1、1 / 7 青浦区 2013学年度第一学期摸底考试 高三物理试卷 （ 2014年 1月） 试卷说明： 1本试卷考试时间 120 分钟，满分 150 分。本试卷共有 8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。） 1十七 世纪意大利科学家伽利略 在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面
2、实验，其中应用的物理思想方法属于 A 等效替代 B 实验归纳 C 理想实验 D 控制变量 2一物体受到三个共点力 F1、 F2、 F3 共同作用，其力的矢量关系如图所示，则它们的合力大小是 A 2F1 B 2F2 C 2F3 D 0 3 自 1957 年前苏联第一颗人造卫星上天后，迄今 人类向太空发射的航天器已经超过4000 枚 。 它们进入轨道后，有的因失去时效而报废，有的因出现故障而失灵，但都仍旧在太空漫游，形成了大量的太空垃圾 。 在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩张 ， 使一些 原本 在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围， 从 而开始向地面下落。大部分太空垃圾在落地前已经燃
3、烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾则会落到地面上，对人类造成危害。太空垃圾下落的原因是 A大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落 B太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小，根据牛顿第 二运动定律，向心加速度不断增大，由此导致下落 C太空垃圾在大气阻力作用下速度减小，做圆运动所需的向心力将小于实际的万有引力，过大的万有引力将垃圾拉向了地面 D太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力，这种压力差将它推向地面 4如图所示是物体在某段运动过程中的 v t 图象，在 t1 和 t2 时刻的瞬时速度分别为 v1和 v2，则时间由 t1 到 t2 的过程中 ，物体的 A加速度增大 B加速度不断减
4、小 C平均速度 v v1 v22 D平均速度 vv1 v22 5在等边三角形的三个顶点 a、 b、 c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过 c 点 的 导 线 所 受 安 培 力 的 方 向 F1 F2 F3 2 / 7 A与 ab 边平行，竖直向上 B与 ab 边平行，竖直向下 C与 ab 边垂直，指向左边 D与 ab 边垂直，指向右边 P.F. Productions 后期制作 6 如图所示，一定质量的空气被活塞封闭在竖直放置的导热气缸内，活塞的质量不可忽略，能使被封闭气体压强变大的方法是 A环境温度升高 B气缸向上加速运动 C气缸自由下落 D将气
5、缸开口向下放置 7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 8 匀速上升的升降机顶部悬挂有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球。若升降机突然停止，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中 A 速度逐渐减小 B 速度先增大后减小 C 加速度先减小后增大 D 加速度 逐渐减小 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 一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是 1.2 m，那么它在第三段时间内位移是 A 1.2 m B 3.6 m C 6.0 m D 10.8 m
6、10如图所示 ， 轻杆 BC 一端用绞链 B固定于墙上 ， 另一端 C 用轻绳系一重物 D。另有一 轻绳一端系于 C 点 ， 另一端跨过固定在墙上的定滑轮 A。 若用力 T 将重物缓慢向上移动 ， 分析绳的拉力 T、 轻 杆所受的压力 N 的变化情况 ，正确的是 A T 和 N 都变大 B T 和 N 都不变 C T 不变， N 变大 D T 减小， N 不变 11 如图所示，位于介质 和 分界面上的波源 S，产生两列分别沿 x 轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为 f1、 f2 和 v1、 v2，则 A f1 2f2 v1 v2 B f1 f2 v1 2v2
7、C f1 f2 v1 0.5v2 D f1 0.5f2 v1 v2 12 如图所示，电源电动势 E 3.2 V，电 阻 R 30 ，小灯泡 L 的额定电压 UL 3.0 V，额定功率 PL 4.5 W。 当开关 S 接 1 时，电压表的读数为 3 V，则当开关 S 接 2 时， 小 灯泡L 的发光情况是 A D +5V B 1 +5V 1 +5V C 1 +5V 1 3 / 7 A很暗，甚至不亮 B正常发光 C比正常发光略亮 D有可能被烧坏 13一定质量的理想气体经历了 A B C 的三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p-t 图如图所示， A、 B、 C 三个状态时气体的体积分别为 VA、V
