2010-2011学年上海市金山中学高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列各组物理量单位中，全属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A．N、A、s
B．kg、A、s
C．kg、T、N
D．kg、V、m/s

2. 难度：中等

物理学中引入了“质点”、“点电荷”、“电场线”等概念，从科学方法上来说属于（ ）
A．控制变量
B．类比
C．理想模型
D．等效替代

3. 难度：中等

如图所示，分别是物体运动的位移x、速度v、加速度a和物体受到的合外力F随时间t的变化图象，其中表示物体在做匀加速运动的是（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

关于机械波，下列说法不正确的是（ ）
A．能在真空中传播
B．频率由波源决定
C．能产生干涉、衍射现象
D．在传播过程中能传递能量

5. 难度：中等

船在静水中的航速为v₁，水流的速度为v₂．为使船行驶到河正对岸的码头，则v₁、v₂的方向应为（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

在下列各物体的运动过程中，满足机械能守恒条件的是（ ）
A．跳伞运动员在空中匀速下降
B．用绳拉着一个物体匀速上升
C．物体以某一初速度沿光滑曲面下滑
D．小球在竖直面内做匀速圆周运动

7. 难度：中等

关于温度，下列说法正确的是（ ）
A．温度升高1℃，也可以说温度升高1K
B．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2T
C．绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度
D．随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到

8. 难度：中等

一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．质点运动频率是4Hz
B．在10s要内质点经过的路程是20cm
C．第4s末质点的速度是零
D．在t=1s和t=3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同

9. 难度：中等

如图所示，AO、BO、CO是完全相同的绳子，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳子AO先断，则（ ）

A．θ=120°
B．θ＞120°
C．θ＜120°
D．不论θ为何值，AO总是先断

10. 难度：中等

如图所示，在一个内壁光滑的锥形简的内壁上，有两个质量相等的小球A、B，小球紧贴内壁分别在不同的水平面内做匀速圆周运动．下列物理量中，A球的大于B球的有（ ）
A．线速度
B．角速度
C．向心加速度
D．对内壁的压力

11. 难度：中等

一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ．若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=时刻的波形曲线为（ ）

A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图，以下说法正确的是（ ）

A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线
B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线
C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线
D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线

13. 难度：中等

物体在竖直向上的拉力F作用下竖直向上运动，运动的v-t图象如图所示．在0-2s、2-3s、3-5s三段时间内F做功依次为W₁、W₂和W₃，则它们的大小关系正确的是（ ）
A．W₁＞W₂＞W₃
B．W₁=W₂=W₃
C．W₃＞W₂＞W₁
D．W₁＞W₃＞W₂

14. 难度：中等

如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方一块竖直挡板上的A点抛出．O与A在同一高度，小球的水平初速度分别为v₁、v₂、v₃，不计空气阻力，打在挡板上的相应位置分别是B、C、D，且AB：BC：CD=1：3：5，则v₁、v₂、v₃之间的正确关系是（ ）
A．v₁：v₂：v₃=3：2：1
B．v₁：v₂：v₃=6：3：2
C．v₁：v₂：v₃=5：3：1
D．v₁：v₂：v₃=9：4：1

15. 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

16. 难度：中等

如图所示，a、b 两小球在竖直光滑圆轨道内侧水平直径的左端 C，以足够大的相等的速率v 沿竖直方向反方向射出．当两球运动到某点重新相遇时的速率分别为 v_a 和 v_b，若不计空气阻力，则（ ）

A．v_a＜v _b＜v
B．v_a＞v _b＞v
C．v_a=v _b＜v
D．v_a=v _b＞v

17. 难度：中等

如图所示，一同定光滑杆与水平方向夹角θ，将一质量m₁的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m₂的小球，静止释放后，环与小球保持相对静止以相同的加速度a-起下滑，此时绳子与竖直方向夹角β，下列说法正确的是（ ）
A．α=gsinθ
B．m₁不变，则m₂越大，β越小
C．θ=β与m₁、m₂无关
D．杆对小环的作用力大于m₁g+m₂g

18. 难度：中等

水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ（0＜μ＜1）．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）
A．F先减小后增大
B．F一直增大
C．F的功率减小
D．F的功率不变

19. 难度：中等

一列沿x轴正方向传播的简谐波t=0时刻的波形如图所示，t=0.2s时C点开始振动，则（ ）
A．t=0.3s，波向前传播了3m，质点B将到达质点C的位置
B．t=0.05s，质点A的速度方向向上
C．t=0到t=0.6s时间内，B质点的平均速度大小为10m/s
D．若同时存在另一列振幅0.5m，频率2.5Hz，沿x轴负方向传播的简谐波，则两列波相遇叠加的区域会出现干涉现象

20. 难度：中等

如图，质量相同的三个小球从足够长的斜面上同一点O分别以初速度v₁、v₂、v₃水平抛出，落在斜面上的位置分别是A、B、C，已知OA=AB=BC，空气阻力不计，则（ ）
A．v₁：v₂：v₃=1：2：3
B．飞行时间之比为1：：
C．落到斜面时的动能之比为1：2：3
D．飞行过程中动能增量之比为1：：

二、填空题

21. 难度：中等

一辆汽车在平直的路面上做匀速直线运动，前方突然遇到障碍而紧急刹车，刹车后它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=10+30t-2.5t²，则汽车刹车时的加速度大小为    m/s²，汽车刹车后在8s内经过的位移为    m．

