松江区2015学年度第一学期期末质量监控试卷
高三物理
（满分150分，完卷时间120分钟） 2016.1
考生注意：
1、本卷的答案及解题过程都写在答题纸相应的位置上。
2、本卷g 一律取10m/s 2
。
3、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（每小题2分，共16分，每小题只有一个正确选项。） 1．下列物理量中可以运用平行四边形定则求和的是（ ） （A ）质量 （B ）速率 （C ）功率 （D ）位移
2．以下关系式中用基本单位表示国际单位正确的（ ） （A ）1焦＝1牛·米 （B ）1伏＝1千克·米2·秒-3·安-1 （C ）1库＝1焦·伏-1 （D ）1特＝1牛·安-1·米-1
3．关于物理学研究方法或物理学家贡献的叙述中正确的是（ ） （A ）质点、速度、点电荷等都是理想化模型 （B ）E ＝F q 与a ＝F
m
均体现了比值定义的思想方法
（C ）卡文迪什扭秤实验应用了微元的思想方法 （D ）法拉第发现了电磁感应现象，建立了电磁感应定律
4．如图所示的逻辑电路中，其真值表的“输出”这一列数据从上到
下依次为（ ）
（A ）1，0，0，0 （B ）0，0，0，1
（C ）0，1，0，1 （D ）1，0，1，0
5．下图中按力的作用效果分解正确的是（ ）
输入 输出 0 0
0 1
1 0
1 1
F
G (A)
(B)
(C)
(D)
≥1
A B 1 Z
6．根据机械波的知识可知（ ）
（A ）横波沿水平方向传播，纵波沿竖直方向传播
（B ）在波的传播过程中，质点随波迁移将振动形式和能量传播出去 （C ）波的图像反映了各质点在同一时刻位移的曲线 （D ）声波在真空中也能传播
7．质量为m 、初速度为零的物体，在不同变化的合外力作用下都通过位移x o 。下列各种情况中合外力做功最多的是（ ）
8．一电场的等势面如图虚线所示，带电粒子以某一初速度从图中A 点沿图示方向进入电场，若粒子只受电场力作用，则从A 点开始（ ） （A ）无论正负，粒子总是做直线运动 （B ）无论正负，粒子的电势能总是先变小 （C ）无论正负，粒子的电势能总是先变大
（D ）粒子的电势能的变化与粒子所带电的电性有关
二、单项选择题 （每小题3分，共24分，每小题只有一个正确选项。） 9．如图所示，由粗糙的水平杆AO 与光滑的竖直杆BO 组成的绝缘直角支架，在AO 杆、BO 杆上套有带正电的小球P 、Q ，两个小球在某一位置平衡。现将P 缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡。若小球所带电量不变，与移动前相比（ ） （A ）杆BO 对Q 的弹力减小 （B ）杆AO 对P 的弹力减小 （C ）杆AO 对P 的摩擦力增大 （D ）P 、Q 之间的距离增大
10．如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外高度差为h 1，右管有一段水银柱，高度差为h 2，中间封有一段空气。则（ ） （A ）若大气压升高，h 1和h 2同时增大 （B ）若环境温度升高，h 1和h 2同时减小
O
F x
(A)
x (B) O
F
x
x
(C) O
F
x
x
(D) O
F
x
x
F 0 F 0F 0F 0 +10v +5v 0–5v –10v
A v h 1
h 2
（C）若把弯管向上移动少许，则管内气体体积不变
（D）若把弯管向下移动少许，则管内气体压强增大
11．某一质点沿直线运动的位移x随时间t变化的图象如图所示，
则（）
（A）第10s末，质点的速度最大
（B）在20s内，质点的位移为9m
（C）第5s末和第15s末，质点的加速度方向相反
（D）0～10s内，质点所受合外力的方向与速度方向相反
12．如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将
AB两点接入电压恒定的电源两端，通电时电阻丝AB段受到的安培力为
F，则此时三根电阻丝受到的合安培力大小为（）
（A）F（B）1.5F（C）2F（D）3F
13．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶。设汽车行驶时所受的阻力恒定，则能正确表示司机从减小油门开始汽车的速度与时间关系的图像是（）
14．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内，斜面底边长是其竖直高度的2倍。若小球b能落到斜面上，下列说法正确的是（）
（A）a、b不可能同时分别落在半圆轨道和斜面上
（B）a球一定先落在半圆轨道上
（C）b球一定先落在斜面上
（D）a球可能先落在半圆轨道上
O
B
t
v0/2
v0
v
O
D
t
v0/4
v
v0/2
O
C
t
v
v0/4
v0/2
O t
v0
v
v0/2
A
0 t/s
x/m
20
10
1
5
15．在同一竖直面内，有上下两条摩擦因数相同的水平轨道L 1、
L 2，相同质量的物块A 、B 放置在两轨道上，轨道L 1开一条平行轨道方向的细缝，可使细线通过，如图所示。A 物块在B 物块正上方，在连接A 、B 细线的中点O 施加拉力，使A 、B 一起向右
做匀速直线运动，则F 的方向可能是（图中OQ 表示水平方向）（ ）
（A ）沿ON 方向 （B ）沿OQ 方向 （C ）沿OP 方向 （D ）沿OP 、OQ 、ON 方向都可能
16．如图所示，在O ≤x ≤L 和2L ≤x ≤3L 的
区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于
xOy 平面（纸面）向里，具有一定电阻的正方形线框abcd 边长为2L ，位于xOy 平面内，线
框的ab 边与y 轴重合。令线框从t ＝0时刻由静止开始沿x 轴正方向做匀加速直线运动，则线框中的感应电流i （取逆时针方向的电流为正）随时间t 的函数图象大致是下图中的（ ）
