2011年上海市普陀区物理二模.doc

comment x1: a comment x2: c comment x3: b comment x4: d comment x5: b 普陀区普陀区 20112011 学年度第二学期高三年级质量调研学年度第二学期高三年级质量调研 物理试卷物理试卷2011. 4 考生注意： 1答卷前，考生务必将学校、姓名、学号等填写清楚。 2本试卷共 9 页，满分 150 分。考试时间 120 分钟。 3考生应用 2b 铅笔将第第 i 卷的准确涂到答题卡上。卷的准确涂到答题卡上。 考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第第卷卷答案写在答题卷上。 4第 30、31、32、33、34 题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写 出最后答案，而未写出主要演算过程的不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中 必须明确写出数值和单位。 第第 i i 卷（共卷（共 56 分）分） 一、单项选择题（共一、单项选择题（共 1616 分，每小题分，每小题 2 2 分）分） 1、下面各组单位中属于基本物理量单位的是（ ） a千克、秒 b. 千克、库仑 c. 牛顿、秒 d. 开尔文、特斯拉 2、描述波的物理量是（ ） a周期、频率、转速、波长 b周期、频率、波速、振幅 c周期、频率、波速、波长 d周期、频率、转速、振幅 3、某人以一定的速率垂直于河岸，对岸游去，当河水是匀速运动时，人所游过的路程、过 河的时间与水速的关系是（ ） a水速大时，路程长，时间短 b水速大时，路程长，时间不变 c水速大时，路程长，时间长 d水速、路程与时间无关 4、下列说法正确的是（ ） a任何条件下热量都不会由低温物体传到高温物体 b温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增加 c当分子间距离增大时，分子力减小，分子势能增大 d布朗运动反映液体分子在永不停息地做无规则运动 5、如图所示，两端开口的 u 型管中装有水银，在右管中用水银封闭着 一段空气，要使两侧水银面高度差 h 增大，应（ ） a从左管滴入水银 b从右管滴入水银 h comment x6: d comment x7: c comment x8: b comment x9: a comment x10: c c让气体升温 d让气体降温 6、在图中，可以表示两个作自由落体运动的物体同时落地的 v-t 图像是（ ） 7、如图所示，p、q 为带电量分别为+q 和q 的两个等量异种 点电荷，两者相距 l，o 为 pq 连线的中点，那么在 pq 连线 上的各点中（ ） ao 点的场强最大，大小为 4kq/l2 bo 点的场强最大，大小为 8kq/l2 co 点的场强最小，大小为 8kq/l2 do 点的场强最小，大小为零 8、图中 r 是一种放射性物质，它能放出 、 三种射线，虚线框内是竖直方向的匀强 电场，ll是纸板，mm是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有 o、p 两点处有亮斑。下 列说法正确的是（ ） a电场方向竖直向下，到 o 点的是 射线 b电场方向竖直向上，到 o 点的是 射线 c电场方向竖直向下，到 p 点的是 射线 d电场方向竖直向上，到 p 点的是 射线 二、单项选择题（共二、单项选择题（共 2424 分，每小题分，每小题 3 3 分）分） 9、人类在探索自然规律的过程中，常采用归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理 想实验法等科学方法。下列哪个成果是运用理想实验法得出的（ ） a伽利略指出的“力不是维持物体运动的原因” b麦克斯韦的“电磁场理论” c卢瑟福提出的“原子核式结构模型” d爱因斯坦的“光子假说” 10、如图为一列在均匀介质中沿 x 轴方向传播的简谐 横波在某时刻的波形图，波速为 4m/s 则（ ） a质点 p 此时刻的振动方向沿 y 轴负方向 bp 点振幅比 q 点振幅小 c经过t3s，质点 q 通过的路程是 0.6m d经过t3s，质点 p 将向右移动 12m t (a) v 12 0 t (b) v 1 2 0 (c) v 12 0 tt (d) v 1 2 0 x/m y/cm 5231 4 -5 5 7 6 8 p q o o pq comment x11: d comment x12: c comment x13: b comment x14: b comment z15: d 11、如图，用 f20n 的力将重物 g 由静止开始以 0.2m/s2的加速度上升， 则 5s 末时 f 的功率是（ ） a 10w b 20w c 30w d 40w 12、用 a、b 两束单色光分别照射到同一双缝干 涉装置上，在距双缝恒定距离的屏上得到如图 所示的干涉图样，其中图甲是 a 光照射时形成 的图样，图乙是 b 光照射时形成的图样，则关 于 a、b 两束单色光，下列说法正确的是（ ） a在真空中，a 光传播的速度较大 b若遇到相同的障碍物，b 光更容易发生衍射 c若 a 光照在某金属上恰好能发生光电效应，则 b 光照在该金属上肯定能发生光电 应 d若把双缝中的一条缝遮上再分别用两束照射，都不会产生亮暗相间的条纹 13、如图，在水平匀强电场中，一根轻质绝缘杆两端分别固定着带有等量异种电荷的小球， 当杆处于与电力线成 60角位置时，带电小球受到的电场力对杆的中点 o 的力矩为 m。