2008-2009学年上海市闸北区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

如表是逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为    门电路，在真值表中X处的逻辑值为    ．

输入		输出
A	B	Z
	1
1		X
1	1	l

2. 难度：中等

在同一光滑斜面上放同一导体棒A，下图所示是两种情况的剖面图．它们所处空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上．当两次导体棒A分别通有电流I₁和I₂时，导体棒A均处于静止状态．已知斜面的倾角为θ，则两次斜面对导体棒A的弹力大小之比N₁：N₂=    ，电流I₁：I₂=    ．

3. 难度：中等

沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图如右图所示，其波速为200m/s．则图示时刻质点a的速度方向沿y轴    方向 （填“正”或“负”）．若此波遇到另一简谐波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为    Hz．

4. 难度：中等

一个质量为0.1kg的小球从空中静止下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如下图所示，那么小球在1.5s内通过的总路程为    m，其机械能损失了    J．（g=10m/s²）

5. 难度：中等

如图所示为上海浦东国际机场候机楼的结构简化图．这种设计的优点是，利用两侧斜壁向外倾倒的趋势，将钢索拉紧，而拉紧的钢索能承重，从而将屋面托住．现假设一面斜壁质量为m，分布均匀，在地面处有一固定转轴OO′，斜壁可绕OO′轴转动，此时斜壁与地面夹角为60°，斜壁上端所有钢索的总拉力为F，与斜壁夹角为30°．设两侧斜壁结构相同且对称，屋面通过短钢棒支撑在两钢索上．则所有钢索的总拉力F=    mg，钢索能承担的总重力（包括屋面、钢棒等）G=    mg．

二、选择题

6. 难度：中等

关于“牛顿第一定律”，下列说法正确的是（ ）
A．它是通过实验直接得到的
B．它是通过理论推导出来的
C．它是以实验为基础，通过推理、想象总结出来的
D．它可以通过实验来进行验证

7. 难度：中等

如图所示为某一简谐横波波源的振动图象，根据此振动图象可确定该波的（ ）

A．波长、波速
B．周期、振幅
C．波长、振幅
D．周期、波速

8. 难度：中等

如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为（ ）

A．电流表的读数一直减小
B．电流表的读数先减小后增大
C．电压表的读数一直减小
D．电压表的读数先减小后增大

9. 难度：中等

如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈中感应电流的方向及线圈受到的摩擦力的方向判断正确的是（ ）

A．感应电流方向先abcda后adcba，摩擦力方向向右
B．感应电流方向先abcda后adcba，摩擦力方向向左
C．感应电流方向始终adcba，摩擦力方向向右
D．感应电流方向始终abcda，摩擦力方向向左

10. 难度：中等

质量为1.0kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.20． 对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F，使物体在水平面上运动了3t的时间．为使物体在3t时间内发生的位移最大，力F随时间变化情况应该为下面四个图中的哪一个（ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

下列叙述中正确的是（ ）
A．牛顿首先发现通电导线周围存在着磁场
B．法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象
C．伽利略利用了“斜面实验”巧妙地验证了自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动
D．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

12. 难度：中等

关于机械波的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向
B．波将波源的振动形式传播出去的同时，也可以传播信息
C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长
D．振动频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短

13. 难度：中等

A、B是一条电场线上的两个点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿此电场线从A运动到B，其电势能随位移变化的规律如图所示，设A、B两点的电场强度分别为E_A和E_B，电势分别为ϕ_A和ϕ_B，则（ ）
A．E_A=E_B
B．E_A＜E_B
C．ϕ_A＞ϕ_B
D．ϕ_A＜ϕ_B

14. 难度：中等

如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接（不计滑轮的质量和摩擦），分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中，下列说法正确的有（ ）

A．质量为2m的滑块受到重力、绳的张力和斜面的支持力的作用
B．质量为m的滑块机械能均增大
C．绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D．系统在运动中机械能均不守恒

15. 难度：中等

在“研究共点力的合成”实验中，可减小实验误差的措施有 （ ）
A．两个分力F₁、F₂间夹角要尽量大些
B．两个分力F₁、F₂的大小要尽量大些
C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近图板，并且平行于图板
D．实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同．

