高三一模物理试卷2 - 图文

高三第一学期期末学科质量监测物理试卷

（本卷测试时间为120分钟，满分150分）

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．第I卷（1—20题)由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题卷上。考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。注意试题题号和答题卡编号一一对应，不能错位。答案需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。答案不能涂写在试卷上，涂写在试卷上一律不给分； 3．第II卷（21-33题）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。第30、31、32、33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56分） 一、单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。） 1．下列选项中属于物理学中的理想化模型的是（ ） （A）电场强度 （B）电阻 （C）点电荷 （D）电势 2．下列物理量中均为标量的一组是（ ） （A）线速度、重力势能、电压、磁通量 （B）功、重力势能、电阻、磁通量 （C）线速度、磁感应强度、电压、电场强度 （D）功、磁感应强度、电阻、电场强度 3．关于万有引力定律，下列说法正确的是（ ） （A）牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值 （B）万有引力定律只适用于天体之间 （C）万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律 （D）地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的 4．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示，下列判断中正确的是（ ） （A）该单摆的周期为t （C）该单摆的周期为3t （B）该单摆的周期为2t （D）该单摆的周期为4t O t 3t 5t t F 5．静止在光滑水平面上的物体，受到一个大小不为零的水平拉力作用，若拉力开始作用瞬间物体的速度大小为v，加速度大小为a，则下列判断中正确的是（ ） （A）v≠0，a≠0 的是（ ） （A）虚线框内应是“与门”，真值表内空缺处应填“0” （B）虚线框内应是“或门”，真值表内空缺处应填“0” （C）虚线框内应是“与门”，真值表内空缺处应填“1” （D）虚线框内应是“或门”，真值表内空缺处应填“1” 7．如图所示，长为L的硬杆A一端固定一个质量为m水平方向的夹角α从90°减小到0°的过程中，下列说法正确的是（ ） （A）小球B受到硬杆A的作用力方向始终沿杆 （B）小球B受到的合力方向始终沿杆 （C）小球B受到硬杆A的作用力逐渐减小

O A α B A A B 1 Z 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Z 0 1 0 （B）v=0，a≠0 （C）v≠0，a=0 （D）v=0，a=0 6．如图所示，用两个基本门电路连接成逻辑电路，根据该电路的真值表，下列判断中正确 的小球B，另一端固定在水平转轴O上，硬杆绕转轴O在竖直平面内缓慢转动。在硬杆与

（D）小球B受到硬杆A的作用力对小球做负功

8．分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac=cb=bd。已知c点的磁感应强度大小为B1，d点的磁感应强度大小为B2。

若将b处导线的电流切断，则（ ）

11（A）c点的磁感应强度大小变为2B1，d点的磁感应强度大小变为2B1- B2 11（B）c点的磁感应强度大小变为2B1，d点的磁感应强度大小变为2B2- B1 1（C）c点的磁感应强度大小变为B1-B2，d点的磁感应强度大小变为2B1- B2 1（D）c点的磁感应强度大小变为B1- B2，d点的磁感应强度大小变为2B2- B1 二、单项选择题（共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。） 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，下列判断正确的是（ ） （A）质点P此时刻的振动方向一定沿y轴负方向 （B）P点振幅比Q点振幅小 （C）经过Δt=3s，质点Q通过的路程是0.6m （D）经过Δt=3s，质点P将向右移动12m 10．用一根长为1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称地 悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂， 画框上两个挂钉的间距最大为（ ）（g取10m/s2） 1（A）2m 2（B）2m 3（C）4m 3（D）2m a c × b d y/cm 5 O -5 P 1 2 3 4 5 6 7 8 x/m Q 挂 钉 挂 钉 11．如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球 ①、②分别放在转盘A、B上，它们到所在转盘转轴的距离之比① 为2:1。a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a、b的轮半径之比为1：2，用皮带连接a、b两轮转动时，钢球①、②所受的向心力之比为（ ） （A）8：1 （B）4：1 （C）2：1 12．某限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I >Ic时将造成超导体失超，即从超导态（可视为电阻为零）转变为正常态（可视为定值纯电阻），以此便可限制电路系统的故障电流。已知超导部件的正常态电阻为R1=3Ω，超导临界电流Ic=1.2A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V，6W”，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω。原来电路正常工作，现L突然发生短路，则（ ） 2

