上海市敬业中学等五校2014届高三下学期联合教学调研考试物理试题.doc

上海市敬业中学等五校2014届高三下学期联合教学调研考试物理试题

考生注意：
1、本试卷考试时间120分钟，试卷满分150分。
2、答题前，考生务必在试卷和答题纸的规定位置准确填写、填涂学校、姓名、准考证号。
3、考试结束只交答题纸。

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。答案涂写在答题卡上。)

1．恒星是有寿命的，每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程，一颗恒星的寿命取决于它的（ ）
A． 质量 B. 温度 C. 体积 D. 亮度

2．贝克勒尔发现天然放射现象，揭示了( )
A. 原子不可再分 B. 原子的核式结构
C. 原子核还可再分 D. 原子核由质子和中子组成

3．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F＞0表示斥力，F＜0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（ ）
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加

4.两波源在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则( )
A．点的振动始终加强
B．点的振动始终减弱
C．在两波相遇的区域中会产生干涉
D．在两波相遇的区域中不会产生干涉

5．电场线分布如图所示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为已知和，电势分别为和，则( )
A．， B．，
C．， D．，

6．教室两个门都安装有锁，同学早晨到校时，只要打开其中一扇门，同学们就可以进教室．这里的“打开两扇门”和“同学进教室”之间体现了某种逻辑关系，下列门电路中也具有这种逻辑关系的是（ ）
B．
A．
C．
D．
1
A
Z
≥1
A
B
Z
＆
A
B
Z
≥1
A
B
1
Z

7．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（ ）
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大
C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大

8. 如图所示，物块A放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的夹角θ，发现当θ=30o和θ=45o时物块A所受的摩擦力大小恰好相等，则物块A与木板之间的动摩擦因数大小为（ ）
A． B. C. 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。答案涂写在答题卡上。)

9．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A． 奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律
B．牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量
C．法拉第发现了电磁感应现象，总结出了电磁感应定律
D．伽利略通过理想斜面实验，提出了力是维持物体运动状态的原因

10．质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的．两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）．作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：
D
U
O
－U0
r
r1
r2
A．.
U
O
－U0
r
r1
r2
B
U
O
－U0
r
r1
r2
C
U
O
U0
r
r1
r2
式中F0为大于零的常量，负号表示引力．用U表示夸克间的势能，令U0＝F0(r2—r1)，取无穷远为势能零点．下列U－r图示中正确的是（ ）

11．质量均匀的木板，对称地支承于P和Q上，一个物体在木板上从P处运动到Q处，则Q处对板的作用力N随x变化的图线是（ ）

O2图中插入文字
乙
甲
O1图中插入文字
F图中插入文字
12．如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为 圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相等的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向向下移动，移动过程中甲、乙始终保持平衡。设乙对挡板的压力大小为F1，甲对斜面的压力大小为F2，在此过
程中（ ）
（A）F1逐渐增大，F2逐渐增大
（B）F1逐渐减小，F2逐渐减小
（C）F1逐渐减小，F2不变
（D）F1不变，F2逐渐增大

13．人用绳子通过动滑轮拉A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度 v0 匀速地拉绳使物体 A 到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，求 A 物体实际运动的速度是（ ）
A． B． C． D．

R
R
b
a
P
E
A
V
r
2R
14. 如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P从a 端滑到b 端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的读数U先减小，后增大
B．电流表的读数I先增大，后减小
C．电压表读数U与电流表读数I的比值U/I不变
D．电压表读数的变化量ΔU与电流表读数的变化量ΔI的比值ΔU/ΔI不变
15．如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=3.0 m，质量m=1kg的物块从斜面顶端无初速度释放，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，则（ ）
A. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为30W
B. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为36W
C.物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为48W
D. 物块滑到斜面底端时的动能为30J

16．一个“∠”形导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，a是与导轨材料相同、粗细相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在如图所示位置的时刻作为时间的零点，下列物理量随时间变化的图像可能正确的是（ ）
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。答案涂写在答题卡上。)

17. 甲、乙两颗人造地球卫星，质量相等，它们都近似看成作匀速圆周运动，若甲的运动周期比乙小，则 ( )
A．甲距离地面的高度比乙小 B．甲的加速度比乙小
C．甲的角速度比乙小 D．甲的动能比乙大

x/m
y/cm
1
2
3
4
5
0
6
77
97
87
10
v7
18．沿x轴正方向传播的一列简谐横波，波第一次传播到x=10m处时形成如图所示的波形，则（ ）
A. 此时刻x＝3m处质点正沿y轴正方向运动
B. 此时刻x＝6m处质点的速度为零
C. 此时刻x＝8m处质点的已经运动了1/4周期
D. x＝8m处质点的开始振动的方向沿y轴负方向

19. 重为60N的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连，另一端用一条通过定滑轮M的绳子系住，如图所示，绳子一端与直杆AB的夹角为30°，绳子另一端在C点与AB垂直，AC=0.1AB。滑轮与绳重力不计。则（ ）
30°
M
C
A
B
A．绳对B点的拉力是50N
B．绳对C点的拉力是25N
C．轴对定滑轮M的作用力是75N，方向竖直向上
D．轴对定滑轮M的作用力是50N，方向与竖直方向成300角向上

