奉贤区一模物理试卷2014年1月.doc

2014年1月奉贤区高三调研考试
物理试卷

本试卷共8页，满分l50分，考试时间l20分钟。全卷包括六大题，第一、二大题为单项选择题，第三大题为多项选择题，第四大题为填空题，第五大题为实验题，第六大题为计算题。
考生注意：
1．答卷前，务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号。
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、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．用一些曲线来大致描绘电场的分布即电场线，提出这种方法的科学家是（ ）
(A)库仑 (B)法拉第 (C)安培 (D)奥斯特
2．属于静电利用现象的是（ ）
(A) 油罐车上连接地线 (B) 复印机复印文件资料
(C) 屋顶按装避雷针 (D) 印染厂车间保持湿度
3．如图所示为某一弹簧振子做简谐振动的图像，根据图像不能确定的物理量是（ ）
(A) 振动位移 (B)振幅 (C) 频率 (D)回复力
4．一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，轮上质量相等的两个质点a、b的位置如图所示，则偏心轮转动过程中两质点具有大小相等的是（ ）
（A）线速度 （B）向心力 （C）角速度 （D）向心加速度
5．如图所示是一个公路路灯自动控制电路，图中虚线框内M是一只感应元件，虚线框N中是门电路。则（ ）
（A）M为光敏电阻，N为与门电路 （B）M为光敏电阻，N为非门电路
（C）M为热敏电阻，N为非门电路 （D）M为热敏电阻，N为或门电路
6．分子具有与分子间距离有关的势能，这种势能叫做分子势能。则分子势能一定减小的情况是（ ）
(A) 分子力做正功 (B) 分子力做负功 (C) 分子间距离增大时(D) 分子间距离减小时
7．分解一个力时，若已知一个分力的大小和另一个分力的方向，且合力与两个分力的夹角均不为零，则分解结果是（ ）
(A)只有唯一组解 (B)一定有两组解 (C)能有无数组解 (D)可能有两组解
8．一航天器绕地球做匀速圆周运动，若航天器上的一根天线脱落，则天线脱落后将（ ）
（A）向前做平抛运动 （B）向着地球做自由落体运动
（C）向前做匀速直线运动 (D)继续绕地球做匀速圆周运动
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．关于热学现象和规律的说法正确的是（　 　）
（A）任何条件下热量都不会由低温物体传到高温物体
（B）气体被压缩，其内能不一定增加
（C）物体的温度为0℃时，其分子平均动能为零
（D）物体温度升高时，其每个分子的速率都将增大
10．在静止湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球在空中运动后穿过湖水，并陷入湖底淤泥中某一深度处。(不计空气阻力，取竖直向上为正方向)，则最能近似反映小铁球运动过程的速度时间的图像是（　 　）

11．t=0时波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波，振动周期为0.4s。图中能够正确表示t=0.6s时的波形图是（　 　）
12．如图所示为两列不同频率的水波通过相同的小孔所形成的衍射图样，两列波的波长和频率的大小关系是（　　 ）
(A) λA＞λB，fA＞fB (B) λA＜λB，fA＜fB
(C) λA＞λB，fA＜fB (D) λA＜λB，fA＞fB
13．两个点电荷形成电场的电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两个点。忽略重力和空气阻力，则（　 　）
(A)负点电荷的电荷量较大
(B)正检验电荷在P点由静止释放，将沿电场线从P运动到Q
(C)检验电荷在P点处所受的电场力小于在Q点处所受的电场力
(D)负检验电荷由P点移动到Q点，电势能将增加
14．科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°（如图所示的虚线），设该处的地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的最小值为（　 　）
(A) B (B) 2B (C) (D)
15．如图所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其它接触面粗糙，则（　 　）
(A) A与墙面间存在压力 (B) A与墙面间存在静摩擦力
(C) A物块共受4个力作用 (D) B物块共受4个力作用
16．金属铜环用绝缘线悬挂，起初环有一半处于水平且与环面垂直的有界匀强磁场中如图所示。从某时刻开始，线拉力大小大于环重力且均匀减小，则导致此现象出现的原因可能是（ ）
（A）磁感应强度均匀减小 （B）磁感应强度均匀增大
（C）磁感应强度的变化率均匀减小 （D）（俯视）铜环绕线在顺时针匀速转动
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，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体。现用力使活塞缓慢地向上移动。用p、V、E和分别表示封闭气体的压强、体积、内能和气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，图中a、d为双曲线，设环境温度不变。正确反映上述过程的是（ ）

