2011-2012学年上海市徐汇区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列单位中属于国际单位制的基本单位的是（ ）
A．摩尔（mol）
B．焦耳（J）
C．库仑（C）
D．牛顿（N）

2. 难度：中等

基元电荷电量是任何带电体电量的（ ）
A．最大公倍数
B．最小公倍数
C．最大公约数
D．最小公约数

3. 难度：中等

下列有关物理学家和他们的贡献的叙述中正确的是（ ）
A．伽利略最早指出力是维持物体运动的原因
B．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量
C．奥斯特发现感应电流方向的规律
D．法拉第提出用电场线描绘电场的分布

4. 难度：中等

物体做下列几种运动，其中一定符合机械能守恒的运动是（ ）
A．自由落体运动
B．在竖直方向做匀速直线运动
C．匀变速直线运动
D．在竖直平面内做匀速圆周运动

5. 难度：中等

用轻质细绳系住一小球，小球静止在光滑斜面上，如图所示，1为水平方向、2为沿斜面方向、3为沿绳方向、4为竖直方向、5为垂直斜面方向．若要按照力的实际作用效果来分解小球的重力，下列叙述中正确的是（ ）

A．将小球的重力沿1和5方向分解
B．将小球的重力沿2和5方向分解
C．将小球的重力沿3和5方向分解
D．将小球的重力沿3和2方向分解

6. 难度：中等

分子甲和乙相距较远（此时它们的分子力近似为零），如果甲固定不动，乙逐渐向甲靠近越过平衡位置直到不能再靠近．在整个过程中（ ）
A．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功
B．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功
C．两分子间的斥力不断减小
D．两分子间的引力不断减小

7. 难度：中等

如图所示为用“与”门构成的简易报警器的示意电路．当报警器发出警报声时，电键S₁、S₂处于的状态为（ ）

A．S₁断开，S₂闭合
B．S₁闭合，S₂断开
C．S₁、S₂都断开
D．S₁、S₂都闭合

8. 难度：中等

如图所示是真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况（电场线方向未标出）．图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OM=ON．下列说法中正确的是（ ）
A．O、M、N三点的电场强度方向不相同
B．O、M、N三点的电势相同，在一个等势面上
C．O、M、N三点的电场强度大小关系是E_M=E_N＞E_O
D．把另一电荷从M点静止释放，将沿MON做直线运动

9. 难度：中等

如图所示的皮带传动装置中，A、B两轮半径分别为r_A和r_B，已知r_A＜r_B，且皮带不打滑．在传动过程中，下列说法正确的是（ ）

A．A、B两轮角速度相等
B．A、B两轮边缘线速度的大小相等
C．大轮B边缘一点的向心加速度大于小轮A边缘一点的向心加速度
D．同一轮上各点的向心加速度跟该点与轮心的距离成反比

10. 难度：中等

将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第l、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°．假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为（ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

如图所示，两个卫星绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为R₁和R₂，R₁＞R₂，两卫星的线速度分别为v₁和v₂，角速度分别为ω₁和ω₂，周期分别为T₁和T₂，则（ ）

A．v₂＞v₁，ω₂＞ω₁，T₂＜T₁
B．v₂＜v₁，ω₂＞ω₁，T₂＞T₁
C．v₂＞v₁，ω₂＜ω₁，T₂＞T₁
D．v₂＜v₁，ω₂＜ω₁，T₂＜T₁

12. 难度：中等

两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图（ ）
A．
B．
C．
D．

13. 难度：中等

质点所受的合外力F随时间t变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时，质点的速度为零，则下列判断中正确的是（ ）

A．0、t₂、t₄时刻质点的加速度最大
B．t₂时刻质点的动能最大
C．t₄时刻质点回到出发点
D．力F始终对物体做正功

14. 难度：中等

一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p-t 图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为V_A、V_B、V_C，则通过图象可以判断它们的大小关系是（ ）

A．V_A=V_B＞V_C
B．V_A=V_B＜V_C
C．V_A＜V_B＜V_C
D．V_A＞V_B＞V_C

15. 难度：中等

在上图所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯L₁、L₂、L₃为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如下图所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是（ ）

A．灯泡L₁的电流为灯泡L₂的电流2倍
B．灯泡L₁的电阻为7.5Ω
C．灯泡L₂消耗的电功率为0.75W
D．灯泡L₃消耗的电功率为0.30W

16. 难度：中等

如图所示，一个“∠”形导轨ADC垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，MN是与导轨材料和规格都相同的导体棒．在外力作用下，导体棒以恒定速度v沿导轨向右运动，导体棒与导轨始终接触良好．以导体棒在右图所示位置为计时起点，则下列物理量随时间变化的图象正确的是（图中E为回路中感应电动势；I为流过金属棒的电流；F为作用在金属棒上的安培力；P为感应电流的热功率．）（ ）

A．
B．
C．
D．

17. 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

18. 难度：中等

如图为竖直放置的上粗下细的两端封闭的细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，A、B两部分气体压强变化量分别为△p_A、△p_B，对液面压力的变化量分别为△F_A、△F_B，则（ ）

