杨浦区高三物理学科测试20082009

杨浦区高三物理学科测试

2008-2009

一、(20分)填空题．

本大题共5小题，每小题4分．答案写在题中横线上的空白处或指定位置，不要求写出演算过程．

1．2008年9月27日下午16时43分，中国“神七”载人飞船航天员翟志刚顺利出舱，实施中国首次空间出舱活动．航天员翟志刚在出舱活动时，以 为参考系时，翟志刚的速度是很小的，但是以 为参考系时，翟志刚在做高速运动．

2．地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期T=3.16×107(s)，万有引力恒量G=6.67×10（N ·m 2/kg 2），

则太阳质量的表达式M= ，其值约为 kg （取一位有效数字）．

3．三个用电器均为“110V ，20W ”，将两个并联后与第三个串联，然后接于电源上，当每个用电器均不超过额定功率时，这个电路最多消耗电功率为 W ，此时电源输出电压为 V ．

4．如图所示，实线为一列简谐波在t =0时刻的波形，虚线表示经过△t =0.2s 后它的波形图像，已知T <△t <2T （T 表示周期），则这列波传播速度的可能值v= ；这列波的频率可能值f= ．

5．在真空的直角坐标系中，有两条互相绝缘且垂直的长直导线分别与x 、y 轴重合，电流方向如图所示．已知真空中距无限长通电直导线距离为r 处的

磁感应强度B =r

I k

，k =2×10-7T ·m/A ．若I 1=4.0A ，I 2=3.0A ．则：在xOz 平面内距原点r =10.0cm 的各点中， 处磁感应强度最小，最小值为 ．

二、(20分)单项选择题．

本大题共5小题，每小题4分．每小题给出的四个答案中，只有一个是正确的．把正确答案前面的字母填写在题后的括号内．选对的得4分，选错的或不答的，得0分；选两个或两个以上的，得0分．填写在方括号外的字母，不作为选出的答案．

6．下面哪一组单位属于国际单位制中基本物理量的基本单位?

A ．m 、kg 、s ．

B ．kg 、m/s 2、s ．

C ．m 、N 、s ．

D ．kg 、m/s 、s ．

7．有一个标有“6V ，3W ”的灯泡，一个标有“20Ω，2A ”的滑动变阻器，一个电压为9V 的恒压电源，一个电键，一个符合各自设计要求的电阻R 0或R l ，导线若干．甲和乙两同学分别设计出如下的调光电路：使电键闭合后，滑动变阻器的滑片由一端滑到另一端时，灯由正常发光逐渐变暗．下面评价他们所设计的电路的优点和缺点中正确的是：

A ．甲电路耗电量小，亮度变化范围大．

B ．甲电路耗电量小，亮度变化范围小．

C ．乙电路耗电量小，亮度变化范围大．

D ．乙电路耗电量大，亮度变化范围小．

8．在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由

落体运动，在t

1时刻，速度达较大值v 1时打开降落伞，做减速运动，在t 2时刻以

较小速度v 2着地．他的时间内的的平均速度v

速度图象如图所示．下列关于该空降兵在0～t 1或t 1～t 2

歹的结论正确的是：

A ．0～t 2：21v v =

B ．t 1～t 2：2

21v v v += C ．t 1～t 2：221v v v +> D ．t 1～t 2：2

21v v v +<

9．如图所示，金属杆MN 水平固定于线圈上方，杆的两端接有导线．心与线圈轴线处于同一竖直平面内，现将四个接线柱a 、b 和c 、d 分别与直流电源的正、负极相接，下列说法中正确的是：

A ．MN 将受到平行于纸面竖直向上或向下的安培力．

B ．将a 、d 接电源的正极，b 、c 接电源的负极，MN 将受到垂直于纸面向外的安培力．

C ．将a 、d 接电源的负极，b 、c 接电源的正极，MN 将受到垂直于纸面向外的安培力．

D ．将a 、c 接电源的负极，b 、d 接电源的正极，MN 将受到垂直于纸面向外的安培力．

10．如图所示绘出了汽车轮胎与地面间的动摩擦因数分别为μl 和μ2时，紧急刹车时的刹车痕（即刹车距离s ）与刹车前车速v 的关系曲线，则μl 和μ2的大小关系为：

