黄浦区2010学年第一学期期末-物理批注版

黄浦区2010学年度第一学期期终基础学业测评
高三物理试卷
（完卷时间：120分钟满分：150分）2011年1月11日考生注意：
1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号等填写清楚。

2．本试卷共8页，满分150分。

考试时间120分钟。

考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案写在答题卷上。

3．第30、31、32、33、34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。

第I卷（共65分）
一、单项选择题（45分）
Ⅰ单项选择题。

（18分。

本题共9小题，每小题2分，每小题给出的四个答案中，只有一个是正确的。

把正确答案选出来，并将正确答案前面的字母填涂在答题卷相应的位置上。

）
1．关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（）
（A）速度变化量越大，加速度就越大
（B）速度变化得越快，加速度就越大
（C）加速度方向保持不变，速度方向也保持不变
（D）加速度大小不断变小，速度大小也不断变小
2．如图所示，一个质量为m＝1.2kg物体，放在倾角为θ＝30°的斜面上静止不动。

若用竖直向上的力F＝6.0N提物体，物体仍静止，下列说法中正确的是（）
（A）斜面受到的压力减少6.0N
（B）物体受到的合外力减少6.0N
（C）物体受到的摩擦力减少6.0N
（D）物体对斜面的作用力减少6.0N
3．关于闭合电路，下列说法中正确的是（）
（A）闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大
（B）闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大
（C）闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方
1
2 （D ）闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大
4．如图所示为三个门电路符号，A 输入端全为“1”，B 输入端全为“0”。

下列正确的是（ ）
（A ）甲为“非”门，输出为“1”
（B ）乙为“或”门，输出为“0” （C ）乙为“与”门，输出为“1”
（D ）丙为“或”门，输出为“1”
5．对于一定质量的气体，下列说法中正确的是（ ）
（A ）压强增大时，单位体积内气体分子数增加
（B ）当温度升高时，气体分子的平均动能增大
（C ）要使气体分子的平均动能增大，外界必须向气体传热
（D ）温度升高时，分子间的平均距离一定增大
6．M 和N 是绕在同一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图所
示。

现将开关S 从a 处断开，然后合向b 处。

在此过程中，通过电阻R 1
的电流方向是（ ）
（A ）由c 流向d （B ）先由d 流向c ，后由c 流向d
（C ）由d 流向c （D ）先由c 流向d ，后由d 流向c
7．很多杰出物理学家为物理学的发展做出了巨大的贡献，下列正确的
是（ ）
（A ）伽利略发现了单摆的等时性，并首先提出了单摆的周期公式
（B ）牛顿发现了万有引力定律，并用实验测出了引力恒量G
（C ）楞次发现了判断感应电流方向的规律之后，法拉第发现了电磁感应现象
（D ）库仑发现了真空中点电荷之间相互作用的规律，用实验测出了静电力恒量k
8．两个完全相同的小球A 、B ，在同一高度处以相同大小的初速度v 0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法中正确的是（ ）
（A ）两小球落地时的速度相同
（B ）两小球落地时，重力的瞬时功率相同
（C ）从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
（D ）从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
≥1 A A
A B B Y Y Y
1
& 甲 乙 丙
3
9．如图为一列在均匀介质中沿x 轴方向传播的
简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s ，则
（ ）
（A ）质点P 此时刻的振动方向沿y 轴负方向
（B ）P 点振幅比Q 点振幅小
（C ）经过Δt ＝3s ，质点P 将向右移动12m
（D ）经过Δt ＝3s ，质点Q 通过的路程是0.6m Ⅱ单项选择题。

（27分。

本题共9小题，每小题3分，每小题给出的四个答案中，只有一个是正确的。

把正确答案选出来，并将正确答案前面的字母填涂在答题卷相应的位置上。

）
10．如图所示，轻绳OA 的一端系在质量为m 物体上，另一端系在一个套在粗糙水平横杆MN 上的圆环上。

现用水平力F 拉
绳上一点，使物体从图中实线位置缓慢放下到图中虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动，则在这一过程中，拉力F 、环
与横杆的静摩力f 和环对杆的压力N ，它们的变化情况是
（ ）
（A ）F 保持不变，f 保持不变，N 保持不变
（B ）F 逐渐减小，f 逐渐减小，N 保持不变
（C ）F 逐渐增大，f 保持不变，N 逐渐增大
（D ）F 逐渐增大，f 逐渐增大，N 逐渐减小
11．如图所示，质量为M 的物体放在光滑水平地面上，在受到与
水平方向成α角的恒力F 作用下，从静止开始运动，在时间t 内，
F 对物体所做的功为W F 。