18．如图所示，在外力作用下某质点运动的速度v-时间t图像为正弦曲线，由图可判断（ ）
（A）在0～t1时间内，外力在增大
（B）在t1～t2时间内，外力的功率先增大后减小
（C）在t2～t3时刻，外力在做负功
（D）在t1～t3时间内，外力做的总功为零
19．如图所示A、B是真空中某电场的一条电场线的两点，一带正电粒子仅在电场力作用下以速度vA经过A点沿电场线向B点运动，一段时间后，粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反。则下列说法正确的是（　 　）
(A) vA小于vB
(B) A点的电势一定低于B点的电势
(C) A点的场强可能大于B点的场强，场强方向一定向左
(D) 粒子在A点的电势能大于在B点的电势能大小
20．如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经t时间回到出发点，(取g=10m/s2)，若以地面为零势能点，则下列说法正确的是（ ）
（A）物体回到出发点时动能是60J （B）开始时物体所受恒力F=2mgsinθ
（C）撤去力F时物体的重力势能是45J（D）动能与势能相同的位置在撤去力F之前某位置
四．填空题(共20分，每小题4分。)
21．如图所示是一匀强电场的电场线（未标出方向），电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角。将一个带电荷量为-2×10-8C的电荷从a点移到c点时，电场力做9×10-6J的正功。则a、b间电势差为 v，匀强电场的电场强度大小为 v/m。

22A、22B选做一题
22A．质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为 m/s，方向是 。

22B．质量为m的同步卫星距地面的高度约为地球半径的5倍，已知地球的半径为R，地球自转的周期为T，则同步卫星绕地球转动的线速度为___________，同步卫星受到的万有引力为_______。

23．如图所示，同种介质中两列简谐机械波相对传播，实线表示的波向右传播，虚线表示的波向左传播，在t=0时刻波形如图，两列波已部分相遇。已知虚线波的频率5Hz，则实线波的波速为______m/s；t=0.025s时刻，在x=3m处的质点位移为______m。

24．如图所示电路，电源电动势恒定。当电源内阻忽略不计时，S断开，电流表A1、A2的示数之比1：3，电路消耗的总功率为5.4W；S闭合，电路消耗的总功率为6.6W，则S闭合时，A1和A2的示数之比为__________。当电源内阻r=R1，则S闭合时电路的外功率将_______ S断开时电路的外功率（填“大于”、“可能等于”或“小于”）。

25．如图甲所示，质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L，线圈一半在有界匀强磁场内。t0=0时磁感应强度为B0，而后磁场开始均匀减小，在此过程中线圈仅在磁场力作用下运动，v-t图像如图乙，图中斜向虚线为过0点速度图线的切线（数据已给出），则磁感应强度的变化率为_______，t2时刻回路电功率可能为___________。

五．实验题(共24分)
26．(4分)（多选）如图所示“用DIS研究机械能守恒定律”实验装置。下列步骤正确的是（　 　）
(A)让摆锤自然下垂，调整标尺盘，使其竖直线与摆锤线平行
(B)将摆锤置于释放器内，释放杆进行伸缩调整，使摆锤的系线松弛一点便于摆锤释放
(C)调整光电门的位置，使光电门的接收孔与测量点位于同一水平面内
(D)将释放器先后置于A、B、C点，将光电门置于标尺盘的D点，分别测量释放器内的摆锤由A、B、C三点静止释放摆到D点的势能和动能

27．（6分）如图“利用单摆测重力加速度”的实验示意图。用一个磁性小球代替原先的摆球，为了磁性小球位于最低点时得到磁感应强度测量值最大，则磁传感器应放置在单摆的________。图中磁传感器的引出端A应接到____________。使单摆做小角度摆动，当某次磁感应强度为最大时，开始计数为“1”，连续数得磁感应强度最大值N个，共测得时间为t，则单摆周期的测量值为_________（地磁场和磁传感器的影响可忽略）。

28．(6分) 如图所示“测电源的电动势和内电阻”的实验，接通开关，电压表有读数，电流表示数为零。改变变阻器滑片的位置，电流表也没有反应。用多用表电压档检查电路，把红表笔接到电池的正极，黑表笔分别接触电流表的正极(b点)和负极(c点)，多用表电压档的示数均零；用黑表笔分别接触d点、e点，多用表电压档的示数均和电压表示数相等。检查各接线柱选择均正确且接触良好，则电路中发生故障的原因是______________________。故障排除后，根据测得的数据作出的U－I图像如图所示，由图像得出电源的电动势E=_____V，内电阻r=____Ω。

29．(8分)霍尔效应是电磁基本现象之一，在现代汽车上广泛应用霍尔器件：ABS系统中的速度传感器、汽车速度表等。如图所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足，式中k为霍尔系数，由半导体材料的性质决定，d为薄片的厚度。利用霍尔效应可以测出磁场中某处的磁感应强度B。

(1)为了便于改变电流方向作研究，设计如图所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从P端流入，Q端流出，应将S1掷向_____（填“a”或“b”），S2掷向____（填“c”或“d”）。

（2）已知某半导体薄片厚度d=0.40mm，霍尔系数为1.5×10-3V·m·A-1·T-1，保持待测磁场磁感应强度B不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示。
I(×10-3A)
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
UH(×10-3V)
1.1
1.9
3.4
4.5
6.2
6.8

