徐汇区一模物理试卷2014年1月.doc

2013学年第一学期徐汇区高三年级物理学科
学 习 能 力 诊 断 卷
（考试时间120分钟，满分150分） 2014．1
1．答第Ⅰ卷前，考生务必在答题卷上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、考号，并用2B铅笔在答题卷上正确涂写考号。
2．第Ⅰ卷(1—20题) 由机器阅卷。考生应将在答题卷上的代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。注意试题题号和答题卷题号一一对应，不能错位。答案需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。
第 Ⅰ 卷（68分）
一．单项选择题(共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项)
1．物理学中，运动合成、力的分解、平均速度这三者所体现的共同的科学思维方法是（ 　　）
（A）比值定义 （B）控制变量 （C）等效替代 （D）理想模型
2．下列物理规律中不能直接通过实验进行验证的是（ 　　）
（A）牛顿第一定律 （B）机械能守恒定律
（C）欧姆定律 （D）玻意耳定律
3．下列关系式中正确的是（ 　　）
（A）室外气温：－2℃＜－5℃ （B）重力对某物体做功：－2J＜－12J
（C）物体的重力势能：－2 J＜－12J （D）电场中某点的电势：－2V＜－5V
x
O
1
2
3
4
t/s
4．一质点做简谐运动，其振动图线如图所示。由图可知，在t＝4s时，质点的（ ）
（A）速度为正的最大值，加速度为零
（B）速度为负的最大值，加速度为零
（C）速度为零，加速度为正的最大值
v
（D）速度为零，加速度为负的最大值
5．如图，光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，下列物理量中数值将减小的是（ ）
（A）周期 （B）线速度 （C）角速度 （D）向心加速度
6．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直到不再靠近，在此过程中（　　）
（A）分子力大小先增大，后一直减小 （B）分子力始终做正功
（C）分子动能先减小，后增大 （D）分子势能先减小，后增大
7．物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（　　 ）
F
F
F
F

（A） （B） （C） （D）
M
a
b
左
右
N
8．在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部。当变阻器的滑动头向右移动时，两环的运动情况是 （ ）
（A）一起向左移动 （B）一起向右移动
（C）互相靠近 （D）互相离开
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．静电力常量k的单位，若用国际单位制（SI）中的基本单位可表示为（　　 ）
（A） （B） （C） （D）
太阳
水星
金星
v
10．如果把水星和金星绕太阳的轨道视为圆周，从水星与金星在一条直线上开始计时，若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为θ1、θ2（均为锐角），则由此条件可求得水星和金星（ ）
（A）质量之比 （B）绕太阳的动能之比
（C）到太阳的距离之比 （D）受到的太阳引力之比
A
B
F
D
C
O
E
车窗
11．如图，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向运动。t＝0时汽车由静止开始匀加速启动，在tl、t2两个时刻，看到雨滴的运动方向分别沿OB、OF方向，F为AB中点。已知雨滴下落时做匀速直线运动，则tl︰t2为（ ）
（A）1︰2 （B）1︰
（C）1︰ （D）1︰（－1）
R
5V
1
M
R0
θ
A
12．如图是简易散热排风示意电路，M为排风扇，R0是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R是可变电阻，则（ ）
（A）环境温度升高时，排风扇两端电压减小
（B）环境温度升高时，A点电势升高
（C）R阻值调大时，A点电势降低
（D）R阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高
N
vN
vM
M
13．如图，一质点在一恒力作用下做曲线运动，从M点运动到N点时，质点的速度方向恰好改变了90°，在此过程中，质点的动能（ ）
（A）不断增大 （B）不断减小
（C）先增大后减小 （D）先减小后增大
14．甲
乙
A
B
C
在绝缘粗糙的斜面上A点处固定一点电荷甲，将一带电小物块乙从斜面上B点处由静止释放，乙沿斜面运动到C点时静止。则（ ）
（A）甲、乙一定带异种电荷
（B）B点的电势一定高于C点的电势
（C）从B到C的过程中，乙的电势能一定减少
（D）从B到C的过程中，乙的机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功
V
A
R2
R0
R1
I
15．如图所示电路中，不管电路的电阻如何变，流入电路的总电流I始终保持恒定。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表、电流表的读数变化量分别为△U、△I，则为（ ）
（A）R0 （B）R1 （C）逐渐增大 （D）逐渐减小
16．如图，正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在外力作用下，一正方形闭合导线框沿竖直方向匀速运动，t＝0时，其四个顶点abcd恰好在磁场边界中点。下列四个图像中能反映线框所受安培力F的大小随时间t变化规律的是（ ）
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
F
F
F
F
v
t
t
t
t
（A） （B） （C） （D）
a
b
c
d
O
O
O
O

