上海市青浦区2016届高三第一学期期终学习质量调研测试物理试卷

浏览：编辑：雪碧 2022-03-08 04:30

青浦区2015学年第一学期高三年级期末学业质量调研测试

物理试卷

（时间120分钟，满分150分） Q2016.01

试卷说明：

1．本试卷考试时间120分钟，满分150分。本试卷共有9页。

2．请把答案用黑色或蓝色的水笔、圆珠笔写在答题纸上。计算中可取g＝10m/s²。

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）
下列有关物理学家和他们的贡献的叙述中正确的是（）
（A）法拉第提出用电场线描绘电场的分布
（B）牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量
（C）奥斯特发现感应电流方向的规律
（D）伽利略最早指出力是维持物体运动的原因
物理学中用到大量的科学方法，建立下列概念时都用到“等效替代”方法的是（）
（A）“合力与分力”、“质点”、“电场强度”
（B）“质点”、“平均速度”、“点电荷”
（C）“点电荷”、“总电阻”、“质点”
（D）“合力与分力”、“平均速度”、“总电阻”
下图右表是某逻辑电路的真值表，该电路是（）
输入输出
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
下列物体处于平衡状态的是（）
（A）做简谐振动的弹簧振子（B）做匀速转动的CD光盘
（C）做匀速圆周运动的小球（D）空间站里处于漂浮的宇航员
分子甲和乙相距较远（此时它们的分子力近似为零），如果甲固定不动，乙逐渐向甲靠近越过平衡位置直到不能再靠近。在整个过程中（）
（A）两分子间的作用力不断增大
（B）两分子间的作用力不断减小
（C）先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功
（D）先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功
下列反映一定质量理想气体状态变化的图像中，能正确反映物理规律的是（）

（A）图（a）反映了气体的等容变化规律（B）图（b）反映了气体的等容变化规律
（C）图（c）反映了气体的等压变化规律（D）图（d）反映了气体的等温变化规律
如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（）
（A）b、d两点的电场强度相同
（B）a点的电势等于f点的电势
（C）点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功
（D）将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大
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。）
如图所示，T型架ABO可绕过O点且垂直于纸面的轴自由转动，现在其A端和B端分别施以力F₁和F₂，它们的方向如图所示，则这两个力的力矩M₁和M₂的下列说法中正确的是（）
（A）都会引起物体顺时针方向转动
（B）都会引起物体逆时针方向转动
（C）M₁引起物体顺时针方向转动，M₂引起物体逆时针方向转动
（D）M₁引起物体逆时针方向转动，M₂引起物体顺时针方向转动
如图所示，两个卫星A、B绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为R₁和R₂，R₁＞R₂。下列说法正确的是（）
（A）A、B角速度相等
（B）A、B线速度的大小相等
（C）B的向心加速度大于A的向心加速度
（D）A、B周期的大小相等
如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端浸入固定在地面上的水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管，此时管内外水银面高度差为h₁，弹簧测力计示数为F₁。若吸走槽中的部分水银，待稳定后管内外水银面高度差为h₂，弹簧测力计示数为F₂，则（）
（A）h₂＞h₁，F₂＝F₁（B）h₂＜h₁，F₂＝F₁
（C）h₂＞h₁，F₂＞F₁（D）h₂＜h₁，F₂＞F₁
将四块重力均为G相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第l、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、3块石块间的作用力大小为（）
（A）G（B）G
（C）G（D）2G
分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac＝cb＝bd。已知c点的磁感应强度大小为B₁，d点的磁感应强度大小为B₂，则a处导线在d点产生的磁感应强度的大小及方向为（）
（A）－B₂，方向竖直向上（B）－B₂，方向竖直向下
（C）＋B₂，方向竖直向上（D）B₁－B₂，方向竖直向上
酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（）
（A）U越大，表示c越小，c与U成反比
（B）U越大，表示c越小，但c与U不成反比
（C）U越大，表示c越大，c与U成正比
（D）U越大，表示c越大，但c与U不成正比
如图所示，在x轴上传播的一列简谐横波，实线表示t＝0时刻的波形图，虚线表示在t＝0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是80m/s，则下列说法正确的是（）
（A）波长是10m
（B）周期是0.15s
（C）波可能沿x轴正方向传播
（D）t＝0时，x＝4m处的质点速度沿y轴正方向
如右图所示，一个“∠”形导轨ADC垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，MN是与导轨材料和规格都相同的导体棒。在外力作用下，导体棒以恒定速度v沿导轨向右运动，导体棒与导轨始终接触良好。以导体棒在右图所示位置为计时起点，则下列物理量随时间变化的图像正确的是（下图中E为回路中感应电动势；I为流过导体棒的电流；F为作用在导体棒上的安培力；P为感应电流的热功率。）（）