三、多项选择题（每小题4分，共16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。）
17．如图所示，游乐场中，从高处A 到水面B 处有两条长度相等的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A 处自由滑向B 处，下列说法正确的有（ ）
（A ）甲的切线方向加速度始终比乙的大 （B ）甲、乙在同一高度的速度大小相等 （C ）甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 （D ）甲比乙先到达B 处
18．一列简谐横波沿x 轴正方向传播， t 时刻与（t ＋0.6）时刻在x 轴上－1.5m 到1.5m 的区间内的波形图如图同一条图线所示，则正确的是（ ） （A ）质点振动周期可能为1.2s
（B ）该波的波速可能为10m/s t 0
2t 0 3t 0 t i t 0
2t 0 3t 0 t i
t 0 2t
3t 0 t
i
t 0 2t
3t 0 t i
A
B
C
D
0 0
y /m
0.3
L 1
L 2
O
P Q N
A
B
× × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × ×
-2L O
L
2L 3L 4L y
x
a
b c d
-L
（C ）在（t ＋0.4）时刻，x ＝－1m 处的质点位移可能为零
（D ）从（t ＋0.3）时刻开始计时，x ＝0.5m 处的质点可能比x ＝－0.5m 处的质点先到达波峰位置
19．如图所示，A 、B 两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，A 球向左的速度为v ，下列说法正确的是（ ） （A ）此时B 球的速度为cos α
cos β v
（B ）此时B 球的速度为cos β
cos α
v
（C ）当β增大到等于90°时，B 球的速度达到最大 （D ）在β增大到90°的过程中，绳对B 球的拉力一直做正功
20．如图所示，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r 。闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则（ ） （A ）ΔU 1大于ΔU 2
（B ）ΔU 3
ΔI
＝R ＋r （C ）V 2的示数增大
（D ）
ΔU 1ΔI ＋ΔU 2
ΔI
保持不变 第Ⅱ卷（共94分）
四、填空题（每小题4分，共20分）
21．远古时代，取火是一件很困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能，把________能转变为内能。 22A 、22B 选做一题
22．A ．甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为 2 ∶1，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。
22B ．某同学的质量为60kg ，在一次野营中，他从岸上以2m/s 的速度，跳到一条以0.5m/s 的速度正对着他飘来的小船上，跳上船后他又走了几步，最终停在船上。已知小船的质量为140kg ，则人与小船共同运动的速度大小为_______m/s ，运动方向为________。（填“向左”或“向右”）
23．如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为0.1m ，波速和波长分别为1m/s 和0.2m ，C 点为AB 连线的中点。则图示时刻C 点的振动方向_____（选填“向上”或“向下”），从图示时刻再经过0.25s 时，A 点经过的路程为______m 。
24．如图所示，河道宽L ＝200m ，越到河中央河水的流速越大，且
流速大小满足u ＝0.2x （x 是离河岸的距离，0≤x ≤L
2 ）。一小船在静水中的速度v ＝10m/s ，自
A 处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸
B 处。AB 两点间距离为_______m 。设船的运动方向与水流方向夹角为θ，则渡河过程中θ最小为_______。
25．带正电小球静止在光滑绝缘斜面的底端，现在该区域加一平行斜面向上的匀强电场，经时间t 电场做功40J 时，匀强电场突然消失，小球又经时间t 恰好回到斜面底端。若以小球初始水平面为零重力势能面，则小球回到斜面底端时的机械能为_______J ，小球的动能为8J 时重力势能为______J 。
五、实验题（24分）（第26题4分，第27题6分，第28题6分，第29题8分） 26．（4分）（多选）某同学利用单摆测定重力加速度时，用秒表测量单摆的周期，当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n ＝0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n ＝60时停止计时。测量结果与当地的重力加速度的真实值比较，发现偏大，可能原因是（ ） （A ）振幅偏小
（B ）开始计时误记为n ＝1
（C ）将摆线加上球直径当成了摆长 （D ）将摆线的长度当成了摆长
27．（6分）“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
（1）图乙中的F 与F ′两力中，方向一定沿AO 方向的是___________。 （2）（单选题）本实验采用的科学方法是（ ） （A ）理想实验法 （B ）等效替代法 （C ）控制变量法 （D ）建立物理模型法 （3）（多选题）实验中可减小误差的措施有（ ） （A ）两个分力F 1、F 2的大小要适当大些 （B ）两个分力F 1、F 2间夹角应越大越好
