1、徐汇区高三物理 本卷共 8 页 第 1 页 2014 学年第二学期徐汇区学习能力诊断卷 高三年级物理学科 （ 考试时间 120 分钟，满分 150 分 ） 2015 4 1、 答卷前，务必 用钢笔或圆珠笔 在答题 纸 上清楚填写姓名、考号，并用 2B 铅笔在答题 纸 上正确涂写考号。 2、 第 一、第二和第三大题的作答必须用 2B 铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置 ，需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。第四、第五和第六大题的作答必须 用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置 （ 作图可用铅笔 ） 。 3、第 30、 3l、 32、 33 题要求写出必要
2、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 下列粒子流中贯穿本领最强的是 （ A） 射线 （ B） 阴极 射线 （ C） 质子流 （ D） 中子流 2 将检验电荷 q 放在电场中， q 受到的电场力为 F，我们用 qF 来 描述 电 场的强弱。类比于这种分析检验物体在场中受力的方法，我们要描述磁场 的 强弱， 下列表达式中正确的是 （ A） S （ B） LvE （ C） ILF （ D） vLFR23 物体做 匀
3、速圆周 运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量 （ A） 大小相同、方向相同 （ B） 大小相同、方向不同 （ C） 大小不同、方向不同 （ D） 大小不同、方向相同 4 用某单色光照射金属表面，金属表面有光电子飞出。 若 照射光的频率增大，强度减弱 ， 则单位时间内 飞出金属表面的光电子 的 （ A） 能量增大， 数量 增多 （ B） 能量减小， 数量 减少 （ C） 能量增大， 数量 减小 （ D） 能量减小，数 量 增多 5 马 路施工处 警示 灯 是 红色的， 除了 因为 红色光容易引起视觉注意以外， 还因为 红色光比其它 可 见光 传播范围更广，这是由于红色光 （ A）更容易发生
4、衍射 （ B）光子 的 能量大 （ C）更容易发生干涉 （ D）更容易发生光电效应 6 密闭容器内封有一定质量的空气，使该容器 做自由落体运动 ，气体对容器壁的压强 （ A） 为零 （ B） 保持不变 （ C） 减小 （ D） 增大 7 一质子束入射到静止靶核 Al2713 上，产生如下核反应： n+XAl+p 2713 ， p、 n分别为质子和中子，则产生 的 新核 含有质子 和 中子的数目 分别为 （ A） 28 和 15 （ B） 27 和 14 （ C） 15 和 13 （ D） 14 和 13 徐汇区高三物理 本卷共 8 页 第 2 页 8 一列简谐横波沿 x 轴正向 传播， 某时刻
5、的 波形如图所示。 在 波继续传播一个波长的时间内，下列图中能正确描述 x 2m 处的质点受到的回复力与其位移的关系的是 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，一个小球从地面竖直上抛 ， 不计空气阻力，已知小球两次经过一个较低点 A的时间间隔为 TA，两次经过较高点 B的时间间隔为 TB，则 A、 B两点间的距离为 （ A） gTT 2BA )2( （ B） gTT )2( 2B2A （ C） gTT )4( 2B2A （ D） gTT )8( 2B2A 10 一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体 ，在这一过程中 （ A） 分子引力 减小
6、 ，分子斥力减小 （ B） 分子势能减小 （ C） 乙醚的内能不变 （ D） 分子间作用力增大 11 如图，在固定斜面上的一物块受到外力 F 的作用， F 平行于斜面向上。若要 使 物块在斜面上保持静止， F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为 F1 和 F2（ F2 0）。 由此可求出 （ A）物块的质量 （ B）斜面的倾角 （ C） 物块与斜面间的 动 摩擦 因数 （ D） 物块与斜面间的最大静摩擦力 12 如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根 质量为 m、 竖直悬挂的条形磁铁 ， 细绳对磁铁的拉力为 F。若线圈下落过程中， 铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持
7、重合 ，则 下列 图中能正确描述 拉力 F 随时间 t 变化的图像是 13 如图，一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，振幅为 10cm，在波的传播方向上两质点 a、 b 的平衡位置相距 0.7m（小于一个波长） 。 当质点 a 在波峰位置时，质点 b 在 x 轴 上方 与 x 轴相距 5cm的位置 。 则 该 波 波长 （ A） m8.0= 或 m6.5= （ B） 5.6m （ D） 无法确定 F y/cm t y/cm mg O F y/cm t y/cm mg O F y/cm t y/cm mg O （ A） （ B） （ C） （ D） F y/cm t y/cm mg O （ A）
