上海市理工大学附属中学2014届高三下学期3月月考物理试题及答案

上海市理工大学附属中学2014届高三下学期3月月考
物理试题
一、单选题：（16分）
1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是
（A ） 粒子的散射实验 （B ）对阴极射线的研究 （C ） 天然放射性现象的发现 （D ）质子的发现
2．三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出两个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一个氦（4
2
He ），则下面说法正确的是（ ）
A ．X 核比Y 核一个质子
B ．X 核比Z 核少一个中子
C ．X 核的质量数比Z 核质量数大3
D ．X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的4倍
3、某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是 （A ）延长光照时间 （B ）增大光的强度 （C ）换用波长较短的光照射 （D ）换用频率较低的光照射
4、一束平行单色光照射到双缝上，在缝后屏上得到干涉条纹，下列判断正确的是： （A ）减小双缝到屏的距离，条纹间距变大亮度变暗。

（B ）入射光的频率改变时，条纹间距会随之改变
（C ）入射光的强度改变，波长不变时，条纹间距会随之改变 （D ）对于同一装置，条纹间距越窄，这种光的光子能量越大。

5．如图所示是质量为2.0 kg 的物体在水平面上运动的v －t 图象，以水平向右的方向为正方向．以下判断正确的是( ) A ．在0～1 s 内，质点的平均速度为1 m /s B ．在0～3 s 时间内，物体一直向右运动 C ．第2 s 末，合外力的功率为8 W D ．在1～6 s 时间内，合外力做正功
6．一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a 和速度的倒数(1/v )图象如图所示。

若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是（ ） （A ）汽车的功率 （B ）汽车行驶的最大速度
（C ）汽车所受到阻力 （D ）汽车运动到最大速度所需的时间 7．如图所示，质量为m 的木块A 放在质量为M 的三角形斜劈上，现用
大小均为F 、方向相反的水平力分别推A 和B ，它们均静止不动，则 （ ） A ．A 与B 之间一定存在摩擦力 B ．B 与地之间一定存在摩擦力 C ．B 对A 的支持力一定小于mg
D ．地面对B 的支持力的大小一定等于（M+m ）g
8．如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物，
与动滑轮相连的帆布带拉
s
着病人的颈椎（图中用手指代替颈椎），整个装置在同一竖直平面内，如果要增大颈椎所受的拉力，不可采取的办法是( )
A.只增加绳的长度
B.只增加重物的重量
C.只将手指向下移动
D.只将两个滑轮的悬点相互靠近
二、单选题（24分）
9．如图甲所示，线圈A、B紧靠在一起，当给线圈A通以如图乙所示的电流（规定由a进入b流出为电流正方向）时，则电压表的示数变化情况（规定电流由c进入电压表为正方向）应为下列图中的（）
10．如图所示，
两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜。

A的左侧
靠在光滑的竖直墙面上，关于两木块的受力，下列说法正确的是（）
（A）A、B之间一定存在摩擦力作用
（B）木块A可能受三个力作用
（C）木块A一定受四个力作用
（D）木块B受到地面的摩擦力作用方向向右
11．某特殊装置形成的静电场，其电势沿x方向的分布如图所示，则（）
（A）在0-x1之间一定不存在电场
（B）在0-x1之间可能存在匀强电场
（C）在x1-x2之间一定不存在匀强电场
（D）在x1-x2之间可能存在匀强电场
12.如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖
直平面内，且一边与导线平行。

线框由静止释放，在下落过程中
A．穿过线框的磁通量保持不变
B．线框中感应电流方向保持不变
C．线框所受安掊力的合力为零
D．线框的机械能不断增大
13．如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P 点时，则：
A．1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向
φ0
I
-I
（A）（B）（C）（D）-U
U
-U
U
-U
327
P
C ．Q 处的质点此时正在波峰位置
D ．Q 处的质点此时运动到P 处
14、如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，三段竖直管内各有一段水
银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h 1、h 2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为…………（ ）
A ．12h h -
B ．122h h +
C ．122
h h
- D ．12h h +
15．如图所示，质量为m 的滑块B 以初速度v 0沿斜面体表面向下运动，此时斜
面体A 受到地面的摩擦力方向向左。

