2015年上海市浦东新区高三物理一模试卷 13页

浦东新区2014学年度第一学期期末质量测试 高三物理试卷 说明：‎ ‎1．本试卷考试时间120分钟，满分150分，共33题。第30、31、32、33题要求写出解答过程，只有答案不得分。‎ ‎2．选择题答案必须全部涂写在答题卡上。考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。注意试题题号与答题卡上的编号一一对应，不能错位。答案需更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。写在试卷上的答案一律不给分。‎ 一、单项选择题.（共16分，每小題2分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题卡上。）‎ ‎1．比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下列物理量中属于用比值法定义的是 A． B． C． D．‎ ‎2．下列物理量中属于矢量的是 A．重力势能 B．电流强度 C．功 D．磁感强度 ‎3．对牛顿第一定律的建立作出过重要贡献的科学家是 A．卡文迪什 B．惠更斯 C．伽利略 D．奥斯特 R2‎ R1‎ RT S ‎+5V 蜂鸣器 ‎4．如图为监控汽车安全带使用情况的报警电路，S为汽车启动开关，汽车启动时S闭合。RT为安全带使用情况检测传感器，驾驶员末系安全带时其阻值较小，系好安全带后RT阻值变大，且远大于R1。要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警。则在图中虚线框内应接入的元件是 A．“非”门 B．“或”门 C．“与”门 D．“与非”门 x/cm ‎3‎ O ‎-3‎ ‎0.5‎ t/s ‎2‎ ‎1‎ ‎1.5‎ ‎5．如图所示为弹簧振子的振动图像，根据此振动图像不能确定的物理量是 A．周期 B．振幅 C．频率 D．最大回复力 ‎6．关于静电现象，下列说法正确的是 A．摩擦起电现象说明通过做功可以创造出电荷 B．摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程 C．验电器可以测量物体带电量的多少 D．日常生活中见到的所有静电现象都是有危害的 ‎7．在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，经过相等的时间（小球均未落地）‎ A．三个小球的速度变化相同 B．做竖直上抛运动的小球速度变化最大 C．做平抛运动的小球速度变化最小 D．做竖直下抛运动的小球速度变化最小 A C B D M N O ‎+q ‎-q ‎8．如图所示，菱形ABCD的对角线相交于O点，两个等量异种点电荷分别放在AC连线上M点与N点，且OM=ON，则 A．A、C两处电势、场强均相同 B．B、D两处电势、场强均相同 C．在MN连线上O点的场强最大 D．在BD连线上O点的场强最小 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，答案涂写在答题卡上。）‎ ‎9．如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后 A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小 C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小 ‎10．一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。在图中标出的各时间段中，质点所受合外力恒定且合外力方向与速度方向始终相同的时间段是 A．0~t1 B．t1~t2‎ C．t2~t3 D．t3~t4‎ ‎11．如图所示，T型支架可绕O点无摩擦自由转动，B端搁在水平地面上，将一小物体放在支架上让其从A端自由下滑，若支架表面光滑，当小物体经过C点时，B端受到的弹力为N1；若支架和小物体间有摩擦，并从A端给小物体一定的初速度，小物体恰好沿AB匀速下滑，当小物体经过C点时，B端受到的弹力为N2，前后两次过程T型支架均不翻转，则 A．N1＝0 B．N1＜N2‎ C．N1＞N2 D．N1＝N2‎ ‎12．物体做方向不变的直线运动，若在任意相等的位移内速度的变化量均相等，则下列说法中正确的是 A．若Δv=0，则物体作匀加速直线运动 B．若Δv＞0，则物体作匀加速直线运动 C．若Δv＞0，则物体作加速度逐渐增大的加速直线运动 D．若Δv＜0，则物体作加速度逐渐增大的减速直线运动 M N vN vM ‎13．如图所示，一质点在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．先减小后增大 D．先增大后减小 ‎14．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O的水平线。