浦东新区2008学年度第一学期质量抽测

高三物理试卷

（完卷时间：120分钟             满分：150分）

2．如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，在垂直于斜面的推力F作用下，物块处于静止状态，则物块受到墙面的弹力大小为_________；摩擦力大小为_________。

3．如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0×10³kg。在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则飞船和空间站的加速度大小为__________m/s²；空间站的质量为__________kg。

4．如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t₁∶t₂=________；两次小球落到斜面上时动能之比E_K1∶E_K2=________。

5．如图所示，直线a、抛物线b分别为某电池的总功率P、输出功率P_R随电流I变化的图像。根据图线可知该电池的电动势E=________；当电池的输出功率P_R=0.32W时，对应的外电阻为______________。

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，选对的得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。把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在答题纸中的空格内。填写在空格外的字母，不作为选出的答案。

Ⅰ．单项选择题

6．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（    ）

A．库仑通过扭秤实验，得出了库仑定律

B．奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律

C．牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量

D．伽利略通过理想斜面实验，提出了力是维持物体运动状态的原因

7．如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间t为横轴的图像，下面说法正确的是（    ）

A．图甲可能是匀变速直线运动的位移―时间图像

B．图乙可能是匀变速直线运动的加速度―时间图像

C．图丙可能是自由落体运动的速度―时间图像

D．图丁可能是匀速直线运动的速度―时间图像

8．一简谐横波某时刻的波形如图所示，质点A此时的运动方向向下，经过0.2s第一次回到平衡位置，由此可以判定（    ）

A．波沿x轴正方向传播，波速大小为0.05m/s

B．波沿x轴负方向传播，波速大小为0.05m/s

C．波沿x轴正方向传播，波速大小为0.1m/s

D．波沿x轴负方向传播，波速大小为0.1m/s

9．如图所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，当ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是（    ）

A．先有从a到b的电流，后有从b到a的电流

B．先有从b到a的电流，后有从a到b的电流

C．始终有从b到a的电流

D．始终没有电流产生

10．为使宇航员能象在地面上一样有受到重力的感觉，科学家设计了一座人造重力空间站，如图所示，它是一个半径为r的圆环形的大管道，在圆环所在的平面内以角速度ω绕中心轴O匀速地自转，图中的立方体是空间站内的实验室。那么关于该实验室中人造重力的方向，以及等效重力加速度“g”的大小与角速度ω的关系（其中k为比例系数），下列判断正确的是（    ）

A．人造重力的方向沿半径指向中心轴O，

B．人造重力的方向沿半径背离中心轴O，

C．人造重力的方向沿半径指向中心轴O，

D．人造重力的方向沿半径背离中心轴O，

Ⅱ．多项选择题

11．一物体所受合力随时间变化如图所示，以向东为正方向，在t=0时将物体由静止释放，则该物体（    ）

A．一直向东运动

B．时而向东运动，时而向西运动

C．时而位于出发点以东，时而位于出发点以西

D．在任何时刻，都不可能位于出发点以西

12．如图所示，在点电荷Q形成的电场中，带电粒子q仅受电场力作用，运动轨迹为MEGFN曲线，其中G点与等势面a相切，E、F两点在等势面b上，M、N两点在等势面c上。则以下判断正确的是（    ）

A．q与Q电性相同

B．带电粒子在G点电势能最小

C．带电粒子在M点动能大于F点

D．带电粒子在E点电势能小于N点

13．质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g（g为重力加速度），则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中（    ）

A．物体的动能减少了0.6mgs             B．物体的重力势能增加了0.5mgs

C．物体的机械能减少了0.4mgs          D．物体克服摩擦力做功0.1mgs

14．如图所示，点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t的关系图像可能是（    ）

三．实验题（本大题5小题，共30分。）

15．（4分）在利用牛顿管“研究重力作用下物体的运动”实验中，两次实验情景如图（a）、（b）所示，其中，图________是已抽成真空的情景；观察两次实验现象，得到的科学结论是________________

