上海市虹口区年高三物理第一学期期末调研试卷2016.1

PAGE虹口区高三物理本卷共14页第14页虹口区2015学年度第一学期期终教学质量监控测试高三物理试卷2016.1本试卷共11页，满分150分，考试时间120分钟。本卷g均取10m/s2。考生注意：1．答卷前，考生务必在试卷和答题纸上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写学校、班级、姓名、学号，并用2B铅笔在答题纸上正确涂写学号。2．第一、二、三大题必须用2B铅笔涂写在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置。第四、五、六大题必须用黑色钢笔或圆珠笔填写在答题纸上对应的位置（作图可用铅笔）。3．第30、31、32、33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。一．单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。）下列单位中，属于国际单位制中基本单位的是（）（A）韦伯 （B）牛顿 （C）安培 （D）特斯拉物理学中，力的分解、平均速度、总电阻所蕴含的共同的科学思想是（）（A）比值定义 （B）等效替代 （C）控制变量 （D）理想模型把一根长直导线平行地放在小磁针的正上方，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是（）（A）奥斯特 （B）法拉第 （C）麦克斯韦 （D）伽利略美国科学家WillardS.Boyle与GeorgeE.Snith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖。CCD是将光学量转变成电学量的传感器，下列器件可作为光传感器的是（）（A）干电池 （B）光敏电阻 （C）与非门 （D）发光二极管关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（）（A）静电复印是防范静电的（B）为了防止静电积聚，飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成（C）油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以避免产生电火花引起的爆炸（D）手术室的医生和护士都要穿戴绝缘性能良好的化纤制品，可以防止麻醉药的燃烧弹簧振子做简谐运动，周期为T，则变化周期为EQ\F(T,2)的物理量是（）（A）位移 （B）振幅 （C）动能 （D）加速度如图所示，质量mA＞mB的两个物体A、B叠放在一起，在竖直向上的推力F作用下沿竖直粗糙墙面向上匀速运动。若撤去F的作用，则物体A、B沿墙面继续向上运动的过程中，物体B的受力示意图正确的是（）在解一道由字母表达结果的计算题中，一位同学解得速度的表达式为v＝EQ\F(F（s1＋s2）,2m)，其中F表示力，s1、s2表示运动位移，m表示质量。用单位制的方法检查，这个结果（）（A）可能是正确的（B）一定是错误的（C）如果用国际单位制，结果可能正确（D）如果用其它单位制，结果可能正确二．单项选择题（共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。）图示为α粒子（氦的原子核）被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四个位置，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中标出α粒子在各位置加速度的方向正确的是（）（A）M点 （B）N点 （C）P点 （D）Q点如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S1、S2为开关，电压表和电流表均为理想电表。初始时S1与S2均闭合，现将S2断开，则（）（A）电压表的示数变大，电流表的示数变大（B）电压表的示数变大，电流表的示数变小（C）电压表的示数变小，电流表的示数变小（D）电压表的示数变小，电流表的示数变大如图所示，直角形导线abc通以恒定电流I，两段导线的长度分别为3L和4L，导线处于垂直于导线平面的磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线受到磁场力的合力为（）（A）3BIL，方向b→c（B）4BIL，方向b→a（C）7BIL，方向垂直于ac连线斜向上（D）5BIL，方向垂直于ac连线斜向上如图所示，轻质竖直悬线的上端固定在C点，下端与匀质硬棒OA上的B点连接，棒的O端用铰链固定在墙上，棒处于水平状态，AB＝3OB，BC＝EQ\R(3)OB。