黄浦区2014学年度第一学期高三年级期终考试物理试卷

2015年1月7日

（本卷测试时间为120分钟，满分150分）

考生注意：

1．答卷前，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。）

关于处理物理问题的思想与方法，下列说法中正确的是（）

（A）伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法

（B）在探究平均速度实验中使用了等效替代的思想

（C）法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法

（D）在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法

若一匹马拉一辆车，但没有拉动，下列说法中正确的是（）

（A）马拉车的力小于地面对车的摩擦力

（B）马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力

（C）马拉车的力与地面对车的摩擦力是一对平衡力

（D）马拉车的力与地面对车的摩擦力是一对作用力与反作用力

关于力与运动的关系，下列说法中正确的是（）

（A）物体在恒力的作用下一定做直线运动

（B）物体在变力的作用下一定做曲线运动

（C）物体在恒力的作用下可能做匀速圆周运动

（D）物体在变力的作用下可能做曲线运动

如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列说法中正确的是（）

（A）1、2两点的场强相等 （B）1、2两点的电势相等

（C）2、3两点的场强相等 （D）2、3两点的电势相等

某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成，关于单摆周期，下列说法中正确的是（）

（A）用大球替代小球，单摆的周期不变

（B）摆角从5°改为3°，单摆的周期会变小

（C）用等大的铜球替代铁球，单摆的周期不变

（D）将单摆从赤道移到北极，单摆的周期会变大

关于磁感线，下列说法中正确的是（）

（A）磁感线是实际存在于磁场中的线

（B）磁感线是一条条不闭合的曲线

（C）磁感线有可能出现相交的情况

（D）磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致

通电直导线旁放一个金属线框，线框和导线在同一平面内，如图所示。在线框abcd 中没有产生感应电流的运动情况是（）

（A）线框向右移动

（B）线框以AB为轴旋转

（C）线框以ad边为轴旋转

（D）线框以ab边为轴旋转

以初速v0竖直向上抛出一个小球，小球所受的空气阻力与速度大小成正比，下面正确描述小球从抛出到落地运动的v-t图是（）



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。）

如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M＞m，若不计滑轮的摩擦，则当人拉着绳向后退回一步后，人和物块仍保持静止，若人对地面的压力大小为F1、人受到地面的摩擦力大小为F2、人拉绳的力的大小为F3，则下列说法中正确的是（）

（A）F1、F2、F3均不变

（B）F1增大、F2增大，F3不变

（C）F1增大、F2减小、F3减小

（D）F1减小、F2减小，F3不变

关于静电场，下列说法中正确的是（）

（A）电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关

（B）电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低

（C）将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零

（D）在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向

有一条南北流向的大河，两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v。若驾着小船渡河，先从东岸到西岸，船头指向始终与河岸垂直，后从西岸回到东岸，行驶路线始终与河岸垂直。先后两次所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（）

（A） （B） （C） （D）

在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表的读数为I，电压表的读数为U。当滑动变阻器R的滑动头向图中a端移动时（）

（A）I变小，U变大 （B）I变大，U变大

（C）I变小，U变小 （D）I变大，U变小

甲、乙两个质量相同的物体受到竖直向上的拉力作用，从同一高度向上运动，它们的运动图像如图所示。下列说法中正确的是（）

（A）在t＝t1时刻两物体的高度相同

（B）在t＝t1时刻甲和乙所受拉力的瞬时功率相等

（C）在t＝t2时刻甲所受的拉力等于乙所受的拉力

（D）在0～t1时间内甲的加速度越来越大

一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示，若再经过3/4周期开始计时，则图乙描述的是（）

（A）a处质点的振动图像

（B）b处质点的振动图像

（C）c处质点的振动图像

（D）d处质点的振动图像

全球卫星定位与通信系统通常由地球静止轨道卫星A和非静止轨道卫星B组网而成。若有A、B两颗这样的卫星，轨道面相同，运行的速率分别为v1和v2，轨道高度为h1和h2，加速度分别为a1和a2，第一宇宙速度为v，地球半径为R。则下列关系式正确的是（）