已知一小球从M点出发，以初速v0沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需的时间为t1；若该小球仍由M点以相同初速v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2。则 ‎30°‎ ‎30°‎ A．v1＝v2，t1＞t2 B．v1＜v2，t1＞t2‎ C．v1＝v2，t1＜t2 D．v1＜v2，t1＜t2‎ ‎15．一倾角为30°的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈恰能匀速下滑。现给物体施加如图所示的恒力F，F与竖直方向夹角为30°，斜劈仍静止，则此时地面对斜劈的摩擦力 A．大小为零 B．方向水平向右 O Ep x C．方向水平向左 D．无法判断其大小和方向 ‎16．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，从O点出发沿x轴正方向做初速度为零的直线运动，其电势能Ep与位移x的关系如右图所示，则以下所示的图像中正确的是 O E x 场强与位移的关系 A O Ek x 动能与位移的关系 B O v x 速度与位移的关系 C O a x 加速度与位移的关系 D ω 甲 乙 丙 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。）‎ R R1‎ R2‎ V S E r ‎17．如图所示，甲、乙、丙三个物体放在匀速转动的水平粗糙圆台上，甲的质量为‎2m ‎，乙、丙的质量均为m，甲、乙离轴为R，丙离轴为2R，则当圆台旋转时（设甲、乙、丙始终与圆台保持相对静止）‎ A．甲物体的线速度比丙物体的线速度小 B．乙物体的角速度比丙物体的角速度小 C．甲物体的向心加速度比乙物体的向心加速度大 D．乙物体受到的向心力比丙物体受到的向心力小 ‎18．如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，电源内阻为r。闭合电键S，电压表显示有读数，调节可变电阻R的阻值，电压表示数增大量为。对此过程，下列判断正确的是 A．可变电阻R阻值增大，流过它的电流增大 B．电阻R2两端的电压减小，减小量小于 C．通过电阻R2的电流减小，减小量等于 D．路端电压一定增大，增大量小于 甲 乙 a a A A B B ‎19．一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形，在（t+3s）时刻A、B两点间形成如图乙所示波形，已知A、B两点间距离a＝‎9m，由此可知 A．若周期大于4s，波可能向右传播 B．若周期为4s，波一定向右传播 C．若波速为‎8.5 m/s，波一定向左传播 D．该波所有可能的波速中最小波速为‎0.5 m/s m 甲 乙 E/J ‎ h/m ‎12‎ ‎8‎ ‎44‎ ‎0‎ ‎0.2‎ 钉子 ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎1.2‎ ‎20．如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=‎1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入‎2cm深度，且物体不再被弹起。若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点，物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图像如图乙所示。撞击前不计所有摩擦，钉子质量忽略不计，g取‎10m/s2。则 A．物体上升过程的加速度为‎12m/s2‎ B．物体上升过程的最大速度为‎2m/s C．物体上升到‎0.25m高度处拉力F的瞬时功率为12W D．钉子受到的平均阻力为600N 四、填空题（共20分，每小题4分，答案写在答题纸中指定位置，不要求写出演算过程。）‎ ‎21．如图所示为地磁场磁感线的示意图。‎ 在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，若飞机从西往东飞，φ1______φ2（选填“>”、“=”或“<”）；若飞机从南往北飞，φ1______φ2（选填“>”、“=”或“<”）。‎ ‎22．同步卫星A距地面高度为h，近地卫星B距地面高度忽略不计，地球半径为R。则卫星A、B的向心加速度大小之比aA:aB=________，线速度大小之比vA:vB=________。‎ ‎23．一质量为‎2kg的物体在如图（a）所示的xoy平面上运动，在x方向的速度—时间图像vx—t图和y方向的位移—时间图像sy—t图分别如图（b）、（c）所示，则物体的初速度大小为________m/s，前两秒物体所受的合外力大小为________N。