棒
H
环
20．如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高Ｈ，上端套着一个细环。棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大小为kmg(k>1)。断开轻绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计。则（ ）
A．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于棒有往复运动，但总位移向下
B．从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，环相对于地面始终向下运动
C．棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，棒和环都做匀减速运动
D．从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力做的总功为 -

四．填空题(共20分，每小题4分。答案写在答题卡中横线上的空白处或指定位置。)

21．光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为 现象；乙图反映了 现象的光强分布。

22．甲、乙两人在同一点O，分别向竖直墙壁MN水平投掷飞镖，落在墙上时，飞镖A与竖直墙壁夹角为a＝53°，飞镖B与竖直墙壁夹角为b＝37°，两者A、B两点之间相距为d，如图所示。则射出点O离墙壁的水平距离S＝ ；甲、乙两人投出的飞镖水平初速v1、v2的大小之比为v1︰v2＝ 。
23．如图所示电路，R1∶R3＝3∶1，安培表1的示数为1A。在外电路中每移动1C电量电场力做功为6J，在电源内部，把1C电荷从某一极移到另一极，非静电力做功8J，该电路的电源电动势是 V，内电阻是 W．
24．如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为 ；弹簧受到的拉力为______。

25．如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆周AB光滑连接，右端与四分之三圆周CDEF光滑连接，圆心分别为O1和O2。质量为m的过山车从距离环底高为R的A点处，由静止开始下滑，且正好能够通过环顶E点，不计一切摩擦阻力。则过山车在通过C点后的瞬间对环的压力大小为___________，在过环中D点时的加速度大小为___________。

五．实验题.（共24分，答案写在答题卡中横线上的空白处或括号内。）

26.(5 分)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，
(1)某同学操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。
改正其中的错误：

(2)若油酸酒精溶液体积浓度为，一滴溶液的体积为，其形成的油膜面积为，则估测出油酸分子的直径为 m。

27．（6分）（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kW的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆档´1k
d．旋转S使其尖端对准欧姆档´100
e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔 __________________。
根据图示指针位置，此被测电阻的阻值约为___________W。

（2）（多选题）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（ ）
（A）测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量
（B）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
（C）测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
（D）测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

28．（6分） 如图所示，在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中，调节力矩盘使其平衡，弹簧秤的该数为_________N。此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧拉力F4外，主要还受_____力和_____力的作用，如果每个钩码的质量均为0.1kg，盘上各圆的半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取g=10m/s2），则F2的力矩是_______Nm。有同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如例所示，将答案填在下表空格中）

可能原因
检验方法
例
力矩盘面没有调到竖直
用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角。说明力矩盘不竖直。
答

29．（7分）关于做“测电源电动势和内电阻”的实验（1）有同学按图（a）电路进行连接，他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf ，由于其中混进了一根内部断开的导线，所以当他按下开关后，发现两个电表的指针均不偏转，他用多用表的电压档测量bc′ 间的电压，读数约为1.5V（已知电池电动势约为1.5V），根据上述现象可推得，这6根导线中可能哪几根内部是断开的？答：_____________（写导线编号）。
（2）排除故障后，该同学通过改变滑动变阻的电阻，测得了6组U、I的数据，根据第1、2、3、4、5和6组的数据，他在U-I图上标出了这些数据点，并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图（b）所示]，由这一图线，可求得电源的电动势E为________V，内电阻r为________Ω。如果他不利用这一图线，而是利用任意两组U、I数据，那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大？答：________________（写数据组编号） 。
A
a
V
a′
b
b′
c
c′
d
d′
e
f
图（a）
0
0.5
1.0
1.5
0.7
0.9
1.3
I/A
U/V
1.1
1.5
1
2
3
4
5
6
图（b）

六．计算题（共50分）
30.(12分)如图所示，开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，缸内总体积为V0，大气压强为p0，一厚度不计、质量为m的活塞（m＝0.2p0S/g）封住一定量的理想气体，温度为T0时缸内气体体积为0.8V0，先在活塞上缓慢放上质量为2m的砂子，然后将缸内气体温度升高到2T0，求：
(1）初始时缸内气体的压强P1
(2)在活塞上放上质量为2m的砂子时缸内气体的体积V2
(3)最后缸内气体的压强P4

31．（12分）一物体以一定的初速度，沿倾角可在0—90°之间任意调整的木板向上滑动，设它沿木板向上能达到的最大位移为x, 若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角的关系如图所示。g取10m/s2。求：
（1）物体初速度的大小v0。
（2）物体与木板间的动摩擦因数为μ。
（3）当α=60°时，物体达到最高点后，又回到出发点，物体速度将变为多大？