（A）＝ （B）＝

（C）＝ （D）＝

如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成直径为d的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，设导体回路是柔软的，此圆圈从初始的直径d到完全消失所需时间t为（）

（A） （B） （C） （D）

三、多项选择题（共16分，每小题4分。每小题有两个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。）

自然界中的物理现象大都是相互联系的，为寻找它们之间的联系，很多物理学家做出了贡献。下列说法中正确的是（）

（A）奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

（B）法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系

（C）欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系

（D）焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系

如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从转动的半径为r2。已知主动轮做逆时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。下列说法中正确的是（）

（A）从动轮做顺时针转动

（B）从动轮做逆时针转动

（C）从动轮的转速为n

（D）从动轮的转速为n

一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t＝0.6s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是（）

（A）当t＝0.5s时质点b、c的位移相同

（B）当t＝0.6s时质点a速度沿y轴负方向

（C）质点c在这段时间内沿x轴正方向移动了3m

（D）质点d在这段时间内通过的路程为20cm

如图所示，光滑水平桌面上有A、B两个带电小球（可以看成点电荷），A球带电量为+3q，B球带电量为-q，由静止同时释放后A球加速度大小为B球的两倍。现在A、B中点固定一个带正电C球（也可看作点电荷），再由静止同时释放A、B两球，结果两球加速度大小相等。则C球带电量为（）

（A）q （B）q （C）q （D）q

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。

如图所示，一根长为L、质量为m的导体棒折成直角，且ab＝1.5bc，c端可绕水平轴自由转动，a端用绝缘细线挂一个质量为m的物体。空间存在着垂直导体棒平面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为B。当导体棒中通有电流时，它恰好ab保持水平静止，如图所示，则导体棒中的电流方向是______，电流大小为______ (不计导体棒中电流产生的磁场)。

22A、22B选做一题

22（A）质量为M＝1.5kg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v0＝100m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s穿出。则子弹穿过物块的过程中动量的变化为_________ kg·m/s，子弹穿出物块时，物块获得的水平初速度为________m/s。

（B）据预测，在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重力为700N的人在“宜居”行星表面的重力将变为1120N。该行星绕恒星A旋转，其到恒星A的距离是地球到太阳距离的3倍，恒星A的质量为太阳质量的12倍。由此可推知，该行星的半径是地球半径的_____倍，在该行星上的“一年”与在地球上的“一年”之比为______。

如图所示，两个大小相同、质量分别为mA、mB的球体，球A套在水平细杆上，球A与球B间用一轻质绳相连，由于受到水平风力作用，细绳与竖直方向的夹角为θ，两球一起向右匀速运动。已知重力加速度为g。则风力大小为_________ ，球与水平细杆间的动摩擦因数为_________。

如图甲所示的电路中，电源电动势(＝12V，内阻不计，R1＝15Ω，R2＝30Ω，它们都是阻值不随温度改变的定值电阻，白炽灯L1和L2相同，它们的I-U特性曲线如图乙所示，则当电键S断开时通过白炽灯L1的电流__________A。当电键S闭合时两个白炽灯消耗的总功率为__________W。

如图所示为16mm电影放映机放电影，这种电影放映机使用宽度为16mm的电影胶片，电影中的声音以声音信号的方式刻录在电影胶片上。若此电影胶片的厚度H＝0.14 mm。片夹上密密地绕了一整盘电影胶片，如图所示，图中d和D分别表示片夹内所转电影胶片的内径和外径。则这盘电影胶片的总长度L约是_______m（保留1位小数）；若按每秒24幅画面正常放映，且不计胶片头与片尾的长度，这盘电影胶片大约能连续正常放映的时间为_______分钟（保留1位小数）。

五、实验题（共24分）

（5分）（多选）关于多用电表及其使用，下列说法中正确的是（）

（A）拿到多用电表时指针未指在刻度最左端，应先用电阻的调零旋钮调零

（B）测直流电压时，其红表笔接高电势处

（C）测电路中某个电阻的阻值时，要将该电阻与其它元件断开

（D）换测另一个电阻时都必须重新调零。

（6分）如图所示，为某学生实验小组拍摄的某小球做自由落体运动的完整频闪照片，已知闪光灯每秒钟闪n次，试写出当地重力加速度g两个表达式，g1＝____________（用n，h1，h2，h3和数字表示），g2＝_____________（用n，数字和h1或h2或h3表示）。如果已知当地重力加速度为g，则用这个实验验证机械能守恒的表达式____________。

