南汇区2009学年度第二学期期中考试高三物理试题参考答案及评分标准

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南汇区2009年第二学期期中模拟考试

高三物理试卷

（120分钟内完成，满分150分） 2009.4

题号得分

考生注意：

1．答卷前，考生务必将姓名、学校等填写清楚。

2．本卷共12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直接写在试卷上。

3．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，而末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。

得分一．（20分）填空题。本大题共5小题，每小题4分。答案写在题中横线

一二三四总分上的空白处或指定位置，不要求写出演算过程。

1．当分子力表现为斥力时，分子力总是随着分子间距离的减小而＿＿＿＿；当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距离的增大而＿＿＿＿。

2．右面是某最简单逻辑电路的真值表，此逻辑电路为_________门电路，在此真值表中X处的逻辑值为_________。

不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，动能和重力势能之和＿＿＿＿＿＿，重力势能和电势能之和＿＿＿＿＿＿＿。（填“增加”、“减少”或“不变”）

a E b 输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 Z 0 X 0 1 3．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若

4．一个弹性小球质量为m，从高h处由静止开始下落，如果在运动过程中小球所受的空气阻力大小恒定，小球与地面碰撞后反弹时机械能没有损失，从开始运动到最后停下通过的总路程为9h，则小球运动过程中所受空气阻力的大小为起的高度等于它下落时高度的

。

，小球第三次向上弹

5．科研人员乘气球进行科学考察．气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg．气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住．堵住时气球下降的速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m．为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物．此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少3 m/s．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g＝9.89 m/s2，则抛出压舱物前，气球的加速度为＿＿＿＿m/s；抛掉的压舱物的质量为＿＿＿＿＿kg。

得分二．（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，有两个或两个以上是正确的，选对的得5分，选对但不全，得部分分；有错选或不答的，得0分。把正确答案全选出来，并将正确答案前的字母填写在题后的方括号内。填写在方括号外的字母，不作为选出的答案。

Ⅰ．单项选择题

6．下列叙述中符合物理学史的是（） A．麦克斯韦提出了光的电磁说

B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说 C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型

D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra） 7．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向（） A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边平行，竖直向下 C．与ab边垂直，指向左边 D．与ab边垂直，指向右边

8．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图，此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m, xb=5.5 m，则（） A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷 B．t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动 C．t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动 D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同

9．如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足（） A.tanφ=sinθ B. tanφ=cosθ C. tanφ=tanθ D. tanφ=2tanθ

10．质子和中于是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的．两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）．作为一个简单的模型，设这样

? 0, 0＜r＜r1?的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：F???F0, r1≤r≤r2

? 0, r＞r?2式中F0为大于零的常量，负号表示引力．用U表示夸克间的势能，令U0＝F0(r2—r1)，取无穷远为势能零点．下列U－r图示中正确的是（） U O －U0 r1 r2 r U O －U0 r1 r2 r U O －U0 r1 r2 r U U0 O C A B r2 r r1 D

Ⅱ．多项选择题

11．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦（4，则下面说法正确的是（） 2He）A．X核比Z核多一个原子 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2倍

12．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是（）

F s v E O A．

t0 t O B．

t0 t O C．

t0 t O D．

t0 t

13．如图所示，竖直放置的弯曲管ABCD，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体封闭，各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3．外界大气压强为H0(cmHg)．后来在B管开口端注入一些水银，则（） A、注入水银后C、D管内气体的体积一定减小 B、注入水银前A内气体的压强为H0+ h1+ h3 C、注入水银后液面高度差的变化量△h3＞△h2

D、注入水银后h1增大h3减小，A管内气体的压强可能不变

14．如图所示，消防车梯子的下端用光滑铰链固定在车上，上端搁在竖直光滑的墙壁上，当消防队员沿梯子匀速向上爬时，下列说法中正确的是（） A．铰链对梯的作用力减小； B．墙对梯的弹力不变； C．地面对车的摩擦力增大； D．地面对车的弹力不变。