改变悬线长度，使B点逐渐右移，并保持棒处于水平状态，则悬线的拉力（）（A）逐渐减小 （B）逐渐增大（C）先减小后增大 （D）先增大后减小一质点以初速度v0沿直线做加速运动，速度随位移变化的v-s图像如图所示，则下列判断中正确的是（）（A）质点做匀加速运动（B）速度与位移成正比（C）质点的加速度逐渐增大（D）质点所受合外力的功率可能不变图（甲）是一列简谐横波在t＝4.5s时的波形图，已知b位置的质点比a位置的质点晚0.5s起振。则图（乙）所示振动图像对应的质点可能位于（）（A）a、b两个质点之间 （B）b、c两个质点之间（C）c、d两个质点之间 （D）d、e两个质点之间相距为d、质量分别为2m和m的两颗恒星A和B组成双星系统，在万有引力作用下各自绕它们连线上的某一固定点，在同一平面内做匀速圆周运动。设两颗恒星的转动半径分别为RA、RB，速度大小分别为vA、vB，动能分别为EkA、EkB，引力常量为G，则下列关系中正确的是（）（A）RA＝2RB （B）vA＝2vB（C）EkA＝EkB （D）EkA＋EkB＝EQ\F(Gm2,d)如图（甲）所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为q，其轴线上距离圆心为x的任意一点A的电场强度E＝2πkq（1－EQ\F(x,\R(R2＋x2))），方向沿x轴（其中k为静电力常量）。如图（乙）所示，现有一块单位面积带电量为q0的无限大均匀带电平板，其周围电场可以看做是匀强电场，若从平板的中间挖去一半径为r的圆板，则圆孔轴线上距离圆心为x的B点的电场强度为（）（A）2πkq0EQ\F(1,\R(r2＋x2))（B）2πkq0EQ\F(x,\R(r2＋x2))（C）2πkq0EQ\F(x,r)（D）2πkq0EQ\F(r,x)三．多项选择题（共16分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。）如图所示，在直角坐标系y轴上关于原点对称的A、B两点固定两个等量的电荷，若无穷远处的电势为零，则关于轴上各点电势随x坐标变化的图线可能的是（）如图所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环，B环连接在图示的电路中。闭合电键S的瞬间（）（A）A环向左滑动 （B）C环向左滑动（C）A环有向外扩展的趋势 （D）C环有向内收缩的趋势如图所示，某均匀介质中有两列简谐横波A和B同时沿x轴正方向传播足够长的时间，在t＝0时刻两列波的波峰正好在x＝0处重合，则下列说法中正确的是（）（A）x＝0处质点的振动始终加强（B）两列波的频率之比为fA∶fB＝5∶3（C）t＝0时刻一定存在振动位移y＝－20cm的质点（D）t＝0时刻两列波另一波峰重合处的最近坐标为x＝7.5m如图（甲）所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑动片由a端向b端移动，用两个电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（）（A）电源的电动势为6V（B）滑动变阻器的总阻值为20Ω（C）当电压表示数为5.0V时，电源效率最高（D）当电压表示数为5.0V时，R2消耗的总功率最大四．填空题（共20分，每小题4分。）本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律按A类题计分。如图所示为某辆汽车用于改变车速的变速箱操纵杆，也叫排挡。将排挡推到不同位置，可获得不同的行驶速度，已知1～5挡速度逐渐增大，R是倒车挡。该车上坡时，需要________________的牵引力（选填“较小”、“较大”），驾驶员在保持发动机输出功率不变的情况下，应当将变速杆由原来的“4挡”推至________________挡。22A、22B选做一题22（A）．质量为40kg的某同学推着质量为10kg的冰车，在水平冰面上以2.0m/s的速度一起向前滑行，不计冰面摩擦。若该同学突然以对地5.0m/s的速度将冰车向前推出，则他的速度变为__________m/s，此过程他对冰车所做的功为_________J。（B）．若“天宫1号”宇宙飞船的质量为m，距离地面的高度h＝R（其中R为地球半径）。假设飞船绕地球做匀速圆周运动，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G，则“天宫1号”飞船运动的加速度大小为____________，旋转周期为______________。如图所示，ABC为固定在竖直平面内的轨道，AB段水平且粗糙程度均匀，BC段为半径R＝2.5m、圆心角为θ的光滑圆弧。