22. 难度：中等

如图所示，A、B、C是同一半径为R的竖直圆周上的三个点，C为最低点，AC、BC为两条分别与水平方向成α、β角的光滑导轨．则物体分别从A、B点滑到C点所经历的时间之比    ，A、B点到达C点时的速率之比为    ．

23. 难度：中等

如图所示，正方形的框架由四根粗细相同的均匀细棒构成，每根细棒的质量均为m，框架可绕过D点的水平轴在竖直面内自由转动，现用一细绳BE连结框架的B点与竖直墙上的E点，绳与水平方向的夹角为α，此时框架的C端刚好对墙面无压力，则BE绳所受拉力的大小为    ．调整细绳的长度和E点的位置，使细绳与水平方向的夹角α为    时，BE绳中的拉力最小．

24. 难度：中等

半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连接在 一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有  一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置．现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力 F=mg，两圆盘转过的角度θ=    时，质点m的速度最大．若圆盘转过的最大角度θ=π/3，则此时恒力F=    ．

25. 难度：中等

一个弹性小球质量为m，从高h处由静止开始下落，如果在运动过程中小球所受的空气阻力大小恒定，小球与地面碰撞后反弹时机械能没有损失，从开始运动到最后停下通过的总路程为9h，则小球运动过程中所受空气阻力的大小为，小球第三次向上弹起的高度等于它下落时高度的．

三、解答题

26. 难度：中等

验证机械能守恒定律的DIS实验装置如图所示，图中P为______传感器，通过它接入数据采集器，测定已知质量的摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的______，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究摆锺摆动过程中能量转化的规律．

27. 难度：中等

关于水波的实验请回答以下问题：
（1）图1中的现象是水波的______现象；
（2）图2中，两列频率相同的相干水波在某个时刻的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为2cm，A点是振动______的点（填加强，减弱），B点振幅为______cm．

28. 难度：中等

用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等．
（1）（多选题）在用细线悬挂钩码前，下列措施中哪些是必要的______
（A）判断力矩盘是否处在竖直平面
（B）判断横杆MN是否严格保持水平
（C）判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
（D）判断力矩盘的重心是否位于盘中心
（2）在力矩盘上A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受重力为1N，则此时弹簧秤示数应为______N．
（3）若实验前，弹簧秤已有0.2N的示数，实验时忘记对弹簧秤进行调零，则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比，会出现M_顺______M_逆（选填“＞”、“=”或“＜”）．

四、填空题

29. 难度：中等

某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，用钩码所受重力作为小车所受的拉力，用DIS测小车的加速度．通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条“a一F图线，如图（b）所示．
（1）图线    是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）
（2）随着钩码的数量增大到一定程度时图（b）的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，为消除此误差可采取的简便且有效的措施是   
B．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动（即将小车与传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡）
C．在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车与传感器发射部分的总质量
C在钩码与细绳之间放置一力传感器，直接得到小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象
D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验
（3）小车和位移传感器发射部分的总质量m=    kg；滑块和轨道问的动摩擦因数μ=   

五、解答题

30. 难度：中等

如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S．活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p（mg＜ps）．汽缸内气体的温度T，轻绳处在伸直状态．不计摩擦，缓慢降低汽缸内温度，最终使得气体体积减半，求：
①气体体积减半时的温度T₁；
②建立P-V坐标系并在该坐标系中画出气体变化的整个过程．

31. 难度：中等

如图所示，光滑均匀球重为G，半径为R，轻板OA长为L，一端用铰链与竖直墙相连于O点，板可绕轴在竖直平面内自由转动，板重可不计，板的A端用一水平细绳AB与墙相连，此时板与竖直墙间的夹角为θ，接触处的摩擦均可不计，如果这一系统保持平衡．试问：
（1）竖直墙和轻板对球的弹力分别多大？
（2）细绳对板的拉力F多大？
（3）当θ取何值时，力F有最小值，此最小值多大？

32. 难度：中等

如图所示，半径r=0.3m、质量M的光滑圆弧面放在光滑的水平长桌面上，桌面离地面高h=0.8m．将一质量为m小物体从圆弧最高处静止释放，为了防止圆弧面在桌面上的滑动，在圆弧面右侧固定了档板．若两物体的质量满足M=2m．求：
（1）小物体由静止释放后，小物体的水平射程x．
（2）小物体由静止释放后，落地时速度的大小．
（3）某次操作中忘记安装档板，发现小物体静止释放后，圆弧面开始向右运动，最后测得小物体的水平射程x=0.8m，则小物体滑离后圆弧面在桌面上运动的最大速度v_M．

33. 难度：中等

有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v=2.5m/s．在t=0时两列波的波峰正好在x=2.5m处重合，如图所示．

（1）求两列波的周期T_a和T_b；
（2）求t=0时两列波的波峰重合处的所有位置；
（3）辩析题：分析和判断在t=0时是否存在a列波的波谷与b列波的波峰重合处．
某同学分析如下：因为t=0时存在两列波的波峰与波峰重合处，那么a列波的波谷与b列波的波峰重合处则一定不存在．…
你认为该同学的判断正确吗？若正确，说明理由（可通过计算加以说明了）；若不正确，通过计算找出存在的重合处位置．