2009-2010学年上海市静安区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列物理量为标量的是（ ）
A．平均速度
B．加速度
C．磁感强度
D．功

2. 难度：中等

如图所示，一只蜗牛沿着葡萄枝缓慢爬行，若葡萄枝的倾角为α，则葡萄枝对重为G的蜗牛的作用力大小为（ ）
A．Gsinα
B．Gcosα
C．小于G
D．G

3. 难度：中等

关于自由落体运动下列说法正确的是（ ）
A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C．在自由落体运动过程中，不同质量的物体速度变化的规律相同
D．物体做自由落体运动，受力情况与质量无关

4. 难度：中等

在标准大气压下，100℃的水变成同温度的水蒸气的过程，下面的说法正确的是（ ）
A．分子热运动的平均动能不变
B．分子热运动的平均动能增加
C．分子势能不变
D．所吸收的热量等于物体内能的增加量

5. 难度：中等

下列关于磁感线的说法，正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
B．磁感线可以形象地表示磁场的方向和强弱
C．电流磁场的磁感线都是同心圆
D．放入螺线管内的小磁针的N极指向与该处磁感线方向相反

6. 难度：中等

如图所示，是由基本门、蜂鸣器组成的三个简易控制电路，当A端输入高电势时，能使蜂鸣器发声的（ ）
A．只有（1）
B．只有（2）
C．只有（3）
D．（1）、（2）、（3）

7. 难度：中等

如图所示，额定电压为110V的两盏电灯，额定功率分别为P_A=100W，P_B=25W．把它们接到220V的电路上，欲使它们都能正常发光且耗电最少，应采用的接法是（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

质量m=2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行．从某时刻起受到一水平向左的外力F的作用，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向左，大小为4m/s，在这段时间内（ ）
A．速度变化量的大小为0，外力F不做功
B．速度变化量的大小为8m/s，外力F做正功
C．速度变化量的大小为8m/s，外力F不做功
D．速度变化量的大小为8m/s，外力F做负功

9. 难度：中等

如图所示为伽利略设计的斜面实验．伽利略理想实验是将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律．下面给出了伽利略斜面实验的四个事件：
①减小斜面BC的倾角（图中BC′），小球将通过较长的路程，仍能到达原来的高度
②由静止释放小球，小球沿斜面AB滚下，滚上另一斜面BC，高度几乎与原来相同
③如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度
④继续减小BC的倾角，最终使它水平，小球将沿水平面以恒定速度一直运动下去
对事件性质的判断及排序，正确的是（ ）

A．事实②→推论①→事实③→推论④
B．事实②→推论③→事实①→推论④
C．事实②→推论①→推论③→推论④
D．事实②→推论③→推论①→推论④

10. 难度：中等

一个在水平地面上做直线运动的物体，在水平方向只受摩擦力f的作用，当对这个物体施加一个水平向右的推力F作用时，下面叙述的四种情况不可能出现的是（ ）
A．物体向右做匀速直线运动
B．物体向左做匀速直线运动
C．物体的加速度方向向右
D．物体的加速度方向向左

11. 难度：中等

一点电荷，仅在电场力的作用下，沿直线由A点运动到B点的过程中，速率逐渐增大，下列判断正确的是（ ）
A．在此过程中，电荷所受电场力的方向总是由A指向B
B．在此过程中，电荷的电势能逐渐增大
C．线段AB间的各点，电场强度的方向都是由A指向B
D．自A至B，电势逐渐降低

12. 难度：中等

如图所示，一端可绕O点自由转动的长木板上方放一个物块，手持木板的另一端，使木板从水平位置沿顺时针方向缓慢转动，转动过程中，手对木板的力始终竖直向上，则在物块相对于木板滑动前（ ）

A．物块对木板的作用力减小
B．手对木板的作用力不变
C．手对木板的作用力增大
D．手对木板的作用力的力矩不变

13. 难度：中等

甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v-t图中（如图），直线a、b分别描述了甲、乙两车在0-20s的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）

