2011-2012学年上海市长宁区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在国际单位制（SI）中，下列物理量单位属于基本单位的是（ ）
A．牛顿
B．焦耳
C．安培
D．库仑

2. 难度：中等

在一定温度下，某种理想气体分子的速率分布是（ ）
A．每个分子速率都相等
B．速率很大和速率很小的分子数目都很少
C．速率很大和速率很小的分子数是相等的
D．在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的

3. 难度：中等

机械波能发生明显的干涉与衍射，这是因为（ ）
A．频率相近的两列波的叠加会发生干涉
B．波速相同的两列波的叠加会发生干涉
C．波长与障碍物的尺寸接近时会发生明显的衍射
D．波速越小越容易发生衍射

4. 难度：中等

关于基元电荷，正确的说法是（ ）
A．基元电荷是自然界中电荷的最小单元
B．基元电荷就是点电荷
C．基元电荷就是质子
D．1C电量叫基元电荷

5. 难度：中等

关于物体的内能和能量转化，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和
B．能量转化一定是从内能大的物体向内能小的物体转化
C．自由扩散是不可逆的
D．满足能量守恒定律的物理 过程都能自发进行

6. 难度：中等

关于电场的认识，下列说法正确的是（ ）
A．电场是想象出来的模型，并不是真实存在的
B．电场的基本性质是对放入其中的任何小物体都有力的作用
C．电场具有能的性质，电荷在电场力作用下移动时电势能会发生变化
D．电场是有方向的，电荷受到的电场力方向就是该点的电场方向

7. 难度：中等

一种新型双门电冰箱安装了控制装置：只要有一扇门没有关紧，报警器就鸣响．若“门没关紧”为高电势，报警器接地，则能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是（ ）
A．与门
B．或门
C．非门
D．与非门

8. 难度：中等

关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的
B．电磁感应现象说明了在自然界中电一定能产生磁
C．电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而产生的
D．电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象

9. 难度：中等

关于热力学温标，下列说法正确的是（ ）
A．热力学温标是通过实验直接得到的新温标
B．热力学温标是对物理规律进行合理外推建立的新温标
C．热力学温标温度的变化总比摄氏温标温度的变化小273℃
D．达到热力学温标的零K时气体的体积为零

10. 难度：中等

物体做自由落体运动，g取10m/s²，下列正确的表述是（ ）
A．在下落瞬间t=0时刻，加速度为零
B．第2s内的位移比第1s内的位移大5m
C．如果第t s末的速度为4m/s，则第（t+1）s末的速度为8m/s
D．在下落的前6s内，平均速度为30m/s

11. 难度：中等

如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I₁与I₂．与两导线垂直的一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两导线的水平连线上且间距相等，b是两导线连线中点，b、d连线与两导线连线垂直．则（ ）

A．I₂受到的磁场力水平向左
B．I₁与I₂产生的磁场有可能相同
C．b、d两点磁感应强度的方向必定竖直向下
D．a点和 c点位置的磁感应强度不可能都为零

12. 难度：中等

如图所示，轻杆BO一端装在铰链上，铰链固定在竖直墙上，另一端装一轻滑轮，重为G的物体用细绳经滑轮系于墙上A点，系统处于平衡状态，若将A点沿竖直墙向上缓慢移动少许，则轻杆所受压力大小的变化情况是（ ）

A．先变小后变大
B．先变大后变小
C．一直变小
D．保持不变

13. 难度：中等

某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，若已知该行星运动的轨道半径、运动周期以及万有引力恒量，由此三个已知量可求得的其他物理量是（ ）
A．该行星质量
B．该行星的直径
C．太阳质量
D．该行星与太阳之间的作用力

14. 难度：中等

一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，气体在0℃时的压强为p，10℃时的压强为p₁₀，气体在15℃时的压强为p，则在下列各表达式正确的是（ ）
A．p=p₁₀+
B．p=p+
C．p=p₁₀+
D．p=

15. 难度：中等

如图所示，在某旅游景点的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′（都可看作斜面），一名旅游者乘同一个滑沙橇从A点由静止出发先后沿AB和AB′滑道滑下，最后停在水平沙面BC或B′C上．设滑沙者保持一定坐姿，滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同．下列说法中正确的是（ ）

