上海市卢湾区高三物理上学期期末考试

卢湾区2010学年第一学期高三年级期末考试物理试卷
（本卷g 取10m/s 2，测试时间为120分钟，满分150分）
第I 卷（共56分）
考生注意：
1．答第l 卷前，考生务必在试卷和答题卡上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、准考证号、校验码，并用2B 铅笔在答题卡上正确涂写准考证号和校验码。

2．第1卷(1—20题)由机器阅卷，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。

注意试题题号和答题卡编号一一对应，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。

答案不能涂写在试卷上，涂写在试卷上一律不给分。

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．关于分子动理论，下列说法中不正确的是（ ） （A ）物质是由大量分子组成的 （B ）分子是组成物质的最小微粒
（C ）分子永不停息地作无规则热运动 （D ）分子间有相互作用的引力和斥力
2．关于热量、功和内能三个物理量，下列说法中正确的是（ ） （A ）热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同 （B ）热量、功都可以作为物体内能变化的量度 （C ）热量、功和内能的单位不同
（D ）功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定
3．利用发波水槽观察波的衍射现象时，看到如图所示的图样．为使衍射现象更明显，可采用的办法有（ ）
（A ）适当缩小挡板间距 （B ）适当增大挡板间距 （C ）适当增大波源频率 （D ）适当减小水波的振幅
4．一列横波沿水平方向传播，某时刻的波形如图所示，则图中a 、b 、c 、d 四点在此时刻运动方向相同的是（ ）
（A ）a 和b （B ）a 和d （C ）b 和d （D ）c 和d
5．真空中两个同性点电荷q 1、q 2，它们相距较近，保持静止状态。

今释放q 2，且q 2只在q 1的库仑力作用下运动，则q 2在运动过程中受到的库仑力（ ） （A ）不断减小 （B ）不断增大 （C ）始终保持不变 （D ）先增大后减小
6．弯曲管子内部注满密度为ρ的水，中间有部分空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p 0，则图中A 点的压强是（ ） （A ）ρgh （B ）p 0+ρgh
（C ）p 0+2ρgh （D ）p 0+3ρgh
7．某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏伽德罗常数为N A ，则单
位体积该物质中所含的分子个数为（ ）
（A ）N A ρ （B ）N A μ （C ）μN A ρ （D ）ρN A
μ
8．在右图所示的电路中，电池均相同，当电键S 分别置于a 、b 两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为F a 、F b ，可判断F a 、F b （ ）
（A ）均为引力，F a ＞F b （B ）均为斥力，F a ＞F b （C ）均为引力，F a ＜F b （D ）均为斥力，F a ＜F b
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．甲、乙两人观察同一单摆的振动，甲每经过2.0 s 观察一次摆球的位置，发现摆球都在其平衡位置处；乙每经过3.0 s 观察一次摆球的位置，发现摆球都在平衡位置右侧的最高处，由此可知该单摆的周期不可能是（ ） （A ）0.25s （B ）0.5 s （C ）1.0 s （D ）1.5s 10．如图所示，一列横波沿x 轴传播，实线和虚线分别是t 1时刻和t 2时刻的图像。

已知t 2=（t 1+
18s ），波源的振动周期为0.5s ，则波的传播方向与传播距离
为（ ）
（A ）向x 轴正方向，9m
（B ）向x 轴负方向，9m （C ）向x 轴正方向，3m （D ）向x 轴负方向，3m
11．在某星球表面以初速度v 0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，万有引力恒量为G ，忽略其它力的影响，物体上升的最大高度为h ，已知该星球的直径为d ，可推算出这个星球的质量为（ ）。

（A ）Gh
d v 82
20
（B ）Gh
d
v 4220
（C ）Gh
d
v 2220 （D ）Gh d v 2
202
12．如图所示，两个水平相对放置的固定气缸有管道相通，轻质活塞a 、b 用钢性轻杆固连，可在气缸内无摩擦地移动，两活塞面积分别为S a 和S b ，且S a ＜S b 。

缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态，大气压强不变。

现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时（ ）
（A ）活塞向右移动了一点，缸内气体压强增大 （B ）活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大 （C ）活塞向左移动了一点，缸内气体压强不变 （D ）活塞向右移动了一点，缸内气体压强不变
13． 如图所示，A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面。