A ．μl <μ2．

B ．μl =μ2．

C ．μl >μ2．

D ．条件不足，不能比较．

三、(20分)多项选择题

本大题共4小题，每小题5分．每小题给出的四个答案中，有一个或一个以上是正确的．把正确答案全选出前来，并将正确答案填写在题后的括号内．每小题全部选对，得5分；选对但不全，得部分分；有错选的得0分．填写在方括号外的字母，不作为选出的答案．

11．两个共点力F l 、F 2互相垂直，其合力为F ，F l 与F 间的夹角为α，F 2与F 间的夹角为β，如图所示．若保持合力F 的大小和方向均不变而改变F l 时，对于F 2的变化情况，以下判断正确的是：

A ．若保持α不变而减小F l ，则β变小，F 2变大．

B ．若保持α不变而减小F l ，则β变大，F 2变小．

C ．若保持F l 的大小不变而减小α，则β变大，F 2变大．

D ．若保持F l 的大小不变而减小α，则β变小，F 2变小．

12．关于电势差的说法中，正确的是：

A ．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功．

B ．1

C 电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J 的功，这两点间的电差就是1V ．

C ．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关．

D ．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比．

13．一颗子弹以较大的水平速度击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子的阻力恒定，则当子弹射入速度增大时，下列说法正确的是：

A ．木块获得的动能变大．

B ．木块获得的动能变小．

C ．子弹穿过木块的时间变长．

D ．子弹穿过木块的时间变短．

14．如图（甲）所示，一个用粗细均匀同质材料制成的“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B 的匀强磁场中，a 是与导轨相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度v 向右运动，以导体棒在图（甲）所示位置的时刻作为计时起点，下列物理量随时间变化的图像可能正确的是图（乙）中的：

四．(30分)实验题．本大题共5小题．

15．（4分）在“互成角度的两个力的合成"实验中，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，为了确定分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是：

A．橡皮条固定端的位置． B．描下O点位置和两条细绳套和方向．

C．橡皮条伸长后的总长度． D．两个弹簧秤的读数．

16．（4分）物体做平抛运动的规律可以概括为两点：（1）在水平方向做匀速直线

运动；（2）在竖直方向做自由落体运动．图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置，其中A、B为两个等大的小球，C为与弹性钢片E相连的小平台，D为固定支架，两小球等高．用小锤击打弹性钢片E，可使A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，做自由落体运动．在不同的高度多次做上述实验，发现两球总是同时落地，这样的实验结果：

A．只能说明上述规律中的第(1)条．

B．只能说明上述规律中的第(2)条．．

C．能同时说明上述两条规律．

D．不能说明上述两条规律中的任意一条．

17．（8分）在“测定直流电动机的效率”的实验中，我们有以下实验器材：

直流电动机（带长轴，额定电压4.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、盛砝码的小盘（质量己知）、停表、弹簧秤、砝码若干、细绳一根、天平、导线等．

（a）以上实验器材中哪些是多余的? ；

（b）为完成这个实验还需要哪些实验器材？；

（c）写出直流电动机的效率的表达式：；

（d）本实验要测量的物理量有哪些？．

18．(6分)在用单摆测重力加速度的实验中：

（a）应注意，实验时必须控制摆角在以内，并且要让单摆在内摆动；测量单摆周期时，等单摆自由振动几次之后，从摆球经过位置时开始计时，因为这时摆球的速度，可以减小误差．（b）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出L-T2图线，如图所示，再利用图线上

任两点A、B的坐标(x l，y1)、(x2，y2)，可求得g= ．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则以上述方法算得的g值和真实值相比是的(填偏大、偏小或不变)．

19．(8分)如图所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3V、0.9 W”

的字样（传感器可看做一个定值电阻），滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”的宇样，电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V．

（1）根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流．

（2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？

（3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值)，闭合开关S，通过调节R0，来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：