A．到达B点的速率等于到达B′点的速率
B．到达B点时重力的功率大于到达B′时重力的功率
C．沿两滑道滑行的时间一定相等
D．沿两滑道滑行的总路程一定相等

16. 难度：中等

如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带电绝缘环，A为导体环，当B绕轴心逆时针转动时角速度ω发生变化，A中产生逆时针方向的感应电流I．下列判断错误的是（ ）

A．B可能带正电且转速减小
B．B可能带负电且转速减小
C．A可能具有收缩的趋势
D．A可能具有扩展的趋势

17. 难度：中等

如图所示，自行车车轮的半径为R₁，小齿轮的半径为R₂，大齿轮的半径为R₃．某种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径为r的摩擦小轮紧贴车轮，当车轮转动时，因静摩擦作用而带动摩擦小轮转动，从而使发电机工作．在这四个转动轮中（ ）
A．摩擦小轮边缘质点的向心加速度最大
B．摩擦小轮的线速度最小
C．大、小齿轮的角速度之比为R₃/R₂
D．小齿轮与摩擦小轮的角速度之比为r/R₁

18. 难度：中等

一根张紧的水平弹性长绳上有A、B两点，相距14m，B点在A点的右方．当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若A点的位移达到正方向极大时，B点的位移恰好为零，且向下运动．经过1s，A点的位移为零，且向下运动，则这列简谐横波的波速可能为（ ）
A．2m/s
B．m/s
C．10m/s
D．14m/s

19. 难度：中等

某设备有10个标有“24V、200W”相同的强光灯L₁～L₁₀，另有10个标有“220V、2W”相同的指示灯X₁～X₁₀，将其连接在220V恒压交流电源上，电路连接如图所示．若工作一段时间后，L₂灯丝烧断，则（ ）

A．X₂随之烧坏，其它灯都熄灭
B．X₂功率减小，其它灯功率增大
C．X₂功率增大，其它强光灯功率减小
D．X₂功率接近2W，其它指示灯都熄灭

20. 难度：中等

空间存在一匀强电场，有一电荷量为+q、质量为m的粒子从O点以大小为v的速率射入电场，运动到A点时速率为2v，OA间距为L．现有另一电量为-q、质量为m的粒子以速率2v仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v．不考虑重力的影响，则（ ）
A．在O、A、B三点中B点电势最高
B．OA间的电势差比BO间的电势差小
C．O B间距不可能大于5L/3
D．匀强电场场强的最小值为

二、填空题

21. 难度：中等

一定质量的理想气体状态变化如图所示，在从A到B的过程中，气体温度的变化情况是    ；若t_A=27℃，则该过程中最高温度为    ℃．

22. 难度：中等

由4个相同电池串联而成的电池组向阻值为6Ω的电阻供电，如果电池消耗的总功率为32W，输出功率为24W，则每节电池的内电阻为    Ω；供电时电池组两极之间的电压为    V．

23. 难度：中等

在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，测得最大路端电压为U_a=1.2V，最大电流为I_b=0.5A，实验共记录五组数据，作图得到伏-安图线，如图所示．则 a、b两状态时电池消耗的总功率之差为    W；测量范围内电池最大输出功率为    W．

24. 难度：中等

如图所示，在水平面上放一边长为b的立方体木块M，木块上搁有一根长为l的轻质杆，杆端固定质量为m的均质小球（可视为质点），另一端铰接于O．不计摩擦阻力，由静止释放木块，当杆与水平面间夹角为α时小球获得最大速度，大小为v_m．此时杆对木块作用力的大小为    ，木块向右的速度为    ．

25. 难度：中等

如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化率为△B/△t=k（k为常量）．一边长为l的线框，其电阻为R，线框有一半面积处于磁场区域中．则线框中感应电流的功率为    ；安培力随时间的变化率为    ．