三、多项选择题（共16分，每小题4分。每小题有二个或以上正确选项。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。）
如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度v_A经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度v_B经过B点，且v_B与v_A方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是（）
（A）A点的场强一定大于B点的场强
（B）A点的电势一定低于B点的电势
（C）粒子在A点的速度可能小于在B点的速度
（D）粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能
在图示电路中，灯L₁、L₂的电阻分别为R₁、R₂，变阻器的最大电阻为R₀，若有电流通过，灯就发光，假设灯的电阻不变，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，灯L₁、L₂的亮度变化情况是（）
（A）当R₂＞R₀时，L₁变暗，L₂变亮
（B）当R₂＞R₀时，L₁先变暗后变亮，L₂先变亮后变暗
（C）当R₂＜R₀时，L₁先变暗后变亮，L₂不断变暗
（D）当R₂＜R₀时，L₁先变暗后变亮，L₂不断变亮
如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同，A的边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A框恰能匀速下落，那么（）
（A）B框也将匀速下落
（B）进入磁场后，A、B中感应电流强度之比是2∶1
（C）两线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量相等
（D）两线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为2∶1
如图，穿在足够长的水平直杆上质量为m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加恒力F₀，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F＝kv（图中未标出）。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，且F₀＞μmg。下列说法正确的是（）
（A）小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止
（B）小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动
（C）小球的最大加速度为F₀/m
（D）恒力F₀的最大功率为mm
四、填空题（共20分，每小题4分。）
21题A、B任选一题作答。
A．甲、乙两颗绕地球作匀速圆周运动人造卫星，其线速度大小之比为∶1，则甲、乙两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。
21B．在光滑水平面上沿x轴正方向作直线运动的物体A质量为m₁，速度为v₁＝2m/s；另一个物体B质量为m₂，以v₂＝4m/s的速率沿x轴负方向迎面向A运动，若两物体相碰后粘在一起并且恰好停止运动，则m₁∶m₂＝________；若两物体相碰后粘在一起并以vʹ＝1m/s的速度沿x轴正方向运动，则m₁∶m₂＝________。
在机械波的传播过程中，媒质的质点并没有沿波的传播方向发生迁移，波向外传播的是________________；在单位体积中所包含的波的能量被称为波的能量密度，记为w，其单位为J/m³，而波的强度定义为单位时间沿着传播方向通过单位面积的波的能量，记为I。若波的传播速度为v，则I＝________。
正方形导体框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为____________；导体框中感应电流做功的功率为____________。
如图所示，电阻R两端的电压U随通过该电阻的电流I的变化曲线如图所示，电源电动势为7.0V（内阻不计），R₁＝1000Ω（不随温度变化）。现调节可变电阻R₂的阻值，使电阻R与R₁消耗的功率相等，此时通过R的电流为________mA；继续调节R₂，使AB与BC间的电压相等，这时通过R的电流变为________mA。
空间有一平行于x轴方向的静电场，如图所示为x轴上各点的电势φ随x的变化图像。一带电量为-q的粒子在电场中以x＝0为中心、沿x轴在区间［－x₀，x₀］内做周期性运动。若图中φ₀、d和x₀为已知量，则x＝x₀处的电势大小为_________；粒子运动过程中的最大动能为_________。
五、实验题（4小题，共24分。）
（3分）演示地磁场存在的实验装置（由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成）如图所示。首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针________（填：“有”或“无”）偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针_______（填：“有”或“无”）偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针______（填：“有”或“无”）偏转。
（5分）如图所示，在一个空的铝制饮料罐的开口处，插入一根透明吸管，接口处用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易“气温计”。已知铝罐的容积是360cm³，均匀吸管内部的横截面积为0.2cm²，吸管的有效长度为20cm，当温度为25℃时，油柱离管口10cm。
（1）吸管上标刻温度值时，刻度是____________的（选填“均匀”或“不均匀”）；
（2）估计这个气温计的测量范围约为____________（用热力学温度表示）。
（8分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置：质量为m₁的木块A放在足够长的水平桌面上，细绳一端固定在A上，另一端绕过定滑轮悬挂质量为m₂的钩码B。开始时细绳伸直，B离地面高度为h，由静止释放后，二者一起移动，B落地后（不反弹）A在水平桌面上继续运动一段距离，最后静止在P点。改变B离地面的初始高度h，测出每次A在桌面上移动的距离s和相应的h，记录的数据如右表。
（1）请在右图的坐标系中描出上述数据对应的点，并绘出相应的图线；
（2）若B从离地高度为44cm处由静止释放，则此次A在水平桌面上移动的距离为____cm；
（3）设该图线的斜率为k，则木块与桌面间的动摩擦因数的表达式为_____________。
（4）若实验中，每次测量h时，测量的都是B物体上端到地面的距离，这样按照上述方法计算出的动摩擦因数与真实值相比是________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）
（8分）在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
（A）待测的干电池（B）电流传感器1
（C）电流传感器2（D）滑动变阻器R（0～20Ω，2A）
（E）定值电阻R₀（2000Ω）（F）开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。