（C ）拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 （D ）AO 间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O 时，拉力要适当大些
28．（6分）如图是“用DIS 研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验装置，保持挡光片位置、光电门和螺线管之间的距离不变。
（1）实验器材除了需要光电门传感器之外，还需要____传感器。 （2）让小车以不同的速度靠近螺线管，记录下小车每次靠近落线管至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系。如图所示，光电门测得挡光时间为Δt 1，有感应电动势的时间为Δt 2，则实验可以得到感应电动势与______成正比。（用题中字母表示）
（3）若保持磁铁靠近线圈的速度不变，只增加线圈的匝数（线圈直径不变），则Δt 1内图像所围阴影部分面积将_________（选填“不变”、“增大”或“减小”）。
29
．（8分）某实验小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E 和内阻r ，并探究电极间距对E 和r 的影响，实验器材如图所示测量E 和r 的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U 和流过电源的电流I ，依据公式U ＝E －Ir ，利用测量数据作出U -I 图象，得出E 和r 。
（1）将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路。
（2）实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U －I 图象如图中（a ）（b ）（c ）（d ）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势____（填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻____（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）对图线（c ），当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P ＝_______MW 。
六、计算题.（共50分）
30．（10分）如图所示，导热良好的薄壁气缸放在水平面上，用横截面积为S ＝1.0×10-2m 2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞杆的另一端固定在墙上。此时活塞杆与墙刚好无挤压。外界大气压强p 0＝1.0×105Pa 。当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10-3m 3。求：
（1）若固定气缸在水平面上，当环境温度缓慢升高到57℃时，气体压强的p 2错误!未找到引用源。；
（2）若气缸放在光滑水平面上不固定，当环境温度缓慢升高到57℃时，气缸移动的距离；
（3）保持（2）的条件不变下，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力大小。
31．（12分）如图所示，粗糙水平面上放置一个小物块，在力F 作用下沿水平面向右加速运动。在保持力F 大小不变的
情况下，发现当F 水平向右或与水平面成60°夹角斜向上时，
物块的加速度相同。求：
（1）物块与水平面间的动摩擦因数μ； （2）若保持力F 与水平面成60°夹角斜向上，从静止起拉动物块，物块沿水平面向右移动s ＝5 3 m 的时间为t 。改变F 的大小重复上述过程，时间t 的最小值为多少？
32．（14分）如图所示，电源电动势为ε，内阻为r ，滑动变阻器总阻值为3r ，间距为d 的两平行金属板AB 、CD 竖直放置，闭合电键S 时，板间电场可视为匀强电场．板间有一长为L 的绝缘细轻杆，
F a
能绕水平固定转轴O在竖直面内无摩擦转动，杆上端固定质量为m、带电量为＋q的金属小球
a，下端固定质量为2m、带电量为﹣q的金属小球b，已知Ob＝2Oa，并且q＝2mgd
ε，两带
电小球可视为点电荷，不影响匀强电场的分布，两电荷间相互作用力不计，重力加速度为g。现调节滑片P使其位于滑动变阻器的中点，闭合电键S，待电场稳定后：
（1）求AC间的电压、两极板间电场强度E的表达式；
（2）将轻杆从如图位置顺时针转过θ时（θ＜90°）由静止释放，轻杆恰能静止，求θ；
（3）若将轻杆从如图位置由静止释放，轻杆将绕轴O顺时针转动，求小球a运动的最大速度。
33．（14分）如图所示，两根粗细均匀的金属杆AB和CD的长
度均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m，用两根等长的、
质量和电阻均不计的、不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回
路，悬跨在绝缘的、水平光滑的圆棒两侧，AB和CD处于水平。
在金属杆AB的下方有高度为H的水平匀强磁场，磁感强度的大
小为B，方向与回路平面垂直，此时CD处于磁场中。现从静止
开始释放金属杆AB，经过一段时间（AB、CD始终水平），在
AB即将进入磁场的上边界时，其加速度为零，此时金属杆CD
还处于磁场中，在此过程中金属杆AB上产生的焦耳热为Q。重
力加速度为g，试求：
（1）金属杆AB即将进入磁场上边界时的速度v1；
（2）在此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q；
（3）设金属杆AB在磁场中运动的速度为v2，通过计算说明v2大小的可能范围；
（4）依据第（3）问的结果，请定性画出金属杆AB在穿过整个磁场区域的过程中可能出现的速度－时间图像（v－t图）。