若 让轻杆绕中点 o 由平行位置转至 60角位置，带电小球克服电场力做的功为（ ） am bm 1 2 cm dm 3 14、如图，当变阻器的滑片 p 滑动时，四个电表的示数变化的绝对值分别为 i1、i2、u1、u2，则有（ ） a i1i2、u1u2 b i1i2、u1u2 c i1i2、u1u2 d i1i2、u1u2 15、根据里克特在 1953 年提出的公式计算，每一级地震释放的能量 e2与次一级地震能量 e1的关系为 lg（e2/e1）1.5，其中 1.0 级地震释放能量为 2.0106j。广岛原子弹爆炸的能 量约相等于 13000 吨的 tnt 烈性炸药，即大概为 5.51013j。2011 年 3 月 11 日特大地震并 发海啸袭击了日本关东地区，震级高达里氏 9.0 级，那么此次大地震的能量大约相当于多 少颗广岛原子弹爆炸释放的能量( ) a11490 颗 b18590 颗 c21560 颗 d36360 颗 16、 如图所示，两匀强磁场分别分布在宽度均为 a 的相邻区域内，它们的磁感应强度大小 v1v2 r1 r2r3 p r a1a2 f g o + - + 60 comment x16: c comment x17: acd comment x18: bc comment x19: ad comment x20: cd f 2f0 f0 t0 2t0 t 0 相等，方向相反(左边磁场方向垂直纸面向内)。现有一直角边边长为a 的等腰直角三角 2 形导线框，从图示位置以水平向右的恒定速度穿越该场区，若以线框中逆时针方向为电流 正方向，则下列图线中能正确描述该过程内线框中感应电流 i 与时间 t 的关系的是（ ） 三、多项选择题（共三、多项选择题（共 1616 分，每小题分，每小题 4 4 分）分） 17、如图，实线表示一匀强电场的电场线，一个带正电荷的粒子射入该电场，虚线是它的 运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点，不计重力，则（ ） a场强方向向左 b粒子一定是从 a 点运动到 b 点 ca 点电势比 b 点电势高 d粒子在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能 18、假设太阳和地球的密度不变，它们的直径和它们之间距离都缩小到原来的一半，地球 绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（ ） a地球的向心力变为缩小前的一半 b地球的向心力变为缩小前的 1 16 c地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 d地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半 19、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力的方向不变， 大小随时间的变化如图所示。设该物体在 t0和 2t0时刻相对于出发点的 位移分别为 x1和 x2，速度分别为 v1和 v2；合外力在 0-t0和 t0-2t0时 间内做的功分别为 w1和 w2，在 t0和 2t0时刻的功率分别为 p1和 p2， 则（ ） a. x1:x21:5，v1:v21:3 b. x1:x21:4，v1:v21:2 c. w1:w21:10，p1:p21:4 d. w1:w21:8，p1:p21:6 20、在如图所示的电路中，圈、处可以接小灯、 电流表或电压表（均为理想电表）三种元器件，电源电动 势 e、内阻 r 均保持不变，定值电阻 r1:r2:r3:r44:3:2:1，小灯电阻 rlr1，r1r，电路中有 电流通过，下列说法中正确的是 （ ） a. 要使路端电压最大，则应该接小灯，接电压表，接电流表 b. 要使电源输出功率最大，则应该接电流表，接小灯，接电压表 a b 1 2 3 r1 r2 r3 r4 e r comment x21: b , a comment x22: 低，与 comment x23: mg/3, mg 3 32 comment x24: 2.6，4.2 c. 要使电源总功率最大，则应该接电流表，接电压表，接小灯 d. 要使闭合电路中电源效率最高，则应该接小灯，接电流表，接电压表 第第卷（共卷（共 94 分）分） 四、填空题（共四、填空题（共 2020 分，每小题分，每小题 4 4 分）分） 21、如图所示，两列振幅和波长都相同而传播方向相 反的机械横波，在相遇的某一时刻“突然”消失。设在 这一时刻两波相遇的介质里有 a、b、c 三个介质质点， 其中 b 点是相遇区域的中点。可以判断，质点 的振动速度为零；质点_的振 动速度不为零且方向向下。 22、 下图是热水器系统的恒温器集成电路，当温度低时， 热敏电阻的阻值很大，温度高时热敏电阻的阻值就很小， 只有当热水器中有水且水的温度低时，发热器才会开启 并加热；反之，便会关掉发热器。