2011-2012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

许多物理学家的科学发现和研究工作推动了人类历史的进步．其中发现电磁感应定律的科学家是（ ）
A．库仑
B．安培
C．法拉第
D．伏特

2. 难度：中等

物理学中用到大量的科学方法，建立下列概念时均用到“等效替代”方法的是（ ）
A．“合力与分力”、“质点”、“电场强度
B．“质点”、“平均速度”、“点电荷”
C．“点电荷”、“总电阻”、“电场强度”
D．“合力与分力”、“平均速度”、“总电阻”

3. 难度：中等

如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（ ）

A．铅分子做无规则热运动
B．铅柱受到大气压力作用
C．铅柱间存在万有引力作用
D．铅柱间存在分子引力作用

4. 难度：中等

如图所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图象，则能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

如图所示，马拖着一根树干在水平地面上作加速直线运动，已知马对树干的拉力为F₁，树干对马的拉力为F₂，则有（ ）

A．F₁＞F₂
B．F₁=-F₂
C．F₁＜F₂
D．无法确定

6. 难度：中等

如图所示，O点为弹簧振子的平衡位置，小球在B、C间做无摩擦的往复运动．在小球向O点运动的过程中，小球的速度与加速度变化情况是（ ）

A．速度不断增大，加速度不断增大
B．速度不断减小，加速度不断增大
C．速度不断增大，加速度不断减小
D．速度不断减小，加速度不断减小

7. 难度：中等

在一密闭的钢瓶内有一定质量的气体，能反映钢瓶内气体等容变化过程的是图（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

小球从高处由静止落向地面后又反向弹起，下列v-t图象中能比较正确反映其运动过程的是（ ）
A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（ ）
A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

如图，E为内阻不能忽略的电池，R₁、R₂、R₃为定值电阻，S、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ）

A．V的读数变大，A的读数变小
B．V的读数变大，A的读数变大
C．V的读数变小，A的读数变小
D．V的读数变小，A的读数变大

11. 难度：中等

如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I₁和I₂，且I₁＞I₂；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是（ ）
A．a点
B．b点
C．c点
D．d点

12. 难度：中等

如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，则（ ）

A．1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动
B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向
C．Q处的质点此时正在波峰位置
D．Q处的质点此时运动到p处

13. 难度：中等

如图所示，一根均匀直棒AB，A端用光滑铰链固定于顶板上，B端搁在一块表面粗糙的水平板上，滑动摩擦系数μ＜1，且一开始θ＜45，现设板向上运动而棒AB匀速转动，则木板对棒的弹力说法正确的是（ ）

A．逐渐变大
B．先变大后变小
C．先变小后变大
D．逐渐变小

14. 难度：中等

已知两端开口的“Γ”型管，且水平部分足够长，一开始如图所示，若将玻璃管稍微上提一点，或稍微下降一点时，被封闭的空气柱的长度分别会如何变化？（ ）

A．变大；变小
B．变大；不变
C．不变；不变
D．不变；变大

15. 难度：中等

直导线MN中通有如图所示的变化的电流，它的右侧放有某一闭合线圈，设电流以M到N为正方向，在到时间内，线圈中的感应电流为（ ）

A．顺时针方向，强度逐渐减小
B．顺时针方向，强度逐渐增大
C．逆时针方向，强度逐渐减小
D．逆时针方向，强度逐渐增大

16. 难度：中等

如图所示，橡皮条的O端固定，用A、B两弹簧秤拉橡皮条的另一端D，使其伸长至E点，A、B两弹簧的弹力大小和方向如图所示，其中α+β＞90°．今保持A的读数不变，当α角由图示位置逐渐减小时，欲使D端仍在E点保持不动应采用的方法是（ ）

A．使B的读数变小，同时β角减小
B．使B的读数变小，同时β角增大
C．使B的读数变小，同时β角先增大后减小
D．使B的读数变大，同时β角减小

17. 难度：中等

如图所示，S₁、S₂是两个频率相同的波源，它们发出的两列简谐横波在空间相遇，图中虚线和实线分别代表某时刻这两列波的波谷和波峰，则下列说法中正确的是（ ）

A．质点A的振动总是加强的
B．质点C的振动总是减弱的
C．质点B的振动总是加强的
D．质点D的振动总是加强的

18. 难度：中等

电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（ ）
A．只将轨道长度L变为原来的2倍
B．只将电流I增加至原来的2倍
C．只将弹体质量减至原来的一半
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变

19. 难度：中等

A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示．设A、B两点的电场强度分别为E_A、E_B，电势分别为ϕ_A、ϕ_B，则（ ）
A．E_A＜E_B
B．E_A＞E_B
C．ϕ_A＞ϕ_B
D．ϕ_A＜ϕ_B

20. 难度：中等

如图所示，是一个物体离开地面的高度与运动时间平方的关系，则（ ）

A．物体在竖直方向为匀加速运动
B．若h=20m，则物体可能做平抛运动
C．若h=20m，则物体机械能一定守恒
D．若h=10m，则物体的机械能可能守恒

二、填空题

21. 难度：中等

有报道说：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话，摇晃过程是将    能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g的重物举高20cm，每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为    W．