DC得分三．（30分）实验题。

15．（4分）某同学以线状白炽灯为光源，利用狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点： a．若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行 b．若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直 c．衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关 d．衍射条纹的间距与光的波长无关

以上几点中，你认为正确的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

16．（4分）如图，用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系，实验中应保持不变的参量是________；它的压强是由图中_____________________ ____________________得到。

17．（6分）一个学生使用万用表测定如图所示的电路中R1和R2的电阻，R1>R2。他的实验步骤如下：

（A）把选择开头扳到“?1?”的欧姆档上；（B）把表笔插入测试笔插孔中，进行欧姆调零；

K R1

接数据采集器

压强传感器注射器

（C）把两表笔同时与R1的两端接触，发现这时指针偏转适中，随即记下欧姆数值；（D）把选择开头拔到“?100”的欧姆档，把两根表笔同时与R2的两端接触，指针偏转

适中，随即记下欧姆数值；（E）断开电路开关，实验完毕。

这个学生在实验中违反了哪些使用规则？请指出并写下正确的操作：

18．（8分）某同学在做研究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30 g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。（弹力始终未超过弹性限度）：

（1）试根据这些实验数据计算弹力的大小填入表格内，并在下图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的关系图线（2）写出弹簧弹力与弹簧长度之间的关系式（3）说明图线跟坐标轴交点的物理意义。

钩码质量(g) 弹簧总长(cm) 弹力大小(N) 0 6.00 30 7.15 60 8.34 90 9.48 120 10.64 150 11.79

F(N) 1.6 1.2 0.8 0.4 －0 L(102m) 5 6 8 10 12 ф

19．（8分）学了法拉第电磁感应定律E∝ △ 后，为了定量验证感应电动势E与时间△t△t成反比，某小组同学设计了如图24所示的一个实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上。每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间△t，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E。利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t。在一次实验中得到的数据如下表：

次数测量值 1 0.116 8.206 2 0.136 7.486 3 0.170 6.286 4 0.191 5.614 5 0.215 5.340 6 0.277 4.462 7 0.292 3.980 8 0.329 3.646 E/V △t/×10-3s （1）观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的△t时间内，磁铁相对线圈运动的距离都__________(选填“相同”或“不同”)，从而实现了控制_______________不变；

（2）在得到上述表格中的数据之后，为了验证E与△t成反比，他们想出两种办法处理数据：第一种是计算法：算出________________________________________________，若该数据基本相等，则验证了E与△t成反比；第二种是作图法：在直角坐标系中作____________________________________________关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与△t成反比。

电压传感器光电门传感器挡光片线圈强磁铁弹簧

四．（60分）计算题。

题号得分 20 21 22 23 24 合计 20．（10分）一辆汽车的质量是5×10kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为5000N，如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到最大速度，在整个过程中，汽车运动了125m，问在这个过程中，汽车的牵引力做了多少功？下面某位同学的解法。

N，W＝Fs＝7500×125J＝9.375×10J。 F?ma?f?7500 请你对这位同学的解法做出评价，若不同意，请给出你的解法。

21．（12分）如图所示，一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上，距缸底2L处固定一个中心开孔的隔板a，在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b，只有当上部压强大于下部压强时，阀门才开启。C为一质量与摩擦均不计的活塞，开始时隔板以下封闭气体压强为1.1P0(P0为大气压强)；隔板以上由活塞c封闭的气体压强为P0，活塞c与隔板距离为L。现对活塞c施加一个竖直向下缓慢增大的力F，设气体温度保持不变，已知F增大到Fo时，可产生向下的压强为0.1P0，活塞与隔板厚度均可不计，求：（1）当力缓慢增大到2Fo时，活塞c距缸底高度是多少？（2）当力F增大到多少时，活塞c恰好落到隔板上？