‎ 图（a）‎ o y x 图（b）‎ t/s o ‎2‎ ‎7‎ ‎12‎ vx /(m·s-1)‎ ‎1‎ ‎2‎ 图（c）‎ t/s o ‎2‎ ‎7‎ ‎12‎ sy /m ‎1‎ ‎2‎ ‎24．在2008北京奥运会上，中国选手何雯娜取得女子蹦床比赛的冠军。蹦床模型简化如右图所示，网水平张紧时，完全相同的轻质网绳构成正方形，O、a、b、c……等为网绳的结点。若何雯娜的质量为m，从高处竖直落下，并恰好落在O点，当该处沿竖直方向下凹至最低点时，网绳aOe、cOg均成120°向上的张角，此时选手受到O点对她向上的作用力大小为F，则选手从触网到最低点的过程中，速度变化情况是____________（选填“一直增大”、“一直减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）；当O点下降至最低点时，其四周每根绳子承受的拉力大小为________。‎ F θ ‎25．如图所示，一物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿固定光滑斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t物体运动到离地面高度为h1的某处，获得速度v1，此时撤去恒力F，物体又经过时间t恰好回到斜面底端，此时物体的速度大小为v2，则v1与v2大小之比v1:v2=________；若选取地面为重力势能零参考面，撤去恒力F后物体的动能与势能恰好相等时的高度为h2，则h1与h2之比h1:h2=________。‎ 五、实验题（本大题4小题，共24分。）‎ ‎-‎ ‎+‎ A C a b P S ‎26．（4分）如图所示为“研究电磁感应现象”的实物连接图，闭合电键时发现灵敏电流计G指针向左偏转，则当电键闭合稳定后，将滑动变阻器的滑片P从a向b匀速滑动的过程中，灵敏电流计G指针的偏转情况是________（选填“向左偏转”、“向右偏转”、“不动”）；将线圈A从线圈C中拔出，则与缓慢拔出相比，快速拔出时灵敏电流计G的指针偏转角度 ‎________（选填“更大”、“更小”或“相同”）。‎ ‎27．（6分）某研究小组的同学在水平放置的方木板上做“探究共点力的合成规律”实验时：‎ ‎（1）利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧秤拉力的大小和方向，如图（a）所示，图中每一小格长度均代表0.5N，则F1与F2的合力大小为________N。‎ 图（b）‎ 甲同学 乙同学 图（a）‎ O F1‎ F2‎ ‎（2）关于此实验，下列叙述中正确的是 A．弹簧秤应先在竖直方向进行调零 B．橡皮筋对结点O的拉力就是两弹簧秤对结点O的拉力F1与F2的合力 C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同 D．若要改变弹簧秤的拉力大小而又要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整两只弹簧秤的拉力大小使其中一只增大另一只减小即可 ‎（3）图（b）所示是甲、乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中力F′是用一只弹簧秤拉橡皮筋时的图示，则哪一位同学的实验结果一定存在问题？请简单说明理由。‎ 答：________________________________________________________________________。‎ ‎28．（6分）利用DIS实验装置研究小车质量一定时加速度与力的关系，为了减小拉力的测量误差，实验中用质量可以忽略的小网兜装小砝码，将小砝码的重力作为对小车的拉力，现有完全相同的小砝码若干个。‎ ‎（1）（多选题）为了验证加速度与合外力成正比，实验中必须做到 A．实验前要平衡摩擦力 B．每次都必须从相同位置释放小车 C．拉小车的细绳必须保持与轨道平行 D．拉力改变后必须重新平衡摩擦力 ‎（2）如果小砝码的重力未知，仍然使用上述器材进行实验，那么通过研究加速度与____________的关系也可以获得物体的加速度与合外力成正比的结论。‎ ‎29．（8分）某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系。可用的器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干。‎ U/V I/A ‎0.6‎ ‎1.2‎ ‎1.8‎ ‎2.4‎ ‎3.0‎ O ‎0.4‎ ‎0.5‎ 图（a）‎ L2‎ L1‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0.3‎ ‎（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡L1的U—I图像如图（a）中的图线L1，则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。