如果热水器中没有水 时，电路中 b 点处于 电势（填“高”或“低”） ，这个 逻辑电路是 门电路。 23、如图所示，a、b 为竖直墙面上等高的两点，ao、bo 为长度相等的 两根轻绳，co 为一根轻杆，转轴 c 在 ab 中点 d 的正下方，aob 在同 一水平面内，aob60，cod60。若在 o 点处悬挂一个质量为 m 的物体，则平衡后绳 ao 所受的拉力大小为 ，杆 oc 所受的压 力大小为 . 下列为分叉题。分下列为分叉题。分a、b两类，考生可任选两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律按一类答题。若两类试题均做，一律按a类题计分。类题计分。 a类题类题(适合于选学专题一的考生适合于选学专题一的考生) 24a、两块厚度相同的木块 a 和 b，紧靠着放在光滑的水 平面上，其质量分别为 ma0.5kg，mb0.3kg，它们的下 底面光滑，上表面粗糙；另有一质量 mc0.1kg 的滑块 c（可视为质点） ，以 vc25m/s 的速度恰好水平地滑到 a 的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块 b 上，b 和 c 的共同速度为 3.0m/s， 则木块 a 的最终速度 va_m/s，滑块 c 离开 a 时的速度 vc_m/s。 b类题类题(适合于选学专题二的考生适合于选学专题二的考生) 24b、某人造地球卫星质量为 m，其绕地球运动的轨道为椭圆已知它在近地点时距离地 面高度为 h1，速率为 v1，加速度为 a1，在远地点时距离地面高度为 h2，速率为 v2，设地球 abc comment x25: ， 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmv 1 2 2 1 a hr hr comment x26: 是， 222 2 )( 2 k gmgv vvvv y xm comment x27: (1) c e f (2) 记下两个弹簧秤的细绳方向；结 点到达位置；改变两个力的夹角，o 再做一组（或几组） 。(3) f f1 f2 甲乙 a 半径为 r，则该卫星由近地点到远地点过程中地球对它的万有引力所做的功为 _。在远地点运动的加速度 a2为_。 25、将一氢气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块放置于水平地 面上。已知小石块的质量为 m1，气球(含球内氢气)的质量为 m2，气球 体积为 v，空气密度为 (v 和 均视作不变量)，风沿水平方向吹，风 速为 v。已知风对气球的作用力 fku(式中 k 为一已知系数，u 为气球 相对空气的速度)。若风速 v 逐渐增大，气球连同小石块 （填 “是”或“否” ）一起被吹离地面？若细绳突然断开，气球飞上天空后，在气球所经过的空 间中的风速 v 保持不变，则气球能达到的最大速度的大小为 。 五、实验题（共五、实验题（共 2424 分）分） 26、 （6 分） “研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中 a 为固定橡皮筋的图钉，o 为橡皮筋与细绳的结点，ob 和 oc 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。主 要步骤是： （a）在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； （b）用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的 a 点，在橡皮条的另一端栓上两条细绳，细 绳的另一端系着绳套； （c）用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一 位置 o，记下 o 点的位置和两个弹簧秤的示数； （d）按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力 f1和 f2的图示，并用平行四 边形定则求出合力 f； （e）只用一只弹簧秤，通过弹簧秤拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的 方向，按相同标度作出这个力 f的图示； （f）比较 f和 f，看它们是不是相同，得出结论； 上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤是 （填 序号） ；(2) 相应的遗漏内容分别是 （3）图乙中的 f 与 f两力中，方向一定沿 ao 方向 的是_。 27、 （6 分）如图所示，是用 dis 实验系统探究 物体的加速度与力和质量的关系实验装置。 （1） 为了使小车所受的合力等于绳子的拉力，在实验测 量前，还需要对实验装置作必要的调整，请你写出 钩码 ab comment x28: （1）倾斜平衡摩擦 力（2）作 a-1/m 图（3）对钩码来说 合力小于重力，加速度小于重力加速 度 comment x29: ，)( 210 hhgp ， h2) 2 1 ( 21 hhvg 该如何调整： _。 （2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，测得了下表所示的 6 组数据： 请根据 6 组数据在右图中选择合适的坐标作出加速 度与质量的关系图线。 （3）如果钩码的重力越来越大时，小车的加速度会无 限制地增加吗？请简要回答理由和结论： _ 。 28、 （4 分）如图所示是利用塑料瓶、塑料管、橡皮塞等材料制作的小喷泉装置。其中 a 是 用一个塑料瓶割去瓶底部分后留下的瓶嘴部分。b、c 是两个侧壁上有一个圆孔的塑料瓶。 先把图示中 b 瓶装满水，c 瓶不加水，再往 a 中加一些水，不 要让水没过喷嘴。当 a 中的水流到 c 中时，就可以看到喷泉了。 （）设大气压强为 p0，水的密度为，已知 h1、h2，则 中液面处的压强为 。 （2）假设在喷嘴处安装足够长 d 管，水柱不会从 d 管中喷 出。设到 d 管中水面静止时，其增加水量的体积 v，a、b、c 瓶中的水将通过管子流动，则水从 b 移至 d 中，重力势能增加量e2为 。 （3）由此可知，d 中的水柱将上下振动，最后 d 中的水面 将停在距 a 中水面 处。 （已知 a、b、c 瓶子的横截面积比 d 管的横截面积大很 多且水面静止后 a、b、c 中都有水） 29、 （8 分）现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而 增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个 元件 r0进行测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示： i/a0.300.600.801.201.702.703.10 u/v0.500.710.821.001.201.501.60 （1）根据表中数据，判断元件 r0可能是由上述 _材料制成的，并简要说明理 组别123456 m/kg0.30.40.50.60.70.8 a/ms-20.950.720.610.490.400.35 comment x30: （1）半导体 (1 分) 随着电流增大，r0的发热功率越大， 温度升高，而对应的电阻值减小 （1 分) （2）2.4w 2 （3） iu 图如图(a) (2 分) 从图(b)可得直线的斜率为 1.2，所以 i = 1.2u2 comment x31: 【解】 （1）抽气过程 为等温过程，活塞上面抽成真空时， 下面气体的压强为 0.5p0，体积为 v。 依题意，由玻意耳定律得 (p0+0.5p0) v1=0.5p0v；（2 分） 此后，气体等压膨胀，设活塞碰到玻 璃管顶部时气体的温度是 t。由 盖吕萨克定律得 ；（2 分） t vv t v 11 1 6 . 2 由得 t=1.2t1。 （2 分） （2）活塞碰到顶部后的过程是等容 升温过程。由查理定律得 ；（2 分） 1 20 8 . 1 5 . 0 t p t p 式中 p2是气体温度达到 1.8t1时 气体的压强。由式得 p2=0.75p0。 （2 分） 由。理由：_ （2）把元件 r0接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为 1.20a。已知电路中 电源的电动势为 3v，内阻不计，此时定值电阻 r 的电功率_w。 （3）请根据表中数据在（a）图中作出 iu 图线。为了求出通过该元 件 r0的电流 i 与电压 u间的具体关系式，请你适当选取坐标轴，将表 中有关数据进行适当换算，在（b）图中作出线性图线，并求出 i 和 u 之间的具体关系式。 i 和 u 之间的具体关系式为：_. 六、实验题（共六、实验题（共 5050 分）分） 30、(10 分)如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封 闭但留有一抽气孔。管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)，气体温 度为 t1。开始时，活塞上方的气体的压强为 p0，活塞上方玻璃管的容积为 2.6v1， 活塞下方气体的体积为 v1，活塞因重力而产生的压强为 0.5p0。缓慢将活塞上方抽 成真空并密封。整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓 慢加热。求： （1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度； （2）当气体温度达到 1.8tl时气体的压强。 31、 （12 分）ab 两个质量均为 m 的小球，被一轻杆 ab 固定，轻杆长 abl，oal/3，杆可绕 o 点的水平轴无摩擦地转动，初始时杆静止在竖直 位置，如图所示，今在 b 球上施加一水平方向恒力 fmg，试求： 3 2 （1）转过 900过程中恒力做了多少功？ a r0r s 0 （b） （a） i/a u/v 0 0.40.81.21.6 0.8 1.6 2.4 3.2 a b o f comment x32: （1w=mgl (3 3 3 分) （2）b 球获得最大速度时，系统处 于力矩平衡状态，如图所示，设杆和 竖直方向夹角为 ，应有： mg sinf lcosmg sin， （2 分） l 3 2 3 2l 3 可得 60（2 分） ； （3）设 b 球最大速度为 v，则此时 a 球的速度应为 v/2，根据动能定理： f l sinmg (1cos) 2 3 2l 3 mg (1cos) mv2 m( v)2， （3 l 3 1 2 1 2 1 2 分）v2m/s（2 分） 。 