（A）L短路前通过R1的电流为3A 4

（C）L短路后通过R1的电流为3A

（B）L短路前通过R2的电流为1A 4

（D）L短路后通过R2的电流为15A a 皮带 ② A b B （D）1：2 超导部件R1 L 限流电阻R2

13．两列振幅均为A的水波发生干涉，P是干涉区域中的一个介质点。某时刻质点P的位移大小恰为A，下列关于质点P的说法中正确的是（ ） （A）振幅一定为A

（C）位移一定会在某些时刻大于A

（B）振幅一定为2A

（D）位移一定会在某些时刻为零

I B O （a） 1 2 3 4 5 t/s （b） 14．如图（a）所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，规定从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。图（b）表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像，则磁场B随时间t变化的图像可能是下图中的（ ） B O 1 2 3 4 5 t/s O 1 2 3 4 5 t/s B O 1 2 3 4 5 t/s B O B 1 2 3 4 5 t/s （A） （B） （C） （D） 15．如图所示，AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h。运动开始时AB杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为（ ） ωhωh（A）cos2(ωt) （B）cos(ωt) （C）ωh B O M A C （D）ωhtg(ωt) 16．如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于O点，现用一滑块将弹簧的自由端（与滑块未拴接）从O点压缩至A点后于t=0时刻由静止释放，滑块t1时刻经过O点，t2时刻运动到B点停止。下列四个图像的实线部分能反映滑块从A运动B的v-t图像的是（ ） v O O O O t1 t2 （共t t t1 t4t1 t2 t 4t1 t2 t 2 分。每小题有两个或三个正确选项。全选对的，得三、多项选择题16分，每小题 v v v A O B 分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。） （A） （B） （C） （D） 17．如图所示，①、②、③是两个等量异种点电荷形成电场中的、位于同一平面内的三个等势线，其中③为直线，①与②、②与③的电势差相等。一重力不计、带负电的粒子进入电场，运动轨迹如图中实线所示。与①、②、③分别交于a、b、c三点，则（ ） （A）若粒子从a到b电场力做功大小为W1，从b到c电场力做功大小为W2，则W1> W2 （B）粒子从a到b再到c，电势能不断增加 （C）a点的电势比b点的电势高 （D）粒子在c点时的加速度为零 18．水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ。现对木箱施加一拉力F，使木箱沿地面做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）

② ① ③ a b c F θ

（A）F一直增大

（C）F的功率先减小后增大

（B）F先减小后增大 （D）F的功率一直减小

19．如图所示，质量为m的均匀直角金属杆POQ可绕水平光滑轴O在竖直平面内转动，PO长度为l，OQ长度为3l。现加一垂直纸面向里的匀强磁场B并在金属杆中通以电流I，恰能使OQ边保持水平，则平衡时（ ） （A）电流从P点流入直角金属杆 9mgl（C）杆受到安培力的力矩等于8 P O Q 3mgl（B）金属杆POQ的重力矩等于4 9mg（D）电流I大小等于40Bl 20．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为Δl。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（ ） （A）释放瞬间金属棒的加速度为g （B）电阻R中电流最大时，金属棒在A处上方的某个位置 （C）金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg （D）从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mgΔl R A B m 第II卷（共94分） 四、填空题（共20分，每小题4分。）本大题中第22题为分叉题，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。 21．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为0.6m/s，t =0时刻波形如图所示。质点P的横坐标为x = 0.96m，则质点P起动时向_______方向运动（选填“上”或“下”），t =______s时质点P第二次到达波谷。 22A．已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为____________；地球的质量为 ___________。 22B．如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R1的4光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。 23．如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，

a b （a） r2 r1 O 0. 24 P y/cm → x/v m2 R m1 B B1 O t1 t （b）

则t1时

刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。 24．在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。 25．飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2） 五、实验题（共24分） 26．在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用______传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度，得到右图所示的B-d图线。实验中使用的螺线管的内径（直径）为6 5 4 3 2 1 B/mT 2 4 6 8 7 10 9 3 5 1 C A A V E r S （a） 0 B 12 P/W U/V U/V （b）