‎ 图（b）‎ ‎－‎ ‎+‎ ‎（2）为了得到图（a）中的图线，请将图（b）中缺少的两根导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）。‎ ‎（3）换小灯泡L2重做实验，得到其U—I图像如图（a）中的图线L2，现将这两个小灯泡并联连接在电动势3V、内阻6Ω的电源两端，则此时电源两端的电压为________V；灯泡L2消耗的功率为________W。‎ 六、计算题（本大题4小题，共50分。）‎ ‎30．（10分）如图（a）所示，质量为m=‎2kg的物块以初速度v0=‎20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动，同时物块受到一水平向左的恒力F作用，在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图（b）所示，g取‎10m/s2。试求：‎ ‎（1）物块在0—4s内的加速度a1的大小和4—8s内的加速度a2的大小；‎ 图（a）‎ F v0‎ 图（b）‎ v/m·s-1‎ ‎20‎ O ‎-8‎ t/s ‎8‎ ‎4‎ ‎（2）恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ。‎ ‎31．（12分）如图所示，在倾角为a的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为‎2m和m的带电小球A和B（均可视为质点），它们相距为L。两球同时由静止开始释放时，B球的初始加速度恰好等于零。经过一段时间后，当两球距离为L'时，A、B的加速度大小之比为a1:a2＝11:5。（静电力恒量为k）‎ ‎（1）若B球带正电荷，则判断A球所带电荷电性；‎ ‎（2）若B球所带电荷量为q，求A球所带电荷量Q。‎ ‎（3）求L'与L之比。‎ O A m M L ‎32．（14分）如图所示，天花板上有固定转轴O，长为L的轻杆一端可绕转轴O在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为M的小球。一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A，一端与小球相连，另一端挂着质量为m1的钩码，定滑轮A的位置可以沿OA连线方向调整。小球、钩码均可看作质点，不计一切摩擦，g取‎10m/s2。‎ ‎（1）若将OA间距调整为L，则当轻杆与水平方向夹角为30º时小球恰能保持静止状态，求小球的质量M与钩码的质量m1之比；‎ ‎（2）若在轻绳下端改挂质量为m2的钩码，且M:m2=4:1，并将OA间距调整为L，然后将轻杆从水平位置由静止开始释放，求小球与钩码速度大小相等时轻杆与水平方向的夹角θ；‎ ‎（3）在（2）的情况下，测得杆长L=‎2.175m，仍将轻杆从水平位置由静止开始释放，当轻杆转至竖直位置时，小球突然与杆和绳脱离连接而向左水平飞出，求当钩码上升到最高点时，小球与O点的水平距离。‎ ‎33．（14分）如图（a）所示，两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内，间距为d，它们的上端公共轨道部分保持竖直，下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连，底端置于绝缘水平桌面上。MM′、PP′（图中虚线）之下的直轨道MN、‎ M′N′、PQ、P′Q′长度均为L且不光滑（轨道其余部分光滑），并与水平方向均构成37°斜面，在左边轨道MM′以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为B0的匀强磁场，在右边轨道PP′以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场Bx，其它区域无磁场。QQ′间连接有阻值为2R的定值电阻与电压传感器（e、f为传感器的两条接线）。另有长度均为d的两根金属棒甲和乙，它们与MM′、PP′之下的轨道间的动摩擦因数均为μ=1/8。甲的质量为m、电阻为R；乙的质量为‎2m、电阻为2R。金属轨道电阻不计。‎ 先后进行以下两种操作：‎ 操作Ⅰ：将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧，从某处由静止释放，运动到底端NN′过程中棒始终保持水平，且与轨道保持良好电接触，计算机屏幕上显示的电压—时间关系图像U—t图如图（b）所示（图中U已知）；‎ 操作Ⅱ：将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙（图中未画出）紧靠竖直轨道的右侧，在同一高度将两棒同时由静止释放。多次改变高度重新由静止释放，运动中两棒始终保持水平，发现两棒总是同时到达桌面。