上海市宝山区2013届高三一模物理试题.doc

宝山区2012学年第一学期期末
高三年级物理学科质量监测试卷
本试卷分第I卷（1—4页）和第II卷（5—8页）两部分。全卷共8页。满分150分。考试时间120分钟。
第I卷（共56分）
考生注意：
1．答第1卷前，考生务必在试卷和答题卡上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、班级、学校和准考证号，并用2B铅笔在答题卡上正确涂写准考证号。
2．第I卷（1—20题）由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题卡上。考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。注意试题题号和答题卡编号一一对应，不能错位。答案需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。答案不能涂写在试卷上，涂写在试卷上一律不给分。
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，答案涂写在答题卡上。）
1．下列选项中属于物理学中实物模型的是
（A）分子　　　 （B）电场 （C）电子　　 （D）理想气体
2．在19世纪60年代建立经典电磁理论，并预言了电磁波存在的物理学家是
（A）麦克斯韦　 （B）法拉第 （C）赫兹　　　（D）奥斯特
3．下列关于电场和磁场的说法中正确的是
（A）电场中存在电场线，电场线从正电荷出发，终止于负电荷
（B）磁场中存在磁感线，磁感线从磁体的N极出发，终止于S极
（C）在电场中电场强度不为零处的电荷一定受到电场力的作用
（D）在磁场中磁感应强度不为零处的通电导线一定受到磁场力的作用
4．一个做匀加速直线运动物体的加速度是3m/s2，这意味着
（A）该物体在任1s末的速度是该秒初速度的3倍
（B）该物体在任1s末的速度比该秒的初速度大3 m/s
（C）该物体在第1s末的速度为3 m/s
（D）该物体在任1s初的速度比前1s末的速度大3m/s
5．由牛顿第二定律可知
（A）由物体运动的方向发生改变，可断定物体受所合外力的方向也改变
（B）只要物体受到力的作用，物体就有加速度
（C）1N的力可以使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度
（D）物体的质量对加速度的产生起反抗作用，所以质量是一种阻力
6．分子具有与分子间距离有关的势能，这种势能叫做分子势能。关于分子势能下列说法中正确的是
（A）分子间作用力做负功，分子势能一定减少
（B）分子间作用力做正功，分子势能一定减少
（C）分子间距离增大时，分子势能一定增加
（D）分子间距离减小时，分子势能一定增加
7．观察图中的烟和小旗，关于小车相对于房子的运动，下列说法中正确的是
（A）小车的运动情况无法确定
（B）小车一定向左运动
（C）小车一定向右运动
（D）小车一定静止

R1
R2
5V
水位计
发热器
R
A
B
8．如图所示为热水系统的恒温电路，R1是可变电阻，R2是热敏电阻，当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时，热敏电阻的阻值很小。当热水器中的水位达到一定高度（由水位计控制）且水的温度低于某一温度时，发热器才会开启并加热。则下列关于该恒温电路的说法中正确的是
（A）如果热水器中没有水，电路中B点处于高电势
（B）当水的温度低于某一温度时A点处于低电势
（C）为将发热器开启的水温调高一些，应增大R1的阻值
（D）为将发热器开启的水温调高一些，应减小R1的阻值

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，答案涂写在答题卡上。）

9．关于电动机下列说法中正确的是
（A）电动机中的换向器是使通入线圈内的电流方向发生有规律的变化，从而使线圈能不停地转动
（B）电动机是将机械能转化为电能的装置
（C）电动机的效率为输入功率与输出功率之比
（D）当电动机内的线圈转到其平面与磁场方向垂直的位置时会停止转动

10．如图所示，站在容器里的人正用手护住悬挂着的重物，整个系统处于静止状态。当该人用力向上托重物，但重物始终没有被托动，则悬挂容器的弹簧将
（A）伸长 （B）缩短
（C）长度不变 （D）带动容器作上下振动

V
a
b
t
0
11．一定质量的理想气体，状态变化过程如V~t图中直线ab所示（直线ab通过坐标原点），根据图像可以判定
（A）pa>pb （B）pa=pb
（C）pa<pb （D）无法判断