8、 （ B） （ C） （ D） y/cm y/cm F 回复 y/cm 2 2 y/cm y/cm F 回复 y/cm 2 2 y/cm y/cm F 回复 y/cm 2 2 y/cm y/cm F 回复 y/cm 2 2 B A y/cm y/cm x/m y/cm 1 2 3 2 2 N S F F b a O 0.7m x 徐汇区高三物理 本卷共 8 页 第 3 页 a b c d v0 14 如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为 ，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向 a 端移动的情况是 （ A）降低环境温度
9、 （ B）在竖直平面内以 b 点为轴逆时针缓慢转动玻璃管 （ C）保持 角不变，使玻璃管减速上升 （ D）使玻璃管垂直纸面向外做加速运动 15 以不同初速度将两个物体同时竖 直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可以忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的 v-t 图像可能正确的是 16 如图 （ a） ， R 为电阻箱， A 为理想电流表， 电源的电动势为 E，内阻为 r。图 （ b） 为电源的输出功率 P 与 A 示数 I 的关系 图像 ，其中功率 P0 分别对应电流 I1、 I2。 则 （ A） rEII +21（ B） rEII +21（
10、C） rEII =+21（ D） rEII =21三多项选择题 (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 （ a） ，静止在水平地面上的 物体 ，受到水平拉力 F 的作用， F 与 时间 t 的 变化 关系如图 （ b）所示。设物块与地面间的最大静摩擦力 Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等，则 t1 t3 时间内 （ A） t2 时刻 物体 的 加 速度最大 （ B） t2 时刻 摩擦力 的 功率最大 （ C） t3 时刻 物体 的动能最大 （ D） t3 时刻 物体开始 反向运动 18 如
11、图，斜面上有 a、 b、 c、 d 四个点， ab bc cd，从 a 点以初 速度 v0 水平抛出一个小球，它落在斜面上的 b 点，速度方向与斜面之间的夹角为 ；若小球从 a 点以初 速度 2 v0 水平抛出，不计空气阻力，则 小球 （ A）将落 在 bc 之间 （ B）将落在 c 点 （ C）落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于 （ D）落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于 O t v O t v O t v O t v （ A） （ B） （ C） （ D） R E r S （ a） P O I1 I2 I P0 （ b） A （ a） （ b） O F t 2Ffm Ffm t1 t2 t
12、3 F b a 徐汇区高三物理 本卷共 8 页 第 4 页 19 如图（ a）， A、 B为某电场中 沿 x 方向 上的两个点，现将正点电荷 q 从A 点静止释放，仅在电场力作用下 沿 x 轴 方向 运动 一段距离到达 B点，其电势能 EP 随 x 的变化关系如图 （ b） 所示 ，则 （ A） 从 A 到 B， 电势 先逐渐 降低 后逐渐升高 （ B） 从 A 到 B， 电场强度先增大后减小 （ C） 从 A 到 B的 过程中 ， 电荷所受电场力先减小后增大 （ D） 从 A 到 B的 过程中 ， 电场力对电荷先做负功后做正功 20 如图 ，光滑绝缘细管与水平面成 30角，在管的上方 P 点
13、固定一个 正 点电荷 Q， P 点与细管在同一竖直平面内 。 一带电量为 q 的小球 位于 管的顶端 A 点， PA 连线水平 ， qQ。 将小球 由静止开始 释放 ， 小球沿管到达底端 C 点。 已知 B是 AC 中点 ， PB AC， 小球 在 A 处时的加速度为 a。不 考虑小球电荷量对电场的影响 ， 则 （ A） A 点的电势 低 于 B点的电势 （ B） B点的电场强度大小是 A 点的 4 倍 （ C） 小球从 A 到 C 的过程中电势能先 增大 后 减小 （ D） 小球运动到 C 处的加速度为 g a 四填空题 (共 20 分，每小题 4 分 ) 本大题中第 22 题为分叉题，分
14、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。 21 通过右图的实验装置 ， 卢瑟福 建立了 _模型 。实验时，若 将 显微镜分别放在位置 1、 2、 3，则能观察到粒子数量最多的是位置 _。 22A、 22B 选做一题 22A 质量为 M 的物块静止在光滑水平桌面上，质量为 m 的子弹以水平速度 v0 射入物块后，以水平速度 2v0/3 射出。则物块的速度为 _，此过程中损失的机械能为 _。 22B 如图， 某地球卫星在 轨道上运动，每经过时间 t 通过的 轨道 弧长为 l、扫过 的圆心角为 （弧度）。 该卫星的 周期为 _， 地球 的质量为_。 （ 已知引力常量为