30º
x（m）
α
0
1.25
90º
α

32．（12分）在动摩擦因数m＝0.2的粗糙绝缘足够长的水平滑漕中，长为2L的绝缘轻质细杆两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B，如图为俯视图（槽两侧光滑）。A球的电荷量为＋2q，B球的电荷量为－3q（均可视为质点，也不考虑两者间相互作用的库仑力）。现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内，已知虚线MP恰位于细杆的中垂线，MP和NQ的距离为3L，匀强电场的场强大小为E＝1.2mg/q，方向水平向右。释放带电系统，让A、B从静止开始运动（忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响）。求：
（1）小球B第一次到达电场边界MP所用的时间；
（2）小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小
（3）带电系统运动过程中，B球电势能增加量的最大值。

33． (14分)如图所示，两根光滑水平导轨与一个倾角为的金属框架abcd连接（连接处呈圆弧形）。磁感应强度B跟框架面垂直，框架边ab、cd长均为L，电阻均为2R，框架其余部分电阻不计。有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置，让它以初速度v0冲上框架，在到达最高点的过程中，框架边ab发出的热量为Q. 试求：
（1）金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率。
（2）金属棒MN上升的最大高度。
M
N
b
B
a
c
d
L
v0
b
（3）金属棒MN到达最高点后，在外力作用下匀加速滑到框架边ab处且速度也为v0，则外力随时间的关系式，并讨论外力的方向。

参考答案
1A 2C 3B 4D 5C 6A 7D 8B
9C 10B 11D 12C 13A 14D 15B 16D
17AD 18AC 19AD 20BCD
21、单缝衍射 ; 双缝干涉
22、24d/7、4︰3
23、8V，0.5Ω
24、
25、6mg，g
26、（1）②在量筒中滴入N滴溶液(1分)③在水面上先撒上痱子粉 (1分)
(2) (3分
27．（1）c、a、b、e—2分，30k –1分，（2）A、C—3分
28．各1分 1.9（1.9～2.0均可），重，支持，0.1

可能原因
检验方法
答
转轴摩擦力太大
安装力矩盘后，轻轻转动盘面，如果盘面转动很快停止，说明摩擦太大。
或
力矩盘重心没有在中心
安装力矩盘后，在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面，如果标志始终停留在最低端，说明重心在这个标志和中心之间。
29．（1）bb′、cc′（2分，错选、漏选均不得分）；
（2）1.45（或1.46、1.44）（2分）；0.5（或0.51、0.49）（2分）；2、3（1分）
30、（10分）解（1）p1＝p0＋mg/S＝1.2p0 （2分）
（2）p2S＝p0S＋mg＋2mg，p2＝p0＋3mg/S＝1.6p0 （2分）
等温过程，由p1V0＝p2V2得V2＝0.6V0 （2分）
(3)设温度升高到Tx时活塞上升到卡口，此时V3＝V0,该过程气体做等压过程，
由V2/T0＝V3/Tx 得Tx＝5T0/3 （3分）
由Tx＝5T0/3 < 2 T0，可以判断此后温度升高到2T0的过程为等容过程
则p2/T1＝p3/T2得p3＝1.92p0 （3分）

31、（12分）
（1）（3分）当α=90°时，x=1.25m （1分）
（1分） （1分）
（2）（4分）当α=30°时，x=1.25m（1分）
（1分）
（1分） （ 1分）
（3） 当α=60°时
（1分） （1分）
（1分） （2分）

32．（共12分）
（1）带电系统开始运动后，先向右加速运动；当B进入电场区时，开始做减速运动。设B进入电场前的过程中，系统的加速度为a1，
由牛顿第二定律：2Eq－m2mg＝2ma1 即 a1=g （2分）
B刚进入电场时，由L＝a1t12 可得 （1分）
（2）当A刚滑到右边界时，电场力对系统做功为W1＝2Eq´2L＋（—3Eq´L）＝EqL
摩擦力对系统做功为W2＝—＝—0.8mmgL
W总= EqL—0.8mgL=0.4 mgL 故A球从右端滑出。 （1分）。
设B从静止到刚进入电场的速度为v1， 由＝2a1L 可得v1＝ （1分）
设B进入电场后，系统的加速度为a2，由牛顿第二定律2Eq－3Eq－2mg＝2ma2 a2＝－0.8g （2分）
系统做匀减速运动，设小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小为v2；
由 —=2 a2L 可得 （1分）
（3）当带电系统速度第一次为零，此时A已经到达右边界NQ外，B克服电场力做的功最多，B增加的电势能最多，设此时A离右边界NQ的距离为x
由动能定理：2Eq´2L — 3Eq´（L＋x）—2L+x)=0 （2分）
可得 x=0.1L
所以B电势能增加的最大值DW1＝3Eq´1.1L＝3.3EqL =3.96mgL (2分)

33、（14）解：
（1） 总电阻 (1分)
(1分) (1分)
(1分)
（2） ab棒发热为Q，则cd棒也为Q，MN棒为2Q，根据能量守恒有：
(2分) (2分)
（3）ab棒在外力F（设向下为正方向）的作用下匀加速度运动，则加速度为 (1分)
根据牛顿第二定律，有：
(1分) ； ； (1分)
(1分)
讨论：①当 ，F的方向沿框架向上。(1分)
②当，F的方向沿框架向下。 (1分)