下列仅单独改变某一物理量（设该物理
量改变后物体仍在水平地面上运动），可使恒力所做的功减小为12 W F 的是（ ）
（A ）使恒力的大小减小为12
F （B ）使物体质量增大为2M （C ）使α从0︒变为60︒
（D ）使做功的时间减小为12 t x /m y /cm 5 2 3 1 4 -5 5 7 6 8 P Q
O F A O M F α
12．如图所示，同一绝缘水平面内，一个小金属环a和一个大金属环b的圆心在同一点。

a中通有顺时针方向的恒定电流I，b环中不通电。

在将a环移沿半径向图中aʹ位置的过程中，关于b环中的感应电流的说法正确的是（）
（A）b环中无感应电流
（B）b环中有顺时针方向的感应电流
（C）b环中有逆时针方向的感应电流
（D）b环中先有逆时针方向、后有顺时针方向的感应电流
13．如图所示的虚线为某电场的等势面，今有两个带电粒子（不
计重力和它们的相互作用力），以不同的速率、沿不同的方向，
从A点飞入电场后，分别沿径迹1和2运动，由轨迹可以断定（）
（A）两粒子带电量的绝对值一定不同
（B）两粒子的电性一定不同
（C）两粒子的动能都是先减少后增大
（D）两粒子的分别经过B、C两点时的速率一定相等
14．如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路
中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同．在电键S处于闭合状态
下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则（）
（A）电压表的示数变大
（B）电池内部消耗的功率变大
（C）电阻R2两端的电压变大
（D）电池的效率变大
15．如图所示，一定质量的某种气体由状态a沿直线ab变化至状态b。

下列关于该过程中气体温度的判断正确的是（）（A）不断升高（B）不断降低
（C）先降低后升高（D）先升高后降低
E
r
S
V 1
2
R1R3
R2
S1
a
aʹ
b
4
5
16．如图所示，直线A 为电源的U -I 图线，直线B 为电阻R 的U -I 图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（ ） （A ）16W 、32W （B ）8W 、16W （C ）16W 、24 （D ）8W 、12W
17．如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。

质量为m 的金属杆ab ，以初速度v 0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h 后又返回到底端。

若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab 的电阻及空气阻力，则（ ）
（A ）上滑过程的时间比下滑过程长 （B ）上滑过程通过电阻R 的电量比下滑过程多 （C ）上滑过程通过电阻R 产生的热量比下滑过程少
（D ）上滑过程通过电阻R 产生的热量比下滑过程多
18．高血压已成为危害人类健康的一种常见病，血管变细是其诱因之一。

为研究这一问题，我们可做一些简化和假设：设血液通过一定长度血管时受到的阻力f 与血液流速v 成正比，即f ＝kv （其中k 与血管粗细无关），为维持血液匀速流动，在这血管两端需要有一定的压强差。

设血管内径为d 0时所需的压强差为Δp ，若血管内径减为d 时，为了维持在相同时间内流过同样多的血液，压强差必须变为（ ）
（A ）d 0d Δp （B ）（d 0d ）2Δp （C ）（d 0d ）3Δp （D ）（d 0d ）4Δp 二、多项选择题（20分。

本题共5小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，至少有两个是正确的，把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填涂在答题卷相应的位置上每一小题全选对的得4分；选对但不全，得2分；有选错或不答的，得0分。

）
19．某质点做匀速圆周运动。

已知角速度ω和线速度v 的大小，由此可以求出（ ）
（A ）运动周期 （B ）轨道半径
（C ）向心加速度大小 （D ）所受向心力的大小
20．如图，一个倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的
均质铁球静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F 作用于球
体上，F 的作用线通过球心。

设球体的重力为G ，竖直墙对球体的
弹力为N 1，斜面对球体的弹力为N 2，则下列正确的是（ ）
（A ）N 1＝F （B ）G ≤F
（C ）N 2＞G （D ）N 2一定大于N 1
h a b R B v 0 U /V
I /A 6 4 2
4 8 12 0 A B
6
21．理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝对空气加热，得到热风将头发吹干。