现将带电量为q 的正电荷从A 点移到B 点，电场力做功大小为W ；将带电量为q 的负电荷从A 点移到C 点，需克服电场力做功大小为2W 。

则该匀强电场的场强方向为（ ） （A ）平行于AC 边，沿A 指向C 的方向 （B ）平行于AC 边，沿C 指向A 的方向 （C ）平行于AB 边，沿A 指向B 的方向 （D ）平行于AB 边，沿B 指向A 的方向
14．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O 点，现用支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v
M N N ’ M
’ a
b a b
匀速移动，运动中始终保持铅笔的高度不变、悬挂橡皮的那段细线竖直，则运动到图中虚线所示位置时，橡皮的速度情况是（ ） （A ）水平方向速度大小为v co sθ （B ）竖直方向速度大小为v sin θ （C ）速度大小为v
（D ）速度方向与水平方向间的夹角为θ
15．如图所示电路中，电源电动势为ε，内阻为r ，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。

当R 2的滑动触点在a 端时合上电键S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U 。

现将R 2的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ） （A ）I 1增大，I 2不变，U 增大 （B ）I 1减小，I 2增大，U 减小 （C ）I 1增大，I 2减小，U 增大 （D ）I 1减小，I 2不变，U 减小 16．质量均匀的硬直杆AB 、CD 分别可绕A 、C 轴在竖直平面内自由转动，O 为铰链。

当两杆在如图所示的位置上恰好平衡时，杆CD 对杆AB 的作用力方向有可能是图中的（ ） （A ）T 1 （B ）T 2 （C ）T 3 （D ）T 4
二、多项选择题（共16分，每小题4分。

每小题有两个或三个正确
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．如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O 点，跨过滑轮的细绳连接物块A 、B ，A 、B 都处于静止状态，现将物块B 移至C 点后，A 、B 仍保持静止，下列说法中正确的是（ ）
（A ）B 与水平面间的摩擦力增大 （B ）拉B 的绳子的拉力增大 （C ）悬于墙上的绳所受拉力不变
（D ）A 、B 静止时，图中α、β、θ三角始终相等
18．如图（a ）所示，质量m =1kg 的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上。

t =0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F ，t =1s 时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分v-t 图如图（b ）所示，则下列说法中正确的是（ ） （A ）拉力的大小为20N （B ）t =3s 时物体运动到最高点 （C ）t =4s 时物体的速度大小为10m/s （D ）t =1s 时物体的机械能最大
19．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。

某同学利用压敏电阻设计了一个判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如右图所示。

将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m ，电梯静止时电流表示数为I 0。

电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如下图中甲、乙、丙、丁所示，则下列判断中正确的是（ ）
T 4
3
（a ）
2I I 甲
2I I 乙
2I I 丙
2I I 丁
（A ）甲图表示电梯可能做匀速上升运动 （B ）乙图表示电梯可能做匀加速上升运动 （C ）丙图表示电梯可能做匀减速下降运动 （D ）丁图表示电梯可能做变减速下降运动
20．如图所示，足够长的两条平行金属导轨竖直放置，其间有与导轨平面垂直的匀强磁场，两导轨通过导线与检流计G 1、线圈M 接在一起。

N 是绕在“□”形铁芯上的另一线圈，它与检流计G 2组成闭合回路。

现有一金属棒ab 沿导轨下滑，下滑过程与导轨接触良好，在ab 下滑的过程中（ ）
（A ）通过G 1的电流是从右端进入的 （B ）通过G 2的电流是从左端进入的
（C ）检流计G 1的示数逐渐增大，达到最大值后变为零 （D ）检流计G 2的示数逐渐减小，最后趋于零
第II 卷（共94分）
答案请写在答题卷上
考生注意：
第22题有A 、B 两题，考生可任意选做一题，若两题都做将根据A 题的答案确定该题的得分；第30、31、32、33题要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20分，每小题4分。

） 21．图中所示的由基本门电路组成的电路中，图_______用的是“与”门电路，能使小灯泡发光的是图中的________（请填写图下的序号）。

22．（请任选一道完成）
A ．某人造地球卫星在其轨道上绕地
球做圆周运动，它受到的向心力大小为F ，运行周期为T 。

如果该卫星的运行轨道半径变为原来的两倍，则它受到的向心力将变为_________，运行周期将变为___________。

B ．某同学的质量为60kg ，在一次军事训练中，他以2m/s 的速度从岸上跳到一条正对着他缓缓飘来的小船上，小船的速度为0.5m/s 。

该同学跳上船后又走了几步，最终停在船上时小船的速度大小为0.25m/s ，方向与该同学原来的速度方向一致。

则该同学的动量的变化量为___________kg·m/s ，小船的质量为____________kg 。

23．一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB 段与t 轴平行，已知在状态A 时气体的体积为10L ，那么变到状态B 时气体的体积为_______L ，变到状态
C 时气体的压强为______ Pa 。