8、B 、 VC 。则通过图像可以判断它们的大小关系是 A VA VB VC B VA VB VC C VA VB VC D VA VB VC 14 2007 年 4 月， 欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为 “ 格利斯 581 c”。 该行星的质量是地球的 5 倍，直径是地球的 1.5 倍 。 设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为 Ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为 Ek2。 则 Ek1 / Ek2 为 A 0.13 B 0.3 C 3.33 D 7.5 15在静电场中，将一正电荷从 a 点移到 b 点，电场力做
9、了负功，则 A b 点的电场强度一定比 a 点大 B电场线方向一定从 b 指向 a C b 点的电势一定比 a 点高 D该电荷的动能一定减小 16在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场 B1中，线框平面与磁场垂直 。 圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒 ab，导体棒与导轨接触良好 。 导体棒处于另一匀强磁场 B2 中， 该磁场的 磁感应强度恒 定 ， 方向垂直导轨平面向下，如图甲所示。磁感应强度 B1 随时间 t 的变化关系如图乙所示。 0 1.0s 内磁场方向垂直线框平面向下。若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体棒所受的静摩擦力 f 随时间变
10、化的图象是图 丙 中的 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。） 17 如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面 H 处，将球以速度 v 沿垂直球网 的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为 L，重力加速度取 g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是 丙 1 2 3 4 5 6 t/s 0 f D f C 1 2 3 4 5 6 t/s 0 1 2 3 4 5 6 t/s 0 f A 1 2 3 4 5 6 t/s 0 f B B2 B1 甲 a
11、 b 1 2 3 4 5 6 t/s 0 B1 乙 p(pa) O t（ ） A B C 4 / 7 A球的速度 v 等于 L g2H B球从击出至落地所用时间为 2Hg C球从击球点至落地点的位移等于 L D球从击球点至落地点的位移与球的质量有关 18在如图 (a)所示的电路中， R1 为定值电阻 ,R2 为滑动变阻器。闭合电键 S，将滑动变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中 电流变化的完整过程图线如图 (b)所示。则 A图线甲是电压表 V2 示数随电流变化的图线 B电源内电阻的阻值为 10 C电源的最大输出功率为 3.6W D 滑动变阻器 R2 的最大功率为
12、0.9W 19如图所示， 闭合的矩 形 导体 线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动，沿 着 OO方向观 察，线圈沿逆时针方向转动 。 已知匀强磁场的磁感 强 度为 B，线圈匝数为 n， ab 边 的边 长为 l1， ad 边 的边 长为 l2， 线圈 总 电阻为 R，转 动的角速度为 ，则当线圈转至图示位置时 A 线圈中感应电流的方向为 abcda B 线圈中的感应 电动势 为 2nBl2 C 穿过线圈磁通量 随时间 的变化率 最大 D 线圈 ad 边所受安培力的大小为 n2B2l1l22R 20有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析
13、和判断 。 例如，从解的物理量单位 、 解随某些已知量变化的趋势 、 解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判 断解的合理性或正确性 。 举例如下：如图所示，质量为 M、倾角为 的滑块 A 放于水平地面上，把质量为 m 的滑块 B 放在 A 的斜面上 。 忽略一切摩擦，有人求得 B 相对地面的加速度 a M mM msin 2 gsin ，式中 g 为重力加速度 。 对于上述解，某同学分析了等号右侧量的单位，没发现问题 。 他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是 “解可能是对的 ”。 其中 正确的应该是 A当 0时，该解给出 a
14、0，这符合常识，说明该解可能是对的 B当 90时，该解给出 a g，这符合实验结论，说明该解可能是对的 C当 M m 时，该解给出 a gsin ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的 D当 m M 时，该解给出 a gsin ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的 四、 填空题 （ 共 20 分，每小题 4 分。 ) 21当分子力表现为斥力时，分子力总是随着分子间距离的减小而 _；当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距离的增大而 _。 22雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场大到一定程度，空气被击穿形成的火花放电。假设两带电的云团某一时刻相距 600 m 发生闪电，两云团间的