A．在0-10s内两车逐渐靠近
B．在10-20s内两车逐渐远离
C．5-15s内两车的位移相等
D．在t=10s时两车在公路上相遇

14. 难度：中等

在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的质量为M的气缸，气缸内有一质量为m的活塞，已知M＞m．活塞密封一部分理想气体．现对气缸施加一个水平向左的拉力F（如图A）时，气缸的加速度为a₁，封闭气体的压强为p₁，体积为V₁；若用同样大小的力F水平向左推活塞（如图B），此时气缸的加速度为a₂，封闭气体的压强为p₂，体积为V₂．设密封气体的质量和温度均不变，则（ ）
A．a₁＜a₂，p₁＞p₂，V₁＜V₂
B．a₁＞a₂，p₁＞p₂，V1＞V2
C．a₁=a₂，p₁＜p₂，V₁＜V₂
D．a₁=a₂，p₁＜p₂，V₁＞V₂

15. 难度：中等

如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是（ ）

A．粒子在M点的速率最大
B．粒子所受电场力沿电场方向
C．粒子在电场中的加速度不变
D．粒子在电场中的电势能始终在增加

16. 难度：中等

如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场．导轨上有一个金属棒，金属棒与两导轨垂直且接触良好，在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下，金属棒沿导轨匀速上滑，则下列说法正确的是（ ）

A．拉力做的功等于棒的机械能的增量
B．合力对棒做的功等于棒的动能的增量
C．拉力与棒受到的磁场力的合力为零
D．拉力对棒做的功与棒重力做的功之差等于回路中产生的电能

17. 难度：中等

如图所示，实线是一个点电荷形成电场中的一条电场线，虚线是该电场中的两条等势线，由图可以得出的结论是（ ）

A．M点的电势一定高于N点的电势
B．M点的电场强度可能小于N点的电场强度
C．MN两点的电势差与零电势的选择无关
D．将检验电荷放在M点时，电势能的大小与零电势的选择无关

18. 难度：中等

甲乙两车在平直道路上同向运动，其v--t图象如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为S₁和S₂（S₂＞S₁），初始时甲车在乙车前方S处，则下列说法正确的是（ ）
A．若S=S₁+S₂，两车不会相遇
B．若S＜S₁，两车相遇2次
C．若S=S₁，两车相遇1次
D．若S=S₂，两车相遇1次

19. 难度：中等

将两个电源先后接入测定电源电动势和内电阻的电路中，测得的U-I图线如图所示，由图线可知（ ）

A．ε₁=ε₂，r₁＞r₂
B．ε₁=ε₂，短路电流I₁＞I₂
C．发生相同电流变化时，电源1的路端电压变化大
D．在发生相同电流变化时，电源2的路端电压变化大

20. 难度：中等

如图所示为用“与”门、蜂鸣器等元件组成的简易控制电路．当蜂鸣器鸣叫时，电键S₁、S₂所处的状态为（ ）

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

21. 难度：中等

如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中（ ）

A．木板对物块做功为
B．摩擦力对小物块做功为mgLsinα
C．支持力对小物块做功为mgLsinα
D．滑动摩擦力对小物块做功为

22. 难度：中等

如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈下方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外运动，下面方案可行的是（ ）

A．将a、p端接在电源正极，b、q端接在电源负极
B．将a、p端接在电源负极，b、q端接在电源正极
C．将a、q端接在电源正极，b、p端接在电源负极
D．将a、q端接在电源负极，b、p端接在电源正极

二、填空题

23. 难度：中等

如图所示电路，R₁：R₃=3：1，安培表1的示数为1A．在外电路中每移动1C电量电场力做功为6J，在电源内部，把1C电荷从某一极移到另一极，非静电力做功8J，该电路的电源电动势是    ，内电阻是    ．