0 I/A （c） 4 4×10-2m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为_______Wb。 O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 d/cm 27．如图所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上A 的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别 吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆B 弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则： （1）B球进入水平轨道后将做________________运动；改变A轨道P 的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：________________________________________________。 （2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，则可算出A铁球刚达P点的速度为________m/s。（g取10m/s2，结果保留两位小数） 28．用滴水法可以测定重力加速度的值，装置如图所示： （1）下列操作步骤的正确顺序为______________（只需填写步骤前的序号） ①仔细调节水龙头和挡板的位置，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板h 上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落； ②用秒表计时：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、…”，一直数到“n”时，计时结束，读出秒表的示数为t。 ③用刻度尺量出水龙头口距离挡板的高度h； 次数 1 2 3 4 5 高度h/cm 20.10 25.20 32.43 38.45 44.00 空中运动 时间t′/s 0.20 0.23 0.26 0.28 0.30

6 50.12 0.32 ④在自来水龙头下安置一块挡板Ａ，使水一滴一滴断续地滴落到

挡板上。

（2）写出用上述步骤中测量的量计算重力加速度g的表达式：g=__________。

（3）为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中（表中t′ 是水滴从水龙头口到Ａ板所用的时间，即水滴在空中运动的时间）。利用这些数据，以_______为纵坐标、以________为横坐标做图，求出的图线斜率的大小即为重力加速度g的值。 29．如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表ΔL/cm 盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、A 塑料盘 8 a 阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电R P 6 阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如b 4 E c 金属板 图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调2 S R F/N 0整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻O 20 40 60 80 丝的a端。（计算中g取10m/s2） （a） （b） （1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________； （2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________； （3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个） _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ 六、（60分）计算题. 30．在滑雪运动中，当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过v0=4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125。一滑雪者从倾角θ＝37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示。不计空气阻力，A、B间距离L=20m，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）求： （1）动摩擦因数第一次发生变化前滑雪者运动的距离s1； （2）滑雪者到达B处的速度vB； （3）滑雪者在水平雪地上能滑行的最大距离sBC。

31．如图所示，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，其带电量为Q；质

θ C B A 乙 B

l0 F 甲 A

量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放，其带电量为q；A、B两点间的距离

kQq

为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为F = 4l2 （k为静电力

0常数）、方向指向甲球的恒力（非电场力）作用，两球均可视为点电荷。求： （1）乙球在释放瞬间的加速度大小； （2）乙球的速度最大时两球间的距离；

（3）若乙球运动的最大速度为vm，求乙球从开始运动到速度为vm的过程中电势能的变化量。

32．如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为0.3m。轨道正上方离地0.4m处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方。A、B是质量均为2kg的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环。两环均可看作质点，且不计滑轮大小与质量。现在A环上施加一个大小为55N的水平向右恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升。（g取10m/s2），求： （1）在B环上升到最高点D的过程中恒力F做功为多少？ （2）当被拉到最高点D时，B环的速度大小为多少？ （3）当B、P间细绳恰与圆形轨道相切时，B环的速度大小为多少？ （4）若恒力F作用足够长的时间，请描述B环经过D点之后的运动情况。 33．如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为d=0.5m。导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω；导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b电流间的相互作用不计），求： （1）在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比； α d B 导体棒 P A F D B O R b a M N （2）在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量； （3）M、N两点之间的距离。