斜面体A 始终静止在水平地面上。

则下列说法中正确的是（ ）
（A ）滑块B 下滑的过程中的加速度方向一定沿斜面向上 （B ）斜面体的斜面一定是粗糙的 （C ）滑块B 下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力F ，A 所受地
面摩擦力仍然不变
（D ）滑块B 下滑的过程中对其施加沿斜面向下的恒力F ，则A 所受
地面摩擦力的一定变大
16.如图7所示，水平放置的光滑金属长导轨MM ′和NN ′之间接有电阻R ，导轨平面在直
线OO ′左、右两侧的区域分别处在方向相反与轨道平面垂直的匀强磁场中，设左、右区域的磁场的磁感应强度的大小分别为B 1和B 2，一根金属棒ab 垂直放在导轨上并与导轨接触良好，棒和导轨的电阻均不计．金属棒ab 始终在水平向右的恒定拉力F 的作用下，在左边区域中恰好以速度v 0做匀速直线运动，则以下说法中正确的是 ( )
A ．若
B 2＝B 1时，棒进入右边区域后先做加速运动，最后以速度V0/2做匀速直线运动
B ．若B 2＝B 1时，棒进入右边区域后仍以速度v 0做匀速直线运动
C ．若B 2＝2B 1时，棒进入右边区域后先做减速运动，最后以速度V0/2做匀速直线运动
D ．若B 2＝2B 1时，棒进入右边区域后先做加速运动，最后以速度4v 0做匀速直线运动 二、多选题(16分)
17．某物体以30m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取g=10m/s 2，则5s 内物体的 （ ） A ．路程为65m
B ．位移大小为25m ，方向竖直向上
C ．速度改变量的大小为10m/s ，方向竖直向下
D ．平均速度大小为13m/s ，方向竖直向上
18、一定质量的理想气体沿图示状态变化方向从状态a 到状态b ，到状态c 再回到状态a ．三个状态的体积分别为v a 、v b 、v c ，则它们的关系正确的是……（ ） A ．v a ＝v b B ．v a ＝v c C ．v b ＝327
600
v c D ．v c ＝
327
54
v a 19、一质量为m ＝2kg 的可以看作质点的物体，仅受到一个变力F 的作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度a 随时间t 的变化规律如图所示，则…
2
（ ）
A ．物体在4s 末的速度大小为40m/s
B ．物体在第3s 内的速度变化大小为6.25m/s
C ．物体在4s 内变力F 做的功大小为400J
D ．物体在4s 内通过的位移小于40m
20． 如图所示，一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ。

现给环一个向右的初速度v 0，同时对环施加一个竖直向上的作用力F ，并使F 的大小随v 的大小变化，两者关系F=kv ，其中k 为常数，则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为 （ ） A ． 2012
mv B ． 0
C ． 32
202122m g mv k + D . 32202
122m g mv k - 三、填空题（20分）
21．如图所示为热水系统的恒温器电路，R 1是可变电阻，R 2是热敏电阻，当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时，热敏电阻的阻值很小。

只有当热水器中的水位达到一定高度（由水位计控制）且水的温度低于某一温度时，发热器才会开启并加热，反之，便会关掉发热器。

图中虚线框中应接入的是_______门逻辑电路；为将发热器开启的水温调高一些，应使可变电阻的阻值_______。

22．已知地球半径为R ，地球自转周期为T ，同步卫星离地面的高度为H ，
万有引力恒量为G ，则同步卫星绕地球运动的线速度为________，地球的质量为________。

23、由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。

现将该元件接在电动势为8V ，内阻为4Ω的电两端，则通过该元件的电流为__________A 。

若将这个元件与一个4Ω的定值电阻串联后接在该电上，
则该元件消耗的功率为__________W 。

24．如图电路，当滑动变阻器的滑片放在正中时，三灯的亮度相同，则：（1）三灯的电阻大小关系是： ；（2）当滑动变阻器的滑片下移后，三个灯的亮度最暗的是 灯。

25．如图所示，小球从斜面顶端A 处以速率v 0做平抛运动，恰好落到斜面底部B 点，
且此时的速率v B 的大小为5v 0。

已知重力加速度为g ，则斜面的倾角为________，AB 之间的距离________。

四、实验题（24分）
26．（多选题4分）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想
与方法，如图所示是高中阶段观察或操作过的几个实验，其中研究物理问题的思想方法相同的是（ ）
(A) ⑴⑵ (B) ⑵⑶ (C) ⑶⑷ (D) ⑴⑷
27．（6分）利用发波水槽得到的水面波形如（a ）、（b ）所示，图（a ）显示了波的 现象，图（b ）显示了波的 现象。