15、 G） 23 如图 （ a） 所示 ， 边长为 1m、 电阻为 0.1的 正方形金属框 abcd 水平放置 ， e、 f 分别 为bc、 ad 的 中点 。某时刻起在 abef 区域 内有竖直向下的 磁场 ，其磁感应强度 B1 的大小随时间变化的规律 如图 （ b） 所示， ab 边恰在磁场边缘以外； fecd 区域内 有竖直向上的匀强磁场 ，磁感应强度 B2 0.5T， cd 边恰在磁场边缘以内， 两磁场均有理想边界 。 则 dc 边 中 流过 的感应 电流方向为 _（选填“ d c”或“ c d”， 金属框 受到的安培力大小为 _N。（ 取放射源 金箔 荧光屏 显微镜 1 2 3 C B
16、A 30 P +Q q x （ a） A B （ b） x Ep O 地球 l 卫星 （ b） ) 1 1 B1/T O t/s （ a） d b B1 B2 c a e f 徐汇区高三物理 本卷共 8 页 第 5 页 g 10m/s2） 24 如图， xOy 坐标系 处于一 匀强电场内，将 一 电量为 q 的 点 电荷由 A 点分别 移至 x 轴上的 B点 、 C 点，电场力做功 均 为 W（ W 0） ， 此 电场 的场强方向为 _。 若在恒定外力作用下使电荷沿 AB 做直线运动， A 点坐标 为 （ d， d）， ABC 60 ， 则 此外力的最小值 为 _。 25 如图 ， 轻质 圆球
17、 D 置于 物块 A、 B、 C 之间， 斜块 A 可在水平面上滑动， 斜块 B可在固定的竖直槽 E 内 上下滑动，矩形块 C 竖直固定在地面上。斜块 A、 B 的倾角分别为 、 ， 不计一切摩擦 。 若 用 水平力 F推 斜块 A， 整个装置仍处于静止状态， 则球 D 对物块 C 的作用力 F与F 的比值大小为 _；若 推动斜块 A 以 大小为 v 的恒定速度 向右运动，则推动过程中，斜块 B的速度大小为 _。 五实验题（共 24 分） 26 （ 4 分） 上海 某校 科技研究小组在操场上进行课外探究实验，如图所示，把一条 约 10m 长电线两端连在一个灵敏电流 计 两个接线柱上，形成闭合回
18、路，甲 、 乙两位同学迅速摇动这条电线 。 （ 1） 你认为甲、乙两位同学沿 _方向站立，灵敏电流 计 指针偏转更明显（填 “ 东西 ” 或 “ 南北 ” ） ； （ 2） 若 电线经过最低点时的速度方向 垂直纸面向外， 则甲乙两端 ， 电势较高的是 _端 。 27 （ 6 分） （ 1）如图所示的四个图反映 “ 用油膜法估测分 子的大小 ” 实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 _（ 用符号表示 ） （ 2） 用“油膜法”来粗略估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：_。 （ 3）（ 单 选） 某 同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现 计算结果 比实际值 偏大，可
19、能是由于 （ ） （ A） 油酸未完全散开 （ B） 油酸溶液浓度低于实际值 （ C） 计算油膜面积时， 将 所有不足一格的方格 计为一格 （ D） 求每滴溶液体积时， 1mL 的溶液的滴数多记了 10 滴 28 （ 6 分） 一实验小组用某种导电材料制作成电阻较小 （约小于 3） 的元件 Z，并通过实验研究该元件中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律 。 （ 1）该小组连成的实物电路如图 （ a） 所示，其中有两处错误，请在错误的连线上打 “”，并在原图上用笔画出正确的连线 。 C D B A F E y O x A B C 灵敏电流计 a b c d 徐汇区高三物理 本卷共 8 页
20、 第 6 页 （ 2）在实验中应选用的滑动变阻器是 _。 （ A） 滑动变阻器 R1 （ 0 5 额定电流 5A） （ B） 滑动变阻器 R2 （ 0 20 额定 电流 5A） （ C） 滑动变阻器 R3 （ 0 100 额定电流 2A） （ 3） 图（ b）中的点为实验测得的 元件 Z 中的电流与电压 值 ，请将 点连接成图线。 （ 4）把元件 Z 接入如图 （ c） 所示的电路中，当电阻 R 的阻值为 2 时，电流表的读数为 1.25A；当电阻 R 的阻值为 3.6 时，电流表的读数为 0.8A。 结合图线， 可 求出电池的电动势 E 为 _V，内阻 r 为_。 29 （ 8 分） 甲实验
21、小组 利用 图（ a） 装置 探 究 机械能守恒 定律 。 将 小 钢球从轨 道的不同高度 h 处静止释放， 斜槽 轨道水平末端离 落点 的高度为H， 钢球的落点距轨道末端的水平距离为 s。 （ g 取 10m/s2） （ 1） 若轨道完全光滑， s2 与 h 的理论关系应满足 s2 _（ 用H、 h 表示 ）。 a b P V A Z （ a） （ b） 2.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 2.5 1.5 1.0 0. 5 O U/V I/A E r A S Z R （ c） h H s A （ a） O x/ m y/ m 0.50 1.00 0.50 1.00 C （
