2010-2011学年上海市普陀区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

发现利用磁场产生电流的条件和规律的科学家是（ ）
A．韦伯
B．安培
C．奥斯特
D．法拉第

2. 难度：中等

下列现象中不能说明分子间存在分子力的是（ ）
A．两铅块能被压合在一起
B．钢绳不易被拉断
C．水不容易被压缩
D．空气容易被压缩

3. 难度：中等

甲、乙两物体都做匀加速直线运动，已知甲物体的加速度a₁大于乙物体的加速度a₂，则在某一段时间t内（ ）
A．甲的位移一定大于乙的位移
B．甲的平均速度一定大于乙的平均速度
C．甲的速度变化一定大于乙的速度变化
D．甲受到的合外力一定大于乙受到的合外力

4. 难度：中等

如图所示，从水平天花板上的A、B两点拉下两根轻绳将质量为m的重物悬挂起来，已知AO＜BO，且∠AOB＞90°．若细绳AO、BO中的张力分别为T_A、T_B，则（ ）
A．T_A=T_B
B．T_A＜T_B
C．若将B点移至B’点，则T_A、T_B都减小
D．若将B点移至B’点，则T_A、T_B都增大

5. 难度：中等

重为G的均匀杆的上端通过铰链固定于O点，可绕O点自由转动．下端受到水平拉力F作用而偏离竖直方向θ角，保持角不变，逐渐减小力F与杆的夹角α，则在此过程中（ ）

A．F变小
B．F变大
C．F先变大后变小
D．F先变小后变大

6. 难度：中等

如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气 （ ）
A．体积不变，压强变小
B．体积变小，压强变大
C．体积不变，压强变大
D．体积变小，压强变小

7. 难度：中等

静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器．某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是（忽略重力和空气阻力）（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示电路中，已知电源的内阻r＞R₂，电阻R₁的阻值小于滑动变阻器R的最大阻值．闭合电键S，当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的中点向左滑动的过程中，下列说法中正确的有（ ）

A．V₁的示数先变小后变大，V₂的示数先变大后变小
B．电源的输出功率先变小后变大
C．R₂上消耗的功率先变小后变大
D．A₁的示数不断减小，A₂的示数不断变小

9. 难度：中等

用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式不属于比值法定义的是（ ）
A．加速度a=
B．速度v=
C．场强E=
D．电阻R=

10. 难度：中等

下列几个关于力学问题的说法中正确的是（ ）
A．米、千克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位
B．放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力
C．摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一直线上
D．做曲线运动的物体所受的合力一定不为零

11. 难度：中等

如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为（ ）

A．mg
B．
C．
D．

12. 难度：中等

空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法正确的是（ ）

A．O点的电势最低
B．x₂点的电势最高
C．x₁和-x₁两点的电势相等
D．x₁和x₃两点的电势相等

13. 难度：中等

如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是（ ）
A．先向左、后向右
B．先向左、后向右、再向左
C．一直向右
D．一直向左

14. 难度：中等

如图所示，m为在水平传送带上被传送的小物块（可视为质点），A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑．若物块被水平抛出，则A轮每秒的转数至少是（ ）
A．
B．
C．
D．

15. 难度：中等

如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从零开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示．根据图乙中所标出的数据不能经过计算得出的是（ ）

A．物体的质量
B．物体与水平面间的滑动摩擦力
C．物体与水平面间的动摩擦因数
D．在F为14N时，物体的速度

16. 难度：中等

如图所示，电阻不计的平行粗糙长金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属棒a、b垂直于导轨放置，且与导轨良好接触，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．在a运动的整个过程中若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能（ ）

A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．等于F
D．先减小后不变

17. 难度：中等

如图所示，是中国嫦娥一号卫星发回的第一张月球表面照片，陨石落入月球表面形成的美丽“花环”清晰可见．如果大量的陨石落入（忽略碰撞引起的月球速度变化），使月球的质量增加，则（ ）

A．月球的公转周期不变
B．地月距离增大
C．某月球卫星的线速度减小
D．某月球卫星的周期减小

18. 难度：中等

一个小铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩．若压缩过程中弹簧的形变均为弹性形变，弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，则当弹簧的压缩量最大时（ ）
A．球所受到的合外力最大，但不一定大于重力
B．球的加速度最大，且一定大于重力加速度
C．球所受到的弹力最大，且一定大于重力
D．球的加速度最大，且可能小于或等于重力加速度

19. 难度：中等

如左图所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L₁、L₂、L₃为3个相同规格小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如右图所示．当开关S闭合后，下列判断正确的是（ ）

A．灯L₁的电阻为12Ω
B．通过灯L₁电流为通过灯L₂电流的2倍
C．灯L₂消耗的电功率为0.30W
D．灯L₁消耗的电功率为0.75W

20. 难度：中等

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，每根杆的电阻均为R，导轨电阻不计．整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v₁沿水平方向导轨向右匀速运动时，cd杆正以速度v₂（v₁≠v₂）沿竖直方向导轨向下匀速运动，重力加速度为g．则以下说法正确的是（ ）