15、电场可视作场强为 2 106 N/C 的匀强电场。则此时两云团间的电势差为 _V。 若这次闪电通过a b c d B O O （ a） （ b） U/v 0 0.2 0.4 0.6 2 6 4 I /A 甲 乙 V2 V1 P R1 R2 A S 5 / 7 的电量为 20C，则释放的 电 能为 _J（设闪电的火花路径为直线）。 23 汽车发动机的功率为 60 kW，若汽车总质量为 5103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为 5103 N， 则 汽车所能达到的最大速度 为 _m/s； 若汽车以 0.5 m/s2 的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持 的 时间 为_s。 24
16、 如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比 t1t2=_；两次小球落到斜面上时动能之比 EK1 EK2=_。 25 如图所示 ，在水平面内有两条光滑平行金属轨道MN、 PQ，轨道上静止放着两根质量均为 m 可自由运动的导体棒 ab 和 cd。在回路的正上方有一个质量为 M 的条形磁铁，磁铁的重心距轨道平面高为 h。 由静止 释放磁铁，当磁铁的重心 经过 轨道平面时，磁铁的速度为 v，导体棒 ab 的动能为EK，此过程中，磁场力对磁铁所做的功 _；导体棒中产生的总热量是 _。 五、实验题 （ 4 小题，共 24分。） 26 （
17、5 分） 如图所示是运用 DIS 测定木块在水平桌面上滑动时加速度大小的实验图象。 （ 1） 根据图象可求出 木块 的加速度大小为 a =_ m/s2； （ 2）（多选题）此实验过程中，还可以测得的物理量是 A 木块的位移 B 木块与桌面的动摩擦因数 C 木块的平均速度 D 木块克服桌面摩擦力做的功 27 （ 6 分） 某小组同学利用如图（ a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系。他们在试管中封闭了一定质量的气体，将压强传感器和温度传感器的压敏元件和热敏元件伸入到试管内部，通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度。 （ 1）实验中，他们把试管浸在烧杯的冷水中，通过在烧杯中逐次
18、加入热水来改变试管内气体的温度，每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值，最 后得到一组气体的压强和温度的数值。上述操作中错误的是 _； （ 2）采取了正确的操作后，他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的 p-t 图像分别如图（ b）中的 1 、 2 、 3 所示，其 中 p1 为已知量 ， 则 图线 1 的函数表达式为 _； （ 3）图（ c）中可能符合上述气体变化过程的图像是 （ ） v0 p/Pa t/ 1 -273 P1 2 3 0 （ b）p V 0 1 2 3 V T 0 1 2 3 V T 0 1 2 3 p V 0 1 2 3 A B C D
19、 （ c）温度传感器 压强传感器 试管 热敏元件 （ a） 6 / 7 t/s 0 2 4 6 v/ms-1 （ b） 1 2 3 4 5 t/s F/N 0 2 4 6 （ a） 2 4 6 8 12 10 28 （ 6 分） 用单摆测定重力加速度的实验中： （ 1） （多选题） 应选用下列器材中的 A 半径 1cm 的木球 B 半径 1cm 的实心钢球 C 1m 左右的细线 D 30cm 左右的细线 E 秒表、三角板、米尺 （ 2）若在某次实验中，测得细线的长度为 l、摆球直径为 D、单摆完成 N 次全振动的时间为 t，则利用上述量求重力加速度 g 的表达式为 _。 29 （ 7 分） 某
20、同学对实验室的一个多用电表中的电池 进行更换时，发现里面除了一节1.5V 的干电池外，还有一个方形的层叠电池。 为了测定 层叠 电池的电动势和内电阻，实验室中 提供 如 下器材： A电流表 A1（ 满 偏电流 10mA，内阻 10） ； B电流表 A2（ 0 0.6 3A，内阻未知） ； C滑动变阻器 R0（ 0 100， 1.0A） ； D定值电阻 R（阻值 990） ； E开关 S 与导线若干 。 （ 1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图 甲 所示的电路，请你按照电路图在图 乙中 完成实物连线。 （ 2）该同学根据上述设计的实验电路测出 多组 数据 ， 绘出 如 图 丙所示的 I1-I
21、2 图线（ I1为电流表 A1 的示数， I2 为电流表 A2 的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势 E_V，内阻 r=_。 （保留两位有效数字） 六、 计算题 （ 共 50 分） 30（ 12 分）一物块在粗糙 水平面 上， 受到的水平 拉力F 随时间 t 变化如图（ a）所示，速度 v 随时间 t 变化如图（ b）所示 （ g=10m/s2） 。求： （ 1） 1 秒末物块所受摩擦力 f 的大小。 （ 2） 物块质量 m。 （ 3） 物块与 水平 面间的动摩擦因 数 。 图甲 A2 A1 S E R R0 I1/mA I2/A 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 2.0 4.
