上海市徐汇区高三物理二模试卷

x/m
（a ）
－
6C
(b) 2008学年第二学期徐汇区高三年级物理学科
学 习 能 力 诊 断 卷
（考试时间120分钟，满分150分） 2009．4 一．（20分）填空题. 本大题共5小题，每小题4分.
1．在核反应方程235 92U ＋10n X ＋9438Sr ＋210n 中，原子核X 含有______个核子；235 92U 是天然
放射性元素，它的半衰期约为7亿年，则在距今大约21亿年前，一块铀矿石中235 92U 的原子数大约是现在的_____倍。

2．A 、B 两个物体在足够高处分别以v 0和3v 0的初速度同时做平抛运动，在初始2s 内，A 、B 两个物体通过的水平距离之比是__________；两个物体的速度增加量之比是__________。

3．右侧方框内为某台电风扇的铭牌。

当电风扇正常工作时，通过电动机的电流为_______A 。

若已知该电扇在额定电压下工作时，内部电机的效率为90%，正常工作1小时，电机输送给叶片的机械能为_______J （保留两位有效数字）。

4．如图所示，湖面上一点O 不断地上下振动，形成以O 点为圆心的圆形水波。

某时刻O 点处在波峰位置，经观察发现，2s 后此波峰刚好传到距O 点4m 远处的A 点，此时O 点正通过平衡位置向下运动，OA 间还有一个波峰，若水波近似为简谐波，则此水波的传播速度为________m/s ，水波的波长为_________m 。

5．在如图（a ）所示的x 轴上有一个点电荷Q ，轴上A 、B 两点的坐标分别为0.2m 和0.5m 。

在A 、B 两点分别放置带正电的检验电荷（检验电荷间的相互作用
可忽略不计），改变检验电荷的电量，检验电荷受到的电场力与所带电
量的关系如图（b ）所示，电场力的正方向与x 轴正方向相同。

则A 点的电场强度大小为________N/C ，点电荷Q 的位置坐标为x ＝________m 。

二．（40分）选择题.本大题分单项选择题和多项选择题，共9小题，单项选择题有5小题，每小题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得4
分；多项选择题有4小题，每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的.选对的得5分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分.将正确答案前面的字母填写在答题纸上。

I ．单项选择题
6．下列关于分子力的说法中，正确的是 （ ）
（A ）分子间既存在引力也存在斥力
（B ）液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力
（C ）由于分子总在做无规则运动，因而分子的速率分布没有规律性 （D ）扩散现象表明分子间不存在引力
7．下列说法中正确的是 （ ） （A ）物体放出热量，温度一定降低 （B ）物体内能增加，温度一定升高 （C ）热量能自发地从低温物体传给高温物体
（D ）温度越高，物体分子热运动的平均动能一定越大
8．如图所示为用“与”门构成的简易报警器的示意电路。

当报警器发出警报声时，电键S 1、S 2处于的状态为（ ）
（A ）S 1断开，S 2闭合 （B ）S 1闭合，S 2断开 （C ）S 1、S 2都断开 （D ）S 1、S 2都闭合
9．如图所示，两端开口的弯折玻璃管竖直放置，左管有一段高为h 1的水银柱，右管有一段高为h 2的水银柱，中间一段水银柱将管内空气分为两段，三段水银柱均静止，则中间管内水银柱的高度h 为（ ）
（A ）h 1－h 2 （B ）h 1＋h 22 （C ）h 1－h 2
2 （D ）h 1＋h 2
10．如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为 1
4 圆的光滑柱状物
体甲放置于斜面上，半径与甲相等的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态。

现在从球心O 1处对甲施加一平行于斜面向下的力F ，使甲沿斜面方向向下移动，移动过程中甲、乙始终保持平衡。

设乙对挡板的压力大小为F 1，甲对斜面的压力大小为F 2，在此过程中 （ ）
（A ）F 1逐渐增大，F 2逐渐增大 （B ）F 1逐渐减小，F 2逐渐减小 （C ）F 1不变，F 2逐渐增大 （D ）F 1逐渐减小，F 2不变
II ．多项选择题
11．冥王星相比地球距离太阳更遥远，冥王星的质量约为地球质量的0.0022倍，半径约为地球半径的0.19倍。

根据以上信息可以确定（ ）
（A ）冥王星绕太阳运行的周期小于地球的公转周期
h 1
（B ）冥王星绕太阳运行的向心加速度小于地球绕太阳运行的向心加速度 （C ）冥王星的自转周期小于地球的自转周期.
（D ）冥王星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的0.06倍
12．如图所示，带正电的点电荷固定于Q 点，电子在库仑力作用下，沿顺时针方向做以Q 为一焦点的椭圆运动。