穿在轨道上的小球可视为质点，在A处获得水平向左的初始速度vA＝1.0m/s，经过s＝0.25m的位移到达B点，速度减为vB＝0.2m/s，则球与AB之间的动摩擦因数μ＝____________。从小球经过B点开始计时，再需t＝___________s的时间，可以第二次经过B点。如图所示，摩托车做腾跃特技表演，在水平道路上以初始动能Ek0冲上高为h、顶部水平的高台，然后从高台水平飞出。若摩托车始终以额定功率P0行驶，经时间t从坡底到达坡顶，人和车的总质量为m，忽略空气阻力的影响，则摩托车到达坡顶时的动能Ek＝_________________。若改变高台的高度h，初始动能仍为Ek0，离开高台前牵引力做功为W，则h为_________________时，摩托车飞出的水平距离最远。足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，匀强磁场垂直纸面向外，相同规格的灯泡L1、L2均标有“3V，3W”的字样，连接成图（甲）所示的电路。电键S断开时，将一根电阻不计、质量m＝0.2kg的金属棒从导轨上由静止释放，棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，计算机采集较长过程的数据并绘出完整的U-I图像如图（乙）所示，根据图像可以推知金属棒所能达到的最大速度vm＝_________m/s。若仅改变金属棒的质量，闭合电键S，重新操作，为使金属棒达到最大速度后两只灯泡能够正常发光，金属棒的质量应调整为_________kg。五．实验题（共24分）（4分）图（甲）所示为“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验装置，采集数据得到E-EQ\F(1,Δt)图线如图（乙）所示。图（甲）图（甲）（1）本次实验中，需要控制____________________________________不变。（2）实验时若其它条件不变，仅增大导轨的倾角，则E-EQ\F(1,Δt)图线的斜率_________________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（6分）某同学利用如图（甲）所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下：（A）根据图示安装好实验装置；（B）用三角尺测量匀质小球的直径d；（C）用米尺测量悬线的长度l；（D）让小球在竖直平面内小角度摆动，用光电门传感器测量摆球20次经过最低点的总时间t；（E）多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；（F）计算出每个悬线长度对应的t2，以t2为纵坐标、l为横坐标，作出t2–l图像，并用程序拟合得到方程：t2＝404.0l＋3.5（s2）。（1）图线没有经过坐标原点，可能的原因是_______________________________________。（2）因为图像没有经过坐标原点，由此测出的重力加速度应____________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（3）根据数据分析，可以得到小球的直径d＝__________cm。（取π2＝9.86，结果保留3位有效数字）。（6分）在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中，将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成如图（甲）所示的电路，定值电阻R0约为3Ω。（1）图（甲）所示的电路中有一处连接错误，连接错误的导线是：_________________（填写导线的字母代号）。（2）现有两种规格的滑动变阻器：（A）1000Ω，0.1A；（B）10Ω，2.0A。实验中应选用_________________（填写变阻器前的字母）。（3）某同学按照图（乙）所示的电路进行连接，误将电压传感器的正负极接反，但他尚未发现，继续后面的操作。将变阻器的滑动头P移到左端，闭合电键，对电压传感器和电流传感器进行调零。将滑动头P逐渐向右侧移动，测出相应的电压、电流，由电脑绘出的伏安特性曲线应为（）（8分）如图所示为“用DIS研究物体的加速度与质量关系”的实验装置。在轨道左侧的B点固定，垫高轨道右端，平衡摩擦力。将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，测出小车静止在A点时挡光片的前端与光电门的距离L，挡光片的宽度为d（L≫d），在A点由静止释放小车，由DIS测出挡光片通过光电门的时间Δt。（1）为了研究小车加速度与质量的关系，本实验采用了控制变量的方法，操作中应保持________________________不变。