22、0 6.0 8.0 10.0 图丙 图乙 S A1 A2 R0 R 7 / 7 31（ 10 分） 如图所示为内径均匀的 U 形管 ， 其内部盛有水 银 ， 封闭端内的空气柱长l=12cm， 两侧水银面的高度差为 h=2cm。 已知大气压强为 p0=75cmHg。现从开口端缓缓的加入水银，直到两侧水银面处在同一高度。则 （ 1）此时 封闭端内的空气柱长 为多少？ （ 2）从开口端加入的水银总共有多长？ P.F. Productions 后期制作 32（ 12 分）如图所示， 光滑的直角细杆 AOB 固定在竖直平面内， OA 杆水平， OB 杆竖直。有两个质量 相等均 为 0.3 kg 的小球
23、a 与 b 分别穿在 OA、 OB 杆上，两球用一轻绳连接 ，轻绳长 L 25 cm。两球在水平拉力 F 作用下 目前 处于 静止状态，绳与 OB 杆的夹角 53（ sin37 0.6， cos37 0.8， sin53 0.8， cos53 0.6） ， 求： （ 1）此时细绳对小球 b 的拉力大小，水平拉力 F 的大小； （ 2）现突然撤去拉力 F，两球从静止开始运动，设 OB 杆足够长，运动过程中细绳始终绷紧，则当 37时，小球 b 的速度大小。 33 （ 16 分） 如图所示，足够长的 U 型金属框架放置在绝缘斜面上，斜面倾角 30，框架的宽度 L 1.0m、质量 M=1.0kg。导体
24、棒 ab 垂直放在框架上，且可 以无摩擦的运动。设不同质量的导体棒 ab 放置时，框架与斜面间的最大静摩擦力均为 Fmax=7N。导体棒 ab电阻 R 0.02，其余电阻一切不计。边界相距 d 的两个范围足够大的磁场 、 ，方向相反且均垂直于金属框架，磁感应强度均为 B=0.2T。导体棒 ab 从静止开始释放沿框架向下运动，当导体棒运动到即将离开 区域时，框架与斜面间摩擦力第一次达到最大值；导体棒 ab 继续运动，当它刚刚进入 区域时，框架与斜面间摩擦力第二次达到最大值。求： （ 1）磁场 、 边界间的距离 d； （ 2）欲使框架一直静止不动，导体棒 ab 的质量应该满足的条 件。 b d a
25、 300 h l B A O b a F 8 / 7 青浦区 2013学年度第一学期摸底考试 高三物理答案 （ 2014年 1月） 一、 单项选择题 （每小题 2 分，共 16 分，每小题只有一个正确选项。） 1 2 3 4 5 6 7 8 C A C B C B A A 二 、 单项选择题 （每小题 3 分，共 24 分，每小题只有一个正确选项。） 9 10 11 12 13 14 15 16 C D B A D C C D 三、多选题 （每小题 4 分，共 16 分。 每小题 至少 有 两 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
26、18 19 20 AB AD CD ABC 四、填空题 （每小题 4 分，共 20 分。） ， 21 增大 ； 增大 22 1.2109 ； 2.41010 23 12 ； 16 24 1 2 ； 1 2 25 Mv2/2 Mgh ； Mgh Mv2/22 EK 五、实验题 （ 4 小题，共 24 分。） 26 （ 1） a =1.4 1.5 之间均可 （ 2 分） （ 2） ABC （ 3 分） 27 （ 1） 加入热水后就立即记录压强和温度的数值 （ 2 分） （ 2） p = p1273 (t+273) （ 2 分） （ 3） B （ 2 分） 28 （ 1） BCE （ 4 分） （
