上海市上海理工大学附属中学2013届高三物理12月月考试题

1 上海市上海理工大学附属中学上海市上海理工大学附属中学 20132013 届高三物理届高三物理 1212 月月考试题月月考试题 一 单项选择题 每小题 2 分 每小题只有一个正确选项 答案涂写在答题卡上 1 下列单位不属于不属于能量单位的是 A 焦耳 J B 毫安时 mAh C 电子伏 eV D 千瓦时 kW h 2 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献 下列叙述中符合物理学史实的是 A 牛顿提出了万有引力定律 通过实验测出了万有引力恒量 B 法拉第发现了电磁感应现象 制造了世界上第一台手摇发电机 C 托马斯 扬成功地完成了光的干涉实验 总结出了光的波粒二象性 D 麦克斯韦预言了电磁波的存在 并通过实验证实了电磁波的存在 3 如图所示 一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴 OO 以恒定的角速 度 转动 从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时 则在t 时刻 A 线圈中的感应电动势最小 B 线圈中的感应电流最大 C 穿过线圈的磁通量最大 D 穿过线圈磁通量的变化率最小 4 如图所示 真空中有直角坐标系xOy 在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电 荷 Q和 Q C是y轴上的一个点 D是x轴上的一个点 DE连线垂直于x轴 将一个点电荷 q从O移动到D 电场力对它做功为W1 将这个点电荷从C移动到E 电场力对它做功为W2 下列判断正确的是 A 两次移动电荷电场力都做正功 并且W1 W2 B 两次移动电荷电场力都做正功 并且W1 W2 C 两次移动电荷电场力都做负功 并且W1 W2 D 两次移动电荷电场力都做负功 并且W1 W2 5 如图所示电路中 电池均相同 当电键 S 分别置于a b两处时 导线MM 与NN 之 间的安培力的大小为Fa Fb 判断这两段导线 2 A 相互吸引 Fa Fb B 相互排斥 Fa Fb C 相互吸引 Fa Fb D 相互排斥 FaDF EF 可以判断正确的是 A 甲图中 A B 两小球可能带异种电荷 B 甲图中三个小球一定带等量电荷 C 乙图中三个小球一定带同种电荷 D 乙图中三个小球带电荷量的大小为 Q D QF QE 16 为了测量某化工厂的污水排放量 技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流 量计 该装置由绝缘材料制成 长 宽 高分别为 a b c 左右两端开口 在垂直于前 后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场 在上下两个面的内侧固定有金属板 M N 作为电 极 污水充满管口地从左向右流经该装置时 电压表将显示两个电极间的电压U 若用Q 表示污水流量 单位时间内流出的污水体积 下列说法中正确的是 A 若污水中负离子较多 则 N 板比 M 板电势高 B M 板电势一定高于 N 板的电势 C 污水中离子浓度越高 电压表的示数越大 D 电压表的示数U与污水流量Q成反比 三 多项选择题 每小题 4 分 共 16 分 每小题有二个或三个正确选项 全部选对 得 4 分 选对但不全的 得 2 分 有选错或不答的 得 0 分 答案涂写在答题卡上 17 如图甲所示 一条电场线与 Ox轴重合 取 O 点电势为零 Ox方向上各点的电势随x 变化的情况如图乙所示 若在 O 点由静止释放一电子 电子仅受电场力的作用 则 A 电场是匀强电场 B 电场的场强先减小后增大 C 电子将沿 Ox正方向运动 D 电子的电势能将增大 18 图中 A 为理想电流表 V1和 V2为理想电压表 R1为定值电阻 R2为可变电阻 电源E内阻不计 则 6 A R2不变时 V2读数与 A 读数之比等于Rl B R2不变时 Vl表示数与 A 示数之比等于Rl C R2改变一定量时 V2读数的变化量与 A 读数的变化量之比的绝对值等于R1 D R2改变一定量时 V1读数的变化量与 A 读数的变化量之比的绝对值等于R1 19 如图所示 一半径为R的均匀带正电圆环水平放置 环心为O点 质量为m的带正电 的小球从O点正上方h高的A点静止释放 并穿过带电环 关于小球从A到A关于O的对 称点A 过程加速度 a 重力势能 EpG 机械能 E 电势能 Ep 电 随位置变化的图 象可能正确的是 取O点为坐标原点且重力势能为零 向下为正方向 无限远电势为零 20 如图甲所示 光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线 可以自由移动的矩形导 