22. 难度：中等

2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和GPS导航的轨道半径分别为R₁和R₂，向心加速度分别为a₁和a₂，则R₁：R₂=    a₁：a₂=    ．（可用根式表示）

23. 难度：中等

在光滑水平面上沿x轴正方向作直线运动的物体A质量为m₁，速度为v₁=2m/s；另一个物体B质量为m₂，以v₂=4m/s的速率沿x轴负方向迎面向A运动，若两物体相碰后粘在一起并且恰好停止运动，则m₁：m₂=    ；若两物体相碰后粘在一起并以v'=1m/s的速度沿x轴正方向运动，则m₁：m₂=    ．

24. 难度：中等

如图所示，在通电密绕长螺线管靠近左端处，吊一金属环a处于静止状态，在其内部也吊一金属环b处于静止状态，两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上，当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时，b环将有    （填“收缩”或“扩张”）趋势，a环将向    （填“左”或“右”）运动．

25. 难度：中等

如图所示，质量分别为m、2m的球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，那么在细线断的瞬间，弹簧的弹力大小为    ；小球A的加速度大小为    ．

26. 难度：中等

在如图所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，保护电阻R=6Ω，滑动变阻器总电阻R=20Ω，现闭合电键S，问：在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最小示数为    A，滑动变阻器消耗的功率如何变化？    ．

三、解答题

27. 难度：中等

在“验证力的平行四边形法则”的实验中，如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F是用作图法得到的合力，F′是通过实验测得的合力，则哪个实验结果是符合实验事实的？（选填“甲”或“乙”）

四、填空题

28. 难度：中等

某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与Y轴重合，在R从坐标原点以速度v=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动．同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R的速度大小为    cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是    ．（R视为质点）

五、解答题

29. 难度：中等

某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：
（1）在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至______档进行测量．
（2）该同学采用如图甲所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器（阻值范围0-20Ω，额定电流1.0A），L为待测小电珠，为电压表（量程6V，内阻20kΩ），为电流表（量程0.6A，内阻1Ω），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关．
①．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最______端．（填“左”或“右”）
②．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是______点到______点的导线没接好，（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2”点到“3”点的导线）
③．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻随工作电压的增大而______（填：“不变”、“增大”或“减小”）

30. 难度：中等

某小组利用如下装置研究“一定质量气体在温度不变时，压强与体积的关系”．

△p/×10^5pa		0.11	0.25	0.43	0.67
V/mL	10	9	8	7	6

如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V．实验所用气压计比较特殊，测量的是注射器内部和外部气体压强的差△p．在多次改变体积后，得到如下数据：
并根据数据作出△p-图象．
试问：
（1）在实验过程中，每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为什么？______．
（2）在实验分析时，根据作出的图象可以得到图象与△p轴的交点，其纵坐标为______Pa，并可以求得外部气体压强的值为______Pa．

31. 难度：中等

如图所示，两平行金属板带等量异号电荷，两板间距离为d，与水平方向成α角放置，一电量为+q、质量为m的带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点，求：
（1）该电场的场强大小及小球运动的加速度大小
（2）小球静止起从一板到达另一板所需时间．

32. 难度：中等

一端开口的U形管内由水银柱封有一段空气柱，大气压强为76cmHg，当气体温度为27°C时空气柱长为8cm，开口端水银面比封闭端水银面低2cm，如图所示，求：
（1）当气体温度上升到多少°C时，空气柱长为10cm？
（2）若保持温度为27°C不变，在开口端加入多少长的水银柱能使空气柱长为6cm？

33. 难度：中等

如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧．投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去．设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能．已知重力加速度为g．求：
（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v₁；
（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能E_p；
（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′．在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到m之间变化，且均能落到水面．持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？

34. 难度：中等

如图，在一水平面内有两根平行的金属导轨Nd、Ke，其电阻不计，导轨上有一根金属棒bc，长L=0.5m，质量m=0.1kg，与导轨接触良好，可在导轨上无摩擦地滑动，bc的电阻R=0.2Ω．竖直向上的匀强磁场磁感应强度B=0.1T，导轨的右端接有电阻R=0.3Ω，导轨左端足够长．
（1）给棒bc外加一个水平向左的拉力，使其从静止开始向左作加速度为a=4m/s²的匀变速直线运动，运动到5s末时，这个拉力为多大？
（2）若把拉力刚作用于静止的bc棒的时刻取为计时的0时刻，拉力大小变化规律为F=（2.5×10^-2t+0.5）N，式中t的单位是秒，拉力的方向水平向左，经过一段时间，力F对bc棒做功54J，试论证在这段时间内电阻R上的发热量小于32.4J．
（3）在第（2）问的条件下，bc棒的加速度只能是以下两种情况中一种．请你判断哪种情况是正确的，并按相应要求作答：（不要求写出作判断的推理过程）
（Ⅰ）bc的加速度恒定（请求出这个加速度的大小）
（Ⅱ）bc的加速度变化（请定性地指出这个加速度的增减情况）