x/m
0.5
0.3
20
-0.3
-0.5
-0.1
甲波
乙波
O
y/cm
-20
v2
v1
0.1
M
10
-10
三．多项选择题(共20分，每小题5分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得5分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分)
17．如图为两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，质点M位于x＝0.2m处，则（ ）
（A）这两列波不会发生干涉现象
（B）M点的振动总是加强
（C）M点将做振幅为30cm的简谐振动
x
－
－
O
A
B
（D）由图示时刻开始，再经过5/4甲波周期，M将位于波峰
18．两个等量负点电荷位于垂直于x轴的连线上，相对原点对称分布，选无穷远处电势为零。正确描述x轴上电场强度E、电势φ随位置变化规律的是图（ ）
x
E
O
x
E
O
x
O
φ
x
O
φ

（A） （B） （C） （D）
19．如图，一竖直放置的气缸内有两个活塞分别用一根硬杆相连，上活塞上放有一小木块，缸内封有一定质量的气体，整个系统处于平衡。活塞与缸壁间无摩擦且不漏气。下列做法中能使两活塞相对气缸向上移动的是（ ）
（A）给气缸内气体缓慢加热 （B）取走小木块
（C）让整个装置自由下落 （D）大气压变小
A
B
）
37°
20．如图，水平细杆上套一质量为0.54kg的小环A，用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连。B受到始终与水平成53°角的风力作用，与A一起向右匀速运动，此时轻绳与水平方向夹角为37°，运动过程中B球始终在水平细杆的下方，则（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（ ）
（A）B受到的风力大小为2N
（B）A与杆间的动摩擦因数为1/3
（C）绳对B的拉力随着风力的减小而减小
（D）杆对A的支持力随着风力的增加而减小

第Ⅱ卷（共82分）
1．第Ⅱ卷(21--33题)由人工阅卷。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第Ⅱ卷所有试题的答案写在答题卷上，用铅笔答题一律不给分(作图可用铅笔)。
2．第29、30、3l、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。
四．填空题(共28分，每小题4分)
O
p
V
a
b
p0
4p0
V0
3V0
21．已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。地球和月球的第一宇宙速度之比为________，在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为________。
y/cm
x/m
－1
1
2
3
4
0
22．如图，一定量的理想气体由初始状态a沿直线ab经历一系列的平衡状态到达末状态b，状态a时温度为T0，则状态b时温度为______，从a到b的过程中，温度变化情况为____________。
F/N
4
8
3
2
4
6
8
0
t/s
23．如图，实线为一列简谐波在t＝0时的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T，则这列波传播速度可能的最小值v＝__________m/s；这列波的频率是______________Hz。
I/A
U/V
O
0.1
0.3
0.5
1
2
3
4
5
6
R
ε r
24．质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。t＝0时，物体受到水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。则物体在0—8s内，位移大小为______m，拉力的平均功率为_______W。（g取10m/s2）
25．左图为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在电动势为5V、内阻为1Ω的电源两端，如右图所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为____A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。

m
q
m
26．如图，倾角为q 的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将质量为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）。则在此过程中，软绳重力势能共变化了_______；软绳离开斜面时，小物块的速度大小为_______。
F
A
θ
B
C
27．如图，匀质直角三角形薄板ABC竖直放置，A点处有一固定转轴，一竖直向上、大小为F的力作用在B点，使AB边保持水平，∠BAC＝θ。若撤去力F的同时，在板上某位置作用另一个力，仍能保持薄板在该位置平衡，则该力的最小值为_______。若从AB水平状态开始，用一始终沿BC方向、作用于B点的力，使板绕轴A逆时针缓慢转动90°，则在转动过程中，该力的变化情况为__________。

L1
h1
h2
A
五．计算题（共54分）
28．（12分）如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300K，平衡时水银的位置如图（h1＝h2＝5cm，L1＝50cm，），大气压为75cmHg。求：
（1）右管内气柱的长度L2。
（2）关闭阀门A，当温度升至405K时，左侧竖直管内气柱的长度L3。

29．（13分）如图，两个电量均为Q的等量异种点电荷，分别被固定在一边长为d的等边三角形ABC的两个顶点上，AB连线保持水平。一个质量为m、电量为+q（可视为点电荷）的带电小球，被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方。现将细线拉至水平，由M点静止释放小球，小球向下运动到最低点C时，速度为v。经过C点后，小球继续上升到N点，N点与M点关于OC对称。已知静电力常量为k，重力加速度为g，若取D点的电势为零，试求：
A
B
C
D
＋q q
M
－
＋
N
O
（1）在A、B所形成的电场中，C点的电场EC；
（2）在A、B所形成的电场中，M点的电势φM；
（3）小球上升到N点时的速度vN。

