普陀、静安、长宁、闸北一模物理2015
普陀区2015届高三第一学期期末教学质量检测物理试题2014．12
第I卷(共56分)
一．单项选择题（共16分，每題2分，每题只有一个正确选项。）
1. “韦/米2”为磁感应强度的单位，它和下面哪个单位相同
A. 牛/（安·米）
B. 牛·安/米
C. 牛·安/米2
D. 牛/（安·米2）
2. 关于惯性，下列说法中正确的是
A. 静止的物体没有惯性
B. 物体运动速度大时惯性大
C. 航天员在空间站中失去惯性
D. 物体在任何情况下都有惯性
3. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是
A．G是引力常量，是人为规定的
B．当r等于零时，万有引力为无穷大
C．两物体受到的引力总是大小相等，与两物体质量是否相等无关
D．r是两物体间最近的距离
4．如图，当逻辑电路中的A、B两端分别输入电信号“1”和
“0”时，在C和D端输出的电信号分别为
A．1和0 B．1和1
C．0和1 D．0和0
5. 如图，一颗小弹丸从离水面不高处落入水中，溅起的几个小水珠可以跳得很高（不
计能量损失），下列说法正确的是
A．小弹丸下落时具有的重力势能等于几个水珠在最高点的重力势能
B．小弹丸下落时具有的重力势能大于几个水珠在最高点的重力势能
C．小弹丸下落时具有的重力势能小于几个水珠在最高点的重力势能
D．小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度,是违背能量守恒的
6．如图，一辆轿车正在水平路面上转弯时，下列说法正确的是
A．水平路面对轿车弹力的方向斜向上
B．轿车受到的向心力于静摩擦力
C．轿车受到的向心力是重力、支持力和牵引力的合力
D．轿车加速度的方向一定垂直于运动路线的切线方向
7. 如图，绝缘金属小球A、B带同种电荷，用丝线相连。A球固定不动，B球从丝线处于水平位置由静止开始释放。下列说法正确的是
A. B球的电势能增加
B. B球的电势能减小
C. A、B球所带电荷量越多，电场力对B球做功越大
D. B球到达最低点时的速度与小球所带电荷量无关
8. 如图，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO’自由转动
的闭合线圈abcd，轴OO’与螺线管的轴线垂直，ab边在OO’轴的左上方，
闭合k的瞬间，关于线圈的运动情况，下列说法正确的是
A. 不转动
B. ab边向左转动
C. ab边向右转动
D. 转动的方向与螺线管中的电流方向有关
二、单项选择题（共24分，每题3分，每题只有一个正确选项。）
9．如图，水平桌面上叠放着甲、乙两个物体，拉力F 作用在乙上，甲、乙一起相对桌面向右做匀减速直线运动，乙物体受到的作用力有 A ．3个 B ．4个 C ．5个 D ．6个
10. 如图，是质点做直线运动的速度-时间图像，该质点 A ．在第1秒末速度方向发生了改变 B ．在第1秒末加速度方向发生了改变 C ．在前2秒内发生的位移为零 D ．第3秒末和第6秒末的位置相同
11. 如图，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环
紧靠着插栓。不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动
圆环使插栓位于圆环中心，下列说法正确的是 A. 增大甲、乙两力，且甲力增加较多 B. 增加乙、丙两力，且乙力增加较多 C. 增加甲、丙两力，且甲力增加较多 D. 增加乙、丙两力，且丙力增加较多
12. 如果闭合电路中电的电动势为12V ，外电压为10V ，当有0.5C 电量通
过电路时，下列说法正确的是
A ．在电内部，非静电力做功将5J 的其它形式的能转化为电能
B ．在电内部，静电力做功将6J 的其它形式的能转化为电能
C ．在电外部，静电力做功将5J 的电能转化为其它形式的能
D ．在电外部，静电力做功将6J 的电能转化为其它形式的能
13．在高度h=45m 处竖直上抛一小球，比与它同时在同一高度自由下落的另一小球迟t=1s 落到地上，不计空气阻力，则竖直上抛小球的初速度为
A. 8.75m/s B ．11.5.m/s C ．17.5m/s D ．21.5m/s 14. 如图，用一根螺钉、一节电池、一根导线、一块钕磁铁，可以做一个电动机。先把螺钉和钕磁铁连起，并把它一头吸在电池的一极上，再用导线把电池和螺钉尾端的钕磁铁连接起，螺钉就会转动。下列说法正确的是 A ．该电动机的工作原理基于电磁感应定律 B ．没有换向器，螺钉仍能连续旋转一段时间 C ．电消耗的总功率等于热功率
D ．无论把螺钉的一头吸在电池的正极还是负极上，螺钉的旋转方向均相同
15. 如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将AB 两点接入电压恒定的电两端，通电时，线框受到的安培力为F ，若将ACB 边移走，则余下线框受到的安培力大小为 A ．
14F B ．1
3
F C ．12F D ．23F
16. 一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv 时发生位移x 1，紧接着速度变化同样的Δv 时发生位移x 2，则该质点的加速度为
A. 122） （△v x x -
B. 1
22） （△v 2x x - C.（△v ）2（2111x x -） D. （△v ）2
（2111x x +）
丙 乙
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。）
