2006-2007学年上海市浦东新区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于物体的运动，以下说法正确的是（ ）
A．物体做平抛运动时，加速度大小不变
B．物体做匀速圆周运动时，加速度大小和方向都不变
C．物体做曲线运动时，加速度方向一定改变
D．物体做曲线运动时，加速度大小和方向可能变也可能不变

2. 难度：中等

绝缘直导线AB被固定不动，紧靠环形导线的直径，两者通以图示方向的电流．若环形导线只受安培力作用，则环形导线的运动情况是（ ）

A．静止不动
B．以直导线为轴转动
C．向上运动
D．向下运动

3. 难度：中等

如图所示，楔形物块位于光滑水平地面上，小物块沿楔形物块的光滑斜面下滑的过程中（ ）

A．斜面对小物块的作用力垂直于接触面，做功为零
B．斜面对小物块的作用力垂直于接触面，做功不为零
C．斜面对小物块的作用力不垂直于接触面，做功不为零
D．斜面对小物块的作用力不垂直于接触面，做功为零

4. 难度：中等

如图所示，Q₁、Q₂为两个被固定的正负点电荷，在它们的连线的延长线上有a、b、c三点，a是bc的中点，其中a点的电场强度恰好为零．现有一正检验电荷q以一定的初速度沿直线从b点运动到c点（q只受电场力作用），则（ ）

A．电荷q的电势能先增加后减少
B．电荷q的动能先增加后减少
C．电荷q在b、c两点的加速度方向相反
D．电场中a点电势高于c点电势

5. 难度：中等

一列沿x轴传播的横波，在t s与（t+0.4）s位于区间[-3m，3m]内的波形相同，如图所示，那么可以断定（ ）

A．该波波速的最大值为10 m/s
B．该波周期的最大值为0.4 s
C．（t+0.2）s时，x=3 m的质点位移为零
D．若波沿+x方向传播，各质点刚开始振动时运动方向向上

6. 难度：中等

下列关于地球同步通信卫星的说法中，正确的是（ ）
A．所有同步通信卫星的轨道半径都是相同的
B．所有同步通信卫星绕地心旋转的方向都是相同的
C．不同国家发射的同步通信卫星角速度都相同，但线速度大小可以不同
D．不同国家发射的同步通信卫星因定点位置不同，所以轨道不一定在同一平面内

7. 难度：中等

一质点在XOY平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（ ）

A．质点沿X方向可能做匀速运动
B．质点沿Y方向可能做变速运动
C．若质点沿Y方向始终匀速运动，则X方向可能先加速后减速
D．若质点沿Y方向始终匀速运动，则X方向可能先减速后加速

8. 难度：中等

如图甲中abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中，磁感强度B随时间变化规律如图乙，PQ始终静止，在时间0～t内，PQ受到的摩擦力f的大小变化可能是（ ）

A．f一直增大
B．f一直减小
C．f先减小后增大
D．f先增大后减小

二、填空题

9. 难度：中等

科学方法在物理问题的研究中十分重要，历史上有一位物理学家受到牛顿万有引力定律的启发，运用    方法（选填“建立模型方法”、“类比方法”、“控制变量方法”、“假设方法”），在电磁学领域中建立了一个物理学定律，该定律的名称为    ．

10. 难度：中等

如图所示，A和B为两个紧靠在一起的硬质橡胶轮，两轮的半径之比R_A：R_B=3：1．A转动时带动B一起转动（转动过程中两轮间无打滑现象），两轮的线速度之比v_A：v_B=    ，两轮的转速之比n_A：n_B=    ．

11. 难度：中等

如图所示，两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场，两板间的电势差为U，距离为d．一个质量为m的带电粒子以速度v沿与水平面成α角的直线在电场中运动了时间t，该粒子的带电量为    ，这段时间内粒子的电势能改变了    ．

12. 难度：中等

下表是关于风力提水机组的材料：产品名称：FD4型风力提水机组

风轮直径：4m	起动风速：4m/s	额定转速：360r/min	提 水 量：15m^3/h
叶 片 数：18	工作风速：4～17m/s	额定风速：8m/s	提水高度：9m

请根据上述数据计算，这台机组正常工作时获得的风能功率为    W，提水功率为    W．（设吹到整个风轮圆面积上的空气减速为零，不考虑水的动能变化．空气密度ρ=1.29kg/m³，g=10m/s²．）

13. 难度：中等

由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示．现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为    A．若将两个这样的元件并连接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为    W．

14. 难度：中等

如图甲所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．
（1）关于这个实验，以下说法中正确的是   
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度由静止释放
C．实验前要用重锤线检查平板是否竖直
D．小球做平抛运动时要靠近平板但不能与平板接触
（2）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示．在曲线上取A、B、C三个点，测量得到相邻两点间的竖直距离h₁=10.20cm，h₂=20.20cm，水平距离x₁=x₂=12.40cm，则物体平抛运动的初速度大小为    m/s．（g取10m/s²）

三、解答题

15. 难度：中等

如图所示器材可用来研究电磁感应现象 及到定感应电流方向．
（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路．
（2）将线圈L₁插入L₂中，会上开关．能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是______
A．插入软铁棒    B．拔出线圈L₁ C．使变阻器阻值变大  D．断开开关．