12．如图所示，演员正在进行杂技表演，由图可估算他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于
（A）300J （B）30J
（C）3J （D）0.3J

V
A
电源
R2
R0
R1
13．如图所示电路中的电源为恒流源，不管外电路的电阻如何变，它都能够提供持续的定值电流。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是
（A）R0 （B）R1
（C）R2 （D）不能确定
2t1
O
v
v
t
t1
乙
甲
P
Q
14．甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v~t图像如图所示。两图像在t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积所表示的位移大小为s，在t=0时刻，乙车在甲车前面，两车相距为d，已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合中可能的是
（A）， （B），
（C）， （D），

15．甲、乙两人观察同一单摆的振动，甲每经过3.0 s观察一次摆球的位置，发现摆球都在其平衡位置处；乙每经过4.0s观察一次摆球的位置，发现摆球都在平衡位置右侧的最高处，由此可知该单摆的周期不可能的是
（A）0.5s （B）1.0 s （C）1.5s （D）2.0 s
O

16．如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，则
（A）圆环将到达与a等高的位置b
（B）当圆环到达最低位置时速度最大
（C）圆环在运动过程中所受的安培力方向始终与速度方向相反
（D）在圆环到达最低位置前其中的电流方向已发生改变

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，答案涂写在答题卡上。）
理想气体
17．如图所示，在水平面上放置着一个密闭绝热的容器，容器内部有一个一定质量的活塞，活塞的上部封闭着理想气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep（弹簧处于自然长度时弹性势能为零），现在绳突然断开，则下列说法中正确的是
（A）部分Ep将转化活塞的重力势能
（B）容器内理想气体最后的温度比绳突然断开时的高
（C）活塞将不停地振动起来，但不能回到原来的位置
（D）活塞将不停地振动起来，且能回到原来的位置

Q1
Q2
x
φ
P
18．x轴上有两个点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图曲线所示，选无穷远处电势为零，从图中可以看出
（A）Q1的电荷量小于Q2的电荷量
（B）Q1和Q2一定是异种电荷
（C）P处的电场强度为零
（D）Q1和Q2之间连线上各点电场强度方向都指向Q2

19．如图，在xOy平面内有一列沿x轴传播的简谐横波，频率为2.5Hz。在t=0时P点位于平衡位置，且速度方向向下，Q点位于平衡位置下方的最大位移处。则在t=0.35s时P、Q两质点的
（A）位移大小相等，方向相反
（B）速度大小相等，方向相同
（C）速度大小不等，方向相同
（D）加速度大小相等，方向相反

20．如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体M，一轻杆L与水平地面成α角，轻杆的下端用光滑铰链连接于O点，O点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个小球m，小球靠在立方体左侧，立方体右侧受到水平向左推力F的作用，整个装置处于静止状态。若现在撤去水平推力F，则下列说法中正确的是
（A）在小球和立方体分离前，若小球的速度大小为v1，立方体的速度大小为v2，则有v1= v2sinα
O
F
L
M
m
α

）
（B）小球在落地的瞬间和立方体分离
（C）小球和立方体分离时小球只受重力
（D）立方体最终将做匀速直线运动

第Ⅱ卷（共94分）
考生注意：
1．第II卷（21-33题）由人工阅卷。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第ll卷所有试题的答案写在答题卡上。
2．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。
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。）
C
B
A
37°

21．如图所示，AB为匀质杆，其重为8N，它与竖直墙面成37°角；BC为支撑AB的水平轻杆， A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力的方向为________________，该力的大小为_____________N。 （sin37°=0.6，cos37°=0.8）

22A、22B选做一题

22A．有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB= －10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________ kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。

22B．一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。

23．如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且 E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为__________，在第n个电场区域中所经历的时间为________。

v0
t
t1
v1
O
v
24．从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。

25．如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的图线①。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_____________（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2~h图中的图线②，则直杆的质量M =____________kg。（g=10m/s2）
①
②
0
0.4
h/m
vA2/m2·s-2
12
15
O
A
h
光电门