17. 如图，将两根吸管串接起，再取一根牙签置于吸管中，前方挂一张薄纸，用同样的力对吸管吹气，牙签加速射出，击中薄纸。若牙签开始是放在吸管的出口处，则牙签吹在纸上即被阻挡落地；若牙签开始时放在近嘴处，则牙签将穿入薄纸中，有时甚至射穿薄纸。下列说法正确的是 A ．两种情况下牙签的加速度不同 B ．两种情况下牙签的加速度相同
C ．牙签开始放在吸管的出口处，气体对其做功大
D ．牙签开始时放在近嘴处，末速度更大
18．如图，矩形abcd 为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。下图是线圈的四个可能到达的位置，则线圈的动能可能为零的位置是
19. 小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，速度是5m/s ，将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中，小球的速度v 和弹簧缩短的长度Δx 之间的关系如图丁所示，其中A 为曲线的最高点。已知该小球重为2N ，弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变，弹簧的弹力大小与形变成正比。下列说法正确的是 A. 在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩至最短的过程中，小球的动能先变大后变小 B. 从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中，小球的机械能先增大后减小 C. 小球在速度最大时受到的弹力为2N D. 此过程中，弹簧被压缩时产生的最大弹力为12.2N
20. 如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n=20，总电阻R=2.5Ω，边长L=0.3m ，处在两个半径均为r=L/3的圆形匀强磁场区域中。线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合。磁感应强度B 1垂直水平面向外，大小不变；B 2垂直水平面向里，大小随时间变化，B 1、B 2的值如图乙所示。（取3）
A. 通过线框中感应电流方向为逆时针方向
B. t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1Wb
C. 在t=0.6s 内通过线框中的电量为0.12C
D. 经过t=0.6s 线框中产生的热量为0.06J
－1
第Ⅱ卷(共94分)
四．填空题（共20分，每小题4分。）
21. 如图，一棵树上与A 等高处有两个质量均为0.2kg 的苹果，其 中一个落入B 处的篮子里，若以沟底D 处为零势能参考面，则此时 该苹果的重力势能为______ J ；另一个落到沟底的D 处，若以C 处 为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为______ J 。
22. 在如图所示的电路中，已知定值电阻为R ，电内阻为r ，电表 均为理想电表。将滑动变阻器滑片向下滑动，电流表A 示数变化量 的绝对值为ΔI ，则电压表V 1示数变化量的绝对值ΔU 1= ， 电压表V 2示数变化量的绝对值ΔU 2= 。 23．如图，P 是水平放置的足够大的圆盘，绕经过圆心O 点的竖直轴匀速转动，
在圆盘上
方固定的水平钢架上，吊有盛水小桶的滑轮带动小桶一起以v ＝0.1m/s 的速度匀速向右运 动，小桶底部与圆盘上表面的高度差为h ＝5 m 。t ＝0时， 小桶运动到O 点正上方且滴出第一滴水，以后每当一滴水 刚好落在圆盘上时桶中恰好再滴出一滴水，不计空气阻力， 若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上，圆盘角速度的 最小值为ω，则ω＝ rad/s ，第二、三滴水落点 的最大距离为d ，则d ＝ m 。
24. 如图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P 点 固定一个点电荷+Q ，P 点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A 与P 点连线水平，PB ⊥AC ，AB=BC=15cm ，B 是AC 的中点。电荷 量为+q 的小球（小球直径略小于细管内径）从管中A 处以速度
v=1m/s 开始沿管向下运动，在A 处时小球的加速度为a=4m/s 2
。
则小球运动到C 处速度大小为 m/s ，加速度大小为 m/s 2
。
25. 如图，重为G 的物体，用绳子挂在支架的滑轮B 上，绳子 的另一端接在绞车D 上。转动绞车，物体便能升起。设滑轮的 大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB 和BC 的质量不计，A 、B 、C 三处均用铰链连接。当物体处于平衡状态时，杆AB 所受力的大 小为 ，杆BC 所受力的大小为 。
五．实验题( 共24分)
26. （4分）1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的闭 合线圈，观察在线圈中是否有电流产生。在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电 流计的影响，他通过很长的导线把接在闭合线圈上的灵敏电流 计放到隔壁房间。科拉顿在两个房间之间回跑，始终没看到 电流计指针动一下。科拉顿没能看到电流计指针发生偏转的原 因是 。若要使科拉顿能看到电流计指 针发生偏转，请你提出一种改进的方法 。