16. 难度：中等

待测电阻R_x的阻值约为几百欧，甲、乙两位同学分别用不同的器材对其进行了测量：
甲同学采用如图所示的电路，电流表内阻很小，电压表内阻很大．当开关S闭合时，电压表示数为6.0V，电流表示数为15mA，则R_x=______Ω．
乙同学选用的器材有：
电流表A₁与A₂，量程均为0～50mA，内阻可忽略；
定值电阻R一个，阻值为600Ω；
滑动变阻器R一个，阻值为10Ω；
电源E一个，开关S一个，导线若干．
①要求测量几组数据，且每组数据中电流表的读数都有较大变化，试在方框内画出测量电阻R_x的实验电路原理图（原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注）．
②若某次测量中与电阻R_x串联的电流表A₁的示数为I₁，另一个电流表A₂的示数为I₂．则由已知量和测量量计算R_x的表达式为R_x=______．

四、填空题

17. 难度：中等

假设我们已经进入了航天时代，一个由高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度g，这些器材是：
A．钩码一盒B．重锤一个
C．已知直径的带孔金属小球一个D．无弹性的丝线一根
E．刻度尺一把F．测力计一个
G．天平一台（含砝码一盒）H．秒表一个
I．支架（能满足实验所需的固定作用）
J．光电计时器（可用来精确测量运动物体经过某两点的时间间隔）
到达X星球后，某学生从以上器材中选择合适的器材，根据不同的实验原理，用不同的方法测出了重力加速度g'的值．现请你完成他所做的实验：
实验一：（已经完成）
（1）选用的器材有：A、F、G．
（2）需要测量的物理量为：钩码的质量m，钩码的重力F．
（3）计算重力加速度的表达式为．
实验二：
（1）选用的器材有：   
（2）需要测量的物理量为：   
（3）计算重力加速度的表达式为g'=    ．

18. 难度：中等

由于眼睛有视觉暂留，因此会造成一些奇特现象．例如，在如图所示的黑色圆盘中有一根白色窄条OA，圆盘绕垂直于盘面的中心轴以频率f=50Hz顺时针旋转，如果用频率f₁=50Hz的频闪光去照射，则在盘上能看到稳定的始终不动的一根白色窄条；若改用频率f₂=200Hz的频闪光去照射，在盘上能看到    根稳定的白色窄条．利用上述现象可以测量与圆盘转动频率有微小差别的频闪光的频率．若黑色圆盘仍以f=50Hz顺时针旋转，在频闪光照射下发现白色窄条逆时针匀速转动，测出其转动周期为10s，则频闪光的频率f₃为    Hz．

五、解答题

19. 难度：中等

如图所示，圆柱形水箱高2m、容积10m³，水箱底部接通水管A，顶部接通水管B．开始时箱中无水，若仅用A管或仅用B管缓慢地将水注入，直到水箱中水满为止．设外界待注入的水开始时均与箱底等高，问这两种情况下外界所做的功分别是多少？它们是否相等？（g=10m/s²）
某同学分析过程如下：
由于整个过程是缓慢地将水注入，所以不考虑水的动能增量，外界对水所做的功只改变水的重力势能．而两种情况均为将水箱注满，因此水的重力势能改变量相同，外界所做的功相等．
问：你同意上述分析过程吗？______
若同意，按照这种分析方法求出外界所做的功；
若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果．

20. 难度：中等

重为60N的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连，另一端用一条通过定滑轮M的绳子系住，如图所示，绳子一端与直杆AB的夹角为30°，绳子另一端在C点与AB垂直，AC=0.1AB．滑轮与绳重力不计．求：
（1）B点与C点处绳子的拉力T_B、T_C的大小．
（2）轴对定滑轮M的作用力大小．

21. 难度：中等

如图所示，在水平地面上有一个长L=1.5m，高h=0.8m的长方体木箱，其质量为M=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.3．在它的上表面的左端放有一质量为m=4kg的小铁块，（铁块与木箱间的摩擦不计）．开始它们均静止．现对木箱施加一水平向左的恒力F=27N．（g=10m/s²）求：
（1）经过多长时间铁块从木箱上滑落？
（2）铁块滑落前后木箱的加速度a₁与a₂大小之比．
（3）铁块着地时与木箱右端的水平距离S．

22. 难度：中等

如图所示，水平放置的光滑金属框abcd单位长度电阻为r，bc=L，ab=cd=2L．长度为L的导体杆MN放在金属框上，并以匀速v从最左端向右平动．导体杆MN单位长度电阻值为2r．整个空间充满匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面（abcd平面）向里．求：
（1）当导体杆MN的位移时，MN两端的电压多大？
（2）在上述位置外力F的大小是多少？
（3）当导体杆MN的位移s₂为多大时金属框上消耗的电功率最大？最大功率为多少？

23. 难度：中等

两平行金属板长L=0.1m，板间距离d=1.44×10^-2m，从两板左端正中间有带电粒子持续飞入，如图甲所示．粒子的电量q=10^-10C，质量m=10^-20kg，初速度方向平行于极板，大小为v=10⁷m/s，在两极板上加一按如图乙所示规律变化的电压，不计带电粒子重力作用．求：
（1）带电粒子如果能从金属板右侧飞出，粒子在电场中运动的时间是多少？
（2）有一粒子恰好能从右侧极板边缘飞出，该粒子飞出时动能的增量△E_k=？
（3）该装置正常工作后，在一个周期内从两板右侧有粒子射出的时间t与无粒子射出的时间t΄各为多少？（打到金属板上的粒子立即被金属板吸附）