上海市杨浦区2018届高三物理上学期期末质量调研试题

上海市杨浦区2018届高三物理上学期期末质量调研试题
一、选择题（共40分。

第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。

每小题只有一个正确答案。

）
1．下列用来定量描述磁场强弱和方向的是（）
（A）磁感应强度（B）磁通量（C）安培力（D）磁感线
2．20世纪中叶以后，移动电话快速发展。

移动电话机（）
（A）既能发射电磁波，也能接收电磁波
（B）只能发射电磁波，不能接收电磁波
（C）不能发射电磁波，只能接收电磁波
（D）既不能发射电磁波，也不能接收电磁波
3．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带．这是因为（）
（A）系好安全带可以减小惯性
（B）系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
（C）系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
（D）是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
4．电源电动势反映了电源把其它形式的能转化为电能的本领，下列关于电动势的说法中正确的是（）
（A）电动势是一种非静电力
（B）电动势越大表明电源储存的电能越多
（C）电动势就是闭合电路中电源两端的电压
（D）电动势由电源中非静电力的特性决定，跟其体积、外电路无关
5．如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m
的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使
砖块静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是
（ ） （A ）0 （B ）mg
（C ）1
2
mg
（D ）2mg
6．意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是（ ） （A ）力不是维持物体运动的原因 （B ）力是使物体产生加速度的原因 （C ）自由落体运动是一种匀变速直线运动 （D ）物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
7．如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的一簇等势线（相邻等势面之间的电势差相等），实线为一α粒子（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（ ） （A ）a 、b 、c 三个等势面中，a 的电势最高
（B ）电子在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能小 （C ）α粒子在P 点的加速度比Q 点的加速度大 （D ）带电质点一定是从P 点向Q 点运动
8．在如图所示电路中，合上开关S ，将滑动变阻器R 2的滑动触点向b 端移动，则三个电表A 1、A 2和V 的示数I 1、
I 2和U 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不变，U 减小 （C ）I 1增大，I 2减小，U 增大 （D ）I 1减小，I 2增大，U 减小
9．一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的v
﹣t 图象如图所示．对其运动过程正确描述的是（ ）
（A ）0～t 1时间内物体处于失重状态 （B ）t 1～t 2时间内物体机械能守恒 （C ）t 2～t 3时间内物体向下运动 （D ）0～t 2时间内物体机械能一直增大
10．利用引力常量G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（ ） （A ）地球的半径及地球表面附近的重力加速度（不考虑地球自转的影响） （B ）人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 （C ）月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 （D ）地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
11．如图所示，电源E ，导线，导电细软绳ab 、cd ，以及导体棒bc 构成闭合回路，导电细软绳ab 、cd 的a 端和d 端固定不动，加上恰当的磁场后，当导体棒保持静止时，闭合回路中abcd 所在平面与过ad 的竖直平面成30°，已知ad 和bc 等长且都在水平面内，导体棒bc 中的电流I =2A ，导体棒的长度L =0.5m ，
导体棒的质量m =0.5kg ，g 取10m/s 2
，关于磁场的最小值和方向，说法正确的是（ ） （A ）533 T ，竖直向上
（B ）53
3 T ，竖直向下
（C ）2.5T ，由b 指向a
（D ）2.5T ，由a 指向b
12．如图，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示（已知μ2＞μ1），下列说法正确的是（ ） （A ）要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan θ＜μ2 （B ）要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin θ＞μ2
（C ）只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2＞tan θ＞μ1 （D ）只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2＞μ1＞tan θ
二、填空题（共20分）
13．习惯上规定____电荷定向移动的方向为电流的方向（填“正”或“负”）。

一次闪电过程中，流动的电荷量约为300C，持续时间约2s，则闪电的平均电流为_____A。

14．甲、乙两弹簧振子质量相等，其振动图象如图所示，则它们
振动频率的大小关系是f甲_____f乙；在0﹣4s内，甲的加速度为
正向最大的时刻是_____s末。

15．如图所示，斜面的倾角为θ，圆柱体质量为m。

若把重力沿垂直于墙面和
垂直于斜面两个方向分解，则重力垂直于斜面的分力大小为_______；垂直于
墙面的分力大小为_______，已知重力加速度为g。

16．如图所示，自行车的小齿轮A、大齿轮B、
后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径
R B=4R A、R C=8R A，如图所示．当自行车正常骑行
时A、B、C三轮边缘的速度大小之比v A∶v B∶
v C等于________，向心加速度的大小之比a A∶
a B∶a C等于__________。

17．如图所示，AB、CD为一水平圆周上两条相互垂直的直径，O点为该圆的
圆心．将电流强度都为I的两通电直导线M、N垂直圆面分别放置在圆周上，
其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，其中导线M中电流流向纸内，导
线N中电流流向纸外，现要使O点的磁感应强度为零，可加一平行于圆面的
匀强磁场，则该磁场方向为_________；或在圆周_______点上再垂直放置一电流大小方向合适的通电直导线。