电压表示数U/V 电流表示数I/A

第一次 1.48 0.16

第二次0.91 0.22

若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？

五．(60分)计算题．本大题共5小题．

20．（10分）一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F 的大小随时间t 的变化规律通过传

感器用计算机绘制出来，如图所示．重力加速度g 取10m/s 2，试结合图象，求运动员在运动过程中的最大加速度．

21．（10分）匀强电场中的A 、B 、C 三点构成一边长为a 的等边三角形，如图所示，场强方向平行于纸面．具有初速度的电子在电场力作用下从B 到A 动能减少E 0，质子在电场力作用下从C 到A 动能增加E 0，求匀强电场的场强．(重力不计)

22．（12分）甲、乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同向运动，甲在前，乙在后，相距s ，甲初速度为零，加速度为a ，做匀加速直线运动；乙以速度v 0做匀速运动，关于两质点在相遇前的运动．

某同学作如下分析：

设两质点相遇前，它们之间的距离△s ，则△s =t v s at 0221-+，当a

v t 0=时，两质点间距离△s 有最小值，也就是两质点速度相等时，两质点之间距离最近．

你觉得地的分析是否正确？如果认为是正确的，请求出它们的最小距离；如果认为是不正确的，请说明理由并作出正确分析．

23．（14分）如图所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场区域，磁场的磁感强度大小为B =0.6T ．边长为L =0.5m 的正方形金属框abcd （以下简称方框）被固定在光滑的绝缘水平面上，其外侧套着一个质量为m =0.4kg 、与方框边长相同的U 型金属框架MNPQ （以下简称U 型框)，U 型框与方框之间接触良好且无摩擦．NP 、bc 、ad 三边的

电阻均为r =0.2Ω，其余部分电阻不计．U 型框从图示位置开始以初速度v 0=1.2m/s 向右以a =-1.5m/s 2作匀变速运

动．问： ．

（1）开始时流过U 型框的电流大小和方向如何?

（2）开始时方框上ad 边的热功率多大?

（3）当U 型框NP 边与方框bc 边间的距离为0.29m 时作用在U 型框上的外力大小和方向如何?

24．(14分)有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，一已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的

最大加速度为5.0m/s 2，当飞机的速度达到50rn/s 时才能离开航空母舰起飞．设航空母舰处于静止状态．问：

（1）若要求该飞机滑行160m 后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?

（2）若某舰上不装弹射系统，要求该种飞机仍能此舰上正常起飞，问该舰身长至少应为多长?

（3）若航空母舰上不装弹射系统，设航空母舰甲板长为L =160m ，为使飞机仍能从此舰上正常起飞，这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，则这个速度至少为多少?

参考答案

一、(20分)填空题．每小题4分．

1．飞船，地球。

2．23

24GT r ，2×1030

。 3．30，165。

4．0.25m/s ，0.35m/s ；6.25Hz ，8.75Hz 。

5．(0，10cm)和(0，－10cm)，1.0×10-5T 。

二、(20分)单项选铎题 本大题共5小题，每小题4分．

6．(A)

7．(B)．

8．(D)

9．(D)

10．(C )。

三、(20分)多硕选择题．本大题共4小题，每小题5分．

11．(AD)

12．(B)

13．(BD)

14．(D)。

四．(30分)实验题．．本大题共5小题

15．(BD)

16．(B)

17．(a)弹簧秤和天平；

(b)电源和刻度尺；

（c ）IUL mgh

=η (d)h 、I 、U 、t 。

18．(a)50、同一竖直平面内、最低、最大，

（b ）41

21

22x x y y --π、不变．

19．(1)传感器的电阻R 传Ω=Ω=109.0/3/22

＝传传P U (1分)

传感器的额定电流A A U P I 3.03/9.0/==＝传传传 （1分）

(2)要求电路各部分安全，．则要求电路的最大电流：

3.0＝传I I = A （1分）

此时电源屯压量大值：U m =U 传+U 0

U 传为传感器的额定电压，U 0为R 0调至最大值R 0m =10Ω时R 0两端的电压，

即： U 0=I 传R 0m =0.3×10V=3V (1分)

∴ 电源电压最大值U m =U 传+U 0=3V+3V ＝6V (1分)