+q
O '
27.（5分）在“用DIS 研究机械能守恒定律”的实验中，
（1）请按正确的实验顺序填写下列步骤： 。 ①开启电，运行DIS 应用软件，点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”软件界面
②卸下“定位挡片”和“小标尺盘”，安装光电门传感器并接入数据采集器 ③摆锤置于A 点，点击“开始记录”，同时释放摆锤，摆锤通过D 点的速度将自动记录在表格的对应处
④把光电门传感器放在大标尺盘最底端的D 点，并以此作为零势能点。A 、B 、C 点相对于D 点的高度已事先输入，作为计算机的默认值 ⑤点击“数据计算”，计算D 点的势能、动能和机械能
⑥依次将光电门传感器放在标尺盘的C 、B 点，重复实验，得到相应的数据 （2）（多选题）除了以上实验步骤，该实验还需要测量的物理量有
A ．摆线的长度
B ．摆锤的直径
C ．摆锤的质量
D ．摆锤下落的时间 28.（7分）在研究共点力的合成实验中，
（1）甲、乙和丙三位同学在做这个实验时，所用弹簧秤的量程均为0～5N ，且事先均调整好了零刻度。如图，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A 点，用两个弹簧秤分别钩住橡皮条另一端的细绳套，互成角度地将橡皮条拉到某一确定的O
点，此时细绳都与制图板平行，用F 1和F 2表示两个弹簧秤的拉力。其中，
甲图：F 1和F 2的方向互相垂直，F 1=3.0N 、F 2=3.8N ； 乙图：F 1和F 2方向间的夹角约为60°，F 1=F 2=4.0N ； 丙图：F 1和F 2方向间的夹角约为120°，F 1=F 2=4.0N 。 这三位同学中操作不合适的是哪一位？为什么？
（2）丁图是一位同学某次实验用两弹簧秤通过细线Oa 、Ob 拉橡皮筋OO’的情况，其操作错误或不妥当之处有：
和 。（至少写两条）
29. （8分）在用多用表测量电阻、电流和电压的实验中，
（1）若旋转选择开关，使尖端对准直流电流档，可测出通过A 、B 两灯的电流。请按要求连接实物图（要求电路中导线不能交叉）。
丁
（2）若旋转选择开关，使尖端对准欧姆档，可测出A 、B 两灯串联的总电阻。请按要求连接实物图（要求电路中导线不能交叉）。
（3）如图为用多用电表测未知电阻R 的原理图。已知电电动势为E 、内阻为r ，
滑动变阻器的阻值为R 1，灵敏电流计的内阻为Rg 。请根据以上物理量说明：当R 越小时，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大。
六．计算题(共50分)
30.（10分）跳伞员常常采用“加速自由降落”（即AFF ）的方法跳伞。如果一个质量为50kg 的运动员在
3658m 的高度从飞机上跳出，自由降落40s 时，竖直向下的速度达到50m/s ，然后再打开降落伞（开伞时间不计），假设这一运动是匀加速直线运动。求：
（1）运动员平均空气阻力为多大？
（2）在开伞时，他离地面的高度是多少？
31.（12分）一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ 提升井中质量m=10kg 的物体。如图，绳的P 端拴在车后的挂钩上，Q 端拴在物体上。设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计。开始时，车在A 点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长H=1m 。提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A 经过B 驶向C 。设A 到B 的距离H=1m ，车经过B 点时的速度为v B =5m/s 。求： （1）当车运动到B 点时，物体升高的高度h ；
（2）车由A 移到B 的过程中，绳Q 端的拉力对物体做的功
W 。某同学的解法为：
2
B 2
1-mv mgh W ，代入h 和v B 的数据，即可求出拉力对物体做的功W 。你若认为该同学的结论正确，计算该功大小；你若认为该同学的结论错误，说明理由并求出该功的大小。
32.（14分）如图，A 、B 是两块竖直放置的平行金属板，相距为2L ，两板间有场强为E 的匀强电场。A 板上有一小孔（忽略它对两板间电场分布的影响），C 、D 为水平光滑绝缘轨道。轨道C 端有一固定挡板，长为L 的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘薄板Q 。一个质量为m ，电荷量为q （q ＞0）的小球，在电场力作用下由静止开始从两板间的中点P 向左运动，穿过小孔后（不与金属板A 接触）与薄板Q 一起压缩弹簧。小球从接触Q 开始，经历一段时间把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板Q 的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q 瞬间，它的电荷量变成刚与Q 接触时电荷量的k 倍（k ＜1）。不计机械能损失。
（1）求弹簧第一次被压缩到最左边时的弹性势能；
（2）设小球第n 次离开Q 向右运动（最远处没有到达B 板），速度由v 减为零所需时间为t n ，求n 为多少?
