2008-2009学年上海市七校高三（下）联考物理试卷（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”，B端输入电信号“0”时，则在C端和D端输出的电信号分别为    和    ．

2. 难度：中等

超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成，原理图如图所示．当通过超导部件的电流大于其临界电流I_c时，超导部件由超导态（可认为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制电力系统的故障电流．超导部件正常态电阻R₁=7.5Ω，临界电流I=0.6A，限流电阻R₂=15Ω，灯泡上标有“6V 3W”，电源电动势E=7V，内阻r=2Ω，电路正常工作，此时通过R₂的电流为    A．若灯泡突然发生短路，则灯泡短路后通过R₁的电流为    A．

3. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上，有一轻杆处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，长为l，杆的两端固定小球A、B，A带正电q，质量为m，B带负电，电量为-q，质量为2m，杆可绕中点O无摩擦转动，现轻杆和小球在图示位置平衡，则系统具有的电势能为    ．若系统受到轻微扰动开始转动，则杆转过180°时，小球A的速度v_A为    ．

4. 难度：中等

如图所示，abcd为单匝矩形线圈，边长ab=10cm，ad=20cm．该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直．若线圈绕通过ab边的轴以100πrad/s的角速度匀速旋转，当线圈由图示位置转过180°的过程中，感应电动势的平均值为    V；当线圈由图示位置转过90°时的瞬间感应电动势大小为    V．

5. 难度：中等

如图所示，一根均质绳质量为M，其两端固定在天花板上的A、B两点，在绳的中点悬挂一重物，质量为m，悬挂重物的绳PQ质量不计．设α、β分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角，则=    ．

二、选择题

6. 难度：中等

以下说法中不正确的是（ ）
A．做功与热传递都能改变物体的内能
B．自然界中存在上百万度的高温，低温的极限是0K
C．热力学温度与摄氏温度单位，就每一度的大小而言，两者是相同的
D．布朗运动是分子永不停息的无规则热运动

7. 难度：中等

如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除电场力外所受其他力的合力的大小和方向变化情况是（ ）

A．先变大后变小，方向水平向左
B．先变大后变小，方向水平向右
C．先变小后变大，方向水平向左
D．先变小后变大，方向水平向右

8. 难度：中等

如图所示，开口向下的小玻璃管封闭一定质量的空气．玻璃管在液体中处于静止状态，管内、外液体高度差为h，管外液面以上的试管长为h′．已知外界大气压为p，则下列说法中正确的是（ ）

A．p增大时，h不变
B．p增大时，h′不变
C．温度升高时，h减小
D．温度升高时，h′减小

9. 难度：中等

如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在轨道的水平段AB上运动时，两小球的速度均为v=5m/s，相距d=10m，轨道水平段AB和水平段CD的高度差为h=1.2m．设两小球在斜坡段BC运动时未脱离轨道，关于两小球在轨道水平段CD上的运动情况，下列描述中，正确的是（ ）

A．两小球在CD段运动时仍相距10m
B．两小球在CD段运动时相距小于10m
C．两小球到达图示位置P点的时间差为2s
D．两小球到达图示位置P点的时间差约为1.4s

10. 难度：中等

台球以速度v与球桌边框成α角撞击O点，反弹后速度为v₁，方向与球桌边框夹角仍为α，如图所示．如果v₁＜v，OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的作用力方向的判断中正确的是（ ）

A．一定是OA方向
B．一定是OB方向
C．可能是OC方向
D．可能是OD方向

11. 难度：中等

如图所示，闭合的矩形金属框以一定的初速度v沿光滑绝缘的水平面向右运动，进入有界的匀强磁场区域，或不计空气阻力，该金属框可能停止运动的位置是图中的（ ）

A．a
B．b
C．c
D．d

12. 难度：中等

如图所示，传送皮带的水平部分AB是绷紧的．当皮带不动时，滑块从斜面顶端静止开始下滑，通过AB所用的时间为t₁，从B端飞出时速度为v₁．皮带逆时针方向转动时，滑块同样从斜面顶端由静止开始下滑，通过AB所用的时间为t₂，从B端飞出时的速度为v₂，则t₁和t₂、v₁和v₂相比较，可能的情况是（ ）
A．t₁=t₂
B．t₁＞t₂
C．v₁=v₂
D．v₁＞v₂

13. 难度：中等

平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用则细线中张力（ ）

A．由0到t时间内细线中的张力逐渐增大
B．由0到t时间内细线中的张力逐渐减小
C．由0到t时间内细线中张力不变
D．由t到t时间内两杆靠近，细线中的张力消失

14. 难度：中等

如图所示的装置是我国古代劳动人民发明的提物工具--“差动滑轮”，俗称“神仙葫芦”．它的上半部分是由固定在一起半径分别为r和R的两个齿轮组成，能绕中心轴O转动，下半部分是一个动滑轮．封闭的链条绕过滑轮，动滑轮下面悬挂着质量为M的重物，已知r：R=1：3．悬挂动滑轮的链条处于竖直状态，滑轮与链条的重力及轴O处的摩擦均忽略不计．现用大小为F的力以速率v匀速拉链条，则可以作出的判断是（ ）
A．悬挂动滑轮的链条每根的弹力大小为
B．力F的大小为
C．力F的功率为
D．重物上升的速率为