设电动机线圈的电阻为R 1，它与电热丝的电阻R 2串联，接到直流电源上。

电吹风机两端电压为U ，电流为I ，消耗的电功率为P ，则有（ ）
（A ）IU ＞P （B ）P ＝I 2（R 1＋R 2）
（C ）IU ＝P （D ）P ＞I 2（R 1＋R 2）
22．如图所示，在固定的等量异种电荷的连线上靠近负电荷的b
点处，释放一初速度为零的带负电的质点（重力不计），在质点向
左运动过程中，以下列说法中正确的是（ ）
（A ）带电质点的动能越来越大 （B ）带电质点的电势能越来越大
（C ）带电质点的加速度越来越大 （D ）带电质点通过各点处的电势越来越高
23．如图所示，一列简谐横波在t 时刻的波形图象，已知
波的传播速度为2m/s ，a 、b 、c 是三个振动的质点。

以下
列说法中正确的是（ ）
（A ）振源的振动频率为0.5Hz
（B ）从t 时刻再经过1s ，质点a 、b 、c 通过的路程均为
6cm
（C ）t 时刻质点a 、b 、c 所受的回复力大小之比为2∶1∶
3
（D ）若从t 时刻起质点a 比质点b 先回到平衡位置，则波沿x 轴正方向传播
第II 卷（共85分）
三、填空题（24分，本大题共6小题，每小题4分。

答案
写在答题卷横线上的空白处，不要求写出演算过程。

）
24．如图所示，图线表示作用在质量为3kg 的某物体上的
合外力跟时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么在
前3s 内合外力对物体做的功为___________J ，前4s 内物体
的位移为___________m 。

t /s 0 3 F /N
-3
-6 6 1 2 3 4 5
7
25．在如图所示电路中，R 1＝R 2＞r ，滑动变阻器R 3的滑片P 从上端向下移动过程中，电压表示数的变化是___________；外电路消耗的功率的变化是___________。

26．如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为d ，两
端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E 的匀
强电场中，两小球带电量分别为＋q 和－q ，轻杆可绕中点
O 自由转动。

在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间
的相互作用，两电荷受到的电场力对O 点的力矩大小为
___________，两电荷具有的电势能为___________。

27．两个质量相同的小球A 和B ，分别从水平地面上O 点正上方高度分别为L 和3L 处水平抛出，恰好击中距离O 点2L 的地面上同一目标，空气阻力不计。

以地面为零势能面，两小球抛出时的初速度大小之比v A ∶v B ＝___________，落地时的机械能之比E A ∶E B 为___________。

28．重为80N 的均匀直杆AB 一端用铰链与墙相连，另一端
用一条通过光滑的小定滑轮M 的绳子系住，如图所示，绳子一端与直杆AB 的夹角为30°，绳子另一端在C 点与AB 垂
直，AC ＝16 AB 。

滑轮与绳重力不计。

则B 点处绳子的拉力的大小是________N ，轴对定滑轮M 的作用力大小是
________N 。

下列为分叉题。

分A 、B 两类，考生可任选一类答题。

若两类试题均做，一律按A 类题计分。

A 类题(适合于选学专题一的考生)
29（A ）一质量为M ＝1.2kg 的物块静止在水平桌面上，一质量为m ＝20g 的子弹以水平速度v 0＝100m/s 射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s 穿出。

则子弹穿出木块时，子弹所受冲量的大小为___________N ·s ，木块获得的水平初速度为____________m/s 。

B 类题(适合于选学专题二的考生)
29．月球质量是地球质量的1/81，月球半径是地球半径的1/3.8，人造地球卫星的第一宇
V A E r R 1 R 2 R 3 P 30° M C A B
8
宙速度为7.9km/s 。

“嫦娥”月球探测器进入月球的近月轨道绕月飞行，在月球表面附近运行时的速度大小为___________km/s ；若在月球上，距月球表面56m 高处，有一个质量为20kg 的物体自由下落，它落到月球表面的时间为___________s 。

五、计算题。

（61分。

本大题共有5小题，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，得0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．（11分）单摆，是理想化的力学模型之一。

当单摆的最大摆角在0到10°区间时，单摆的运动非常接近简谐运动。

某一单摆，其振动过程中最大偏角θ＝5°，摆球经过平衡位置时，摆球的速度大小为0.2m/s ，摆球的平衡位置距地面高为h ＝0.8m 。

（已知sin5°＝0.087，cos5°＝0.996，g 取10m/ s 2）求：
（1）此单摆的运动周期；
（2）若摆球经过平衡位置时细绳恰巧断裂，摆球的落地速度。