A．水银柱向上移动了一段距离
B．无法判断水银柱移动方向
C．△p_A=△p_B
D．△F_A＞△F_B

19. 难度：中等

在图示电路中，灯L₁、L₂的电阻分别为R₁、R₂，变阻器的最大电阻为R，若有电流通过，灯就发光，假设灯的电阻不变，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，灯L₁、L₂的亮度变化情况是（ ）

A．当R₂＞R时，L₁变暗，L₂变亮
B．当R₂＞R时，L₁先变暗后变亮，L₂先变亮后变暗
C．当R₂＜R时，L₁先变暗后变亮，L₂先变亮后变暗
D．当R₂＜R时，L₁先变暗后变亮，L₂不断变亮

20. 难度：中等

如图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止．现对小球沿杆方向施加恒力F，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kυ（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，已知小球运动过程中未从杆上脱落，且F＞μmg．下列说法正确的是（ ）

A．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止
B．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动
C．小球的最大加速度为
D．恒力F，的最大功率为

二、填空题

21. 难度：中等

一个T型电路如图所示，电阻R₁=10Ω，R₂=120Ω，R₃=40Ω．另有一测试电源，电动势为100V，内阻不计．当cd两端短路时，ab之间的等效电阻为    Ω，当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为    V．

22. 难度：中等

一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动的v-t图象如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的情况，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的情况，已知重力加速度g=10m/s²，则物体与水平面间的动摩擦因数为    ，水平拉力对物体做的功为    J．

23. 难度：中等

如图L型轻杆通过铰链O与地面连接，OA=AB=6m，作用于B点的竖直向上拉力F能保证杆AB始终保持水平．一质量为m的物体以足够大的速度在杆上从离A点2m处向右运动，物体与杆之间的动摩擦因数与离开A点的距离成反比μ=．已知重力加速度为g=10m/s²，则物体运动到离开A点距离x=    m时拉力F达到最小．此时F=    ．

24. 难度：中等

如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ．虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下．开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合．现使金属线框以平行于ad边的初速度v沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l．已知重力加速度为g，则滑入磁场的过程中，金属线框产生感应电流的方向为    （填“逆时针”或“顺时针”）； 滑入磁场的过程中金属线框产生的焦耳热为    ．

25. 难度：中等

如图所示，小球从斜面顶端A处以速率v做平抛运动，恰好落到斜面底部B点，且此时的速率v_B的大小为v．已知重力加速度为g，则斜面的倾角为    ，AB之间的距离    ．

26. 难度：中等

如图所示为多用表测量某一电阻、某一电压或某一电流时指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在
①“×1kΩ”位置，则所测量电阻的阻值为    kΩ；
②“10V”位置，则所测量电压的值为    V；
③“50mA”位置，则所测量电流的值为    mA．

27. 难度：中等

如图（a）所示为“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置图，实验过程有如下操作步骤：
①将其中一个探针与导电纸上的某一基准点接触，然后在导电纸上移动另一个探针，寻找若干个与此基准点的电势差为零的点，并将这些点压印在白纸上．
②在一块平整的木板上，依次铺放白纸、复写纸、导电纸，用图钉固定．
③合上电键．
④取出白纸画出各条等势线．
⑤在导电纸上放两个与它接触良好的圆柱形电极（图中A、B），并将两个电极分别与电源的正负极相连．
⑥重复步骤，找出其它4个基准点的等势点．
⑦用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上．在两电极的连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置压印在白纸上．
（1）将每一步骤前的序号按正确的操作顺序填写：    ；
（2）该实验中，在两个电极的连线上选取间距相等的a、b、c、d、e五个点作基准点，如图（b）所示，实验中若发现a点电势低于b点电势，说明电极A与电源的    （选填“正”或“负”）极相连；
（3）实验中测得a、b两点间的电压为U₁，b、c两点间的电压为U₂，则U₁    U₂（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

三、解答题

28. 难度：中等

如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置，电池的两极A、B与电压表2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压表1相连，R是滑动变阻器，电流表A测量通过滑动变阻器的电流，置于电池内的挡板上下移动可以调节电池内阻大小，向上移动可以使内阻减小，则当电阻R的滑臂向右移动时，电压表1的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”，以下空格均如此）；无论R的滑臂向那边移动，挡板向哪里移动，电压表1和电压表2的示数之和______．若保持滑动变阻器R的阻值不变，将挡板向上移动，则电压表2的示数变化量△U与电流表示数变化量△I的比值______．

四、填空题

29. 难度：中等

学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E_P、动能E_k或机械能E．试回答下列问题：

（1）在定量研究机械能守恒定律之前需要进行定性研究的实验，实验中用到图中的定位挡片，它的作用是    ．（单项选择）
（A）保证小球每次从同一高度释放．
（B）保证小球每次摆到同一高度．
（C）观察受到阻挡后小球能否摆到另外一侧接近释放时的同一高度．
（D）观察受到阻挡前后小球在两侧用时是否相同．
（2）图（a）所示的实验装置中，传感器K的名称是    ．
（3）图（b）的图象中，表示小球的重力势能E_P、动能E_k、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是    （按顺序填写相应图线所对应的文字）．