（3）设A 板的电势为零，当21=k 时，若小孔右侧的轨道粗糙，且与带电小球间的滑动摩擦力qE f 4
1
=，
求带电小球初、末状态的电势能变化量。
33.（14分）光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l =1m ，左侧接R ＝0.3Ω的电阻。区域cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度B=1T ，磁场宽度为s ＝1.5m 。一质量m ＝1kg ，电阻r ＝0.2Ω的金属棒MN 置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。金属棒受到水平力F 的作用，从磁场的左
边界由静止开始做匀加速运动，加速度a ＝0.5m/s 2
。
（1）求水平力F 与速度v 的关系；
（2）若在金属棒未出磁场区域时撤去外力，此后棒的速度v 随位移x 的变化规律满足
()
x r R m l B v v +-=2
20，且棒运动到ef 处时恰好静止。
①通过计算证明金属棒在撤去外力后的过程满足动能定理。
②画出金属棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的图线（要求有解析过程，并在坐标轴上标出关键点）。
1x/m -1v/?s -
o
静安区2015届高三第一学期期末教学质量检测物理试题 2014．12
一．（16分）单项选择题Ⅰ 本大题有8小题，每小题2分 1．关于宇宙，下列说法中正确的是 （A ）地球是宇宙中唯一有卫星的星球 （B ）恒星的寿命取决于亮度
（C ）太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生化学反应 （D ）银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上
2．如图所示为某一“门”电路的输入与输出关系波形图。A 、B 为输入信号，Z 为输出信号，由图可知，该门电路是
（A ）“或”门 （B ）“与”门 （C ）“非”门 （D ）“与非”门 3．温度不同的两块金属接触，达热平衡后，它们具有相同的物理量是 （A ）分子平均动能 （B ）分子势能 （C ）内能 （D ）热量
4．如图所示，用轻绳系住一小球静止在光滑斜面上。若要按力的实际作用效果分解小球的重力G ，则G 的两个分力的方向分别是图中的
(A) 1和4 (B)2和4 (C)3和4 (D)3和2 5．一节干电池的电动势为1.5V ，表示该电池 （A ）一定有1.5J 的化学能转变成电能 （B ）在工作状态下两极间的电压恒定为1.5V （C ）比电动势为1.2V 的电池存储的电能多
（D ）将1C 电量由负极输送到正极过程中，非静电力做了1.5J 的功
6．如图为一定质量理想气体的压强P 与体积V 关系图像，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C 。设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是
（A ）T A ＜T B ，T B ＜T C （B ）T A ＞T B ，T B ＜T C （C ）T A ＞T B ，T B =T C （D ）T A = T B ，T B ＞T C 7．光滑水平面上的木块受到水平力1F 与2F 的作用而静止不动．现保持1F 恒定不变，F 2方向不变，其大小随时间均匀减小到零后再均匀增加到原大小．在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图像是
8．如图所示，质量为M 、上表面光滑的平板水平安放在A 、B 两固定支座上。质量为m 的小滑块以某一速度匀速从木板的左端滑至右端。能正确反映滑行过程中，B 支座所受压力N B 随小滑块运动时间 t
变化规律的是
A B
Z
二．（24分）单项选择题Ⅱ 本大题有8小题，每小题3分．
9．如图所示，一定质量的理想气体，经过图线A→B→C→A 的状态变化过程，AB 的延长线过O 点，CA 与纵轴平行。由图线可知
（A ）A→B 过程压强不变，气体对外做功 （B ）B→C 过程压强增大，外界对气体做功 （C ）C→A 过程压强不变，气体对外做功 （D ）C→A 过程压强减小，外界对气体做功
10．如图所示，带正电的点电荷Q 固定，电子仅在库仑力作用下，做以Q 点为焦点的椭圆运动，M 、P 、N 为椭圆上的三点，P 点是轨道上离Q 最近的点。N M v v 、和E M 、E N 分别表示电子在M 、N 两点的速度和电势能，则电子从M 点逆时针运动到N 点
(A) 电子的动能先减小后增大 (B) 电场力对电子做了正功 (C) N M v v <，N M E E < (D) N M v v >，N M E E <
11．如图所示，P 、Q 是两个带电量相等的负点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是PQ 连线中垂线上的两点，OA ＜OB ，现将一负电荷先后放在A 点与B 点，用E A 、E B ，εA 、εB 分别表示A ，B 两点的场强和负电荷在这两点时的电势能，则下列说法正确的是 （A ）E A 一定大于E B ，εA 一定大于εB ． （B ）E A 一定小于E B ，εA 不一定大于εB ． （C ）E A 不一定大于E B ，εA 一定大于εB ． （D ）E A 可能小于E B ，εA 一定小于εB ．
12．如图，水平面上一个物体向右运动，将弹簧压缩，随后又被弹回直到离开弹簧，则该物体从接触弹簧到离开弹簧的过程中，下列说法中正确的是