24. 难度：中等

质量为m=2kg 的物体在光滑的水平面上运动，在水平面上建立x0y坐标系，t=0时，物体位于坐标系的原点0，物体在x轴和y轴方向上的分速度v_x、v_y随时间t变化的图象如图甲、乙所示．t=3.0s时，物体受到合力的大小为    ；t=8.0s时，物体的位置为    （用位置坐标x、y表示）．

25. 难度：中等

如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，水银深H=10cm，气柱长L=20cm，大气压强p=75cmHg．现使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中，则此时筒内气体的压强为    ，筒内气柱长度为    ．

26. 难度：中等

如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为2.5厘米，那么照片的闪光频率为    Hz；小球做平抛运动的初速度的大小为    m/s．

27. 难度：中等

如图所示电路，电源电动势ε=9.0V，内阻r=3.0Ω．电阻的阻值为R₁=R₄=20Ω，R₂=R₃=10Ω．图中电压表所测的是电阻    两端的电压；若四个电阻中有一个出现了断路，此时电压表的读数为4.8V，电流表的读数为0.36A，由此可判断发生断路的电阻是    ．

28. 难度：中等

如图所示，在水平面内有两条光滑平行金属轨道MN、PQ，轨道上静止放着两根质量均为m可自由运动的导体棒ab和cd．在回路的正上方有一个质量为M的条形磁铁，磁铁的重心距轨道平面高为h．由静止释放磁铁，当磁铁的重心经过轨道平面时，磁铁的速度为v，导体棒ab的动能为E_K，此过程中，磁场力对磁铁所做的功    ；导体棒中产生的总热量是    ．

三、解答题

29. 难度：中等

如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t₁=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙，试求：
（1）物体与斜面间的摩擦力f；
（2）前1s内拉力F的平均功率．

30. 难度：中等

如图所示，左右两个底部截面均为S的柱形容器竖直放置．左容器足够高，上端敞开，大气压强为p，右容器上端封闭．两个容器的下端由可忽略容积的细管连通．容器内两个活塞A、B的重力均为0.1pS，忽略摩擦．初始时，两个活塞A、B下方封有高度均为h的氮气，B上方封有高度为h的氢气．温度为T=273K，系统处于平衡状态．现用外力将活塞A固定，将系统的底部浸入恒温热水槽中，使氮气温度升高到与水温相同，保持氢气的温度不变，再次平衡时，氢气柱高度变为0.8h．求：
（1）再次平衡时，氢气的压强是多少？
（2）水的温度是多少？

31. 难度：中等

如图所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U=1.5×10³V（仅在两板间有电场），现将一质量m=1×10^-2kg、电荷量q=4×10^-5C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h=20cm的地方以初速度v=4m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，求：
（1）金属板的长度L．
（2）小球飞出电场时的动能E_k．

32. 难度：中等

运动会上4×100m接力赛是最为激烈的比赛项目，有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程．为了确定乙起跑的时机，甲在接力区前s处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑（忽略声音传播的时间及人的反应时间），先做匀加速运动，速度达到最大后，保持这个速度跑完全程．已知接力区的长度为L=20m，试求：
（1）若s=13.5m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大？
（2）若s=16m，乙的最大速度为8m/s，要使甲乙能在接力区内完成交接棒，且比赛成绩最好，则乙在加速阶段的加速度应为多少？

33. 难度：中等

如图（甲）所示，一对足够长平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.5m，左侧接一阻值为R=1的电阻；有一金属棒静止地放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中．t=0时，用一外力F沿轨道方向拉金属棒，使棒以加速度a=0.2m/s²做匀加速运动，外力F与时间t的关系如图（乙）所示．

（1）求金属棒的质量m
（2）求磁感强度B
（3）当力F达到某一值时，保持F不再变化，金属棒继续运动3秒钟，速度达到1.6m/s且不再变化，测得在这3秒内金属棒的位移s=4.7m，求这段时间内电阻R消耗的电能．