30．F
53°
O
A
B
C
（14分）如图，质量M＝1.6kg的均匀水平板AB长为1.2m，B端靠在墙上，板中点C处固连一根长为0.6m的轻质斜杆CO，与板面夹角为53°，O点为固定转轴。在B端处有一静止小木块，先用大小为8.05N的拉力F使木块向左滑动，再撤去拉力F，木块能滑到板的最左端A，且支架恰好不会失去平衡向左翻倒，木块与板之间的动摩擦因数µ＝0.5。求：（取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）
（1）木块质量m；
（2）拉力F作用于木块的最短时间。

31．（15分）如图所示，一边长L＝0.2m，质量m1＝0.5kg，电阻R＝0.1Ω的正方形导体线框abcd，与一质量为m2＝2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1＝0.8m，磁感应强度B＝2.5T，磁场宽度d2＝0.3m，物块放在倾角θ＝53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。现将物块由静止释放，当ad边刚离开磁场上边缘时，线框恰好开始做匀速运动。求：（g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）
（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时绳中拉力的功率；
（2）线框刚刚全部进入磁场时速度的大小；
（3）从开始运动到线框刚离开磁场，整个运动过程中产生的热量。
θ
a
d
b
c
× × × ×
× × × ×
× × × ×
d1
d2
m2

2013学年第一学期徐汇区高三物理学科
学习能力诊断卷答案
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
A
B
D
A
D
D
C
二、单项选择题（ 每小题3分，共24分）
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
D
C
A
D
D
C
B
B
三、多项选择题（每小题5分，共20分）
题号
17
18
19
20
答案
BC
AC
BC
BD

四、填空题（每小题4分，共28分）
21．，Mr2：mR2 22．3T0/4 ，先升高再降低
23．25；6.25Hz或8.75Hz 24．24，20
25．0.3，0.6 26．mgl（1－sinq），
27．Fcosθ，先变大后变小
五、计算题（ 共54分）
28．（12分）
（1）左管内气体压强：p1＝p0＋ph2＝80cmHg （1分）
右管内气体压强：p2＝p1＋ph1＝85cmHg （2分）
p2＝p0＋ph3，得右管内外液面高度差h3＝10cm（1分）
则L2＝L1－h1－h2＋h3＝50cm （2分）
EB
EA
C
EC
60°
（2）由理想气体状态方程
（3分）
（1分） L3＝60cm （2分）
29．（13分）
解：（1）A、B在C点形成的场强大小为EA＝EB＝  方向如图。根据平行四边形定则，
求得C点的场强EC＝2EAcos60°＝（公式2分，答案1分），
方向水平向左（1分）
（2）小球从M点运动到C的过程中，电场力做正功。
根据动能定理：qU＋mgL＝     （2分） 
得M、C两点的电势差为U＝（mv2－2mgL）/2q     （2分）
C点与D点为等势点，所以M点的电势为φM＝U＋φC＝（mv2－2mgL）/2q（1分）
（3）小球从C点运动到N点的过程中，电场力做正功。
由于M、N对称，所以，两次电场力做功相同。（理由1分）
根据动能定理：2qU＝ （2分）
= mv2－2mgL 得vN＝（1分）
30．（14分）
解：（1）当木块滑到A端时，由于板恰处于平衡状态，
对板AB：MgLcos53°＝mg（L-Lcos53°）＋μmg Lsin53°（3分）
代入过程1分
m＝1.2kg （2分）
（2）为使F作用时间最短，则木块运动加速度需最大，设F与水平面的夹角为β
Fcosβ－μ（mg－Fsinβ）＝ma1（2分）
＝2.5m/s2（2分）
撤去外力F后，a2＝μg＝5m/s2 （1分）
a1︰a2＝1︰2，所以s1︰s2＝2︰1，得s1＝0.8m（2分）
＝0.8s（1分）
33．（15分）
1,3,5
解：（1）由于线框匀速出磁场，则
对m2有： （2分）
得T＝10N （1分）
对m1有： （1分）
又因为
联立可得： （1分）
所以绳中拉力的功率P＝Tv＝20W （1分）
（2）从线框刚刚全部进入磁场到线框ad边刚离开磁场，由动能定理得
（3分）
解得v0＝＝1.9m/s （2分）
（3）从初状态到线框刚刚完全出磁场，由能的转化与守恒定律可得
（3分）
将数值代入，整理可得线框在整个运动过程中产生的热量为：
Q＋Qf ＝9.3 J （1分）