（A ）若接触面光滑，则物体加速度的大小是先减小后增大 （B ）若接触面光滑，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大 （C ）若接触面粗糙，则物体加速度的大小是先减小后增大 （D ）若接触面粗糙，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大
13．如图所示，R 0为定值电阻，滑动变阻器的滑动片P 由a 端向b 端滑动的过程中，关于电压表、电流表的示数U 和I 的变化情况，下列说法中正确的是 （A ）U 先增大后减小，I 先减小后增大 （B ）U 先减小后增大，I 先增大后减小 （C ）U 一直增大，I 一直减小
（D ）U 一直减小，I 一直增大
14．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得气体在0℃时的压强为p 0， 10℃时的压强为p 10，则气体在11℃时压强的正确表达式是
（A ）=p 10p +2730p (B) =p 0p +273100p (C) =p 10p +273
01p (D) =p 10273284
p 15．如图，水平地面上有一木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱在与水平夹角为θ的拉力F 作用下做匀速直线运动。在θ从0逐渐增大到90o的过程中，木箱的速度始终保持不变，则拉力F 的功率 （A ）一直减小
（B ）一直增大 （C ）先减小后增大
（D ）先增大后减小
16．如图所示，由相同绝缘材料组成的斜面AB 和水平面BC ，在A 处由静止释放一质量为m 的小滑块，滑块运动到C 点时的速度为v 1 （v 1≠0），最大水平位移为s 1；现给小滑块带上正电荷，并在空间施加竖直向下的匀强电场，仍在A 处由静止释放滑块，它运动到C 点时的速度为v 2，最大水平位移为s 2，忽略在B 点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断正确的是 （A ）v 1
17．如图所示为a 、b 两小球沿光滑水平面相向运动的v —t 图。已知当小球间距小于或等于L 时，受到相互排斥恒力作用，当间距大于L 时，相互间作用力为零。由图可知 (A) a 球的质量小于b 球的质量 (B) t 1时刻两球间距最小
(C) 0～t 2内两球间距逐渐减小，t 2～t 4内两球间距逐渐增大 (D) t 2～t 3内两球的位移差小于L
18．如图所示，?— x 图表示空间某一静电场的电势?沿x 轴的变化规律，图像关于?轴对称分布。x 轴上a 、b 两点电场强度在x 方向上的分量分别是E xa 、E x b ，则 （A ）E xa ＞E x b
（B ）E xa 沿x 负方向，E x b 沿x 正方向
（C ）同一点电荷在a 、b 两点受到的电场力方向相反
（D ）将正电荷沿x 轴从a 移动到b 的过程中，电场力先做正功后做负功
19．如图所示为画在同一个坐标系内的两个电的端压与电流的U —I 图线。两个电的电动势和内阻分别为
2121r r E E 、和、，当外电路接入相同的电阻R 时，其端压、电流和电消耗的总功率分别为21U U 、，2
1I I 、和21P P 、，下列说法正确的是
（A ）2121r r E E <>、 （B ）适当选择R ，可使21U U =且21I I =
（C ）适当选择R ，可使21P P = （D ）适当选择R ，可使
2
2
11r P r P <
20．如图所示，一根细绳的上端系在O 点，下端系一个重球B ，放在粗糙的斜面体A 上．现用水平推力F 向右推斜面体使之在光滑水平面上向右匀速运动一段距离（细绳尚未到达平行于斜面的位置）．在此过程中
（A ） 摩擦力对球B 做正功
（B ） 推力F 和球B 对A 做功的大小相等
（C ） A 对B 所做的功与B 对A 所做的功大小相等 （D ） 小球B 的角速度逐渐变小
四．（20分）填空题 本大题有5小题，每小题4分．
21．一物体沿x 轴做直线运动，其位置坐标x 随时间t 变化的规律为2
215t x +=，（采用SI 单位制），则该物体在前2秒内的位移为 m ，第5秒末的速度为 m/s 。
22．如图所示，电电动势10E =V ，内阻1r =Ω，Ω=31R 。电键S 断开时，2R 的功率为4W ，电的输出功率为4.75W ，则电流表的读数为 A ；电键S 接通后，电流表的读数为2A ．则=3R Ω．
23．右图是小球做平抛运动的一段运动轨迹，P 点在轨迹上。已知P 点的坐标为（20cm ，15cm ），小球质量为0.2kg ，取重力加速度g =10m/s 2，则小球做平抛运动的初速度为______m/s ；若取抛出点为零势能参考平面，小球经P 点时的重力势能为______J ． 24．如图所示，一竖直轻杆上端可以绕水平轴O 无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m 的小球，力F=mg 垂直作用于轻杆的中点，使轻杆由静止开始转动，若转动过程保持力F 始终与轻杆垂直，当轻杆转过的角度θ= 时，小球的速度最大；若轻杆转动过程中，力F 的方向始终保持水平方向，其他条件不变，则轻杆能转过的最大角度θm = 。 25．右图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向。一个带电量为?q 的微粒，仅受电场力的作用，从M 点运动到N 点，动能增加了k E ?（k E ?＞0），则该电荷的运动轨迹可能是虚线 （选填“a” 、“b” 或“c ”）；若M 点的电势为U ，则N 点电势为 。
五．（24分）实验题 本大题有4小题.