O 为椭圆的中心，M 、P 、N 为椭圆上的三个点，M 和N 分别是椭圆上离Q 最近和最远的点。

则以下说法中正确的是（ ）
（A ）电子在P 点受到的库仑力的方向指向O 点 （B ）椭圆上N 点的电势最低 （C ）电子在M 点的电势能最小
（D ）电子从M 点运动到N 点的过程中，动能和电势能的总和是不变的
13．在如图所示电路中，当滑动变阻器的滑动触头P 向右滑动时，三个理想电流表的示数都发生变化，电流表A 1、A 2、A 3的示数变化量的大小分别为∆I 1、∆I 2和∆I 3，下列说法中正确的是（
）
（A ）电流表A 2的示数一定变大 （B ）电流表A 3的示数一定变大 （C ）1I ∆一定大于2I ∆ （D ）1I ∆一定小于3I ∆
14．如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，距磁场区域的左侧L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直，线框一边平行于磁场边界，现用外力F 使线框以图示方向的速度v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ为正，外力F 向右为正。

则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E 、外力F
和电功率P 随时间变化的图像中正确的是（ ）
三．（30分）实验题.
15．（4
分）利用如图所示装置，可以在光屏上观察到
光屏
单缝
（A ）
22
222（B ）
（C ）
（D ）
明暗相间的条纹，这是光的__________现象，若保持缝到光屏的距离不变，调节狭缝的缝宽，则屏上明暗相间的条纹间距将随缝宽的减小而__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

16．（5分，多选题）用电流表和电压表测未知电阻R的两种不同的电路如图所示，两电路中所用的仪器规格都相同，其中待测电阻R约为100Ω，滑动变阻器W的最大阻值为50Ω，电池的电动势E＝6.0V，内阻可忽略。

闭合电键后，各电路均能正常工作。

下列关于这两个电路的说法正确的是（）
（A）甲图中电压表的a接线柱应为正接线柱
（B）闭合电键前，甲图中滑动变阻器的滑片应调至最左端
（C）电键闭合后调节变阻器的滑片，甲图中电压表的示数变化最大范围为0—6.0 V （D）电键闭合后调节变阻器的滑片，乙图中电压表的示数变化最大范围为0—6.0 V
17．（7分）如图（a）所示为“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置图，实验过程有如下操作步骤：
①将其中一个探针与导电纸上的某一基准点接触，然
后在导电纸上移动另一个探针，寻找若干个与此基准点的
电势差为零的点，并将这些点压印在白纸上。

②在一块平整的木板上，依次铺放白纸、复写纸、导
电纸，用图钉固定。

③合上电键。

④取出白纸画出各条等势线。

⑤在导电纸上放两个与它接触良好的圆柱形电极（图
中A、B），并将两个电极分别与电源的正负极相连。

⑥重复步骤，找出其它4个基准点的等势点。

⑦用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。

在两电极的连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置压印在白纸上。

（1）将每一步骤前的序号按正确的操作顺序填写：__________________；
（2）该实验中，在两个电极的连线上选取间距相等的a、b、
c、d、e五个点作基准点，如图（b）所示，实验中若发现a点电
势低于b点电势，说明电极A与电源的______（选填“正”或“负”）
极相连；
（3）实验中测得a、b两点间的电压为U1，b、c两点间的电
压为U2，则U1______U2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

甲乙
W W
（a）
（b）
18．（8分）某压力锅结构如图所示，盖好密封
锅盖，将限压阀套在出气孔上，当锅内气体压强达
到一定值时，气体就把限压阀顶起。

（1）若压力锅内的气体体积为V，该状态下气
体的摩尔体积为V0，则锅内气体分子数约为n＝
___________________。

（阿伏加德罗常数为N A）
（2）已知大气压强p随海拔高度H的变化满足p＝p0（1－aH），其中常数a＞0，p0为海平面处大气压强。

根据该式，说明在不同海拔高度使用压力锅，阀门被顶起时锅内气体的温度随着海拔高度的增加而__________（填“升高”、“降低”或“不变”）。

（3）若某实验小组想利用上式来估算某处海拔高度，海平面处大气压强p0和常量a均已知。

具体做法为：将一装有压强传感器的空压力锅带到海平面某处后，盖紧锅盖，在出气孔上套上限压阀，对压力锅进行加热,当加热到限压阀恰被顶起时,压强传感器测得此时锅内气体压强为p1。

然后小组成员携带该压力锅上升到某海拔高度H处，再次对压力锅进行加热，当加热到限压阀恰被顶起时，压强传感器测得此时锅内气体压强为p2。

根据这些数据，可算得该处海拔高度H＝___________________。

19．（6分）如图（a）所示，A、B为倾斜的气垫导轨C
上的两个固定位置，在A、B两点各放置一个光电门（图中未
画出），将质量为M的小滑块从A点由静止开始释放（由于气
垫导轨阻力很小，摩擦可忽略不计），两个光电门可测得滑块
在AB间运动的时间t，再用尺测量出A点离B点的高度h。