（选填“干涉”或“衍射”） 28．（6分）某大学物理系学生组织驴友团去云南自助游，在云南凤庆地区发现很多千年古茶树，直径很大，两个大人都合抱不过。

于是他们想利用单摆原理对大树的直径进行测量。

他们用轻而长的细线绕树一周，使细线长度等于树干周长（已预留出打结部分的长度）。

然后在线下端系一个小铁球，制成一个单摆。

某同学的操作步骤为：
a ．将细线的上端固定在一根离地很高的横杆上；
b ．在摆线偏离竖直方向5°位置静止释放小球；
c ．当摆球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T 。

（1）该同学的上述步骤中错误的是：______________（将该步骤的序号填入横线）。

应改为：____________________________________________________。

（2）因为小铁球的直径未知，所以该同学用公式：2
2
4πgT l =测，并将当地重力加速度值代入，近似地
求出树干的周长，进一步求出树干直径。

则该树干直径与真实值相比：d 测_______d 真。

（选填“＞”、“＜”、“＝” ）
29．（8分）如图是“用DIS 研究螺线管中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验装置图， （1）请在图中空白方框中填上对应的器材名称；
（2）该实验采取了控制变量法，实验过程中每次小车以不同的速度靠近螺线管，但保持不变的量是：①___________________；②_____________________________。

（3）下图是根据该实验数据作出的E —1/Δt 图线，若其他实验条件均不变，仅改变螺线管到光电门之间的距离，获得的实验数据仍在原坐标图上作图线，图线斜率将如何变化？_______________ 螺线
档
光
（a ） （b ）
五、计算题（50分） 30、（12分）一根截面积均匀粗细不计的U 形管两侧长度均为50 cm ，水平部分长度为30 cm ，且左侧管口封闭，右侧管口敞开，如
右图所示。

管内灌有水银，左边
水银上方的空气柱长度为40 cm ，右边水银面离管口30 cm 。

（大气压强为75 cmHg ，
环境温度为27 0
C ）
（1）若将U 形管绕其水平部分AB 缓慢旋转180︒，试分析说明管中的水银是否流出；
（2）若往右管中加入10cm 水银柱后，为了保持左管气柱长度不变，则环境温度要升高到多少0
C ？
（3）若改变环境温度使左右两管水银面相平，求环境温度的改变量。

31．（12分）一个质量m=50kg 的物体从距地面H=1.8m 高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升的最大高度h=1.25m ，从落下到弹跳至h 高处经历的时间t=2.1s 。

忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物体与地面撞击过程中速度的变化量的大小和方向； （2）物体对地面的平均撞击力的大小；
（3） 为使物体能够回到1.8m 处，在物体反弹刚离开地面时施加一个F=500N 的向上的力，则这个力至少作用多少时间？ 32．（12分）如图所示，质量为m 可看作质点的小球从静止开始沿斜面由点A 滑到点B 后，进入与斜面滑连接的1/4竖直圆弧管道BC ，管道出口为C ，圆弧半径R ＝15cm ，AB 的竖直高度差h ＝35cm ，在紧靠出口C 处有一水平放置且绕其水平轴匀速旋转的圆筒（不计筒皮厚度），筒上开有小孔D ，筒旋转时小孔D 恰好能经过出口C 处。

若小球射出C 口时，恰好能接着穿过D 孔，并且再从D 孔向上穿出圆筒，小球返回后又先后两次向下穿过D 孔而未发生碰撞，不计摩擦和空气阻力，问： （1）小球到达C 的速度v C 为多少？
（2）圆筒转动的最大周期T 为多少？ （3）在圆筒以最大周期T 转动的情况下，要完成上述运动圆筒的半径R ’必须为多少？
第30题图
33.（14分）如图13所示，固定于水平面的U 型金属导轨abcd ，电阻不计，导轨间距L ＝1.0 m ，左端接有电阻R ＝2 Ω.金属杆PQ 的质量m ＝0.2 kg ，电阻r ＝1 Ω，与导轨间动摩擦因数μ＝0.2，滑动时保持与导轨垂直．在水平面上建立xoy 坐标系，x ≥0的空间存在竖直向下的磁场，磁感应强度仅随横坐标x 变化．金属杆受水平恒力F ＝2.4 N 的作用，从坐标原点开始以初速度v 0＝1.0 m /s 向右
做匀加速运动，经t
1＝0.4 s 到达x 1＝0.8 m 处，g 取10 m/s 2
.求： (1)磁感应强度B 与坐标x 应满足的关系； (2)金属杆运动到x 1处，PQ 两点间的电势差；
(3)金属杆从开始运动到B ＝3
2
T 处的过程中克服安培力所做的功．
图13。