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）试判断图（a）中的e、f两条接线，哪一条连接电压传感器的正接线柱；‎ ‎（2）试求操作Ⅰ中甲释放时距MM′的高度h；‎ ‎（3）试求操作Ⅰ中定值电阻上产生的热量Q；‎ ‎（4）试问右边轨道PP′以下的区域匀强磁场Bx的方向和大小如何？在图（c）上画出操作Ⅱ中计算机屏幕上可能出现的几种典型的U－t关系图像。‎ 图（c）‎ U t0‎ t t0为金属棒刚进入 磁场的时刻。‎ 图（b）‎ U ‎2U U ‎-U t d M M′‎ N N′‎ P P′‎ Q Q′‎ B0‎ ‎37°‎ ‎37°‎ Bx 电压 传感器 数据 采集器 e f ‎2R L L 图（a）‎ 甲 计算机 浦东新区2014年度高考预测物理试卷 参考答案及评分标准 一、单项选择题（每小题2分，共16分）‎ ‎1．D 2．D 3．C 4．C 5．D 6．B 7．A 8．B 二、单项选择题（每小题3分，共24分）‎ ‎9．A 10．C 11．B 12．C 13．C 14．A 15．A 16．D 三、多项选择题（每小题4分，共16分）‎ ‎17．AD 18．BD 19．BCD 20．BC 四、填空题（每空2分，共20分）‎ ‎21．> > 22． ‎ ‎23．13 10 24．先增大后减小 ‎ ‎25．1:2 3:2‎ 五、实验题（填空题每空2分；选择题4分，漏选得2分；共24分）‎ ‎26．向左偏转 更大 ‎27．（1）3.0 （2）C ‎（3）乙同学，因为乙同学实验的结果F′的方向不与橡皮筋的伸长方向在同一直线上 ‎28．（1）AC （2）小砝码的个数 ‎－‎ ‎+‎ 图（b）‎ ‎29．（1）增大 （2）‎ ‎（3）0.6；0.09‎ 六、计算题 ‎30．（10分）‎ 解：（1）由图可知，0－4s内，物体向右做匀减速直线运动，其加速度大小 ‎ （2分）‎ ‎4s－8s内，物体向左做匀加速直线运动；其加速度大小 ‎ （2分）‎ ‎（2）根据牛顿第二定律，在0－4s内恒力F与摩擦力同向：‎ F+μmg=ma1 （2分）‎ ‎4s－8s内恒力F与摩擦力反向：‎ F-μmg=ma2 （2分）‎ 代入数据解得：‎ F=7N，μ=0.15 （2分）‎ ‎31．（12分）‎ 解：（1）正 （2分）‎ ‎（2）F= （2分）‎ 沿斜面方向合力为零 F-mgsina=0 （2分）‎ 得 Q= （1分）‎ ‎（3）初始时B球受力平衡，两球相互排斥运动一段距离后，两球间距离增大，库仑力一定减小，小于mgsina。‎ A球加速度a1方向应沿斜面向下，根据牛顿第二定律，有 ‎ （1分）‎ B球加速度a2方向应沿斜面向下，根据牛顿第二定律，有 ‎ （1分）‎ 依题意 a1:a2＝11:5‎ 得 F '＝mgsina （1分）‎ 又 F '＝ （1分）‎ 得 L':L＝3:2 （1分）‎ ‎32．（14分）‎ 解：（1）依题意，小球处于静止状态时，=30°，由几何关系知，此时=30°。‎ 分析小球受力，设轻杆对其弹力大小为F，方向沿杆向上，轻绳对其弹力大小为T，则 ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ 解得 M=m1，即 M:m1=1:1。 （2分）‎ ‎（2）小球绕O点作圆周运动，其速度方向始终沿垂直于轻杆方向，只有当轻绳也与轻杆垂直时，小球与钩码的速度相等，此时 （2分）‎ ‎，。 （2分）‎ ‎（3）小球与钩码构成的系统机械能守恒，有 ‎ （2分）‎ 又 M:m2=4:1‎ 设此时轻绳与水平方向夹角为α，则 ‎，α=37°。 （1分）‎ ‎， （1分）‎ 解得 v1=‎5m/s/，v2=‎4m/s。‎ 钩码做竖直上抛运动，上升到最高点的时间 ‎， （1分）‎ 小球离开杆后做平抛运动，此时它与O点的水平距离 s=v1t=5×‎0.4m=‎2m。 （1分）‎ ‎33．（14分）‎ 解：（1）f为正极引线。 （2分）‎ ‎（2） （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎（3） （1分）‎ 对甲棒，由动能定理，有 ‎， （1分）‎ 式中Q总为克服安培力所做的功，转化成了甲、乙棒上产生的热量；‎ ‎ （1分）‎ ‎（4）Bx沿斜面向下； （1分）‎ ‎（两棒由静止释放的高度越高，甲棒进入磁场时的安培力越大，加速度越小，而乙棒只有摩擦力越大加速度才越小，故乙棒所受安培力应垂直斜面向下）‎ 从不同高度下落两棒总是同时到达桌面，说明两棒运动的加速度时刻相同。‎ 对甲棒，根据牛顿第二定律，有 ‎ （1分）‎ 对乙棒，根据牛顿第二定律，有 ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ 操作Ⅱ中计算机屏幕上可能出现的U－t关系图像有三种可能，如图（c）所示。（2分）‎ 图（c）‎ U t0‎ t t0为金属棒刚进入 磁场的时刻。‎