2010-2011学年上海市青浦区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

最早发现电流周围存在磁场的科学家是（ ）
A．法拉第
B．奥斯特
C．安培
D．麦克斯韦

2. 难度：中等

物理学中引入了“质点”、“点电荷”、“电场线”等概念，从科学方法上来说属于（ ）
A．控制变量
B．类比
C．理想模型
D．等效替代

3. 难度：中等

物体能够被压缩，但又不能无限地压缩，这表明
①分子间有间隙       ②分子之间既有引力又有斥力
③分子之间有斥力     ④分子在作无规则热运动
其中正确的是：（ ）
A．①和②
B．②和④
C．③和④
D．①和③

4. 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和D端输出的电信号分别为（ ）
A．1和0
B．0和1
C．1和1
D．0和0

5. 难度：中等

质点做直线运动的v-t图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为（ ）

A．0.25m/s向右
B．0.25m/s向左
C．1m/s向右
D．1m/s向左

6. 难度：中等

探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（ ）
A．轨道半径变小
B．向心加速度变小
C．线速度变小
D．角速度变小

7. 难度：中等

某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E_P和E_Q，电势分别为U_P和U_Q，则（ ）
A．E_P＞E_Q，U_P＞U_Q
B．E_P＞E_Q，U_P＜U_Q
C．E_P＜E_Q，U_P＞U_Q
D．E_P＜E_Q，U_P＜U_Q

8. 难度：中等

如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．图中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

质量为m的导体棒ab置于光滑圆弧形金属导轨上，导轨下端接有电源，如图所示．磁场方向为下列哪一种情况时能使导体棒静止在导轨上（ ）

A．沿ab方向
B．沿ba方向
C．竖直向下
D．竖直向上

10. 难度：中等

一定质量的理想气体从某一状态开始，先发生等容变化，接着又发生等压变化，能正确反映该过程的图象为下列中的 （ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

位于坐标原点O的波源开始向上振动，形成简谐波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s，周期为0.4s，波源振动0.3s后立即停止振动，波源停止振动后经过0.2s的波形是（ ）
A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

如图为测量某电源电动势和内电阻时得到的U-I图线，用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V，则该电路可能为 （ ）

A．
B．
C．
D．

13. 难度：中等

如图所示，一支两端封闭的玻璃管ab倾斜放置，与水平面的夹角为θ，正中有一段水银柱，两端各封闭有一定质量的理想气体，下列情况中能使水银柱向b端移动的是（ ）

A．保持θ角不变，使玻璃管加速上升
B．沿顺时针方向缓慢转动玻璃管，使θ角变小
C．使环境的温度升高
D．绕过b端的竖直轴匀速转动

14. 难度：中等

一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（ ）
A．
B．
C．tanθ
D．2tanθ

15. 难度：中等

如图，一个固定不动的闭合线圈处于垂直纸面的匀强磁场中，设垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，线圈中箭头方向为电流i的正方向，已知线圈中感应电流如图，则磁感应强度随时间变化的图象是…（ ）

A．
B．
C．
D．

16. 难度：中等

欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时由于无电源和电流表，他就利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）（ ）
A．2I
B．I
C．3I
D．I

17. 难度：中等

以相同的动能从同一点水平抛出两个物体a和b，落地点的水平位移为S₁和S₂，自抛出到落地的过程中，重力做的功分别为W₁、W₂，落地瞬间重力的即时功率为P₁和P₂…（ ）
A．若S₁=S₂，则W₁=W₂，P₁=P₂
B．若S₁=S₂，则W₁＞W₂，P₁＞P₂
C．若S₁＜S₂，则W₁＞W₂，P₁＞P₂
D．若S₁＜S₂，则W₁＞W₂，P₁＜P₂

18. 难度：中等

沿波的传播方向上依次有A、B两质点，它们相距12m，某时刻它们都处在平衡位置，且质点A正向正方向运动，此时它们之间有且只有一个波峰，经过1s时间质点A位于负方向最大位移处，则此波的波速可能为（ ）
A．10 m/s
B．14 m/s
C．17 m/s
D．21 m/s

19. 难度：中等

如图所示电路中，R₂=r，R₁＞R₂+r（r为电源内阻），当滑动变阻器的滑臂P由a向右移到b的过程中，以下说法中正确的是（ ）

A．电源内阻的电压减小
B．电源输出功率增大
C．R₁消耗的功率先增大后减小
D．R₂消耗的功率一定增大

20. 难度：中等

在竖直平面内有一电场强度大小为E的匀强电场，将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ 角做直线运动．关于带电小球的电势能ε 和机械能W的判断，正确的是（ ）
A．若θ＜90°且sinθ=qE/mg，则ε、W一定不变
B．若45°＜θ＜90°且tanθ=qE/mg，则ε一定减小、W一定增加
C．若0＜θ＜45°且tanθ=qE/mg，则ε一定减小、W一定增加
D．若0＜θ＜45°且tanθ=qE/mg，则ε可能减小、W可能增加

二、填空题

21. 难度：中等

如图所示，在地面上有一摆，垂直于纸平面做小角度摆动，其周期T=    （图中所标出的字母均为已知量，当地的重力加速度为g）；若将该装置移到月球上，仍按原来的方式摆动，则周期将    ．（填“变大”、“不变”、“变小”）

22. 难度：中等

质量为2kg的物体，在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图象如图所示．g取10m/s²，则物体与水平面间的动摩擦因数μ=    ；   水平推力F=    N．

23. 难度：中等

在匀强磁场中，放着一个与大线圈D相连的平行导轨，要使放在D中的A线圈各处受到沿半径指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是向左    或向右    ．（填“匀速”，“加速”，“减速”）