根据表中数据在给定区域内画出UH—I图线，利用图线求出待测磁场B为_______________T。
（3）(多选)利用上述方法，可以粗略测出磁场的分布。为了更精细测出磁场的分布，可采取的措施有（ ）
(A)选用厚度较薄的半导体薄片
(B)选用厚度较厚的半导体薄片
(C)选用霍尔系数k大的半导体薄片
(D)增大电流强度I

六．计算题(共50分)
30．(10分)如图所示，内壁光滑的圆柱形玻璃缸竖直放置，缸上端有一抽气孔，缸壁正中央有一卡口C，缸内下部被活塞封住一定质量的理想气体。已知起初气体温度为T1，活塞上方的压强达到p0，此时活塞下方气体的体积为V1，活塞上方缸的容积为2.6V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。现将活塞上方的气体缓慢抽出（整个抽气过程中缸内气体温度保持不变），活塞上方抽成真空后密封，然后将下方气体缓慢加热。求：
（1）活塞刚到卡口时下方气体的压强p 2；
（2）当下方气体压强为1.6p0时达到的温度T2。

31．(12分)如图所示，倾角为370的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。在斜面底端正上方有一小球以初速度v0水平抛出，同时小滑块以初速度v=2m/s从斜面的某处沿斜面开始滑动。经过t=0.4s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽。（已知sin370＝0.6，cos370＝0.8，g取10m/s2）求：
（1）小球水平抛出的速度v0为多大？
（2）小滑块开始滑动时距离斜面底端的位置？

32．(14分)如图1所示，足够长的绝缘水平面上在相距L=1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场E，质量m=0.1kg、带电量q=+1×l0-7 C的滑块（视为质点）以v0=4m/s的初速度沿水平面向右进入电场区域，滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。（g取10m/s2）求：
（l）当E=5×106N/C时滑块在水平面上滑行的总距离；
（2）如果滑块不能离开电场区域，电场强度E的取值范围多大；
（3）如果滑块能离开电场区域，试求出电场力对滑块所做的功W与电场力F的函数关系，并在图2上画出功W与电场力F的图像。

33．（14分）如图所示光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，（忽略所有摩擦，重力加速度为g），求：
（1）电阻R中的感应电流方向；
（2）重物匀速下降的速度v；
（3）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；
（4）若将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，若此后金属杆中恰好不产生感应电流，则磁感应强度B怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）。

2014年1月奉贤区高三调研考试物理试卷（参考答案）
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。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
B
D
C
B
A
D
D
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。)
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
B
D
C
C
D
C
D
A
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。)
题号
17
18
19
20
答案
ABD
BD
BC
ACD
四．填空题(共20分，每小题4分。)
21．-200v，5000v/m。 22A． 0.6m/s,向左，22B．，
23．40、2 24．5：9，小于 25．,0或
五．实验题(共24分)
26．(4分)（多选）（AC ）
27.（6分）正下方，数据采集器，
28．(6分) d、c间存在断路，3.0V，2.0Ω
29．(8分) (1) b ,c （2） 图略， 0.11±0.02T (3)AC。
六．计算题(共50分)
30．
解：（1）由题意可知，等温过程

由波义耳定律得：
代入数据

（2）由题意可知，等容过程

由查理定律得：
代入数据得：

31．
解：（1）由题意小球恰好垂直斜面方向落入凹槽可知。

（2）小球落入小滑块上时的位置为

若小滑块开始滑动时是沿斜面向下则，

下滑的位移：
即小滑块开始滑动时距离斜面底端的位置为：

若小滑块开始滑动时是沿斜面向上运动则：
上滑时加速度为
小滑块向上运动的时间
小滑块向上运动的位移
所以：小滑块折返运动的时间
小滑块折返运动的位移
即小滑块开始滑动时距离斜面底端的位置为：

32．
解：（1）电场力的大小为
摩擦力的大小
滑块向右滑动停下的位置为：（动能定理）

所以滑块会折返向左最终滑出电场区域
对于滑块在水平面上滑行的总距离S；（可用动能定理）

（2）有题意得：滑块在水平面上滑行不能折返
即：
并且有动能定理得：
式中
解得
电场强度E的取值范围为
（3）若滑块是折返后离开电场的，则电场力做功为零
即：
若滑块是往前滑出电场的，则有式得
即：

33题
解：（1）电阻R中的感应电流方向为Q-R-F
(2)对金属棒：受力分析如图

式中：
所以：
（3）设电路中产生的总焦耳热为Q,则有能量守恒关系得：
减少的重力势能等于增加的动能和焦耳热Q
即：
所以：电阻R中产生的焦耳热QR为

(4)金属杆中恰好不产生感应电流
即磁通量不变

式中：
又：
则磁感应强度B怎样随时间t变化为

高三物理试题 共8页第12页