（7分）在用DIS描绘电场等势线的实验中，实验装置如图甲所示。

（1）（多选）关于实验与操作，下列说法中正确的是（）

（A）连接电极a、b的电源电压为交流4～6V

（B）导电纸有导电物质的一面应该向上

（C）连接电源正负极的电极A、B必须与导电物质保持绝缘

（D）距电极越近等势线越密

（2）在该实验中，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，如图乙所示，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”）。

（8分）测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

（A）待测的干电池 （B）电流传感器1 （C）电流传感器2 （D）定值电阻R0（2000Ω） （E）滑动变阻器R（0-20Ω，2A） （F）开关和导线若干

某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。



（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向左滑动，则电流传感器1的示数将________（选填“变大”或“变小”）。

（2）该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），如图乙所示。则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。

（3）若将图线的纵坐标改为________，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。

六、计算题（共50分）

（12分）如图所示，高台的上面有一竖直的1/4圆弧形光滑轨道，半径R＝1.25m，轨道端点B的切线水平。质量m＝0.5 kg的滑块（可视为质点）由轨道顶端A由静止释放，离开B点后经时间t＝1s撞击在足够长的斜面上的P点。已知斜面的倾角θ＝37°，斜面底端C与B点的水平距离x0＝3m。当滑块m离开B点时，位于斜面底端C点、质量M＝1kg的小车，在沿斜面向上的恒定拉力F作用下，由静止开始向上加速运动，恰好在P点被m击中并卡于其中。滑块与小车碰撞时间忽略不计，碰后立即撤去拉力F，此时小车整体速度变为3.2m/s，仍沿斜面向上运动。已知小车与斜面间动摩擦因数μ＝0.25。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力。求：

（1）滑块离开至B点时的速度大小；

（2）拉力F大小；

（3）小车在碰撞后在斜面上运动的时间。

（12分）如图甲所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路。左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘可调的电热丝发热器和接触开关S1，只要有水浸没S1，它就会导通。Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时（如水的沸点）呈现低电阻。Ry是一个可变电阻，低温时Rx?Ry，高温（水的沸点）时Rx?Ry。中方框P内是一个逻辑门，A、B是逻辑门的输入端，Z是输出端。当A、B输入都为高电势时，Z才输出高电势。右边虚线框J内是一个继电器，当Z输出高电势时电磁线圈中有电流，S2被吸动闭合，发热器工作。该加热电路中，电源的电动势为220V，内电阻为4Ω，电热丝是一根额定电流为5A、总阻值为220Ω的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器，如图乙所示。



（1）根据题意，甲图中方框P是一个______（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是_____，输入信号由水温高低控制的输入端是_______。（后两空选填“A”、“B”）

（2）当加热电路安全工作时，电源的可能最高效率和可能最大输出功率分别是多少？

（12分）如图所示，长为L的平板车，质量为m1，上表面到水平地面的高度为h，以速度v0向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个水平向左的恒力F，与此同时，将一个质量为m2的小物块轻放在平板车上的P点（小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），PB＝，经过一段时间，小物块脱离平板车落到地面。已知小物块下落过程中不会和平板车相碰，所有摩擦力均忽略不计，重力加速度为g。求：

（1）小物块从离开平板车开始至落到地面所用的时间；

（2）小物块在平板车上停留的时间。

（14分）如图所示，两平行金属导轨轨道MN、M?N?间距为L，其中MO和M?O?段与金属杆间的动摩擦因数μ＝0.4，ON和O?N?段光滑且足够长，两轨道的交接处由很小的圆弧平滑连接，导轨电阻不计，左侧接一阻值为R的电阻和电流传感器，轨道平面与水平面的夹角分别为α＝53°和β＝37°。区域PQP?Q?内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为d，PP?的高度为h2＝0.3m，。现开启电流传感器，同时让质量为m、电阻为r的金属杆ab自高h1＝1.5m处由静止释放，金属杆与导轨垂直且保持接触良好，电流传感器测得初始一段时间内的I-t（电流与时间关系）图像如图乙所示（图中I0为已知）。求：