24．在如图所示的电路中，电源电压不变，当电键S 闭合时灯L 正常发
/℃
光，其功率为100W ，当电键S 断开时，电阻R 上消耗的功率为9W 。

已知灯L 的电阻R L >R ，且不计R L 、R 随温度的变化，则R L :R=_______；S 断开时灯L 的实际功率为_______W 。

25．如图所示，半径为0.3m 的光滑半圆形细轨道竖直固定在地离地0.4m 处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内。

A 、B 为质量均为2kg 的小环，A 套在杆上，B 套在轨道上，一条不可伸长的细绳，绕过固定在杆上P 点、可绕水平轴自由转动的定滑轮将两环连接起来，P 点在O 点的正上方。

两环均可看作质点，且不计滑轮大小。

在环A 上施加一个大小为55N 的水平向右恒力F ，使B 从地面由静止沿轨道上升，在B 上升到最高点的过程中该恒力做功为_________J ，B 被拉到最高点时的速度大小为_________m/s 。

五、实验题（共24分。

）
26．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是（ ）（多选题） （A ）适当加长摆线
（B ）质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的 （C ）单摆偏离平衡位置的角度不要超过5°
（D ）当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期
27．某同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a ）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。

它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。

光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。

（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；
（2）已知控制电路电源电动势为6V ，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A 时，衔铁会被吸引。

则只有质量超过___________kg 的车辆违规时才会被记录。

28．图（a
）是利用激光测转速的原理示意图。

图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一
（a ）
（b ）
3
N
小段涂有很薄的反光材料。

当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来，如图（b ）所示。

（1）若图（b ）中示波器显示屏横向的每一大格（5小格）对应的时间为5.00×10-2s ，则圆盘的转速为 转/s 。

（2）若测得圆盘直径为10.20cm ，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为__________cm 。

（保留3位有效数字）
29．某同学利用如图（a ）所示的实验装置验证机械能守恒定律。

倾角θ=37°的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧，可使钢球从离地H 的高度处水平飞出。

将钢球从轨道的不同高度h 静止释放，测出相应的钢球落点距轨道末端的水平距离s ：
（1）若轨道完全光滑，s 2与h 的理论关系应满足s 2
=_________（用H 、h 表示），该同学根据理论值在图（b ）中做出了s 2-h 关系图像。

（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：请在图（b ）的坐标纸上做出实验所得的s 2-h 关系图。

（3）对比实验结果与理论计算得到的s 2-h 图像，自同一高度释放的钢球，水平抛出的实际速率_________（填“大于”或“小于”）理论值。

（4）该同学通过分析确定是因为轨道的粗糙造成了实验得到的图像与理论图像有较大的差异，请根据两个图像算出倾斜轨道与钢球间的动摩擦因素μ=___________ 。

六、计算题（共50分。

）计算题的试题在答题卷上。

（本大题共有4小题，共50分。

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。

）
30．一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。

开始时气体的体积为2.0×10-3m 3，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为136.5ºC 。

（大气压强为1.0×105Pa ）
图（a ）
图（b ）
（a ） （b ） m
-3m 3
（1）求气缸内气体最终的体积；
（2）在p-V 图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化
（请用箭头在图线上标出状态变化的方向）。

31．如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d 。

油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。

油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。

当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v 1
板带负电，两板间的电压为U 时，带电油滴恰好能以速度v 2竖直向上匀速运动。

已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ，
已测量出油滴的直径为D （油滴可看做球体，球体体积
公式V =1
6
πD 3），重力加速度为g 。

（1）设油滴受到气体的阻力f =kv ，其中k 为阻力系数，
求k 的大小；
（2）求油滴所带电荷量。

32．如图所示，一个可看作质点的滑雪运动员自平台边缘A 沿光滑滑道由静止开始滑下，滑到下一平台，从该平台的边缘B 处沿水平方向飞出，恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑。

已知斜面顶端
C 与平台B 处的高度差h =20m ，斜面顶端C 处高H 1=88.8m ，sin53°=0.8，求： （1）运动员经过平台B 处的速度大小； （2）运动员开始下滑处A 的高度H ；
（3）运动员从平台B 处到达斜面底端D 处所需要的时间。

