上海市虹口区2013届高三上学期期末教学质量监控物理试题

上海市虹口区2013届高三上学期期末教学质量监控物理试

题

考生注意：

1．本试卷共33题，10页。满分150分，考试时间120分钟。本卷g 均取10m/s 2。 2．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。

3．全部试题的答案必须写在答题纸上，写在试卷上的答案一律不给分。考生应将1～20题中代表正确答案的小方格用2B 铅笔涂黑， 21～33题的答案必须写在答题纸的指定位置，注意试题题号与答题纸上的编号一一对应，不能错位．．．．，不．能超出规定区域．．．．．．．！答案需要更改时，必须用橡皮擦去原先答案，在规定位置重新作答。

4.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。） 1．下列选项中，属于对过程建立物理模型的是 （ ） （A ）质点 （B ）简谐运动 （C ）点电荷 （D ）理想气体 2．质点作简谐运动，下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是 （ ） （A ）位移 （B ）回复力 （C ）加速度 （D ）动能

3．人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是在蹬地过程中 （ ）

（A ）人对地球的吸引力大于地球对人的吸引力 （B ）地面对人的弹力大于人对地面的弹力 （C ）地面对人的弹力大于地球对人的吸引力

（D ）人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力 4．如图所示，由基本门电路组成的四个电路，其中能使小灯泡发光的是 （ ）

5．物体自由下落时，不计空气阻力，相对于地面的重力势能E p 与下落速度v 之间有一定的

关系，下列图象中能正确表示这一关系的是 （ ）

+

6．动物园的水平地面上放着一个质量为M 的笼子，笼内有一只质量为m 的猴子。当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F 1；当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F 2，如图所示。关于F 1和F 2的大小，下列关系中正确的是 （ ） （A ）F 1＞(M +m )g ，F 2＜(M +m )g （B ）F 1=F 2＞(M +m )g

（C ）F 1＞F 2＞(M +m )g （D ）F 1＜(M +m )g ，F 2＞(M +m )g

7．如图所示，一偏心轮绕O 点做匀速转动。关于偏心轮上的各点的运动，下列说法中正确的是 （ ）

（A ）线速度大小相同 （B ）角速度大小不相同 （C ）向心加速度大小相同 （D ）运动周期相同

8．如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中正确的是 （ ）

（A ）若R 1短路，电流表示数变小，电压表示数变大

（B ）若R 2短路，电流表示数变小，电压表示数变小

（C ）若R 3断路，电流表示数为零，电压表示数变大 （D ）若R 4断路，电流表示数变大，电压表示数变小

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。） 9．如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t =0到t =t 1的时间间隔内，长直导线中电流i 随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到

的安培力的合力先水平向左、后水平向右。图中箭头表示电流i 的正方向，则i 随时间t 变化的图线可能是 （ ）

10．两个固定的等量异号点电荷所产生电场等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞

行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中

（

） （A ）做直线运动，电势能先变小后变大 （A ） （B ） （C ） （D ） i （A ） （B ） （C ） （D ）

（B ）做直线运动，电势能先变大后变小 （C ）做曲线运动，电势能先变小后变大 （D ）做曲线运动，电势能先变大后变小

11．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m

忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F 的大小为（ ）

（A ）)cos (sin θ

μθμ+mg （B ）)

cos (sin θμθ

μ-mg

（C ）)sin (cos θμθμ-mg

（D ）)

sin (cos θμθμ+mg

12．如图所示，河的宽度为L ，河水流速为u ，甲、乙两船均以静水中的速度v 同时渡河。出发时两船相距2L ，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A 点。则下列说法中正确的是

（ ）

（A ）甲船在A 点右侧靠岸

（B ）甲船在A 点左侧靠岸 （C ）甲乙两船到达对岸的时间不相等

（D ）甲乙两船可能在未到达对岸前相遇

13．在xoy 平面内有一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s 。M 、N 是平衡位置相距2m 的两个质点，如图所示。在t =0时，M 通过其平衡位置沿y 轴正方向运动，N 位于其

平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s ，则下列说法中正确的是 （ ）

（A ）该波的周期为3

5s

（B ）在t =3

1s 时，N 的速度一定为2m/s

（C ）从t =0到t =1s ，M 向右移动了2m （D ）从t =3

1s 到t =32

s ，M 的动能逐渐增大

14．如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a 、o 、b 在M 、N 的连线上，o 为MN 的中点，c 、d 位于MN 的中垂线上，且a 、b 、c 、d 到o 点的距离均相等。关于以

上几点处的磁场，下列说法正确的是 （ ）

（A ）o 点处的磁感应强度为零

（B ）a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 （C ）c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 （D ）a 、c 两点处磁感应强度的方向不同