（1）在其他条件不变的情况下，通过调节气垫导轨的倾
角，从而改变A点离地的高度h，小球从A点运动到B点的时
间t将随之改变，经多次实验，以1
t2为纵坐标、h为横坐标，得到如图（b）所示图像。

则当下滑时间为t＝0.6s时，h为________m；若实验当地的重力加速度为10m/s2，则AB间距s为________m。

（2）若实验中的气垫导轨改为普通木板，摩擦力的影响
不可忽略，此种情况下产生的1
t2-h图像应为________（选填“直线”或“曲线”）。

四．（60分）计算题.（内容请见答题卷）
（b）
学 习 能 力 诊 断 卷
考生注意：
1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚.
2．第20、21、22、23、24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.
3. 卷面中的小方格为填写分数处，考生请勿填写。

一．填空题（共20分）
1．___________个，___________倍。

2．_____________，_____________。

3．___________ A ，_____________ J 。

4．___________ m/s ，_____________ m 。

5．____________ N/C ，______________ m 。

二．选择题（共40分）
三．实验题（共30分）
15．______________， _______________。

16．_______________。

17．（1）操作顺序是：___________________________________， （2）__________， （3）_____________。

18．（1）________________，（2）________， （3）___________________________。

19．（1）____________m ，____________m ，
（2）___________。

四．计算题（共60分）
20．（10分）如图所示，已知电源内阻为r ＝1Ω，定值电阻R 1＝2Ω，灯L 上标有“3V 、1.5W ”的字样，当滑动变阻器R 3的滑片P 移到最右端时，电流表示数为1A ，灯L 恰能正常发光。

（1）求电源的电动势；
（2）求当P 移到最左端时，电流表的示数；
（3）当滑动变阻器移到何位置时，电源的总功率最大？最大值为多少？
3
21．（11分）如图（a ）所示，水平放置的汽缸内封闭有体积为0.6m 3的理想气体，已知此时汽缸内的气体温度为300K ，气体压强与外界大气压强相等为p 0＝1.0×105Pa ，封闭气体的光滑活塞面积为10－
4m 3。

缓
慢加热汽缸内气体，并在活塞上加以适当的外力，气体经历了如图（b ）所示的状态变化，求：
（1）当温度上升到450 K 的状态B 时，缸内气体的压强p B ； （2）当气体处于状态B 时，加在活塞上的外力F 的大小和方向； （3）当温度上升到600 K 的状态C 时，缸内气体的体积V C 。

22．（11分）辩析题：如图（a ）所示，在电场强度为E 、方向水平向右的匀强电场中，有两个质量均为m 的小球A 、B （可被视为质点），被固定在一根绝缘轻杆的两端，轻杆可绕与电场方向垂直的固定转动轴O 无摩擦转动，小球A 、B 与轴O 间的距离分别为l 、2l ，其中小球B 上带有电量为q 的正电荷，小球A 不带电。

将轻杆转动到水平方向后，无初速释放，若已知Eq mg ＝63，求轻杆转动到何位置时，小球A 、B 的速度达到最大。

某同学是这样解的：目前轻杆无法平衡，在小球A 、B 的带动下，开始顺时针转动，当A 、B 的速度达到最大时，小球B 所受的电场力与重力的合力恰与杆平行，如图（b ）所示，
所以tan θ＝
你认为这位同学的解法是否正确，若正确，请完成计算；若不正确，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果。

（a ）
p
（b ）
1.2p
（
a ）
（b ）
合
23．（14分）如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中水平直轨AB 与倾斜直轨CD 长均为L ＝6m ，圆弧形轨道AQC 和BPD 均光滑，AQC 的半径为r ＝1m ，AB 、CD 与两圆弧形轨道相切，O 2D 、O 1C 与竖直方向的夹角均为θ＝37°。

现有一质量为m ＝1kg 的小球穿在滑轨上，以E k 0＝24J 的初动能从B 点
开始水平向左运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝1
6，设小球经过轨道连接处
均无能量损失。

（g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）小球第一次回到B 点时的速度大小； （2）小球第二次到达C 点时的动能； （3）小球在CD 段上运动的总路程。

24．（14分）如图（a ）所示，在坐标平面xOy 内存在磁感应强度为B ＝2T 的匀强磁场，OA 与OCA 为置于竖直平面内的
光滑金属导轨，其中OCA 满足曲线方程）
（y x 3π
sin 5.0=m ，C 为导轨的最右端，导轨OA 与OCA 相交处的O 点和A 点分别接有体积可忽略的定值电阻R 1和R 2，其中R 1＝4Ω、R 2＝12Ω。