三、综合题（共40分）
注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。

18．（10分）在“用DIS 实验研究加速度与质量的关系”实验中，我们用了如图（a ）所示的装置，请完成下列问题： （1）下列做法中正确的是 A ．要控制小车和钩码的质量都不变
B ．要控制小车的质量不变，改变钩码的质量
C ．要控制钩码的质量不变，改变小车的质量
D ．小车和钩码的质量都要改变
（2）实验中测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，在图（b ）中画出第4组数据对应的数据点，然后作出a -m 的关系图像。

（3）为进一步确定加速度与质量的关系，应画a -________图像。

（4）本实验得到的结论是________________________。

19．（14分）电动自行车已经成为人们日常出行的一种常用交通工具，以下是某型号电动自行车的相关参数：
该电动自行车采用后轮驱动直流电动机，其中额定转速是电动自行车在满载情况下在平直公路上以额定功率匀速行进时的车轮转速，求：
（1）电动自行车以额定转速行进时的速度v0；
（2）在额定工作状态时，损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大；
（3）满载（车身质量+满载载重）情况下，该车以速度v=5m/s沿着坡度为θ=4.59°的长直坡道向上匀速行驶时，受到的摩擦阻力为车重（含载重）重量的0.02倍，求此状态下电动自行车实际运行机械功率（sin4.59°=0.08；重力加速度g=10m/s2）。

20．（16分）如图甲所示，水平面上足够长的光滑平行金属导轨MN，PQ间距L=0.3m导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R=0.8Ω的固定电阻．开始时，导轨上固定着一质量m=0.01kg，电阻r=0.4Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨面向下．现用一平行金属导轨面的外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动．电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系图象如图乙所示．求：
（1）在t=4.0s时，通过金属杆的感应电流的大小和方向；
（2）4.0s内金属杆ab位移的大小；
（3）4s末拉力F的瞬时功率。

参考答案
一．选择题（共40分。

第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。

每小题只有一个正确答案。

）
二．填空题（本大题有2小题，每小题4分，每空格2分，共20分） 13．正，150
14．＜，3
15．mg
cos θ ，mg tan θ
16．1∶1∶8，4∶1∶32
17．从B 指向A ，C 或D
三．综合题（本大题有3小题，18题10分、19题14分，20题16分共40分） 18．（1）C （3分） （2）（2分）
（3）1
m
（2分）
（4）在受力不变时，小车的加速度与其质量成反比（3分）
（14分）
解：（1）在额定状态下电机以额定的转速转动，则
2
0d
v ⋅
=ω……① （1分） n ⋅=πω2 ……②（1分） 由①②两式联立得：s m s m d n v /15/24
.060245002220=⨯⨯⨯
=⋅⋅=πππ（2分） 电动机在额定工作状态时，输出损耗P UI P -=……③（1分）
损失的电功率80％转化为电热功率，则R I P 280=损耗％……④（1分）
由③④两式联立得：
()()
Ω=Ω-⨯⨯=-=
25.020
835204880802
2％％输出I P UI R （3分） 当电动自行车在斜坡上匀速行驶时，受力分析如图：（1分） 由牛顿定律得：()()g m M k g m M F +++=θsin ……⑤（1分） 电动自行车的实际功率：Fv P =……⑥（1分） 由⑤⑥得：
()(){}()(){}W
600W 510804002.059.4sin 108040sin =⨯⨯++︒⨯+=⋅+++=v g m M k g m M P θ（2分）
答：（1）电动自行车以额定转速行进时的速度v 0=15m/s （2）电动机的绕线电阻为0.25Ω
（3）此状态下电动自行车的实际运行机械功率为600W
20（16分）
解：（1）由题图乙可得，当t =4s 时，U =0.6V （1分） 此时通过金属杆的电流为：
A A R U I 75.08
.06.0===
（2分） 由右手定则判断出，通过金属杆的电流方向：由b 指向a （1分）
（2）由题图乙得：)(15.0V t kt U ==……①（1分） 金属杆切割磁感线产生的电动势为：BLv E =……②（1分）
由电路分析得：E r
R R
U +=
……③（1分） 联立①②③式得：)/(5.1s m t v =（1分）
则知v 与t 成正比，即金属杆沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度
a =1.5m/s 2（1分）
金属杆在4.0s 内的位移为：
x =m m at x 1245.12
1
2122=⨯⨯==
=12m （1分） （3）t =4s 时金属杆速度为s m s m at v /6/45.1=⨯==（1分） 金属杆所受的安培力为F 安 =BIL ……④（1分）
由牛顿第二定律，对金属杆有：ma F F =-安……⑤（1分）
联立④⑤式得：N N ma BIL ma F F 1275.0)5.101.03.075.05.0(=⨯+⨯⨯=+=+=安（1分）
所以t=4s 时拉力F 的瞬时功率W W Fv P 765.061275.0=⨯==（2分） 答：（1）t =4s 时通过金属杆的感应电流大小是0.75A ，方向由b 指向a ； （2）4.0s 内ab 位移大小是12m ； （3）4s 末拉力的F 的瞬时功率是0.765W。