15．如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB 和着陆雪道CD ，以及水平的起跳平台BC 组成，AB 与BC 圆滑连接。运动员从助滑雪道AB 上由静止开始下滑，到达C 点后水平飞出，以后落到F 点。E 是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD 平行，E ′点是E 点在斜面上的垂直投影。设运动员从C 到E 与从E 与F 的运动时间分别

为t CE 和t EF 。则关于t CE 和t EF 以及CE ′和E ′F 的比例关

系可能正确的是

（ ）

（A ）t CE : t EF =1:1 CE ′:E ′F =1:2

（B ）t CE : t EF =1:2 CE ′:E ′F =1:2

（C ）t CE : t EF =1:1 CE ′:E ′F =1:3 （D ）t CE : t EF =1: 2 CE ′:E ′F =1:3

16．如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B 。将质量为m 的导体棒由静止释放，当速度达到v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导

轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P ，导体棒最终以2v 的速

度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和

导体棒的电阻，重力加速度为g ，下列说法中正确的是（ ）

（A ）P =3mgv sin θ

（B ）导体棒在速度达到v 后做加速度增大的加速运动

（C ）当导体棒速度达到21v 时加速度为2

g

sin θ

（D ）在速度达到2v 以后匀速运动的过程中，R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功

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。全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。）

17．做匀变速直线运动的物体在运动过程中，第3秒内位移大小为2.5米，第7秒内位移大小为 2.9米，则该物体的加速度大小可能为 （ ）

（A ）0.1m/s 2 （B ）0.68m/s 2 （C ）1.35m/s 2 （D ）1.5m/s 2

18．如图所示，水平面上从B 点往左都是光滑的，从B 点往右都是粗糙的。质量分别为M 和m 的两个小物块甲和乙（可视为质点），在光滑水平面上相距L 以相同的速度同时开始向右运动，它们在进入粗糙区域后最后静止。若它们与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，设静止后两物块间的距离为s ，甲运动的总时间为t 1、乙运动的总时间为t 2，则以下说法中正确的是

（ ）

（A ）若M =m ，则s =L

（B ）无论M 、m 取何值，总是s =0 （C ）若M =m ，则t 1= t 2

（D ）无论M 、m 取何值，总是t 1< t 2

19．如图所示，abcd 是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，长边ad 比短边ab 长得多，导体棒MN 可在ad 、bc 边上无摩擦滑动，且接触良好，导体棒MN 的电阻与线框ab 边的电阻相等。在MN 受到外力作用下，由靠近ab 边向dc 边

匀速滑动的过程中，下列说法中正确的是

（ ）

（A ）MN 两端电压先增大后减小 （B ）MN 上外力的功率先减小后增大

（C ）ab 中的电流先减小后增大 （D ）矩形线框中消耗的电功率先减小后增大

20．两个有界匀强磁场方向均垂直纸面，但方向相反，磁感应

强度均为B ，宽度分别为L 和2L 。有一边长为L 的正方形闭合线圈在外力作用下，向右匀速通过整个磁场，如图所示，用i 表示电路中的感应电流，F 表示外力，F A 表示线框受到的安培力，P Q 表示线圈中的热功率，并以逆时针方向为感应电流正方

向，向右为力的正方向，线圈在图示位置为位移起点，则下列

图像中正确的是 （ ）

四、填空题（共20分，每小题4分。其中第21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。答案写在答题纸中横线上的空白处。）

21（A ）、21（B ）选做一题

21（A ）．设地球的质量为M ，半径为R ，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v 的表达式为

______________；某行星的质量约为地球质量的6

1

，半径约为地球半径的

21，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G ）。

（A ） （B ） （C ）

（D ）

21（B ）．质量分别为60kg 和70kg 的甲、乙两人，分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s 的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg ，则当两人跳离小车后，小车的运动速度大小为______________m/s ，方向与______________（选填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。

22.如图所示，质量m =1kg 、长L =0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用F =5N 的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为______________m ；使它翻下桌子力F 做的功至少为______________J 。

23．如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即

如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为

240W/m 2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W ，太阳能电池板的面积至少要______________m 2。 当风速为6m/s 时，风力发电机的输出功率将变为50W ，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h ；

24.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R 1＝20cm ，由踏脚板带动半径为r 1的大齿盘，通过链条与半径为r 2的后轮齿盘连接，带动半径为R 2＝30cm 的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n =2r/s 的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s 。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。

