C′点，沿对角线AC′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同

20. 难度：中等

如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两相同的定值电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab质量为m，棒的电阻R=0.5R₁，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ．导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R₂消耗的电功率为P，此时下列正确的是（ ）

A．此装置因摩擦而产生的热功率为μmgvcosθ
B．此装置消耗的机械功率为 μmgvcosθ
C．导体棒受到的安培力的大小为
D．导体棒受到的安培力的大小为

二、填空题

21. 难度：中等

如图所示，不计滑轮质量与摩擦，重物挂在滑轮下，绳A端固定，将右端绳由B移到C或D（绳长不变），绳上张力分别为T_B、T_C和T_D，则T_B、T_C和T_D的大小关系为    ，若右端绳与水平方向的夹角θ分别为θ_B、θ_C和θ_D，则θ_B、θ_C和θ_D的大小关系为    ．

22. 难度：中等

A、B为相同大小的两正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N在同一水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G．B板较薄，重力不计．三角形的竖直边垂直于天花板．那么，B板对铰链P的作用力的方向为    ，作用力的大小为    ．

23. 难度：中等

在如图甲所示电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L₁、L₂、L₃为三个相同规格的小灯泡，这种灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，L₁消耗的电功率为    W，L₂的阻值为    Ω．

24. 难度：中等

如图所示在水平金属导轨上有一电阻R=0.1Ω，金属杆ab与导轨组成一闭合矩形电路，两条导轨间距L₁=40cm，矩形导轨长L₂=50cm，导轨区域处于与水平面成30角的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律是B=（2+0.2t）T，若t=10s时ab仍静止，导轨与ab的电阻不计，则这时流经ab的电流I=    A，杆ab所受摩擦力为    N．

25. 难度：中等

甲乙两地相距50km，其间有两条相同的电话线，在D处有一条因绝缘皮被老鼠咬破触地而发生故障．为了确定触地点到甲地的距离，甲地的检修人员先让乙地的工作人员把两条电话线短接，（图中D、E两点都接地，可以认为两点间用导线连接且电阻不计）然后调节电阻箱的阻值R，使通过理想电流表G的电流为零，R₁=R₂，此时电阻箱的阻值为360Ω，已知每1km电话线的阻值为6Ω，则触地点到甲地的距离为    km；若把电阻箱R阻值调大，则通过电流表G的电流方向    ．

三、选择题

26. 难度：中等

“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示，有关此实验，下列叙述正确的是（ ）

A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O．这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可

四、解答题

27. 难度：中等

在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图a所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力F_f随拉力F的变化图象，如图b所示．已知木块质量为0.78kg．取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80．
（1）求木块与长木板间的动摩擦因数．
（2）若木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s²的加速度从静止开始做匀变速直线运动，如图c所示．拉力大小应为多大？

28. 难度：中等

某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，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）．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（滿偏电流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，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线．
（2）丙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-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E=______V，内阻r=______Ω．

29. 难度：中等

密度大于液体密度的固体颗粒，在液体中竖直下沉，但随着下沉速度变大，固体所受的阻力也变大，故下沉到一定深度后，固体颗粒就会匀速下沉．该实验是研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些量有关的实验，实验数据的记录如下表：（水的密度为ρ=1.0×10³kg/m³）

次序	固体球的半径r（m）	固体的密度ρ（kg/m^3）	匀速下沉的速度v（m/s）
1	0.5×10^-3	2.0×10^3	0.55
2	1.0×10^-3	2.0×10^3	2.20
3	1.5×10^-3	2.0×10^3	4.95
4	0.5×10^-3	3.0×10^3	1.10
5	1.0×10^-3	3.0×10^3	4.40
6	0.5×10^-3	4.0×10^3	1.65
7	1.0×10^-3	4.0×10^3	6.60

（1）我们假定下沉速度=v与重力加速度g成正比，根据以上实验数据，你可以推得球形固体在水中匀速下沉的速度v还与______有关，其关系式是______．（比例系数可用k表示）
（2）对匀速下沉的固体球作受力分析，固体球受到浮力（浮力大小等于排开液体的重力）、重力（球体积公式V=计算）、匀速下沉时球受到的阻力f．可写出f与v及r的关系式为______．（分析和推导过程不必写）

30. 难度：中等

如图（a）所示，长为L=75cm的粗细均匀、一端开口一端封闭的玻璃管，内有长度为d=25cm的汞柱．当开口向上竖直放置、管内空气温度为27℃时，封闭端内空气柱的长度为36cm．外界大气压为75cmHg不变．
（1）现以玻璃管的封闭端为轴，使它做顺时针转动，当此玻璃管转到水平方向时，如图（b）所示，要使管内空气柱的长度变为45cm，管内空气的温度应变为多少摄氏度？
（2）让气体的温度恢复到27℃，继续以玻璃管封闭端为轴顺时针缓缓地转动玻璃管，当开口向下，玻璃管与水平面的夹角θ=30°，停止转动如图（C）所示．此时再升高温度，要使管内汞柱下表面恰好移动到与管口齐平，则温度又应变为多少摄氏度？

31. 难度：中等

如图所示，一电荷量q=3×10^-5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势ɛ=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R₁=3Ω，R₂=R₃=R₄=8Ω．g取10m/s²，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）电源的输出功率；
（2）两板间的电场强度的大小；
（3）带电小球的质量．

32. 难度：中等

如图所示，长为L，电阻为r=0.30Ω、质量为m=0.10kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也为L，金属棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有阻值R=0.50Ω的电阻．量程为0～3．OA的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1．OV的电压表接在电阻R的两端．垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外力F使金属棒向右移动．当金属棒以V=2.0m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏．问：
（1）此满偏的电表是什么表？说明理由．
（2）拉动金属棒的外力F多大？
（3）若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量．

33. 难度：中等

如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L=3m，圆弧形轨道APD和BQC均光滑，BQC的半径为r=1m，APD的半径为R=2m，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O₂A、O₁B与竖直方向的夹角均为θ=37°．现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上，以E_k0的初动能从B点开始沿AB向上运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=，设小球经过轨道连接处均无能量损失．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）要使小球完成一周运动回到B点，初动能E_K0至少多大？
（2）若以题（1）中求得的最小初动能E_K0从B点向上运动，求小球第二次到达D点时的动能；
（3）若以题（1）中求得的最小初动能E_K0从B点向上运动，求小球在CD段上运动的总路程．