线框 abcd 靠近长直导线静止放在桌面上 当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时 图甲中电流所示的方向为正方向 则 A 在 t2时刻 线框内没有电流 线框不受力 B t1到 t2时间内 线框向右做减速直线运动 C t1到 t2时间内 线框内电流的方向为 abcda D t1到 t2时间内 线框克服磁场力做功 四 填空题 每小题 4 分 共 20 分 21 已知地磁场的水平分量为 B 利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度 如图所示 为测定通电线圈中央一点的磁感强度 实验方法 先将未通电线圈平面沿南北方向 放置 中央放一枚小磁针 N 极指向北方 给线圈通电 此时小磁针 N 极指北偏东 角后静止 由此可以 确定线圈中电流方向 由东向西看 是 填 顺 或 逆 时针方向的 通电线圈 7 在线圈中心处产生的磁感强度 22 在与 x 轴平行的匀强电场中 一带电量为 1 0 10 8C 质量为 2 5 10 3kg 的物体 在光滑水平面上沿着 x 轴作直线运动 其位移与时间的关系是 x 0 16t 0 02t2 式 中 x 以 m 为单位 t 以 s 为单位 从开始运动到 5s 末物体所经过的路程为 m 克 服电场力所作的功为 J 23 一个标有 12V 字样 功率未知的灯泡 测得灯丝电 阻 R 随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示 在 正常发光情况下 灯泡的电功率 P W 若一定 值电阻与灯泡串联 接在 20V 的电压上 灯泡能 正常发光 则串联电阻的阻值为 24 如图所示 在光滑水平面上 一绝缘细杆长为 两端各固定着一个带电小球 处于d 水平方向 场强为E的匀强电场中 两小球带电量分别为 q和 q 轻杆可绕中点O自由 转动 在轻杆与电场线夹角为时 忽略两电荷间的相互作用 两电荷受到的电场力对O 点的力矩大小为 两电荷具有的电势能为 25 如图所示 两根电阻不计的光滑金属导轨 ab cd 竖直放置 导轨间距为L 上端接有 两个定值电阻R1 R2 已知R1 R2 2r 将质量为m 电阻值为r的金属棒从图示位置由静 止释放 下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好 自由下落一段距离后金属棒进入 一个垂直于导轨平面的匀强磁场 磁场宽度为h 金属棒出磁场前R1 R2的功率均已稳定 为P 则金属棒离开磁场时的速度大小为 整个过程中通过电阻R1的电量为 已知重力加速度为g 五 实验题 共 24 分 26 在 DIS 描绘电场等势线的实验中 1 电源通过正负电极 a b 在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个 产生的 用 探测等势点 2 单选题 在安装实验装置时 正确的做法是 8 A 在一块平整木板上依次铺放复写纸 白纸 导电纸 B 导电纸有导电物质的一面应该向上 C 连接电源正负极的电极 a b 必须与导电物质保持绝缘 D 连接电极 a b 的电源电压为交流 4 6V 27 1 用多用电表的欧姆档测量阻值为几十 k 的电阻Rx 以下给出的是可能的实验操 作步骤 其中S为选择开关 P为欧姆档凋零旋钮 把你认为正确步骤前的字母按合理的 顺序填写在下面的横线上 a 将两表笔短接 调节P使指针对准刻度盘上欧姆表的 0 刻度 断开两表笔 b 将两表笔分别连接到被测电阻的两端 读出Rx的阻值后 断开两表笔 c 旋转S使其尖端对准欧姆档 1k d 旋转S使其尖端对准欧姆档 100 e 旋转S使其尖端对准交流电压档 500V 并拔出两表笔 根据右图所示指针位置 此被测电阻的阻值约为 2 多选题 下述关于多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是 A 测量电阻时 如果指针偏转过大 应将选择开关S拔至倍率较小的档位 重新调 零后测量 B 测量电阻时 如果红 黑表笔分别插在负 正插孔 则会影响测量结果 C 测量电路中的某个电阻 应该把该电阻与电路断开 D 测量阻值不同的电阻时 都必须重新调零 28 在 研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系 实验 见图 a 中 得到 图线如图 b 所示 1 Et 1 多选题 在实验中需保持不变的是 A 挡光片的宽度 B 小车的释放位置 C 导轨倾斜的角度 D 光电门的位置 2 线圈匝数增加一倍后重做该实验 在图 b 中画出实验图线 29 现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线 