A．ab杆所受拉力F的大小为+μmg
B．ab杆所受拉力F的大小为mg
C．cd杆下落高度为h的过程中，整个回路中电流产生的焦耳热为
D．ab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路中产生的总热量为Fs-μmgs

二、填空题

21. 难度：中等

如图所示，一根长为L、质量为100kg的木头，其重心O在离粗端的地方．甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起．此后丙又在木头的中点N处用300N的力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了    N，乙的负担减轻了    N．

三、解答题

22. 难度：中等

如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图，R是一个光敏电阻，当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时，灯都会亮．则在电路图的虚线框内的门电路应是______门，当有光照到光敏电阻上R时，门电路的输入端B是______电势．

四、填空题

23. 难度：中等

电池A和电池B的U-I图线如图所示，从图线上可以得出电池A的内电阻r_A=    Ω，若将某电阻器分别接在电池A和电池B的两极之间时，电阻器水泵的电功率相等，则此电阻器的阻值是    Ω．

24. 难度：中等

图甲是利用激光测角速度的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变为电信号，在示波器显示屏上显示出来，如图乙所示，
（1）若图乙中示波器显示屏横向每大格（5小格）对应的时间为5.00×10^-2s，则圆盘的角速度为    rad/s，
（2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为    cm．

25. 难度：中等

ab是长为l的均匀带电绝缘细杆，P₁、P₂是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示．ab上电荷产生的静电场在P₁处的场强大小为E₁，在P₂处的场强大小为E₂．则P₁、P₂处的电场强度方向    （填“相同”或“相反”）．若将绝缘细杆的左边l/2截掉并移走（右边l/2电量、位置不变）则P₂处的场强大小为    ．

26. 难度：中等

如图所示，将小球以初速度v自倾角为θ的斜面顶端水平抛出，不计空气阻力，经过时间t=    时间它落到斜面上，抛出后物体离开斜面的最大距离为    ．

27. 难度：中等

轻而不可伸长的线悬挂质量为m₁=0.5kg的圆柱体，线长L=0.4m，圆柱体又套在可沿水平方向移动的框架内，框架槽沿竖直方向放置，框架质量为m₂=0.2kg，自悬线静止于竖直位置开始，框架在水平力F=20N的作用下水平向右移动，如图所示，当悬线与竖直方向成37°角时，圆柱体速度为    m/s，在此过程中水平力F做功为    J．

28. 难度：中等

设雨点下落过程中所受空气阻力大小与速度成正比，且与雨点半径的α次方成正比（1＜α＜2），现有两个大小不同的雨点从同一高度的云层静止起下落，那么先到达地面的是    （填“大”或“小”）雨点，接近地面时速度较小的是    （填“大”或“小”）雨点．

五、解答题

29. 难度：中等

如图所示，斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连，斜面倾角为θ=45°，半圆轨道的半径为R，一小球从斜面的顶点A由静止开始下滑，进入半圆轨道，最后落到斜面上，不计一切摩擦．试球：（结果可保留根号）．
（1）欲使小球能通过半圆轨道最高点C，落到斜面上，斜面AB的长度L至少为多大？
（2）在上述最小L的条件下，小球从A点由静止开始运动，最后落到斜面上的落点与半圆轨道直径BC的距离，x为多大？

30. 难度：中等

某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图象，如图所示（除2s-10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）．已知在小车运动的过程中，2s-14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：
（1）小车所受到的阻力大小；
（2）小车匀速行驶阶段的功率；
（3）小车在加速运动过程中位移的大小．

31. 难度：中等

如图所示V的气缸是由横截面积不等的两段圆柱形竖直管道A和B相互连接而成，A的截面积S_A=40cm²，B的截面积S_B=20cm²，其中用光滑不漏气的活塞a和b封闭着一定量的理想气体，已知活塞a的质量m_a=8kg，活塞b的质量m_b=4kg，两活塞用一段不可伸长的细绳相连，最初活塞a位于管道A的下端，此时，气体的温度为-23°C，细绳恰好伸直但无张力，然后对气缸缓慢加热，使气体温度升高，已知大气压强p=10⁵Pa，求：
（1）开始时气体的压强p₁；
（2）温度上升到多高时，两活塞开始上升；
（3）温度上升到多高时，活塞b才能上升到管道B的上端？

32. 难度：中等

如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L₁，垂直纸面的长度为L₂．在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L₃的导体棒使膜形成平面．在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将其转化成电能．光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）．导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）．
（1）再有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成θ=60°时，导体棒受力处于平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率．
（2）当θ变成45°时，光电池板接收到的光能对应的功率P’与当θ=60°时光电池板接收到的光能对应的功率P之比？
（3）当θ变成45°时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒处于平衡外，还能输出多少额外电功率？

33. 难度：中等

如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间接有一个R=5Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度B=1T，将一根质量为m=0.04kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计．现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，已知cd距离NQ为s=2m．试解答下列问题：
（1）请定性说明金属棒在到达稳定速度前的加速度和速度各如何变化？
（2）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？
（3）金属棒达到的稳定速度多大？
（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度应B怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）？．