2010-2011学年上海市金山区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列单位中属于导出单位的是（ ）
A．牛顿
B．米
C．安培
D．千克

2. 难度：中等

1913年美国科学家密立根通过油滴实验（ ）
A．发现了中子
B．发现了电子
C．测出了中子的质量
D．测出了电子的电荷量

3. 难度：中等

下列选项中不属于理想化模型的是（ ）
A．质点
B．机械波
C．电场线
D．理想气体

4. 难度：中等

以下几种运动中，不属于匀变速运动的是（ ）
A．匀速圆周运动
B．平抛运动
C．竖直上抛运动
D．自由落体运动

5. 难度：中等

声波能绕过某一建筑物传播，这是因为（ ）
A．声波是纵波
B．声波是横波
C．声波的波长较长
D．声波的波长较短

6. 难度：中等

下列现象中属于静电利用的是（ ）
A．油罐车上连接地线
B．复印机复印文件资料
C．屋顶按装避雷针
D．印染厂车间保持湿度

7. 难度：中等

如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流（自左向右看）（ ）
A．沿顺时针方向
B．沿逆时针方向
C．先沿顺时针方向后沿逆时针方向
D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向

8. 难度：中等

一木块沿粗糙斜面匀速下滑的过程中（ ）
A．木块的机械能守恒
B．木块的动能转化为重力势能
C．木块的重力势能转化为动能
D．木块减小的机械能转化为内能

9. 难度：中等

如图所示，某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去．江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是（ ）
A．水速大时，路程长，时间长
B．水速大时，路程长，时间短
C．水速大时，路程长，时间不变
D．路程、时间与水速无关

10. 难度：中等

给路边绿化浇水的洒水车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（ ）
A．体积变大
B．体积变小
C．内能增加
D．内能减小

11. 难度：中等

如图所示，质量为M的楔形物块固定在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．小物块在平行于斜面的恒力F作用下沿斜面向上做匀速直线运动．在小物块的运动过程中，地面对楔形物块的支持力为（ ）

A．（M+m）g
B．（M+m）g-F
C．（M+m）g+Fsinθ
D．（M+m）g-Fsinθ

12. 难度：中等

地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的．已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为（ ）
A．0.19
B．0.44
C．2.3
D．5.2

13. 难度：中等

如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子在仅受电场力作用下沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，则可以判断（ ）

A．A、B两点场大小关系为E_A＞E_B
B．Q一定在B点右侧
C．电子的电势能增加
D．电场力一定做正功

14. 难度：中等

如图所示，闭合电键，当R₂的滑片向右移动时，电压表V₁和电压表V₂示数变化情况是（ ）

A．V₁变大，V₂变大
B．V₁变小，V₂变大
C．V₁变大，V₂变小
D．V₁变小，V₂变小

15. 难度：中等

如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

16. 难度：中等

在平直公路上行驶的汽车中，某人从车窗相对于车静止释放一个小球，不计空气阻力，用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相，照相机闪两次光，得到清晰的两张照片，对照片进行分析，知道了如下信息：①两次闪光的时间间隔为0.5s；②第一次闪光时，小球刚释放，第二次闪光时，小球落地；③两次闪光的时间间隔内，汽车前进了5m；④两次闪光时间间隔内，小球位移的大小为5m．根据以上信息尚不能确定的是（ ）
A．小球释放点离地的高度
B．第一次闪光时小车的速度
C．汽车做匀加速直线运动
D．两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度

17. 难度：中等

一定量的理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程．其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da和bc平行．则气体体积在（ ）

A．ab过程中不断增加
B．bc过程中保持不变
C．cd过程中不断增加
D．da过程中保持不变

18. 难度：中等

质量为1.0kg的物体，以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示，有下列判断正确的是（ ）

A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.25
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.30
C．物体滑行的总时间是2.0s
D．物体滑行的总时间是4.0s

19. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面内的弹簧振子连接一根长软绳，以平衡位置O点为原点沿绳方向取x轴．振子从O以某一初速度向A端开始运动，振动频率为f=10Hz，当振子从O点出发后，第四次经过O点时，x=15cm处的质点只经过一次波峰并恰好向下运动到平衡位置，则下列说法正确的是（ ）

A．绳上各质点都沿x轴方向运动
B．绳上各质点的振动频率相同
C．绳上产生的波的传播速度为v=1m/s
D．振子第四次经过O点时，x=20cm处的质点开始运动

20. 难度：中等

如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中（ ）
A．导体框中产生的感应电流方向相同
B．导体框中产生的焦耳热相同
C．导体框ad边两端电势差相同
D．通过导体框截面的电量相同

二、填空题

21. 难度：中等

如图所示为A端封闭、B端开口的细玻璃管，水平段内有一段长为5cm的水银柱封闭了长为8cm的空气柱，则管内被封闭气体压强为    cmHg．若将玻璃管绕垂直纸面且过A端的轴逆时针缓慢转过90°，则此时封闭气体长度变为    cm．（已知大气压强为74cmHg）

22. 难度：中等

A、B两题任选一题解答
A：1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元．“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，如图所示．则卫星在M点的速度    N点的速度，在M点的加速度    N点的加速度．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
B：木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加水平向左的力F使弹簧压缩，如图所示．当撤去外力F后，a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统的动量    ；a离开墙壁后，a、b组成的系统的动量    ．（选填“守恒”或“不守恒”）