五．实验题（共24分）
26．（4分）如图为做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置。
（1）（多选）在下面一些关于实验的注意事项中，你认为正确的是
（A）挂弹簧秤的横杆要严格保持水平
（B）弹簧秤使用前必须调零
（C）各力矩应取得大一些
（D）对力臂的测量要尽量准确
（2）有同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。经检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因：___________________________。

27．（4分）如图所示的器材可以用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向。
（1）在给出的实物图中，已将部分器材连成电路的一部分，在这基础上请用笔线作为导线连成完整的实验电路。
G
L1
L2
（2）（多选）将线圈L1插入L2中，合上电键。能使感应电流与原电流的绕行方向相反的实验操作是网]
（A）插入软铁棒
（B）拔出线圈L1
（C）使变阻器阻值变小
（D）断开电键

28．（8分）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。实验操作中，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS系统测定小车的加速度。在保持小车总质量不变的情况下，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，将数据输入计算机，得到如图所示的a~F关系图线。

a/m·s-2
A
F/N
0
B
C
水平轨道
位移传感器

（1）小车上安装的是位移传感器的__________部分。
（2）分析发现图线在水平轴上有明显的截距（OA不为零），这是因为____________。
（3）图线AB段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（单选）
（A）小车与轨道之间存在摩擦
（B）释放小车之前就启动记录数据的程序
（C）实验的次数太多
（D）钩码的总质量明显地大于小车的总质量
在多次实验中，如果钩码的总质量不断地增大， BC曲线将不断地延伸，那么该曲线所逼近的渐近线的方程为__________。

29．（8分）如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。
（1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。
（2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。（填“大”或“小”）
（3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V 时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。

六．计算题（共50分）
30．（10分）如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长l1=10cm的理想气体，当温度为27°C时，两管水银面的高度差Δh=4cm。设外界大气压为76cmHg，为了使左、右两管中的水银面相平，试问：
（1）若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少°C？
（2）若温度保持27°C不变，需从右管的开口端再缓慢注入多少高度的水银柱? （取二位小数）
l1

Δh

31．（14分）有一质量为2kg的小球串在长为1m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ=37°角。
（1）若静止释放小球，1s后小球到达轻杆底端，则小球到达杆底时它所受重力的功率为多少？
（2）小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少？
（3）若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，静止释放小球后保持它的加速度大小1m/s2，且沿杆向下运动，则这样的恒力大小为多少？
θ
（ g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

32．（12分）如图所示，半径R=0.8m的1/4光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，过最低点的半径OC处于竖直位置，在其右方有一可绕竖直轴MN（与圆弧轨道共面）转动的，内部空心的圆筒，圆筒半径r=0.1m，筒的顶端与C点等高，在筒的下部有一小孔，距筒顶h=0.8m，开始时小孔在图示位置（与圆弧轨道共面）。现让一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落，打在圆弧轨道上的B点，但未反弹，在瞬间的碰撞过程中小物块沿半径方向的分速度立刻减为零，而沿圆弧切线方向的分速度不变。此后，小物块沿圆弧轨道滑下，到达C点时触动光电装置，使圆筒立刻以某一角速度匀速转动起来，且小物块最终正好进入小孔。已知A点、B点到圆心O的距离均为R，与水平方向的夹角θ均为30°，不计空气阻力，g取l0m/s2。试问：
（1）小物块到达C点时的速度大小是多少？
h
r
A
B
R
O
θ
θ
C
小孔
M
N
光电装置
L
（2）圆筒匀速转动时的角速度是多少？
（3）要使小物块进入小孔后能直接打到圆筒的内侧壁，筒身长 L至少为多少？

33．（14分）相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量m1=1kg的金属棒ab和质量m2=0.27kg的金属棒cd，均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图1所示，虚线上方磁场的方向垂直纸面向里，虚线下方磁场的方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数μ=0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上、大小按图2所示规律变化的外力F作用下，从静止开始沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。（g=10m/s2）
（1）求ab棒加速度的大小和磁感应强度B的大小；
（2）已知在2s内外力F做了26.8J的功，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；
（3）求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图3中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图线。
fcd
t
O
图3
图1
图2