25.如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN ，现将

一个带电量为+Q 的点电荷放置于板右侧的A 点，并使金属板接地。已知A 点离金属板MN 的距离为d ， C 点在A 点和板MN

之间，AC ⊥MN ，且AC 长恰为2

d

。金属平板与电量为+Q 的点电

荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C 点处的电场强度

E C=______________。

五、实验题（共24分。答案写在答题纸中横线上的空白处或括号内。）

26．（6分）在用单摆测重力加速度的实验中：

（1）实验时必须控制摆角在______________以内，并且要让单摆在______________平面内摆动；

（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出L-T2图线，如图所示，再

利用图线上任意两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得

g=______________。

(3)若该同学测量摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，则以

上述方法算得的g值和真实值相比是______________的（选填“偏大”、“偏

小”或“不变”）。

27．（4分）如图所示是测量磁感应强度B的一种装置。把一个体积很小的

电阻为R、匝数为N、面积为S的测量线圈L放在通电螺线管内待测处，线圈平面与螺线管轴线垂直，将测量线圈跟测量电量的仪器G表串联。当闭合电键K时，G表可测得瞬间流过测量线圈的电量ΔQ，则：

（1）

（多选题）测量磁感应强度B所依据的物理规律是（）（A）法拉第电磁感应定律和焦耳定律

（B）闭合电路欧姆定律和焦耳定律

（C）法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律

（D）法拉第电磁感应定律和楞次定律

（2）用此方法测量通电螺线管内轴线处磁感应强度的表

达式为B=______________。

28．(8分)（1）某同学用电流表和电压表测一节干电

池的电动势和内电阻，实验中连接的实物图如右图所

示（导线上有编号），图中有一根导线连接错误，他

接错的导线是______________（写编号），按他这种

接法在实验时会出现什么情况？

答：_______________________________________。

（2）如果实验时只允许使用一个电表，其他仪器可

以自行选择，请在右边虚线框内画出相应的实验电路

图。

（3）（多选题）第（2）问电路中的电阻可以选择的是：

（）A．最大阻值为20欧的滑动变阻器

B．最大阻值为2000欧的滑动变阻器

C．最大阻值为9999欧的电阻箱

D．阻值分别为20欧和10欧的两个定值电阻

E,r

- + 15 +

3 3 +

0.6

V A

4

1

y

y

29.（6分）如图（a ）所示，为某磁敏电阻在室温下的电阻－磁感应强度特性曲线，测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。

（1）试结合图（a ）简要回答，磁感应强度B 在0～0.2T 和0.4～1.0T 范围内磁敏电阻的阻

值随磁场变化的特点：_______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）某同学想利用磁敏电阻图（a ）所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场，设计电路如图（b ）所示，磁敏电阻与电键、电源和灵敏电流表连接，长直导线与图示电路共面并通以图示电流，请指出本实验装置的错误之处_______________________________________。 若装置调整正确后再进行测量，电路中所用干电池的电动势为1.5V ，不计电池、电流表的内阻，试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B 从0.4T 至1.2T 的变化过程中，通过磁敏电阻的电流强度I A 随磁感应强度B 变化的关系式：______________________。

图（b ）

图（a ）

六．计算题（共50分。答案写在答题纸中指定的题号处。） 30．（10分）如图所示，电池内阻r =1.5Ω，R 1=R 2=R 3=4Ω，R 4=10Ω。 （1）当电键S 1、S 2均断开时，电压表读数为4V ，求电源电动势E ； （2）当电键S 1、S 2均闭合时，两个电表的读数分别为多少？

31.（12分）总质量为70kg 的跳伞运动员从离地1000 m 的直升飞机上跳下，经过2s 拉开绳索开启降落伞，如图所示为运动员跳伞过程中的v -t 图，试根据图象： （1）求t =1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小； （2）估算14s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功； （3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。

32．（14分）如图所示，OAB 是刚性轻质直角三角形支架，边长AB=20cm ，∠OAB=30°；在三角形两锐角处分别固定两个不计大小的小球，A 处小球质量为1kg 。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O 点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB 边恰好水平。求：

（1）B 处小球的质量；

（2）若将装置顺时针转动30°，至少需做多少功； （3）若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度。

33．(14分)如图所示，轮轴大轮半径为3r ，小轮半径为r ，大轮边悬挂质量为m 的重物，小轮边悬挂“日”字型线框，线框质量也为m ，线框竖直边电阻不计，三根横边边长为L ，电阻

4

2

均为R。水平方向匀强磁场的磁感应强度为B，磁场宽度与线框横边间距相同，均为h，轮轴质量和摩擦不计。从静止释放重物，线框一进入磁场就做匀速运动。

（1）判断“日”字型线框最上面的一条边进入磁场时，流经它的电流方向；

（2）求线框进入磁场的速度大小v；

（3）求刚释放重物时，线框上边与磁场下边缘的距离H；

（4）求线框全部通过磁场的过程中产生的热量Q。

h

参考答案

一．单项选择题（每小题2分，共16分）

二．单项选择题（每小题3分，共24分）

三．多项选择题（每小题4分，共16分。错选不得分，漏选得2分）

四．填空题 （每小题4分，共20分）

21(A ．．．．)．．．v ．=．R GM

，．3．/3．．︰．1． （每空格．．．．2．分）．．

21(B)．．．．．．．1.5m/s ．．．．．．，甲．． （每空格．．．．2．分）．． 22．．．．0.4m 1.6J ．．．．．．．． （每空格．．．．2．分）．．