26．（4分）在欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度较小，正确的判断和做法是下列选项中的______和______。 （A ）这个电阻阻值较小 （B ）这个电阻阻值较大
（C ）为了比较准确测量电阻，应换用“×1”挡 （D ）为了比较准确测量电阻，应换用“×100”挡
27．（6分）如图所示，一端带有滑轮的粗糙长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为L 。质量为M 的滑块A 上固定一宽度为d 的遮光条，在质量为m 的重物B 牵引下从木板的顶端加速滑下，光电门1、2记录遮光时间分别为Δt 1和Δt 2。
（1）用此装置验证牛顿第二定律，且认为滑块A 受到合外力的大小等于重物B 所受的重力，实验中除了调整长木板倾斜角刚好平衡滑动摩擦力外，还必须满足 ； (2)实验测得的加速度为 （用上述字母表示）；
(3)若考虑到d 不是远小于L ，则加速度测量值比真实值 （填“大”或“小”）。 28. （6分）右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强与温度变化关系”的实验装置。在烧瓶A 中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐。
（1）气体温度升高后，为使封闭气体的体积不变，应将气压计右侧管 （填“向上”或“向下”）移动。
（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用t ?表示气体升高的温度，用h ?表示气压计两侧管内液面高度差的变化量，则根据测量数据作出的图线应是：_______
29．（8分）在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中
（1）第一组同学利用如图a 的实验装置测量，电压表应选择量程 （填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b 的U-I 图像，则电池内阻为 Ω。（ 电压表、电流表均为理想电表）
（2）第二组同学也利用图a 的连接测量另一节干电池，初始时滑片P 在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P 向左滑过一段距离x 后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U 与x 、电流表读数I 与x 的关系图，如图c 所示，则根据图像可知，电池的电动势为 V ，内阻为 Ω.
A
h ?
六．（50分）计算题 本大题有4小题．
30．(12分)质量m =3510?kg 的汽车以4610P =?W 的额定功率沿平直公路行驶，某时刻汽车的速度为010v =m/s ，再经72s 达到最大速度，设汽车受恒定阻力N 105.23
?=f ，求：
（1）010v =m/s 时汽车的加速度a ；（2）汽车的最大速度m v ；（3）汽车在这72s 内经过的路程s ．
31．（l2分）如图所示，导热性能良好的气缸A 和B 竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸内各有一个活塞，质量分别为m A =3m 和m B =m ，活塞与气缸之间无摩擦，活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位的高度均为h 。若在两个活塞上同时分别放一质量为2m 的物块，保持温度不变，系统再次达到平衡后，给气体缓缓加热，使气体的温度由T 0缓慢上升到T （气体状态变化过程中，物块及活塞没碰到气缸顶部）。求 (1)两个活塞的横截面积之比S A ∶S B
(2)在加热气体的过程中，气体对活塞所做的功
32．(12分)某炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量M =3kg （内含的炸药质量可以忽略不计），炮弹射出时的初速度0v =60m/s 。当炮弹到达最高点时爆炸分为初速度方向相反沿水平方向飞行的两片，其中一片质量m =2kg ，其炸开瞬间的速度大小是另一片的一半。现要求弹片不能落到以发射点为圆心、半径R =480m 的圆周范围内。取重力加速度g =10m/s 2，忽略空气阻力。问：两弹片分开瞬间的总动能至少多大？
33．（14分）如图所示，水平放置的气缸内封闭了一定质量的理想气体，气缸的侧壁为光滑绝缘体，缸底M 及活塞D 均为导体并用导线按图连接，活塞面积S =2cm 2。电键断开时，DM 间距l 1=5μm ，闭合电键后，活塞D 与缸底M 分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场（D 与M 间的电场为各自产生的电场的叠加）。在电场力作用下活塞D 发生移动，稳定后，DM 间距l 2=4μm ，此时电流表读数为0.75A ，电压表读数为2V ，已知R 4＝4Ω，大气压强Pa 101.0=p 5
0?，活塞移动前后气体温度不变。 （1）求出活塞受到的电场力大小F ； （2）求出活塞D 所带电量q ；
（3）一段时间后，一个电阻发生故障，安培表读数变为0.8A ，伏特表读数变为3.2V ，请判断是哪个电阻发生了故障？是短路还是断路？筒内气体压强变大还是变小？
（4）能否求出R 1、电电动势E 和内阻r 的值？ 如果能，求出结果，如果不能，说明理由。
长宁区2015届高三第一学期期末教学质量检测物理试题2014．12
第Ⅰ卷（共56分）
一．单项选择题Ⅰ（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。） 1．在国际单位制（SI ）中，下列物理量的单位属于导出单位的是
(A) 力 (B) 时间 (C) 电流 (D) 热力学温度 2．关于分子动理论，下列说法中正确的是
(A) 分子是组成物质的最小微粒 (B) 分子永不停息地作无规则热运动 (C) 分子间有相互作用的引力或斥力 (D) 扩散现象只能发生在气体、液体之间 3. 右图为一门电路的两个输入端A 、B 与输出端Z 的电压信号图，由此可推断该门电路是
(A) “与”门 (B) “或”门 (C) “非”门 (D) “与非”门 4. 弹簧振子在做简谐运动时，若某一过程中振子的速率在减小，则此时振子的 (A) 速度与位移方向一定相反 (B) 加速度与速度方向可能相同 (C) 位移可能在减小 (D) 回复力一定在增大
5．伽耳顿板可以演示统计规律。如图，让大量小球从上方漏斗形入口落下，最终小球都落在槽内。重复多次实验后发现
(A) 某个小球落在哪个槽是有规律的 (B) 大量小球在槽内的分布是无规律的 (C) 大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中 (D) 越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚集越多