__________________________________________。

16．（多选题，4分）灵敏电流计与线圈相连接，将条形磁铁的N极向下迅速插入线圈过程中，观察到灵敏电流计的指针向右偏转。能使灵敏电流计的指针向左偏转的实验操作为（    ）

A．将条形磁铁从图示位置向下拔出

B．将条形磁铁从图示位置向上拔出

C．使线圈从图示位置向上运动

D．使条形磁铁和线圈一起向上运动

17．（4分）某实验小组用DIS实验系统研究小车在斜面上的运动规律。右图是将小车在斜面底端以一定初速度推出后得出的图像，纵坐标的单位是cm，横坐标的单位是s。在图中记录的运动过程中，速度为零的时刻是________s（读到小数点后1位）。从图中可以看出，AB段的加速度与BC段的加速度的大小关系是：_______（选填“>”、“=”或“<”）。

18．（8分）在如图所示的电路中，A、B、C为三节干电池，实验中理想电压表和理想电流表的读数如下表所示。

电键位置

电压

U（V）

电流

I（A）

灯泡电阻

R（Ω）

灯泡功率

P（W）

K→1

1.40

0.20

7.00

0.28

K→2

2.70

0.30

0.81

K→3

2.55

0.29

8.79

（1）根据表中实验数据，计算出表中空格处小灯泡的电阻和功率（保留两位小数）；

（2）如果干电池A和B具有相同的电动势和内阻，根据表中实验数据，可计算出干电池A的电动势为_________V，内阻为_________Ω；

（3）当电键K与“接线柱3”连接，串联电池组的总电动势增加，电流表的示数反而减小，究其原因可能是__________________________________。

19．（10分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学发现单摆的摆角（即单摆偏离平衡位置的最大角度）逐渐减小。一次测量中，他使用摆长为0.960m的单摆，如图所示。摆球从摆角θ<5°开始振动，某次当摆球从A到B经过平衡位置O时开始计时，发现该单摆随后经过30次全振动的总时间是59.6s，经过50次全振动停止在平衡位置。

（1）该同学测得当地的重力加速度值约为________m/s²；由于空气阻力的影响，该同学测得的重力加速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（2）如果用“摆角专用测量仪”测得摆角随单摆左右摆动次数的增加而均匀减小，即从计时开始，摆球从O运动到B，对应的摆角为θ₁＝4.00°；接着从O运动到A对应的摆角为θ₂；然后又从O运动到B对应的摆角为θ₃；……；请写出摆角θ_n与n的关系式θ_n=_________。

（3）该单摆50次全振动通过的总路程约为_________m（保留一位小数）；空气对该单摆的平均阻力大小f是摆球所受重力大小mg的________倍。

四．计算题（本大题5小题，共60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。）

20．（10分）一物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化如图（a）所示，速度v随时间t变化如图（b）所示（g=10m/s²）。求：

（1）1秒末物块所受摩擦力f的大小。

（2）物块质量m。

（3）物块与水平面间的动摩擦因数μ。

21．（12分）如图（a）所示，ABCO是固定在一起的T型支架，其中水平部分AC是质量为M=2kg、长度为L=1m的匀质薄板，OB是轻质硬杆，下端通过光滑铰链连接在水平地面上，可绕水平轴O在竖直面内自由转动，支架A端搁在左侧平台上。已知AB的长度l₁=，OB的长度h=0.5m。现有一质量为m=2kg的钢块（可看成质点）以v₀=3m/s的水平初速度滑上AC板，钢块与板间动摩擦因数μ=0.5。问：T型支架会不会绕O轴翻转？（g=10m/s²）