33．如图所示，MN 和PQ 是水平光滑的导轨，ab 为垂直搁在导轨上的导体棒，它们的电阻都可忽略不计。

竖直的匀强磁场穿过导轨平面，
导轨的左端与一电路连接，图中R 1=5Ω，R 2=15Ω，R 3为滑动变阻器，伏特表的量程为0~20V ，安培表的量程为0~3A 。

请完成下列问题：
（1）当滑动变阻器阻值调节为30Ω，ab 棒向右匀速滑动时，两个电表中有一个满偏，另一个处于正常状态，请问是哪一个电表的指针满偏？另一个电表的示数是多少？
（2）在（1）题的情况下，若ab 棒所受向右的水平拉力大小为20N ，求ab 棒匀速运动的速度大小；
（3）若ab 棒在30N 的水平拉力作用下匀速运动，为
-3
m 3
了使两个电表都能正常工作，求滑动变阻器的电阻值的变化范围。

卢湾区2010学年第一学期高三年级期末考试
物理试卷参考答案
第I 卷
第II 卷
三．填空题。

本大题共5小题，每题4分。

21．○1，○2 22，A ：F
4 ，2 2 T B ：-105,140
23．30，3.20×105Pa 24．9：1，81W 25．22，4 四．实验题。

本大题共4小题。

4+6+6+8=24分 26．AC 27．（1）红（2）400 28，（1）5 （2）1.60 29．（1）4Hh （2）（答案见右图） （3）小于 （4）0.26 五、计算题。

30、（10分）
（1）p 1=1.0×105Pa V 1=2.0×10-3m 3 T 1 = 273K
p 2=? V 2=1.0×10-3m 3 T 2 = 273K p 3= p 2 V 3=?， T 3 = 409.5K
p 2= p 1 V 1 V 2 = 1.0×105×2.0×10-3 1.0×10-3
Pa =2.0×105Pa ， V 3= V 2 T 3 T 2 = 1.0×10-3
×409.5 273 m 3= 1.5×10-3m 3
（5分） （2）如右图（5分）
m
31.（12分）（1）油滴速度为v 1时所受阻力f 1=kv 1，
油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有 f 1=mg ，（2分） m =ρV =
61πρD 3（2分）则k =1
61
v πρD 3g （2分） （2）设油滴所带电荷量为q ，油滴受到的电场力F 电=qE =q d U
,（2分） 油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，kv 2 +mg =q d
U
（2分）
则油滴所带电荷量q=
1
2136πUv v v gd D ）
（+ρ （2分）
32.（14分）（1）h =12 gt 12，v y =gt 1，v y
v B
= tg53° 由以上三式可解得v B =15m/s （5分）
（2）由1
2 mv B 2=mg (H-h-H 1) 可解得H =120.05m （3分） （3）由h =1
2 gt 12可求得t 1=2s ；
由a=g sin53°可得a =8m/s 2、v C =v y sin53° =25m/s 、H 1sin53° = v C t 2+1
2 at 22 可求出t 2=3s ， 所以t = t 2+ t 1=5s （6分）
33. （14分）（1）设伏特表满偏，则I 3= U R 3
= 2030 A = 23 A ，I 2 = U R 2
= 2015 A = 4
3 A
I = I 1 =I 2+ I 3=( 23 + 4
3 ) A =2A< 3A 所以，设伏特表满偏正确，电流表示数为2A （4分） （2）F A =BIL =F =20N ，BL =F A
I =10N/A ， ε=U+ I 1 R 1=(20+2×5)V=30V 感应电动势ε=BLv ，v=εBL =εI F A
=30×2
20 m/s =3m/s （4分）
（或：利用电路的总功率P =I 2R 总=Fv 算出v ）
（3）F A ’=BI ’L ，I ’= F A ’BL = 30
10A =3A ，电流表的示数与R 3的取值无关，总是3A 。

（2分） 而R 3与R 2并联的总电流不变，R 3越大，电压表示数越大，所以当电压表满偏为20V 时，R 3取最大值，R 2的电流为 4
3 A （1分）
I 3’= I ’- I 2’=（3- 43 ）A = 53 A （1分） R 3=U I 3
=20
5/3 Ω=12Ω（1分）
所以滑动变阻器的变化范围为（0~12）Ω（1分）。