23. 难度：中等

如图所示为热水系统的恒温电路，R₁是可变电阻，R₂是热敏电阻，当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时，热敏电阻的阻值很小．当热水器中的水位达到一定高度（由水位计控制）且水的温度低于某一温度时，发热器才会开启并加热．图中虚线框中应选    门逻辑电路；为将发热器开启的水温调低一些，可以    R₁的阻值（选填“增大”或“减小”）．

24. 难度：中等

同种介质中两列简谐机械波相向传播，在t=0时刻波形如图所示，实线表示的波向右传播，虚线表示的波向左传播，已知虚线波的频率2Hz，两列波已相遇并叠加．则实线波的波速为    m/s；t=0.25s时，在x=4m处的质点位移为    m．

25. 难度：中等

如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q（可视为质点），现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为    ，时间t内木箱上升的高度为    ．

三、解答题

26. 难度：中等

如图为“研究有固定转轴物体的平衡条件”实验装置．
（1）在进行具体的操作前，应对力矩盘做检查，如检查力矩盘是否处在竖直平面内、______等．（请再写出一个）
（2）若右图中三处分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡．已知每个钩码所受的重力为1N，力矩盘上各同心圆的间距相等，则此时弹簧秤示数为______N．

27. 难度：中等

如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．         
（1）将图中所缺的导线补接完整．
（2）（不定项选择）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后[]
A．将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏转一下．
B．将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧．
C．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下．
D．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下．

28. 难度：中等

如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空．

实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．
②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s．
③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．
④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t₁和△t₂．
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_k1=______和E_k2=______．
⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△E_p=______．（重力加速度为g）
⑧如果满足关系式______，则可认为验证了机械能守恒定律．

29. 难度：中等

某同学利用电流、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线，采用了如图甲所示的电路．实验中得出了如下一组数据：

电流（A）	0.00	0.10	0.20	0.30	0.36	0.39	0.41	0.43
电压（V）	0.00	0.20	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00

（1）图甲中矩形框1中应接______，矩形框2中应接______，矩形框3中应接______；（选填“电流传感器”、“电压传感器”或“小灯泡”）
（2）在图乙中画出小灯泡的U-I图线；
（3）把与本题中相同的两个灯泡接到如图丙所示的电路中，若电源电动势E=4.5V，内阻不计，定值电阻R=10Ω，此时每个灯泡的实际功率是______W．（结果保留两位有效数字）

30. 难度：中等

如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连．已知大气压强为1.0×10⁵Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m²，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略．开始时被封闭气体压强为1.0×10⁵Pa、温度为27°C，试求：
（1）缓慢升高气体温度，气缸恰好开始向左运动时气体的压强P和温度t；
（2）某同学认为封闭气体的温度只有在27°C到（1）问中t之间，才能保证气缸静止不动，你是否同意他的观点？若同意，请说明理由；若不同意，计算出正确的结果．

31. 难度：中等

如图所示为“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道不可移动．弹射装置将一个小球（可视为质点）从A点以v水平弹射向B点并进入轨道，经过轨道后从最高点D水平抛出，已知小球与地面AB段间的动摩擦因数μ=0.2，不计其他机械能损失，AB段长L=1.25m，问：
（1）若圆的半径R=0.25m，v至少多大才能使小球从D点抛出？
（2）若v=9.22m/s，圆的半径R取何值时，小球从D点抛出后的水平位移最大（抛出后小球不会再碰到轨道）？

32. 难度：中等

继沪宁高铁开通运行之后，沪杭高铁也在2010年10月26日顺利开通运行．沪宁高铁使上海到南京最快只需要73分钟；而沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟，沪宁杭的时空距离将进一步拉近，“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实．设重为1×10⁵N的列车从上海虹桥站出发，始终以恒定的功率行驶，列车沿着倾角为10°的立交斜坡向上行驶，能达到的最大速度为306km/h，当它沿相同坡度的斜坡下坡行驶最大速度为360km/h，若斜坡足够长，已知列车所受阻力始终与其速度成正比（即f=kv），取sin10°=0.174．试求：
（1）比例系数k和列车发动机的功率；
（2）在水平路面上行驶时，列车的最大速度．

33. 难度：中等

如图所示，两条间距l=1m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面，上端用阻值为R=4Ω的电阻连接．在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁场B₁ 和B₂，且B₁=B₂=0.5T．ab和cd是质量均为m=0.1kg，电阻均为r=4Ω的两根金属棒，ab置于斜面导轨上，cd置于水平导轨上，均与导轨垂直且接触良好．已知t=0时刻起，cd棒在外力作用下开始水平向右运动（cd棒始终在水平导轨上运动），ab棒受到F=0.6-0.2t（N）沿斜面向上的力作用，处于静止状态．不计导轨的电阻，试求：
（1）流过ab棒的电流强度I_ab随时间t变化的函数关系；
（2）分析并说明cd棒在磁场B₂中做何种运动；
（3）t=0时刻起，1s内通过cd棒的电量q；
（4）若t=0时刻起，1.2s内作用在cd棒上外力做功为W=16J，则这段时间内电阻R上产生的焦耳热Q_R多大？