三、解答题

16. 难度：中等

“用DIS研究加速度与力的关系”实验中，应选用摩擦力______的轨道，选用的钩码的质量应______些（填“大”或“小”）．若某同学根据实验数据作出的加速度a与作用力F图线如图所示，试分析图线不过原点的主要原因是______．

17. 难度：中等

用DIS研究机械能守恒定律．将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器，测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律．实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入．现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度．其实验装置如图所示，接着他点击“开始记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处，如图．
（1）请指出该同学实验中的错误之处：______
（2）图中计算机记录的数据与真实值相比将______（填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）

18. 难度：中等

用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U-I图线，由图线得出电动势和内阻．
（1）记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I₂”，y轴为“U₁”，点击“______”，得实验结果如图（1）所示．根据图线显示，拟合直线方程为：______，测得干电池的电动势为______V，干电池的内电阻为______Ω．
（2）现有一小灯泡，其U-I特性曲线如图（2）所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在方格图中）．

19. 难度：中等

2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线，其中R_B、R分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R_B．请按要求完成下列实验．
（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路图，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）．要求误差较小．提供的器材如下：
A．磁敏电阻，无磁场时阻值R=150Ω
B．滑动变阻器R，全电阻约20Ω
C．电流表A，量程2.5mA，内阻约30Ω
D．电压表V，量程3V，内阻约3KΩ
E．直流电源E，电动势3V，内阻不计
F．开关S，导线若干
（2）正确连线后，将磁敏电阻置于待测磁场中，测量数据如下表：

	1	2	3	4	5	6
U （V）	0.00	0.45	0.92	1.50	1.79	2.71
A （mA）	0.00	0.30	0.60	1.00	1.20	1.80

根据上表可求出磁敏电阻的测量值R_B=______，结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=______T．
（3）试结合图1简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？
（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？

20. 难度：中等

如图所示为一双线摆，它是由两根等长细绳悬挂一小球而构成的，绳的质量可以忽略．已知两绳长均为l，绳与水平方向夹角为α，当摆球A垂直于纸面做简谐运动经过平衡位置时，另一个小球B从A球的正上方开始做自由落体运动，且正好打在A球上，则小球B距平衡位置高度h可能为多少？
某同学解法如下：
双线摆在摆动过程中周期T=2π，A球从平衡位置经过再次回到平衡位置时与B球相碰则t_A==π（1）
B球做自由落体：h=gt_B² （2）；      
 且t_A=t_B    （3）
解（1）、（2）、（3）式就可以求得h．
你认为上述分析是否正确？如果你认为正确，请完成此题；如果你认为不正确，请指出错误，并给出正确的解答．

21. 难度：中等

在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为1.0m和2.0m．已知放在A、B两点的检验电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟检验电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带负电，放在B点的电荷带正电．求：
（1）A点的电场强度的大小和方向．
（2）试判断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标．

22. 难度：中等

图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l．开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球到达最高点．求
（1）滑块与挡板刚接触的瞬时，滑块速度的大小
（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球所做的功．

23. 难度：中等

在光滑的水平面上有一直角坐标系，现有一个质量m=0.1kg的小球，从y轴正半轴上的P₁点以速度v=0.6m/s垂直于y轴射入．已知小球在y＞0的空间内受到一个恒力F₁的作用，方向沿y轴负方向，在y＜0的空间内小球受到一平行于水平面、大小不变F₂的作用，且F₂的方向与小球的速度方向始终垂直．现小球从P₁点进入坐标系后，经x=1.2m的P₂点与x轴正方向成53°角射入y＜0的空间，最后从y轴负半轴上的P₃点垂直于y轴射出．如图所示，（已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：
（1）P₁点的坐标
（2）F₁的大小
（3）F₂的大小．

24. 难度：中等

在质量为M=1kg的小车上，竖直固定着一个质量为m=0.2kg，高h=0.05m、总电阻R=100Ω、n=100匝矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同．现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v₁=10m/s，随后穿过与线圈平面垂直，磁感应强度B=1.0T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图（1）所示．已知小车运动（包括线圈）的速度v随车的位移s变化的v-s图象如图（2）所示．求：
（1）小车的水平长度l和磁场的宽度d
（2）小车的位移s=10cm时线圈中的电流大小I以及此时小车的加速度a
（3）在线圈进入磁场的过程中通过线圈某一截面的电量q
（4）线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q