某同学的解题思路如下：

支架受力情况如图（b），设支架即将翻转时钢块位于B右侧x处，根据力矩平衡的方程：

,式中，

解得       。

此时钢块离A端

。

然后算出钢块以v₀=3m/s的初速度在AC板上最多能滑行的距离s₂；

……

比较这两个距离：

若s₂≤s₁，则T型支架不会绕O轴翻转；

若s₂>s₁，则会绕O轴翻转。

请判断该同学的解题思路是否正确。若正确，请按照该思路，将解题过程补充完整，并求出最后结果；若不正确，请用自己的方法算出正确的结果。

22．（12分）如图（a）所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R₁＝4Ω，R₂＝6Ω，R₃＝3Ω。

（1）若在C、D间连一个理想电压表，其读数是多少？

（2）若在C、D间连一个理想电流表，其读数是多少？

（3）图（a）中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图（a）可等效为图（b），其等效电动势E′等于CD间未接入用电器时CD间的电压；若用导线直接将CD两点连接起来，通过该导线的电流等于等效电源的短路电流。则等效电源的内电阻r′是多少？

（4）若在C、D间连一个“6V，3W”的小灯泡，则小灯泡的实际功率是多少？

23．（12分）如图所示，固定的光滑圆柱体半径R=(m)，匀质柔软绳长度L=3m，质量m=0.9kg，搭放在圆柱体上，绳子右端A刚好与圆心O等高。（g=10m/s²）

（1）若使绳子在如图位置静止，在A端施加的竖直向下的拉力F₁多大？

（2）若给绳一个初速度v=2m/s，同时给A端竖直向下的力F₂，为保持A端在一段时间内竖直向下匀速运动，则力F₂与时间t之间满足什么关系？

（3）若给绳一个初速度v=2m/s，为使绳能够从圆柱体右侧滑落，在A端施加的竖直向下的拉力至少做多少功？

24．（14分）如图所示，两根相距为L的金属轨道固定于水平面上，导轨电阻不计，一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒两端放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为µ，棒与导轨的接触电阻不计。导轨左端连有阻值为2R的电阻，在电阻两端接有电压传感器并与计算机相连。有n段竖直向下的宽度为a间距为b的匀强磁场（a>b），磁感强度为B。金属棒初始位于OO′处，与第一段磁场相距2a。

（1）若金属棒有向右的初速度v₀，为使金属棒保持v₀一直向右穿过各磁场，需对金属棒施加一个水平向右的拉力，求金属棒进入磁场前拉力F₁的大小和进入磁场后拉力F₂的大小；

（2）在（1）的情况下，求金属棒从OO′开始运动到刚离开第n段磁场过程中，拉力所做的功；

（3）若金属棒初速为零，现对棒施以水平向右的恒定拉力F，使棒穿过各段磁场，发现计算机显示出的电压随时间以固定的周期做周期性变化，在给定的坐标中定性地画出计算机显示的图像（从金属棒进入第一段磁场开始计时）。