三、选择题

26. 难度：中等

用位移传感器、数据采集器和计算机等器材测量运动物体的加速度，如图所示为该实验得到的图象．下列说法正确的是 （ ）

A．使用位移传感器实验操作时比较方便，可直接用s-t图处理数据
B．位移传感器测得一系列数据，通过数据采集器和计算机可转化为v-t图
C．可在计算机软件界面得到加速度随时间变化的图象
D．能采集到整个运动过程的数据，可以通过图象分析物体速度的变化情况

四、解答题

27. 难度：中等

在“用单摆测定重力加速度”的实验中
（1）（单选）测量单摆的周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“59”时，按表停止计时，读出这段时间t，则该单摆的周期为______
（A）  （B）   （C）    （D）
（2）在该实验中，如果摆球质量分布不均匀，某同学于是设计了下面一种计算方法：第一次测量悬线长为L₁，测得周期为T₁；第二次测量悬线长为L₂，测得周期为T₂，由此可推算出重力加速度g=______．

28. 难度：中等

用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V-1/p图象处理实验数据，得到如图2所示图线．
（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是______．
（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是______和______．
（3）如果实验操作规范正确，但如图所示的V-图线不过原点，则代表______．

29. 难度：中等

某同学想测量一个量程为3V的直流电压表的内阻（约几十kΩ），实验时用多用表的欧姆档去直接测量．
（1）应该将欧姆档的选择开关拨至倍率______档；
（2）（单选）实验操作时先将红、黑表棒短接，完成调零；然后用图A方式连接，观察到多用表指针和直流电压表指针都向右偏转．由此得出下列判断，其中不符合实际情况的是______
（A）指针能偏转表明多用表内部有电源
（B）红、黑表棒短接时构成了闭合电路
（C）电压表指针向右偏转表明多用表的“+”接线柱连接电源的正极
（D）电压表指针向右偏转表明有电流从电压表的“+”接线柱流入

（3）根据图B所示，直流电压表的内阻为______Ω；
（4）如果将欧姆档的选择开关拨至×1倍率，调零后再次测量，观察到此时直流电压表的读数为2.8V，则电路中的电源电动势至少为______V．

30. 难度：中等

如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=10cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差△h=2cm．设外界大气压为1.0×10⁵Pa（即75cmHg）．为了使左、右两管中的水银面相平，求：
（ⅰ）若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少℃？
（ⅱ）若温度保持27℃不变，需从右管的开口端再缓慢注入多少高度的水银柱？

31. 难度：中等

如图所示，质量为m的木块从A 点水平抛出，抛出点离地面高度为l，不计空气阻力．在无风情况下落地点B 到抛出点的水平距离为S；当有恒定的水平风力F时，仍以原来初速度抛出，落地点C到抛出点的水平距离为3s/4．试求：
（1）无风情况下木块落地时的速度；
（2）水平风力F的大小．

32. 难度：中等

如图所示，匀强磁场磁感应强度 B=0.2T，磁场宽度 L=0.3m，一正方形金属框边长 ab=0.1m，每边电阻R=0.2Ω，金属框在拉力F作用下以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直．求：
（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流i和a、b两端电压U_ab随时间t的变化图线（规定以adcba为正方向）；
（2）金属框穿过磁场区域的过程中，拉力F做的功；
（3）金属框穿过磁场区域的过程中，导线ab上所产生的热量．

33. 难度：中等

跳水运动员从高于水面H=10m的跳台自由落下，身体笔直且与水面垂直．假设运动员的质量m=50kg，其体型可等效为一长度L=1.0m、直径d=0.30m的圆柱体，略去空气阻力．运动员落水后，水的等效阻力f作用于圆柱体的下端面，f的量值随落水深度Y变化的函数曲线如图所示． 该曲线可近似看作椭圆的一部分，该椭圆的长、短轴分别与坐标轴OY和Of重合．运动员入水后受到的浮力F=ρgV （V是排开水的体积）是随着入水深度线性增加的．已知椭圆的面积公式是S=πab，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，g取10m/s²．
试求：
（1）运动员刚入水时的速度；
（2）运动员在进入水面过程中克服浮力做的功；
（3）为了确保运动员的安全，水池中水的深度h至少应等于多少？