27、2） 42N2(l+D2 )t2 （ 2 分） 29 （ 1） （连线画在右边图上） （ 3 分） （ 2） 9.1（ 0.1） ， （ 2 分） 10 （ 2 分） P.F. Productions 后期制作 六、计算题 （ 4 小题，共 50 分。） 30（ 12 分 ） （ 1） 0 2s 内物体处于静止状态，所以 f=4N。 （ 3 分） （ 2） 4s 后，物体作匀速直线运动，此时拉力 F 等于滑动摩擦力 f0， 即 f0=8N。 （ 2 分） 由（ b）图得 2 4s 内物体的加速度 图乙 S A1 A2 R0 R 9 / 7 a= v t = 4-04-2 m/s2=2 m/s2
28、 （ 2 分） 由（ a）图得 2 4s 内物体所受拉力为 F=12N （ 1 分） 根据牛顿第二定律 F-f0=ma 解得 m=2kg （ 2 分） （ 3）根据 f0=N=mg 解得 =0.4 （ 2 分） 31 （ 10 分） （ 1）由玻意耳定律 p1V1=p2V2 （ p0-gh） lS=p0lS （ 2 分） （ 75-2） 12S=75lS l=11.68cm （ 2 分） （ 2）封闭端增加的水银长 l l （ 2 分） 开口端增加的水银长 h l l （ 2 分） 所以，加入的水银总长为 h= h 2（ l l） =2+2（ 12 11.68） cm=2.64cm （ 2 分
29、 ） 32 （ 12 分） （ 1）以小球 b 为研究对象，设绳子拉力为 T，由小球 b 受力平衡得 T mbg/cos53 5N （ 2 分） 对小球 a 和小球 b 整体考虑，拉力 F 等于 OB 杆对 b 球的弹力 （ 1 分） 所以 F mbg tan53 4N （ 2 分） （ 2） 对小球 a 和 b 整体用机械能守恒定律，有 mbg（ L cos37 L cos53） 12 mbvb2 12 mava2 （ 3 分） 同时， 小球 a 和 b 的速度满足 vbcos37 va sin37 （ 2 分） 两式联立，解得 vb 0.6m/s （ 2 分） 33 （ 16 分） （ 1
30、）导体棒即将离开 时，金属框受到的安培力沿斜面 向下，对金属框由平衡条件得 fmax = Mgsin300 + FA1max （ 1 分） 求得 ： FA1max =2N （ 1 分 ） 导体棒受安培力： FA1max = B2L2v1R =2N （ 1 分） 求得： v1 = 1m/s （ 1 分） 导体棒刚进入 时，金属框受到的安培力沿斜面向上，对金属框由平衡条件得 fmax = FA2max Mgsin300 （ 1 分） 求得 ： FA2max =12N （ 1 分 ） 导体棒受安培力： FA2max = B2L2v2R = 12N （ 1 分） 10 / 7 求得： v2 = 6m/
31、s （ 1 分） 导体棒在两磁场边界之间运动时， mgsin300 = ma， 求得 ： a = 5m/s2 （ 1 分 ） d= v22 v122a = 3.5m （ 1 分 ） （ 2） 导体棒离开 之前 ， 速度至少 要达到 v1 = 1m/s。设此时在磁场 中已经达到最大速度做匀速运动，由平衡条件得： m1gsin300 = FA1max （ 2 分） 求得： m1=0.4kg （ 1 分） 欲使金属框架不动，导体棒刚进入 后电流不再增大，做匀速运动。由平衡条件得： M2gsin300 = FA2max （ 1 分 ） 求得： m2=2.4kg （ 1 分 ） 即导体棒的质量应为： 0.4kg m 2.4kg （ 1 分 ）