6. 右图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景。当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈附近有金属物体了。图中能反映出金属探测器工作原理的是
7．下列运动过程中，在任何相等的两段时间内，物体速度的变化量不同的是 (A) 匀加速直线运动 (B) 竖直上抛运动 (C) 匀速圆周运动 (D) 平抛运动
8. 为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯下楼，如左下图所示，则在加速过程中，人受力的示意图为
F
(A)
F
(B)
F f
(C) (D)
B
A
Z
(A)
通电螺线管使小磁针偏转
(D)
通电直导线使小磁针偏转
(B)
金属棒在磁场中运动使电
流计指针偏转
(C) 通电导线在磁场中运动
二．单项选择题Ⅱ（共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。）
9．自然界的力、电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是
(A) 焦耳研究了摩擦生热等现象，确定了热与功之间的定量关系 (B) 欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 (C) 法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 (D) 奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 10．右图是一定质量理想气体的p －
1
V
图像。线段AB 连线过坐标原点，线段BC 垂直于横轴。当气体状态沿图线由A 经B 到C 的过程中，气体的温度变化情况是
(A) 不断增大，且T C 小于T A
(B) 不断增大，且T C 大于T A
(C) 先保持不变再增大，即T C 大于T A (D) 先保持不变再减小，即T C 小于T A
11．火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。已知火星和地球绕太阳运动的周期之比，由此可求得 (A) 火星和地球的质量之比 (B) 火星和地球表面的重力加速度之比 (C) 火星和地球绕太阳运行速度大小之比 (D) 火星和地球受到的太阳的万有引力之比
12. 如右图，刚性板放在竖直墙壁和挡板K 之间，竖直墙壁和水平面光滑，物体P 、Q 静止叠放在板上，此
13．如图为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在t =0时的波形图，当Q
点在t =0的振动状态传至P 点时， (A) Q 处的质点此时正在波峰位置
(B) Q 处的质点此时的加速度沿y 轴的正方向
(C) Q 处的质点此时的振动速度比P 处的大
(D) 1cm ＜x ＜3cm 范围内的质点正在向y 轴的负方向运动
14. 如图，真空中有两个等量异种点电荷A 、B ，M 、N 、O 是AB 连线的垂线上点，且BO ＞AO 。一
-
15. 如图，R 1、R 2和R 3皆为定值电阻，R 4为滑动变阻器，电源电动势为E ，内阻为r 。设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U 。闭合电键，当R 4的滑动触头向a 端移动时，下列判断中正确的是 (A) I 变小，U 变小 (B) I 变小，U 变大 (C) I 变大，U 变小 (D) I 变大，U 变大
16. 如图，金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上，在
平面向上，在fe 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界fe 处由静止开始向右运动后， (A) 圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势 (B) 圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势 (C) 圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势 (D) 圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势 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。）
17. 如右图，倒置的U 形管两端开口，左端插入水银槽中，右端有一段高为h 的水银柱齐口封住，U 形管内水银柱处于稳定状态。下列选项中正确的是 (A) 左管内外水银面高度差一定为
h
(B) 若把U 形管向上提高h （不脱离水银面），则右管口的水银面也沿管壁上升h (C) 若环境温度降低，右管的水银面将沿管壁上升一段距离 (D) 若整个装置一起向下加速运动，右管内水银将沿右管口流出
18. 某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A 、B ，A 盘上固定一个信号发射装置P ，能持续沿半径向外发射红外线，P 到圆心的距离为40cm 。B 盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q ，Q 到圆心
的距离为24cm 。P 、Q 转动的线速度均为4π m/s 。当P 、Q 正对时，P 发出的红外线恰好进入Q 的接收窗口，如图，P 、Q 可视为质点。则 (A) A 盘的转速为5转/秒 (B) Q 的周期为0.2s
(C) Q 每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为0.24s (D) Q 每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为0.6s
19. 右图中，固定的光滑竖直杆上套有一质量为m 的圆环，圆环与水平放置轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在墙壁上的A 点，图中弹簧水平时恰好处于原长状态。现让圆环从图示位置（距地面高度为h ）由静止沿杆滑下，滑到杆的底端B 时速度恰好为零。则在圆环下滑至底端的过程中
(A) 圆环的机械能守恒
(B) 弹力对圆环做负功，大小为mgh (C) 圆环所受合力做功为零
(D) 圆环到达B 时弹簧弹性势能为mgh
24cm
P Q
B
40cm
20. 闭合矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如右图所示。规定垂直纸面向外为磁场的正方向，线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流i 与ad 边所受的安培力F 随时间t 变化的图像，下列选项正确的是