三、填空题

15. 难度：中等

某同学在做多用电表测电阻的实验中：
（1）测量某电阻时，用×10Ω档时，发现指针偏转角度过大，他应该换用    （填×1Ω档或×100Ω档），换档后，在测量前要先    ．
（2）如图所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时，转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置．

若用A档测量，指针偏转如D，则读数是    ；
若用B档测量，指针偏转如D，则读数是    ；
若用C档测量，指针偏转如D，则读数是    ．

四、选择题

16. 难度：中等

如图所示，某同学用一个闭合线圈套入蹄形磁铁，由1位置经2位置到3位置，最后从下方S极拉出，则在这一过程中，线圈中的感应电流的方向是（ ）

A．沿abcd不变
B．沿adcb不变
C．先沿abcd，后沿adcb
D．先沿adcb，后沿abcd

五、解答题

17. 难度：中等

热敏电阻是传感电路中常用的电子元件．现用伏安法研究热敏电阻在温度为t₁=50℃时的伏安特性曲线和t₂=80℃时的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整，已知常温下待测热敏电阻的阻值约5～6Ω，且随温度的升高而减小．备用的仪表和器具有：保温杯、盛有冷水水杯、盛有热水的水杯、电源（电动势为3V、内阻可忽略）、电压表、电流表（量程为0.6A）、电流表（量程为3A）、滑动变阻器、开关、导线若干．
（1）在给定的方框中画出实验电路图．
（2）应选用______A的电流表．
（3）实验过程可分为如下操作步骤：
a．接通电路，调节滑动变阻器，多次记录电流表和电压表的值；
b．往保温杯中缓慢加入热水，并同步搅动均匀，直到温度稳定在t₁；
c．往保温杯内加入一定量的冷水，将热敏电阻和温度计插入保温杯中；
d．往保温杯中加入一些热水，待温度稳定在t₂；
e．在同一个坐标系中绘出两个温度下，热敏电阻的伏安特性曲线；
f．重复a；
将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写：______．

18. 难度：中等

某同学在做了以下的实验，从O点以2m/s的初速度水平抛出一小球，在距抛出点L=2m处竖直放置一光屏MN，如图所示，离小球抛出点很近处有一点光源，使小球的影子投射在屏上，则小球的影子做______运动，在小球下落0.2m时影子的速度大小为______m/s．

19. 难度：中等

如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．
（1）请将下列实验步骤按先后排序：______．
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值．
（2）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是______
A．秒表     B．毫米刻度尺     C． 圆规     D．量角器
（3）写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：______
（4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果有影响吗？______．

20. 难度：中等

如图所示，长为1米，一端开口一端封闭的均匀直玻璃管，开口向上竖直放置时，一段长为15厘米的水银柱封闭了一段长65厘米的气柱，温度为-13℃，大气压强P=75厘米水银柱．
（1）保持玻璃管竖直开口向上，加热使水银与管口平齐，则至少要将气体加热到多少℃？
（2）若保持温度为-13℃，将玻璃管在竖直面内缓慢地顺时针旋转240°角，求最终管内气柱长为多少？

21. 难度：中等

一条不均匀的木板长为L，用两根等长的绳子悬于O点，∠AOB为直角．平衡时，AO与水平面的夹角为15°，如图所示，当在木板上距A端处放一质量为m的物体，木板恰好水平，求木板的质量M为多少？

22. 难度：中等

如图甲所示区域（图中直角坐标系Oxy的1、3象限）内存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小为B．半径为l，圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕固定转轴O在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R．
（1）求线框中感应电流的最大值I及变化的周期．
（2）如果外力垂直作用在OP的中点，则外力的最大值为多少？在电流变化一个周期内，外力做的功是多少？
（3）在图乙中，画出线框在旋转一周的时间内感应电流I随时间t的变化的图象．（规定图甲中线框位置的相应时刻为t=0，线框中逆时针电流方向为正）

23. 难度：中等

如图所示，质量为M=2kg的长木板上表面光滑，与水平地面的动摩擦因数为μ=0.2，在板上放有两个小物块，可看作质点，左边的小物块质量为 m₁=1.5kg，距木板左端x₁=8m，右边的小物块质量为m₂=0.5kg，与m₁的距离为x₂=4m．现敲击木板左端使其瞬间获得10m/s向右的初速度．求：
（1）木板与m₁分离前，木板的加速度大小和方向？
（2）经过多长时间，板与m₁分离？
（3）木板运动多长距离后停止？

24. 难度：中等

如图所示装置，一质量为m的圆环套在一光滑杆上，杆固定，倾角为α=60°，用轻绳通过滑轮与质量为M的物块相连，现将m拉到A位置由静止释放，AO水平，m向下运动到达最低点B，已知OC垂直于杆，β=58.7°，A距滑轮L=1米．
（1）求M：m；
（2）若M：m=2.5，试求m运动到C点的速度v；
（3）简要描述m从A运动到B的过程中，M的速度大小变化情况．
有一位同学在解第（1）小问时的思路是这样的：m在B点速度为零，所以所受合外力为零，列出方程，从而解出M：m．
你认为该同学的解法正确吗？
若认为正确，按该同学的思路列出第（1）小问的方程，不用算出，并完成第（2）、（3）小问．若认为有错误，请说明理由，给出第（1）小问正确的解法，列出方程，不用算出，并完成第（2）、（3）小问．