要求特性曲线尽可能完整 直接测量 的变化范围尽可能大一些 备用的仪器有 直流电源 12V 电流表 电压表 滑动变阻 器 0 10 电键 导线若干 9 1 在方框中画出实验电路图 2 如图所示是Rx的伏安特性曲线 从图中可看出 当电流超过某一数值后 其电 阻迅速 填 增大 或 减小 3 若Rx与标有 6V 9W 的灯泡串联后 接入直流电源两端 灯泡恰能正常发光 则此时该电子器件两端的电压是 V 该直流电源的内阻是 六 计算题 共 50 分 30 12 分 如图所示 在同一水平面的两导轨相互平行 并处在竖直向上的匀强磁场中 一根质量为 0 9kg 的金属棒垂直导轨方向放置 导轨间距为 0 5m 当金属棒中的电流为 5A 时 金属棒做匀速运动 当金属棒中的电流增加到 8A 时金属棒能获得 2m s2的加速度 求 1 磁场的磁感应强度 B 2 导棒与水平导轨间的滑动摩擦系数 31 12 分 如图所示 电源内阻r 1 R1 2 R2 6 灯 L 上标有 3V 1 5W 的字 样 当滑动变阻器R3的滑片 P 移到最右端时 电流表示数为 1A 灯 L 恰能正常发光 1 求电源的电动势 2 求当 P 移到最左端时 电流表的示数 3 当滑动阻器的 Pb 段电阻多大时 变阻器R3上消耗的功率最大 最大值多大 10 32 12 分 如图甲所示 两根足够长 电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1 1m 导 轨平面与水平面成 30 角 上端连接阻值R 1 5 的电阻 质量为m 0 2kg 阻值 r 0 5 的匀质金属棒 ab 放在两导轨上 距离导轨最上端为L2 4m 棒与导轨垂直并保 持良好接触 整个装置处于一匀强磁场中 该匀强磁场方向与导轨平面垂直 磁感应强度 大小随时间变化的情况如图乙所示 g 10m s2 1 保持 ab 棒静止 在 0 4s 内 通过金属棒 ab 的电流多大 方向如何 2 为了保持 ab 棒静止 需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F 求当t 2s 时 外力F的大小和方向 3 5s 后 撤去外力F 金属棒将由静止开始下滑 这时用电压传感器将R两端的电压即 时采集并输入计算机 在显示器显示的电压达到某一恒定值后 记下该时刻棒的位置 测 出该位置与棒初始位置相距 2 4m 求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R 上产生的焦耳热 33 14 分 粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场 其中某一区域的电场 线与 x 轴平行 且沿x轴方向的电势 与坐标值x的关系如下表格所示 123456789 x m 0 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 1 05v 9 0 0 4 5 0 3 0 0 2 2 5 1 8 0 1 5 0 1 2 9 1 1 3 1 0 0 根据上述表格中的数据可作出如右的 x图像 现有一质量为 0 10kg 电荷量为 1 0 10 7C 带正电荷的滑块 可视作质点 其与水平面的动摩擦因素为 0 20 问 1 由数据表格和图像给出的信息 写出沿x轴的电势 与x的函数关系表达式 11 2 若将滑块无初速地放在x 0 10m 处 则滑块最终停止在何处 3 在上述第 2 问的整个运动过程中 它的加速度如何变化 当它位于x 0 15m 时它 的加速度多大 4 若滑块从x 0 60m 处以初速度v0沿 x方向运动 要使滑块恰能回到出发点 其初速 度v0应为多大 12 上理工附中上理工附中 20122012 学年第一学期高三物理月考学年第一学期高三物理月考 3 3 答案答案 四 填充题 本题共四 填充题 本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 2020 分 分 六 计算题六 计算题 本大题本大题 4 4 小题 小题 共共 5050 分 分 30 B 1 2T 1 3 31 1 3 分VIrIRUE L 611213 1 2 3 分A Rr E I2 21 6 1 3 将已知量代入 6 5 1 32 L R 6 6 3 3 3 3 3 R R RR RR R L L L 31L RRr E I 13 化简得 又有 2 分 189 6 6 3 3 R R I 2 4 3 3 33 R R IRU L 所以 2 分 4 4 16 44 16 3 3 3 2 3 3 3 2 3 3 R R RR R R U P 可算得 当时变阻器 R3上消耗的功率最大 且最大值为 8W 2 分 2 3 R 也可用等效电源的方法求解 等效电动势 等效内电阻 VE4