第Ⅱ卷（共94分）
四．填空题 （共20分，每小题4分。）
21
22
23P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标内，如右图所示，则电源内阻r =__________Ω，当电流为1.5A 时，外电路的电阻R =__________Ω
。
24．如图所示，在边长为a 的等边三角形区域内有匀强磁场B ，其方向垂直纸面向外，一个阻值为R 、边长为a 的等边三角形导线框架EFG
正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T 绕其中心O 点在纸面内匀速转动，经过6
T
导线框转到图中虚线位置，则在这
6
T
时间内平均感应电动势E __________，通过导线框任一截面的电量q
=__________。
25．倾角为30°的直角三角形底边长为2l ，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点O 处固定一正电荷Q
，让一个质量为m 、带正电的点电荷q 沿斜边顶端A 滑下（不脱离斜面）。测得它滑到斜边上的垂足D 处时速度为υ，加速度为a ，方向沿斜面向下。该点电荷滑到斜边底端C 点时的速度υc =__________，加速度a c =__________ 。(重力加速度为g )
M
-B B /A
G
(A) I -I I -(B)
(D)
-F F (C)
-F F
五．实验题（共24分）
26．(4分) (多选题) 在“研究共点力的合成”的实验中，先在水平木板上固定一张白纸，橡皮条一端固定在纸边，将带两个绳套的另一端放在纸面上，弹簧测力计拉住绳套可使橡皮条伸长。以下操作正确的是
(A) 实验前，将弹簧秤水平调零
(B) 实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度
(C) 实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计的拉力
大小和方向，把橡皮条节点拉到记下的位置O点
(D) 通过细绳套用一个弹簧秤拉和用两个弹簧秤拉，只要橡皮条伸长相同长度即可
27．(6分) 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1∶400。用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。
(1) 本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；②______________________；③
_______________________。
(2) 测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是m。(结果保留两位有效数字)
28. (6分) 图（a）为“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置图，实验过程有如下操作步骤：
①将其中一个探针与导电纸上某一基准点接触，然后在导电纸上移动另一个探针，寻找若干个与此基准点
的电势差为零的点，并将这些点压印在白纸上。
②在一块平整的木板上，自下而上依次铺放白纸、复写纸、导电纸，用图钉固定。
③取出白纸画出各条等势线。
④合上电键。
⑤在导电纸上放两个与它接触良好的圆柱形电极（图中A、B），并
将两个电极分别与电源的正负极相连。
⑥重复步骤，找出其它4个基准点的等势点。
⑦用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。在两电极的连
线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位
置压印在白纸上。
(1) 本实验的原理是利用导电纸上形成的_________场来模拟静电场；
(2) 将每一步骤前的序号按正确的操作顺序填写：__________________；
(3) 实验中，在两个电极的连线上选取间距相等的a、b、c、d、e五个点作基
准点，如图（b）所示，测得a、b两点间的电压为U1，b、c两点间的电压
为U2，则U1______U2 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
29．(8分) 某同学利用图(a)所示装置进行DIS实验来测绘小灯泡的U-I特性曲线，画出小灯泡的U-I特性曲线如图(b)。请完成下列问题：（b）
(1) 电路图(a)中“A 传感器”是_________传感器，“B 传感器”是_________传感器； (2) 由图(b)可知，小灯泡灯丝电阻的变化规律是：阻值随电流的增大而_____________；
(3) 现将该小灯泡与一阻值为2Ω的定值电阻串联后接在电动势为3.0V ，内阻为1Ω的电源两端，电路中的电流约为______________A 。
六．计算题 （共50分）
30． (10分) 如图，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积S =1.0×l0-3m 2、质量m =2kg 、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与气缸底部之间的距离l =36cm ，在活塞的右侧距离其d =14cm 处有一对与气缸固定连接的卡环。气体的温度t =27℃，外界大气压强p 0＝l.0×105Pa 。现将气缸开口向上竖直放置 (g 取10m/s 2) (1) 求此时活塞与气缸底部之间的距离h ；
(2) 如果将缸内气体加热到600K ，求此时气体的压强p 。
31． (12分) 下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动自行车满载情况下在水平平直
请参考表中数据，完成下列问题 (g 取10 m/s 2)：
(1) 此电动机的电阻是多少？正常工作时，电动机的效率是多少？
(2) 在水平平直道路上行驶过程中电动自行车受阻力是车重（包括载重）的k 倍，试计算k 的大小。 (3) 仍在上述道路上行驶，若电动自行车满载时以额定功率行驶，当车速为2m/s 时的加速度为多少？
32． (14分) 如图，一个半径为R 的半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗
口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有小球A 和B ，当它们处于平衡状态时，小球A 与O 点的连线与水平线的夹角为60°。 (1) 求小球A 与小球B 的质量比m A ∶m B ；
(2) 现将A 球质量改为2m 、B 球质量改为m ，且开始时A 球位于碗口C 点，由静止沿碗下滑，当A 球滑到
碗底时，求两球总的重力势能改变量；(B 球未碰到碗壁) (3) 在(2)条件下，当A 球滑到碗底时，求B 球的速度大小。
d A
60°O C