（4）在（3）的情况下，求整个过程导轨左端电阻上产生的热量，以及金属棒从第n段磁场穿出时的速度。

浦东新区2008学年度第一学期质量抽测

高三物理试卷答题纸

题号

一

二

三

四

总分

1-5

6-14

15-19

20

21

22

23

24

得分

一．（20分）填空题．本大题共5小题，每小题4分。

1

2

3

m/s²

kg

4

5

二、（40分）选择题。

Ⅰ

单

选

题

6

7

8

9

10

Ⅱ

多

选

题

11

12

13

14

三．实验题。本题5小题，共30分。

15．（1）________；_______________________________________________。

16．（     ）     17．_______s；_______（选填“>”、“=”或“<”）。

电键位置

电压

U（V）

电流

I（A）

灯泡电阻

R（Ω）

灯泡功率

P（W）

K→1

1.40

0.20

7.00

0.28

K→2

2.70

0.30

0.81

K→3

2.55

0.29

8.79

18．（1）

（2）电动势为_________V，内阻为_________Ω；

（3）____________________________________________________。

19．（1）________m/s²；__________。（2）θ_n=____________________。

（3）________m（保留两位小数）；  ________倍（保留两位小数）。

四．计算题。本题5小题，共60分。

20．（10分）

21．（12分）

22．（12分）

23．（12分）

24．（14分）

浦东新区2008学年度第一学期质量抽测

高三物理试卷参考答案

题号

一

二

三

四

总分

1-5

6-14

15-19

20

21

22

23

24

得分

一．（20分）填空题．本大题共5小题，每小题4分。

1

或

0

2

3

0.01m/s²

8.7×10⁴kg

4

5

1.2V

0.5Ω或2Ω

二、（40分）选择题。

Ⅰ

单

选

题

6

7

8

9

10

A

C

B

D

D

Ⅱ

多

选

题

11

12

13

14

BD

AC

ABD

BC

三．实验题。本题5小题，共30分。

15．（1）（b）；在没有空气阻力作用的情况下，轻重物体以相同的加速度下落。

16．（ ABC ）    17．1.8 s；>（选填“>”、“=”或“<”）。

电键位置

电压

U（V）

电流

I（A）

灯泡电阻

R（Ω）

灯泡功率

P（W）

K→1

1.40

0.20

7.00

0.28

K→2

2.70

0.30

9.00

0.81

K→3

2.55

0.29

8.79

0.74

18．（1）

（2）电动势为 1.5 V，内阻为 0.5 Ω；

（3）干电池C的电动势较小，内阻较大，功率损耗较大。

19．（1） 9.6 m/s²；偏小。（2）（n≤100）

（3）6.7 m（保留一位小数）；倍。

四．计算题。本题5小题，共60分。

20．（10分）

解：

（1）从图（a）中可以读出，当t=1s时，

（2）从图（b）中可以看出，当t=2s至t=4s

过程中，物块做匀加速运动，加速度大小为

由牛顿第二定律，有

所以  

（3）由得，

21．（12分）

解：该同学的结论不正确。

钢块在杆上运动时，对杆产生的摩擦力是滑动摩擦力，方向沿杆向右，该力对轴O同样有力矩作用。

支架恰好不翻转的力矩平衡方程应该是

式中，

可解得

，所以只要钢块沿杆滑行s₁=0.75m到达B点，支架即翻转。

另外，钢块沿杆滑行时，有

，

钢块在杆上最多能滑行的距离

由于，所以当钢块滑到B点时T型支架就会翻转。

22．（12分）

（1）若在C、D间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有

理想电压表读数为

U_V=I₁R₂=6V         

（2）若在C、D间连一个理想电流表，这时电阻R₂与R₃并联，并联电阻大小

根据闭合电路欧姆定律，有

理想电流表读数为

（3）依题意，该等效电源的电动势，

短路电流，所以其等效内阻

（4）小灯泡的电阻

将小灯泡连在C、D之间，相当于接在等效电源E′两端，则流过小灯泡的电流大小为

小灯泡的实际功率为

23．（12分）

（1）与光滑圆柱体接触的绳长为，可见处于悬垂状态的绳长占整个绳长的。为使绳子保持静止，拉力大小

（2）为保持A端在一段时间内竖直向下匀速运动，力F₂需要维持到左、右两边绳长恰好相等，即A端下降1m，此时。在此之前，有

（）

（3）为使绳能够从圆柱体右侧滑落，在A端施加的竖直向下的拉力作用下，绳至少应运动到左、右两边绳长恰好相等，且此时绳速度为零。设该过程拉力至少做功W_min，根据动能定理，有

得   

24．（14分）

解：

（1）金属棒进入磁场前

金属棒在磁场中运动时

（2）在非磁场区域外力F₁所做的功为

在磁场区域外力F₂所做的功为

在此过程拉力所做的总功

（3）如右图。

（4）（i）

解法一：

进入各磁场时的速度均相同，等于从OO´运动位移时的速度。

每经过一段磁场产生的电能相同，设为，根据动能定理，有

所以