31．（10分）如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L
为0.4m 、质量m 为0.2kg 的导体棒MN 上升，导体棒的电阻
R 为1Ω，架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B 为
1T 的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。

当导体棒上升
h ＝1.5m 时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为1.2J ，
电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V 、1.2A ，
电动机内阻r 为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：
（1）棒能达到的稳定速度；
（2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。

32．（12分）如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它
们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。

两气缸各有一个活塞，质量分别为m 1和m 2，已知m 1＝5m ，m 2＝
3m ，活塞与气缸无摩擦。

活塞的下方为理想气体，上方为真空。

当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h 。

求：
（1）在两活塞上同时各放一质量为m 的物块，气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T 0）。

（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T 0缓慢上升到T ，气体在状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部，在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？
33．（14分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m ＝0.5kg ，动力系统提供的恒定升力F ＝8N 。

试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。

（设飞行器飞行时所受的m 1 m 2 h
9
阻力大小不变，g 取10m/s 2。

）
（1）第一次试飞，飞行器飞行t 1＝6s 时到达高度H ＝36m 。

求飞行器所受阻力大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t 2＝5s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。

求飞行器能达到的最大高度h ；
（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 3。

34．（14分）如图（a ）所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为l ，导轨平面与水平面成θ角，下端通过导线连接的电阻为R ．质量为m 、阻值为r 的金属棒ab 放在两导轨上，棒与导轨垂直并始终保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁场中。

（1）若金属棒距导轨下端距离为d ，磁场随时间变化的规律如图（b ）所示，为保持金属棒静止，求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时间变化的关系。

（2）若所加磁场的磁感应强度大小恒为B ʹ，通过额定功率P m 的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力，使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动，经过时间t 1电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变．金属棒运动的v -t 图像如图（c ）所示。

求磁感应强度B ʹ的大小。

（3）若金属棒处在某磁感应强度大小恒定的磁场中，运动达到稳定后的速度为v ，在D 位置（未标出）处突然撤去拉力，经过时间t 2棒到达最高点，然后沿轨道返回，在达到D 位置前已经做匀速运动，其速度大小为15 v ，求棒在撤去拉力后所能上升的最大高度。

θ θ
a b R l (a) B
t /s B /T (b) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0
0.4
0.8 1.2 v 0 1 t /s
v /m •s -1 (c)
10 黄浦区高三物理参考答案
一、单项选择题（45分）
Ⅰ单项选择题。

（18分。

本题共9小题，每小题2分）
1．B 2．D 3．B 4．D 5．B 6．A 7．D
8．C 9.D Ⅱ单项选择题。

（27分。

本题共9小题，每小题3分）
10．B 11． B 12．C 13．B 14．B 15．A 16．C
17．D 18．D
二、多项选择题（20分。

本题共5小题，每小题4分）
19．ABC 20． BC 21．CD 22．AD 23．AC 三、填空题（24分，本大题共6小题，每小题4分。

）
24.0，2.5 25．变大，变小
26．qEd sin α，－qEd cos α 27． 3 ∶1，3∶5
28．60，60 3 ≈103.9
29（A ）1.8，1.5 29（B ） 1.7，7.9 五、计算题。

（61分）
30．（11分）（1）设摆球质量为m ，摆长为L ，由机械能守恒定律得
221)5cos 1(mv mgL =-
（2分） 代入数据得：m 5.0)5cos 1(202=-=g v L （2分） 由单摆的周期公式g
L T π
2=（1分） 代入解得T ＝1.4s s 4.1s π55s 105.0π2===T （1分） （2）小球在竖直方向的速度s m s m gh v /2/2.01022=⨯⨯==
⊥（2分） 摆球的落地速度s m s m v v v /01.2/22.022220=+=+=⊥（2分）
设方向与水平夹角为θ，102
.02tan 0===⊥v v θ 得：θ＝84.3°013.8410tan ≈=-θ（1分）
31．（10分）（1）电动机的输出功率为:W W r I UI P 5.45.111622=⨯-⨯=-=出
（2分）
11
电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，所以有Fv P =出（1分） 其中F 为电动机对棒的拉力，当棒达稳定速度时L I B mg F '+=（1分） 感应电流R
BLv R E I ==' 由上述三式得，8
.04.01102.05.422v v ⨯⨯+⨯=（1分） 解得棒达到的稳定速度为9.1≈v m/s （1分）
（2）从棒由静止开始运动至达到稳定速度的过程中,电动机提供的能量转化为棒的机械能和内能,由能量守恒定律得:Q mv mgh t P ++=22
1出 （2分） 6.09.12.02
16.1102.05.42+⨯⨯+
⨯⨯=⨯t （1分） 解得：t ＝0.92s （1分）
32．（12分） （1）设左、右活塞的面积分别为1S 和2S ，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：2135S mg S mg = 由此得213
5S S =（2分） 在两个活塞上各加一质量为m 的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。