2 15gl comment x33: 由第一阶段（前 3 个 数据）和第三阶段（后 3 个数据）来 确定第二个阶段的运动情况，从而确 定 0.6 秒时，物体在做什么样的运动。 三个阶段的加速度分别为：a1=5m/s2 a2=10m/s2、a3=2m/s2 （1）15n （2）1.5m/s （3）15w （4）f1=8n 方向向左 f2=8n 方向向左、 f3=1.6n 方向向左 其中第一、第二阶段地面对斜面的摩 擦力一定相等，因为两个阶段斜面的 受力情况没有任何变化。 （2）在转动过程中 b 球获得的最大速度时 ab 杆与竖直方向夹角为多大？ （3）在转动过程中 b 球获得的最大速度是多少？ 32、 （14 分）如图所示，一倾角为 37的斜面固定在水平地面上，质量为 1 千克的物体在 平行于斜面向上的恒力 f 作用下，从斜面的底端 a 点由静止开始运动，到达 b 点时立即撤 去拉力 f。此后，物体到达最高点 c。每隔 0.2s 通过位移传感器测得物体的瞬时速度的大 小，下表给出了部分测量数据。 （取 sin370.6，cos370.8） t/s00.20.40.60.81.01.2 v/ms-10.01.02.00.10.50.9 试求： （1）恒力 f 的大小； （2）0.6s 时物体的瞬时速度； （3）物体在斜面上运动过程中重力的最大功率； （4）物体在斜面上运动的过程中，地面对斜面的摩擦力。 33、 （14 分）如图所示（a） ，在倾角为 300 的斜面上固定一光滑金属导轨 cdefg，ohcdfg， def60，cddeeffgab/2l, 一根质量为 m 的 导体棒 ab 在电机的牵引下，以恒定的速度 v0沿 oh 方向从斜面底部开始运动，滑上导轨 并到达斜面顶端，aboh，金属导轨的 cd、fg 段电阻不计，def 段与 ab 棒材料、横 截面积均相同，单位长度电阻为 r， o 是 ab 棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上磁感 应强度为 b 的匀强磁场中。求： （1）导体棒在导轨上滑行时电路中的电流的大小； （2）导体棒运动到 df 位置时 ab 两端的电压； （3）将导体棒从低端拉到顶端电机对外做的功； （4）若 ab 到顶端后，控制电机的功率，使导体 棒 ab 沿斜面向下从静止开始做匀加速直线运动， 加速度大小始终为 a，一直滑到斜面底端，则此过程中电机提供的牵引力随时间如何变化？ （运动过程中 ab 棒的合力始终沿斜面向下） 。 f a b 370 c 普陀区普陀区 20112011 学年度第二学期高三年级质量调研参考答案学年度第二学期高三年级质量调研参考答案 21、b , a 22、低，与 23、mg/3, mg 3 32 24a、2.6，4.2 24b、， 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmv 1 2 2 1 a hr hr 25、是， 222 2 )( 2 k gmgv vvvv y xm 26、(1) c e f (2) 记下两个弹簧秤的细绳方向；结点到达位置；改变两个力的夹角，再做一组（或几o 组） 。(3) f 27、 （1）倾斜平衡摩擦力 （2）作 a-1/m 图 （3）对钩码来说合力小于重力，加速度小于重力加速度 28、， h2)( 210 hhgp) 2 1 ( 21 hhvg 29 （8 分） （1）半导体 (1 分) 随着电流增大，r0的发热功率越大，温度升高，而对应的电阻值减小 （1 分) （2）2.4w (2 分) （3） iu 图如图(a) (1 分) 12345678 acbdbdcb 910111213141516 acdcbbdc 17181920 bcdacdadcd i/a u/v 0 （a） 0.40.81.21.6 0.8 1.6 2.4 3.2 i/a u2/v2 0 （b） 3.2 2.4 1.6 0.8 0.81.62.43.2 根据 iu 图的形状可以猜想 i 与 u2成线性关系，如图(b) (2 分) 从图(b)可得直线的斜率为 1.2，所以 i 1.2u2 (2 分) 30、解】 （1）抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为 0.5p0，体积 为 v。依题意，由玻意耳定律得 (p0+0.5p0)v1=0.5p0v；（2 分） 此后，气体等压膨胀，设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是 t。由盖吕萨克定律 得 ；（2 分） t vv t v 11 1 6 . 2 由得 t=1.2t1。 （2 分） （2）活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程。由查理定律得 ；（2 分） 1 20 8 . 1 5 . 0 t p t p 式中 p2是气体温度达到 1.8t1时气体的压强。由式得 p2=0.75p0。 （2 分） 31、 （1w=mgl (3 分) 3 3 （2）b