（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将________（选填“变大”或“变小”）。
（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I₁-I₂图线（I₁为电流传感器1的示数，I₂为电流传感器2的示数，且I₂的数值远远大于I₁的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
（3）若将图线的纵坐标改为________，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。
六、计算题（共50分）
（12分）某同学将广口瓶开口向上放入77℃热水杯中，待热平衡后，用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋（最粗处横截面略大于瓶口横截面）恰好封住瓶口，如图所示。当热水杯中水温缓慢降至42℃时，观察到鸡蛋缓慢落入瓶中。已知大气压强p₀＝1.0×10⁵Pa，瓶口面积S＝1.0×10^-³m²，熟鸡蛋质量G＝0.50N。求：
（1）温度为42℃时广口瓶内的压强变为多大？
（2）当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力多大？
（12分）质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下，经2.5s落地。消防队员受到的竖直向上的摩擦力变化情况如图所示，取g＝10m/s²。在消防队员下滑的过程中：
（1）他向下加速与减速的加速度大小分别多大？
（2）他落地时的速度多大？
（3）他克服摩擦力做的功是多少？
（12分）如图甲所示，在圆形水池正上方，有一半径为r的圆形储水桶。水桶底部有多个沿半径方向的水平小孔，小孔喷出的水在水池中的落点离水池中心的距离为R，水桶底部与水池水面之间的高度差是h。为了维持水桶水面的高度不变，用水泵通过细水管将洒落的水重新抽回到高度差为H的水桶上方。水泵由效率为η₁的太阳能电池板供电，电池板与水平面之间的夹角为α，太阳光竖直向下照射（如图乙所示），太阳光垂直照射时单位时间、单位面积接受的能量为E₀。水泵的效率为η₂，水泵出水口单位时间流出水的质量为m₀，流出水流的速度大小为v₀（不计水在细水管和空气中运动时所受的阻力）。求：

（1）水从小孔喷出时的速度大小；
（2）水泵的输出功率；
（3）为了使水泵的工作能维持水面的高度不变，太阳能电池板面积的最小值S。
（14分）如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定，轨距为d。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B。P、M间接有阻值为3R的电阻。Q、N间接有阻值为6R的电阻，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电阻为R。现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离s时，达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g。求：