上海市黄浦区2013届高三一模物理试卷

参考答案

第I卷 题号 答案 题号 答案 题号 答案 1 C 9 C 17 BC 2 B 10 D 3 C 11 A 18 BD 4 D 12 C 5 B 13 D 19 AC 6 A 14 B 7 [K]8 A 16 D 20 ABC D 15 A 第II卷 四．填空题。本大题5小题，每空2分，每题4分。 14πR1372π2R321．下，1.7s 22A．T ， GT2 nB1πr2223．b→a，3 Rt 24．12，3 1 五．实验题。本大题4小题，共24分 26．（4分）磁，（5.6±0.2）×10-6Wb 27．（6分）（1）匀速直线，A球的水平分运动是匀速直线运动（2）3.35 2h(n-1)2128．（6分）（1）④①②③或④①③②（2） t2 （3）h，2t′2 29．（8分）（1）2kg（2）0.6A，0~6kg （3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等 30．（12分） （1）由ma1 =mg sin37°–μ1mg cos37°，可解得a1=4 m/s2 （2分） v02由s1= 2a ，可解得s1=2m （2分） 1（2）s2=L2–s1=18m， 由ma2 =mg sin37°–μ2mg cos37°，可解得a2=5 m/s2 （1分） 由vB2 = v02+2 a2 s2，可解得vB=14 m/s （2分） （3）滑雪者在水平雪地上滑行时

第一阶段a1′=μ2g =1.25 m/s2， （1分）

vB2– v02

由s1′= 2a′可解得s1′=72m （1分）

1

m222B．守恒，m 125． 35.36，7

第二阶段a2′=μ1g =2.5 m/s2， （1分）

v02

由s2′= 2a′可解得s2′=3.2m （1分）

2sBC= s1′+ s2′=75.2m （1分） 31．（10分）

kQq3kQq

（1）ma= l2 – F 可解得a= 4ml2 （3分） 00（2）当两个力大小相等时，乙球的速度最大， （1分） kQqkQqF = 4l2 = x2 可解得x= 2l0 （2分） 01（3）2 mvm2-0 = W电-WF， （1分） 111kQqW电= 2 mvm2 + WF = 2 mvm2 + Fl0 = 2 mvm2 +4l （2分） 01kQq静电力做正功，电势能减少了2 mvm2 +4l （1分） 0 32．（14分） （1）A环运动的位移为s=（0.5–0.1 ）m =0.4m （1分） 恒力F做功：由WF =Fs，可解得WF=22J （2分） （2）B环被拉到最高点D时A环的速度为零， （1分） 11由2 mvA2+2 mvB2–0 = WF–WG （2分） 可解得vB=4m/s （1分） （3）当B、P间细绳恰与圆形轨道相切时位置如右图所示，其中sinα=0.75 11由2 mvA2+2 mvB2–0=WF–WG （2分） 其中vA=vB （1分） WF=55×(0.5–0.42-0.32 )J=12.95J WG=（2×10×0.3×sinα）J=4.5J 可解得vB=2.06m/s （2分） （4）B环经过D点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动。 （2分） 33．（14分） R12I11Q1I12R1t（1）R =1，I =3，Q = I2Rt = 2: 9 （322222分）

（2）设整个过程中装置上产生的热量为Q

由Q= m1gsinα·d +m2gsinα·d，可解得Q=1.2J （3

3×3

分）3）设a进入磁场的速度大小为v1，此时电路中的总电阻R总1=（6+3+3）Ω=7.5Ω （1分）

B α O P α D A F

6×3

b进入磁场的速度大小为v2，此时电路中的总电阻R总2=（3+6+3）Ω=5Ω （1分） B2L2 v1B2L2 v2v1m1R总13由m1gsinα= 和m2gsinα= ，可得v= = （2

R总1R总2m2R总242

分）

d0.5

又由v2= v1+av，得v2= v1+8×v （2

1

1

分） 由上述两式可得v2=12（m/s）2 ， v16122=9 v12 M、N两点之间的距离Δs= v22v1272a – 2a =12 m 分） （2

6×3

b进入磁场的速度大小为v2，此时电路中的总电阻R总2=（3+6+3）Ω=5Ω （1分） B2L2 v1B2L2 v2v1m1R总13由m1gsinα= 和m2gsinα= ，可得v= = （2

R总1R总2m2R总242

分）

d0.5

又由v2= v1+av，得v2= v1+8×v （2

1

1

分） 由上述两式可得v2=12（m/s）2 ， v16122=9 v12 M、N两点之间的距离Δs= v22v1272a – 2a =12 m 分） （2

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