（1）金属杆第一次进入磁场区域时的速度大小v1（重力加速度为g取10m/s2）；

（2）金属杆第一次离开磁场到第二次离开磁场区域时的时间间隔Δt的大小（此后重力加速度取g）；

（3）电阻R在t1-t3时间内产生的总热能QR（用v1和其他已知条件表示）；

（4）定性画出t4时刻以后可以出现电流的、且金属杆又回到OO?的这段时间内可能的I-t关系图像。





黄浦区2014学年度第一学期高三物理参考答案

一、单项选择题（共16分，每小题2分。）

1．B 2．C 3．D 4．D 5．C 6．D 7．B 8．B

二、单项选择题（共24分，每小题3分。）

9．B 10．D 11．A 12．C 13．C 14．C 15．B 16．B

三、多项选择题（共16分，每小题4分。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。）

17．ABD 18．AC 19．AD 20．AB

四、填空题（共20分，每小题4分。）

21．c→b→a； 22（A）－1.8，1.2 22（B）2；3∶2

23．mBgtanθ， 24．0.5；1.5 25．645.9m；59.8

五、实验题（共26分）

26．（5分）BC

27．（6分）（1）g1＝（h3＋h1－2h2）n2

（2）g2＝2h1n2/9 或g2＝h2n2/8 或g2＝2h3n2/25

（3）gh2＝(h3－h1)2n2/8

28．（7分）（1）BD

（2）大于

29．（8分）（1）变大

（2）3（±0.1）V；1Ω（±0.1）Ω

（3）I1R0

六、计算题（共50分）.

30．（12分）（1）m由A到B过场中，由机械能守恒定律得：

解得：vB＝5m/s

（2）m离开B后做平抛运动的水平位移x＝vBt＝5m

由几何关系可得m的位移为：

设滑块M向上运动的加速度为a，由
可得a＝5m/s2

由牛顿第二定律可得：

解得：F＝13N

（3）撤去拉力后，滑块M沿斜面上滑过程的加速度

?

上滑时间

上滑位移

滑块M沿斜面下滑过程的加速度

下滑过程
得：

所以返回所用的时间为：t＝t1＋t2＝（0.4＋1.25）s＝1.65s

31．（12分）（1）与；B、A（每空格1分，共3分）

（2）①可见当电阻丝并联电阻R?最大时，电源可能达到的效率最高

由于
，当R1＝R－R1时，并联电阻达最大值R?max＝×220/2Ω＝55Ω

电源的效率η＝＝＝

所以ηmax＝＝×100%＝93.2%

②设电阻丝的一个支路电阻R1为允许的最小值R1min时，其电流恰达到额定电流I0＝5A，这时并联电阻丝的达到允许的最大功率

由闭合电路欧姆定律，得

代入数据并整理，得R21min – 264 R1min + 8800＝0

解得R1min＝39.1Ω（另一解大于220Ω，不合题意，舍去）

这时并联电阻R?＝＝Ω＝32.15Ω

所以电源可能的最大输出功率为

Pmax＝＝×32.15W＝1190W

32.（12分）（1）小球落地时间：t0＝

（2）a＝

第一种情况：当≥，即F≤，小球从A端落下

由＝v0t－at2，可解出t＝－

第二种情况：当＜，即F＞，小球从B端落下

－＝v0t－at，t＝＋

第（2）问说明：写对加速度得1分，做出任一种情况得5分，做出第二种情况再得4分。

33.（12分）（1）金属杆从静止运动到位置，由动能定理

v1＝
＝m/s（或3.9m/s）

（2）金属杆第一次出磁场的速度为v2，由图线可知，当金属杆中的电流为I0时处于平衡状态：由
得

由
，得v2＝
＝

金属杆第一次出磁场的速度为v2，加速度a2＝gsinβ

Δt1＝t3－t2＝2＝

匀速穿越磁场的时间Δt2＝＝