在初态，气体的压强为23S mg ，体积为h S 23
8； 在末态，设左活塞的高度为x ，气体压强为
2518S mg （1分），体积为x S 235 由2211V P V P = （1分）得：23S mg ×h S 23
8＝2518S mg ×x S 235 （1分） 解得：x ＝43 h 即两活塞的高度差为h 3
4（1分） （2）当温度由0T 上升至T 时，气体的压强始终不变，设x/是温度达到T 时左活塞的高
12 度，由T V T V =00得： 0
0'34T Th x T T x ==（2分） 活塞对气体做的功为：W ＝8mgh （T T 0 －1）)1(8)(60
'-=-==T T mgh x x mg Fs W （2分） 在此过程中气体吸收热量（2分）
33．（14分）（1）第一次飞行中，设加速度为1a 匀加速运动2112
1t a H = 222211/2/63622s m s m t H a =⨯==（1分） 由牛顿第二定律1ma f mg F =--（1分）
解得N N ma mg F f 225.0105.081=⨯-⨯-=--=（1分）
（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为1v ，上升的高度为1h 匀加速运动m t a h 25522
12122211=⨯⨯==
（1分） s m s m t a v /10/52211=⨯==（1分）
设失去升力后的速度为2a ，上升的高度为2h
由牛顿第二定律2ma f mg =+ （1分） 22/14s m a =（1分） m m m a v h 57.37
2514210222212==⨯==（1分） 解得m h h h 57.2821=+=（1分）
（3）设失去升力下降阶段加速度为3a ；由牛顿第二定律3ma f mg =-（1分） 23/6s m a =（1分）
恢复升力后加速度为4a ，恢复升力时速度为3v
13
4ma f mg F =+-；2
4/10s m a =；（1分）且h a v a v =+42332322（1分） 333/6.14t a s m v == 解得s t 43.23=（1分）
34．（14分）（1）金属棒沿斜面方向受力平衡，外力应沿斜面向上，设其大小为1F ，则 0sin 11=--Il B mg F θ （1分）
由图（b ）可知，磁感应强度B 的大小与t 关系为t B 21= （1分）
回路中产生的感应电动势 B S E t t
φ∆∆⋅==∆∆ （1分） d l S ⋅=，此时回路中的感应电流E I R r
=+ （1分） 得F 1＝mg sin θ＋4l 2d R ＋r t t r
R d l mg l r R d l B mg F ++=+⋅⋅+=2114sin 2sin θθ （1分） （2）由图（c ）可知，金属棒运动的最大速度为0v ，此时金属棒所受合力为零。

设金属棒此时所受拉力大小为F 2，流过棒中的电流为I m ，则
0sin '2=--l I B mg F m θ （1分） E m ＝B ´lv 0 （1分） P m ＝F 2·v m （1分）
得 0sin 0''0=+--l r
R lv B B mg v P m θ B ʹ＝1l （P m v 02－mg sin θv 0
）（R ＋r ） （1分） （3）设磁感应强度为B ，棒沿斜面向上运动时，ma BIl mg =+θsin
)
(sin 22r R m v l B g a t ++=θ（1分） 取极短时间t ∆，速度微小变化为v ∆，t a v ∆=∆，t v s ∆=∆
)
(sin 22r R m t v l B t g v +∆+∆=∆θ（1分）
14 在上升的全过程中，r)
m(R Δs l B Δt θg Δv ++=∑∑∑22sin 即])
(sin [0222r R m s l B g t v ++-=-θ（1分） 又下滑到匀速时有0)
(5sin 22=+-r R v l B mg θ（1分） 得5sin 52
2
vt g v s -=θ
上升的高度H ＝v 2－vgt 2sin θ
5g
g vgt v s H 5sin sin 22θ
θ-=⋅=（1分）。