(3)设实际检测时加在a 、b 间的电压为U ，传感器的实际电阻为R 传

根据第一次实验记录数据有：U ＝I 1R 传+U 1

即：U ＝0.16×R 传+1.48

根据第二次实验记录数据有：U ＝I 2R 传+U 2

即：U ＝0.22×R 传+0.91 (1分)

解得：R 传=9.5Ω (1分) U =3V (1分)

传感器的电阻变化为△R ＝R 0m —R 传=10Ω—9.5Ω<0.5Ω

∴ 此传感器仍可使用． (1分)

20．由图象可知，运动员的重力为 mg =500N (2分)

弹簧床对运动员的最大弹力为 F m =2500N

(2分) 由牛顿第二定律得 F m —mg =ma

(2分) a m =( F m —mg )/m =(2500—500)／50m/s

2

(2分)． 则运动员的最大加速度为 a m =40m/s

2

(1

分)

21．解：根据动能定理得电子从B 到A 过程中

e E

U E eU BA BA 0

0=-=-，① (3分)

质子从C 到A 过程中

e

E U E eU CA CA 00==，② (2分) 由①②可知B 、C 两点电势相等且大于A 点电势，即

C B φφ=>A φ

因为电场为匀强电场，所以BC 连线为等势面(如图中虚线)，与BC 垂直为电场线(如图中实线)(1分) ae

E a e

E a U E BA

3322/3/30cos 000===（3分） 方向垂直BC ，并指向A （1分)

22．解：．该同学回答不完整。(2分)

在两质点相遇之前，它们之间的距离△s 也可能不断减小，直至△s =0(相遇)，r 也可能存在先变小后变大的情况，它完全取决于两质点之间的初始距离s 与v 0、a 之间的大小关系。

由 s t v at s +-=

?0221可解得： as v 220-=?（3分） 当20v ≥2as 即，s ≤a

v 220时，甲乙之间的距离始终在减小，直至相遇(最小距离△s =0)，不会出现△s 最小的情况。(2分)

当20v ＜2as ，即s>a v 220时，甲与乙不可能相遇；当t =a

v 0时，两质点之间的距离最近： a v s s 220min

==? (3分)

23．解：（1）开始时2.15.06.00??==BLv E V=0.36V (1分)

回路总电阻Ω=+

3.02

r r R ＝总 (1分) 回路总电流 3.036.0＝＝总总R E I A=1.2A (1分) 此即流过U 型框的电流，方向Q →P →N →M 。 (1分)

(2)沆过ad 的电流大小＝总

2I I ad =0.6A (1分)

所以ad 边的热功率为．2.06.022?==r I P ad ad W=0.072W (2分)

(3)设U 型框运动到位移x 时速度为v t ，则根据运动学公式有

ax v v t 220-= 此时感应电动势ax v BL BLv E t t 220-== (1分) ， ， 感应电流总

总＝R ax v BL R E I t t 220-= 经过此位置时的安培力大小：总R ax

v L B L BI F t A 22022-== (1分)

由于U 型框作匀变速运动，当它向右经过此位置时，有

ma F F A =+ 得总R ax v BL ma F ma F A 220--

=-=

0.33N

0.87N 向左

24．解：设经弹射系统帮助起飞时初速度为v 0

(1)由公式ax v v 2202=-可知30220=-=ax v v (m/s)

(2)不装弹射系统时；飞机从静上开始做匀加速直线运动。

由公式v 2

=2ax 可知：该舰身长至少应为a v x 22

==250(m) (3)由于航空母舰沿飞机起飞方向匀速航行，设速度为v 1，在飞机起跑过程申的位移为x 1。则：x 1= v 1t 在飞机起跑过程中做初速度为v 1的匀加速运动，设位移为x 2 由公式22122ax v v =-可知：a v v x 221

22-=， 运动的时间为a v v t 1-=，所以a

v v v x 111-=， 由位移关系可知：L =x 2－x 1 即：L a

v v v a v v =---112122 代入数据可得v 1=10m/s 或v 1=90m/s(舍去)。

可见：航空母舰沿飞机起飞方向的速度至少10m/s ．