24. 难度：中等

如图1所示电路中，已知电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，灯泡L的U-I图线如图2所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而    （填“增大”、“减小”或“不变”）．当电键K闭合后，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是    W（本小题需要作图，请画在答题纸的图乙中）．

25. 难度：中等

（1）设a是地球赤道上一栋建筑，b是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×10⁶m的卫星，c是地球同步卫星，则b卫星的运动周期T=    h；如果某一时刻b、c刚好位于a的正上方（如图1所示），经48h，a、b、c的大致位置是图2中的    ．
（取地球半径R=6.4×10⁶m，地球表面重力加速度g=10m/s²，π=）                                              
（2）有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为P_A=20kgm/s和P_B=15kgm/s，碰撞后B球的动量改变了△P_B=-5kgm/s，则碰撞后A球的动量为=    kgm/s，碰撞前两球的速度大小之比v_A：v_B=    ．

26. 难度：中等

如图所示为放大的水波照片，两图比例不同，但水波波长相同，则实际孔的尺寸较大的是    图，而    图中有明显的衍射现象．

三、解答题

27. 难度：中等

影响物质材料电阻的因数很多，一般金属材料的电阻随温度的升高而增大，半导体材料的电阻随温度的升高而减少．课题组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时，利用图（1）分压电路测得其电压与电流的关系如表所示：

U（V）	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I（A）	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81	3.20

（1）根据表中数据，判断用电器件Z可能由______材料组成；
（2）把用电器件Z接入图（2）电路中，电流表的示数为1.8A，电池的电动势为3V，内阻不计，则电阻R的电功率为______W；
（3）根据表中的数据找出该用电器Z的电流随电压变化的规律是：I=kUⁿ，则k的数值为______．

28. 难度：中等

为了测量大米的密度，某同学实验过程如下：
1）取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；
2）缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V₁，通过压  强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P₁；
3）重复步骤（2），记录活塞在另一位置的刻度V₂和读取相应的气体的压强P₂；
4）根据记录的数据，算出大米的密度．

次数 物理量	1	2
ρ/10^5pa	P1	P2
V/10^-5m^3	V1	V2

（1）如果测得这些大米的质量为mkg，则大米的密度的表达式为______；
（2）为了减小实验误差，在上述实验过程中，多测几组P、V的数据，然后作______图（单选题）．     
A．p-V       B．V-p        C．           D．
（3）请写出一个可能影响实验结果的问题．
______．

29. 难度：中等

如图（1）所示，A、B为倾斜的气垫导轨C上的两个固定位置，在A、B两点各放置一个光电门（图中未画出），将质量为M的小滑块从A点由静止开始释放（由于气垫导轨阻力很小，摩擦可忽略不计），两个光电门可测得滑块在AB间运动的时间t，再用尺测量出A点离B点的高度h．
（1）在其他条件不变的情况下，通过调节气垫导轨的倾角，从而改变A点离地的高度h，小球从A点运动到B点的时间t将随之改变，经多次实验，以为纵坐标、h为横坐标，得到如图（2）所示图象．则当下滑时间为t=0.6s时，h为______m；若实验当地的重力加速度为10m/s²，则AB间距s为______m．
（2）若实验中的气垫导轨改为普通木板，摩擦力的影响不可忽略，此种情况下产生的-h图象应为______（选填“直线”或“曲线”）．

30. 难度：中等

如图所示，长为80cm的竖直玻璃管，下端封闭，内有一段h=4cm的水银柱，水银柱的下面封闭着长L₁=60cm的空气柱，空气柱温度为27℃，大气压强为76cmHg．求：
（1）此时空气柱压强；
（2）再向管内缓缓注入20cm长水银，空气柱L₂有多长？

31. 难度：中等

如图所示，一根“┻”形状的轻支架上固定两个小球A、B，支架可以绕转轴O在竖直平面内无摩擦自由转动，已知m_A=2kg，m_B=1kg，AC=BC=OC=1m．
（1）在A球上施加一个力F，使装置静止，B与转轴O在同一水平线上．则F最小为多少？
（2）撤去F，当A球摆动到最低点时，B速度多大？

32. 难度：中等

如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd位于竖直平面内，两导轨间距L=0.1m，在ac间接有一阻值为R=0.08Ω的电阻，水平放置的导体棒PQ由静止开始下落（始终与导轨紧密接触），导体棒电阻为r=0.02Ω，质量为m=0.1kg，当下落h=0.45m的高度时，进入方向水平且与导轨平面垂直的沿y方向逐渐减小而x方向不变的磁场中，磁场区域在竖直方向的高度为H=0.5m，导体棒PQ穿过磁场的过程中做加速度为a=9m/s²的匀加速直线运动，取g=10m/s²，求：
（1）导体棒刚进入磁场时，该处的磁感应强度B的大小；
（2）导体棒PQ刚进入磁场时感应电流的大小与方向；
（3）导体棒PQ穿过磁场过程中克服安培力所做的功；
（4）磁感应强度B随y变化的函数关系（坐标系如图所示）．

33. 难度：中等

如图所示，水平桌面处有水平向右的匀强电场，场强大小E=2×10⁴V/m，A、B是完全相同的两个小物体，质量均为m=0.1kg，电量均为q=2×10^-5C，且都带负电，原来都被按在桌面上的P点．现设法使A物体获得和电场E同方向的初速v_A0=12m/s，A开始运动的加速度大小为6m/s²，经△t时间后，设法使B物体获得和电场E同方向的初速v_B0=6m/s（不计A、B两物体间的库仑力），求：
（1）在A未与B相遇前，A电势能增量的最大值；
（2）小物体与桌面之间的阻力f为多大？
（3）如果要使A尽快与B相遇，△t为多大？