22．（12分）重力势能EP＝mgh实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更

精确的表达式为EP=-GMm/r，式中G为万有引力恒量，M为地球质量，m为物体的质量，r为物体到地心的距离，并以无限远处引力势能为零。

现有一质量为m的地球卫星，在离地面高度为H处绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球质量未知，试求：．．．．．．．（1）卫星做匀速圆周运动的线速度；（2）卫星的引力势能；（3）卫星的机械能；

（4）若要使地球上的卫星能依靠惯性飞离地球（飞到引力势能为零的地方），则卫星

至少要具有多大的初速度？

23．（12分）如图所示，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。3个电阻采用如图（a）方式接在电源上，已知R1＝3Ω、R2＝12Ω。现利用电压传感器（相当于电压表）和电流传感器（相当于电流表）研究R3上的电压与电流变化关系，任意滑动R3上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图像为如图（b）所示的一条直线（实线部分）。试求：（1）电源的电动势和内电阻（2）R3的最大阻值（3）R3消耗的最大功率

电压数据传感器采集器电流 R3 传感器计算机 R1 R2 图（a） 4.5 U/V 3 0 1.5 图（b）

I/A

24．（14分）两条彼此平行、间距为l＝0.5m的光滑金属导轨水平固定放置，导轨左端接一电阻，其阻值R＝2?，右端接阻值RL＝4?的小灯泡，如下面左图所示。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，MP的长d＝2m，MNQP区域内磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如下面右图所示。垂直导轨跨接一金属杆，金属杆的电阻r＝2?，两导轨电阻不计。在t＝0时刻，用水平力F拉金属杆，使金属杆由静止开始从GH位置向右运动。在金属杆从GH位置运动到PQ位置的过程中，小灯泡的亮度一直没有变化。求：（1）通过小灯泡的电流IL （2）水平恒力的F的大小（3）金属杆的质量m G M d

P l

R F H N Q

B/T 2 O 4 8 t/s 南汇区2009学年度第二学期期中考试高三物理试题

参考答案及评分标准

一．（20分）填空题：每题4分，共20分

1．增大、增大 2．与、0 3．增加、减少 4．

mg4， 5．1、101 59二．（40分）选择题：单选题每题4分；在多选题中，全选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分。题号答案

三．（30分）实验题

15．（4分）a、c 各2分 16．（4分）温度，压强传感器和数据采集器 17．（6分）每点2分

(1)应先把电路中的开关注断开后再测量R1、R2的电阻 (2)在D中换档后要重新进行欧姆调零

(3)实验完毕后应将选择开关置于0FF档或交流电压最高档 18．（8分）（1）如右图（3分，其中填写弹力大小1分）

（2）F＝0.26L－1.56（3分）（3）交点为弹簧原长（2分），

钩码质量(g) 弹簧总长(cm) 弹力大小(N) 0 6.00 0 30 7.15 0.30 60 8.34 0.60 90 9.48 0.90 120 10.64 1.20 150 11.79 1.50 F(N) 1.6 1.2 0.8 0.4 －0 L(102m) 5 6 8 10 12 6 A 7 C 8 C 9 D 10 B 11 12 13 14 CD CD ACD AB

19．（8分）每空2分（1）相同，磁通量的变化量

（2）感应电动势E和挡光时间△t的乘积，感应电动势E与挡光时间△t的倒数

四．（60分）计算题 20．（10分）

解：该同学的解法不对。（1分）

该同学的错误在于，他认为汽车牵引力一直不变，实际上，汽车牵引力后来减小了

（3分）

正确解法：匀速运动时，汽车速度最大，设为?m，则 ?m＝Pf?600005000m/s＝12m/ s （2分）对全程应用动能定理：W?fs?12m?2m （2分）解得：W＝9.85×105

J （2分）

21．（12分）

解：（1）对上面气体，到b开启时，P0?L=1.1P0?L1，L1= 10L/11 对全部气体，当力为2Fo时， 1.1P0?32L/11=1.2P0?L2， L2?83L （2）设压强为P时，c恰好落到隔板，则有

1.1P0?32L/11=P?2L （3分）解得P＝1.6P0 （1分）则F＝6F0 （2分）

22．（12分）