23．1，84 （每空格2分）

24．2.4π=7.54，3:1 （每空格2分）

25．．．（．．1．）等量异种电荷．．．．．．． (2)．．．2940d

kQ

E C （每空格．．．．2．分）．．

五．实验题 (共24分)

26．．．（．．6．分）答案：．．．．．（．1．）．5°．（．1．分），竖直平面（．．．．．．．．1．分）．．

（．2．）．4．π．2．

(．y ．2．-． y ．1．)/(．．．x ．2．-． x ．1．) ．（．2．分．）．

（．3．）．不变．． （．2．分．）．

27．（4分）答案：C 、D （2分）， B =R ΔQ /NS （2分）

28．（8分）答案：（1）4（1分）， 电键断开时电压表仍有示数（2分） （2）设计的电路中能够测量两组或两组以上数据的（3分） （3）C 、D （2分）

29．．．．(6．．分．)．答案：（．．．．1．）磁感应强度．．．．．．B ．在．0．～．0.2T ．．．．，磁敏电阻随磁场非线性增大，．．．．．．．．．．．．．．0.4．．．～．1.0T ．．．．范围内磁敏电阻的阻值随磁场线性增大（．．．．．．．．．．．．．．．．．．2．分）．． （．2．）．磁敏电阻的轴向方向与磁场方向不相同．．．．．．．．．．．．．．．．． （．2．分）．． I ．=．

3000)-(225001.5

B （．

2．分）．．

六．计算题(共50分。)

30.(10分)解答与评分标准：

（1）当电键S 1、S 2均断开时， R 2中的电流I 2=

2

R U

=1A 2分 电源电动势E = I 2(r +R 1+R 2+ R 3) =13.5V 2分

（2）当电键S 1、S 2均闭合时，

画出等效电路图，取出R 总=)

()

(

42

12

1342

12

13R R R R R R R R R R R R +++++=3Ω 1分

I 总=

r

R E

+总=3A ， U 总=r R R E +?总总=9V

1分 求出电压表读数为R 2上的电压U 2=1.5V 1分

流经R 1的电流为I 1=

83

A 1分 流经R 3的电流为I 3=49

A 1分

电流表读数为（I 1+I 3）=8

21

A 1分

31.(12分)解答与评分标准：

（1）从图中可以看出，在t =2 s 内运动员做匀加速运动，其加速度大小为 a =

t t v =2

15m/s 2

=7.5 m/s 2 1分

设此过程中运动员受到的阻力大小为F f ，

根据牛顿第二定律有mg -F f =ma ， 1分 则F f =m (g -a )=70×(10-7.5) N=175N 1分 （2）从图中估算得出运动员在14 s 内下落了25×2×3m=150 m 2分

根据动能定理有mgh -W f =

12

mv 2

2分

所以有W f =mgh -12mv 2=(70×10×150-1

2

×70×62) J≈1.04×105 J 1分

（3）14 s 后运动员做匀速运动的时间为 t ′=

H h -v =10001506

-s=141.67s 2分 运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间

t 总=t +t ′=(14+141.67) s=155.67 s. 2分

32.(14分)解答与评分标准： （1）m A gAO cos30°=m B gBO sin30° 2分

m B =m A cot 230°=3kg 2分

（2）W =m A gAO sin30°- m B gBO （1- cos30°） 2分 =2 3 –3 (J) 2分 （3）在平衡位置，物体的势能最小，动能最大，支架转动的角速度最大

2分

12 m A (ωAO )2+1

2 m B (ωBO )2= m A gAO sin30°- m B gBO （1- cos30°） 2分 ω=13

3

210-?

rad/s =3.93 rad/s 2分

33.(14分)解答与评分标准：

（1）电流方向为自右向左 2分 （2）线框进入磁场就做匀速运动，安培力和重力是同方向的，

线框 T 1=F A +mg ，重物T 2=mg ，T 1= 3T 2； 1分 F A =2mg 1分 BIL =B [Blv /(R +R /2) ]L =2mg 1分 v =3mgR /B 2L 2 1分 (3)未进入磁场前，系统机械能守恒：

3mgH -mgH =(1/2)mv 2+(1/2)m (3v )2 2分 H =5v 2/2g =45m 2gR 2/2B 4L 4 2分

(4) 全部通过磁场过程都是匀速运动，每次都是一条横边切割，电路情况相同，热量来自于安培力做功，F A =2mg 2分

通过磁场线框发生的位移是3h ， 所以Q =6mgh 2分