现有一质量为m ＝0.1kg 的足够长的金属棒MN 在竖直向上的外力F 作用下，以v ＝3m /s 的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R 1、R 2外其余电阻不计，g 取10m/s 2，求：
（1）金属棒MN 在导轨上运动时感应电动势的最大值； （2）请在图（b ）中画出金属棒MN 中的感应电流I 随时间t 变化的关系图像；
（3）当金属棒MN 运动到y ＝2.5m 处时，外力F 的大小； M
N
R 1 R 2
（a ）
I/A
v
0 P
（4）若金属棒MN从y＝0处，在不受外力的情况下，以初速度v＝6m/s向上运动，当到达y＝1.5m处时，电阻R1的瞬时电功率为P1＝0.9W，在该过程中，金属棒克服安培力所做的功。

高三物理评分标准：
一．填空题（每小题4分，共20分）
1．140，8 2．1︰3，1︰1 3．0.3，2.1×105 4．2，3.2
5．2×103 N/C ；0.3 m 二．选择题（共40分）
三．实验题（共30分） 15．衍射，增大 16．BC
17．（1）②⑤⑦③①⑥④（3分），（2）负（2分），（3）大于（2分） 18．（1）
V VN A
（2分）（2）降低（2分） （3）0
2
1ap p p - （3分）
19．（1）0.56±0.02（2分），1（2分） （2）曲线（3分）
五．计算题. 20．（1）V 6112131=⨯+⨯+=++=Ir IR U E L （公式2分，结果1分） （2）A 22
16
1=+=+=
R r E I （公式2分，结果1分） （3）当外电路电流最大时，电源的总功率达到最大，此时外电路电阻最小
即R 3的滑片P 移到最右端时。

（2分） 12W 62=⨯==IE P 总（2分）
21．（1）从状态A 到状态B ,气体经历了等容变化，
B
B A A T p
T p = （2分） 代入得05.1p p B =＝1.5×105Pa （2分）
（2）F ＝（p B －p 0）S ＝5N （2分），方向水平向左（1分）
（3）从状态B 到状态C , C
C C A A A T V p T V
p =（2分）
代入得V C ＝1m 3 （2分）
22．不正确（2分）。

因为当小球A 、B 的速度达到最大时，整个系统处于力矩平衡状态。

（2分）
当系统处于力矩平衡时：G B G A M M M =+电
设此时轻杆与竖直方向夹角为θ，θθθsin 2cos 2sin mgl l Eq mgl =+（4分） 解得tan θ＝3
3
（2分），θ＝30︒（1分）
23．（1）1
2
mv 12－E k 0＝－μmgL cos θ－μmgL （3分）
代入 解得v 1＝12m/s ≈3.4m/s （2分）
（2）小球第一次回到B 点时还剩6J 的动能，继续运动，当到达C 点时动能为
J 168618cos )cos 1(11=-+=-++=θμθmgL E mgR E K KC （公式2分，结果2分） （3）小球第二次到达C 点后还剩16J 的能量，继续上升还需克服重力18J 才能到达A 点，
因此小球无法继续上升，滑到AQC 某处后开始下滑，之后受摩擦力作用，上升高度越
来越低。

小球最终只能在圆弧形轨道BPD 上做往复运动，即到达D 点速度为零，（1分） 由动能定理：
θμθcos sin 2
1212
2mgs mgL mv mv C D -=-（2分） 可得小球在斜轨CD 上所通过的路程为s ＝39m （1分） 小球通过CD 段的总路程为s ＝2L ＋s ＝51m （1分）
24．（1）当金属棒MN 匀速运动到C 点时，电路中感应电动势最大（1分）
金属棒MN 接入电路的有效长度为导轨OCA 形状满足的曲线方程中的x 值。

因此接入电路的金属棒的有效长度为y x L 3
sin 5.0π== L m ＝x m ＝0.5m （1分）
v BL E m m =（1分） E m ＝3.0V （1分） (2)总
R E I m
m =
且Ω=+=32121R R R R R 总 ，0.1=m I A ，
如图（正弦形状1分，横纵坐标各1分，共3分）
(3)金属棒MN 匀速运动中受重力mg 、安培力F 安、外力F 外作用 当y ＝2.5m 时，0.25m 6
5sin 5.0==πx （1分） 521.22=+=+=+=mg R v
x B mg BIL mg F F 总
安外N （2分）
（4）当y ＝1.5m 时，0.5m 2
sin 5.0==π
x
此时P 1＝0.9W ，所以2W .112
2
1=+=
P R R R P 总 （1分） 1.22
22===总
安总R v x B v F P t W 得此时=2
t v 3.6（1分）
根据动能定理： )(2
12
02v v m W mgh t -=--克安（1分） 代入得12.0=克安W J （1
分）。