22、 c） 0 h/10-1m s2/10-1m2 （ b） 徐汇区高三物理 本卷共 8 页 第 7 页 （ 2） 图（ b）中图线 为 根据实验测量结果， 描点 作出 的 s2 h关系图 线 ； 图线 为 根据 理论计算得到的 s2 h关系图线 。 对比实验结果 ， 发现 自同一高度静止释放的钢球， 实际 水平抛出的速率_（选 填 “ 小于 ” 或 “ 大于 ” ） 理论值 。 造成 这种 偏差的可能原因是 _。 乙实验 小组 利 用 同样的装置 “ 通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒 ” 。 将 质量为 0.1kg 的小 钢 球 A 由斜槽某位置静止释放 ，由频闪照相 得到如图 （ c）
23、所示的小球位置示意图 ， O 点为小球的水平抛出点。 （ 3） 根据 小球位置示意图 可以判断 闪光间隔 为 _s。 （ 4）以 O 点为零势能 点 ，小球 A 在 O 点的 机械能为 _J；小球 A 在 C 点时的 重力势能为_ J，动能为 _J， 机械能为 _J。 六 计 算题 （共 50 分 ） 30 （ 10 分） 如图 ， 在水平 固定 放置的气缸内，用不漏气的轻质活塞封闭有一定量的理想 气体， 开有小孔的薄隔板将气体分为 A、 B 两部分。 活塞的 横截面积为 S， 与气缸壁之间无摩擦 。 初始时 A、 B两部分容积相同 ，温度为 T，大气压强为 p0。 （ 1）加热气体，使 A、
24、 B两部分体积之比达到 1 2，求此时的温度 T ； （ 2） 将气体温度加热至 2T，然后在活塞上施加一向左的水平恒力 F 5p0S，推动 活塞， 直至 最终达到 平衡 ， 推动活塞过程中温度始终维持 2T 不变， 求 最终 气体压强 p。 31 （ 12 分） 如图 （ a） ，木板 OA 可绕轴 O 在竖直平面内转动，木板上有一质量为 m 1kg 的 物块 ， 始终 受到 平行于斜面、大小为 8N 的 力 F 的 作用 。改变木板倾角，在不同倾角时，物块会产生不同的加速度 a， 如图 （ b） 所示 为加速度 a 与斜面倾角的关系图线。 已知 物块与木板间的动摩擦因数为 0.2，假定物块
25、与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力。 求： （ g 取 10m/s2， sin37 0.6， cos37 0.8） （ 1）图线 与纵坐标交点 ao 的大小； （ 2）图线与 轴 重合区间 为 1， 2，木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方？在斜面倾角处于 1 和 2 之间时，物块的运动状态如何？ （ 3）如果木板长 L 2m，倾角为 37，物块在 F 的作用下由 O 点开始运动，为保证物块不冲出木板顶端，力 F 最多作用多长时间？ A B 活塞 F O （ a） A O a/ms-2 （ b） 1 2 a0 徐汇区高三物理 本卷共 8 页 第 8 页 32（ 13 分） 如图 ， 空间
26、有 一 竖直向下沿 x 轴 方向的 静电场， 电场 的 场强 大小按 Ekx 分布（ x 是轴上某点到 O 点的距离 ） ， qLmgk 3= 。 x 轴上 ， 有一长为 L 的绝缘细线连接 A、 B 两个 小球 ， 两球 质量均为 m， B 球带负电， 带电量为 q， A 球距 O点的距离为 L。 两球 现处于 静止 状态， 不计两球之间的静电力作用。 （ 1）求 A 球的带电量 qA； （ 2） 将 A、 B间细线剪断， 描述 B球的运动情况 ，并分析说明理由 ； （ 3）剪断细线后，求 B球的 最大速度 mv 。 33 （ 15 分） 如图（ a），水平地面上固定一倾角为 37的斜面，一
27、宽为 l 0.43m 的有界匀强磁场垂直与斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一正方形金属线框 abcd，线框沿斜面下滑时， ab、 cd 边始终与磁场 边界保持平行。以地面为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能 E 与位移 s 之间的关系如图（ b）所示，图中 、 均为直线段。已知线框的质量为 m 0.1kg，电阻为 R 0.06。（ sin37 0.6， cos37 0.8， 重力加速度 g取 10m/s2） 求： （ 1）线框与斜面间的动摩擦因数 ； （ 2） ab 边 刚进入磁场 时，线框的速度 v1； （ 3） 线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间 t； （ 4）线框穿越磁场的过程中，线框中产生的 最大电功率 Pm； b (a) (b) 37 l B a b c d 0.900 0 0.756 0.666 0.36 E/J s/m O B A q L L x