（2）小车加速度的表达式为：a＝_____________。（3）保持钩码数量不变，在小车上加载配重片，改变小车总质量。由于粗心，忘记测量小车的质量，只记录了配重片的质量mx，以及挡光片通过光电门的时间Δt，多次改变配重片的质量，重复测量。以mx为横坐标，Δt2为纵坐标建立坐标系，得到如图（乙）所示的直线，设直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则钩码的重力为_________________，小车的质量为_________________。六．计算题（共50分）（10分）如图所示是处于竖直平面内的一个模拟风洞中的实验装置。将一质量m＝2kg的滑块套在与水平面成θ＝37°角、长L＝2.5m的细杆上，细杆固定不动，滑块与细杆间动摩擦因数μ＝0.5，均匀流动的气流对滑块施加始终垂直于细杆、大小为F的恒力作用。将滑块从顶部的A点由静止释放，经t＝1s到达底部B点。求：（1）滑块到达B点的速度vB；（2）滑块运动的加速度大小；（3）恒力F的大小。（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。）（12分）如图所示，半径为R＝1.5m的光滑圆弧支架竖直放置，圆心角θ＝60°，支架的底部CD离地面足够高，圆心O在C点的正上方，右侧边缘P点固定一个光滑小轮，可视为质点的小球A、B分别系在足够长的跨过小轮的轻绳两端，两球的质量分别为mA＝0.3kg、mB＝0.1kg。将A球从紧靠小轮处由静止释放，求：（1）当A球运动到C点时，两球组成系统的重力势能的变化量；（2）A球运动到C点时的速度大小；（3）若A球运动到C点时轻绳突然断裂，从此时开始，需经过多少时间两球重力功率的大小相等？（14分）如图所示，在水平向右、场强为E的匀强电场中，带电小球A、B通过两根长度均为L的绝缘细线悬挂在O点，A、B之间用长度也为L的绝缘轻杆连接。已知A球带电量qA＝＋q，B球带电量qB＝＋2q，B球质量为A球质量的2倍，系统静止时轻杆水平，规定小球在O点的电势能、重力势能均为零。（1）求A球的质量mA；（2）若将OB间细线烧断，由于空气阻力的作用，系统最终在一个新的位置处于稳定平衡状态。试证明：系统重新平衡时，OA与AB在一条直线上，并求出该直线与竖直方向的夹角；（3）根据最小势能原理，当系统的势能最小时（包括重力势能和电势能），系统会处于稳定平衡状态。从烧断OB间细线开始，到系统处于稳定平衡的整个过程中，系统势能的最小值为多少？（忽略A、B两个电荷之间的电势能）（14分）如图所示，光滑绝缘水平桌面上放置一个U型框架aebcfd，框架两侧是对称的、足够长的轻质柔软导线，不计导线电阻，bc部分是质量为m、电阻为R、长为L的导体棒，自然悬垂在桌面的左侧。桌面上固定两个立柱，在立柱右侧的软导线上放置一根电阻为R、质量为m的的金属棒MN，MN与软导线之间的动摩擦因数为μ，整个装置处于水平向左、磁感应强度为B的匀强磁场中。现将导体棒bc由静止释放，bc带动软导线一起运动，两侧软导线之间的距离保持为L不变，MNfe为矩形，各部分接触良好，不计空气阻力。（1）判断金属棒MN中感应电流的方向；（2）求bc棒释放瞬间的加速度大小；（3）求bc棒所能达到的最大速度；（4）由静止开始释放bc后的某过程中，已知MN产生的焦耳热为Q，框架克服摩擦力做功为W，求该过程中bc棒动能的增加量。

虹口区2015学年度第一学期高三年级物理学科期终教学质量监控参考答案与评分标准一．单项选择题（每小题2分，共16分）题号12345678答案CBABCCAB二．单项选择题（每小题3分，共24分）题号910111213141516答案CADACBDB三．多项选择题（每小题4分，共16分。错选不得分，漏选得2分）题号17181920答案BCADBCDBC四．填空题（每小题4分，共20分）21．答案：较大，填写3、2、1均可 （每空格2分）22（A）．答案：1.25；105 （每空格2分）22（B）．答案：EQ\F(1,4)g；4πEQ\R(\F(2R,g)) （每空格2分）23．答案：0.192；1.57（或0.5π） （每空格2分）24．答案：Ek0＋P0t－mgh，EQ\F(Ek0＋W,2mg) （每空格2分）25．答案：1.0m/s；0.5kg （每空格2分）五．实验题（共24分）26．答案：（1）通过螺线管磁通的改变量，以及线圈的匝数（2分）（2）不变（2分）27．答案：（1）横坐标漏加小球的半径（2分）（2）不变（2分）（3）1.73（2分）28．答案：（1）d（2分）（2）B（2分）（3）B（2分）29．答案：（1）钩码重力（或“钩码质量”）（2分）（2）EQ\F(d2,2LΔt2)（2分）（3）EQ\F(d2,2Lk)，EQ\F(b,k)－E