上海市金山区2008学年第二学期高三质量测试物理试卷及答案

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上海市金山区2008学年第二学期高三质量测试物理试卷（考试时间120分钟，满分150分）2009年3月考生注意：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/s2。一、（24分）单项选择题。本大题共6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。把正确答案选出来，并将正确答案前面的字母填写在答题纸上。1．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F＞0表示斥力，F＜0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则（）A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动；B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大；C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加；D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加。2．在两个相同容器中，分别盛有质量相等、温度相同的氧气和氮气，则它们的（）A．压强相等；B．分子运动的平均速率相等；C．分子的平均动能相同，压强不等；D．分子的平均动能相同，压强相等。3．热敏电阻是由半导体材料制成的，其中的载流子数目是随温度的升高按指数规律迅速增加的。载流子数目越多，导电能力越强，其电阻率也就越小，因此热敏电阻的电阻值随着温度的升高将按指数规律迅速减小。如图所示的电路图是一个应用“非”门构成的一个简易火警报警电路，则图中X框，Y框中应是（）A．X为可变电阻，Y为热敏电阻；B．X为热敏电阻，Y为开关；C．X为热敏电阻，Y为可变电阻；D．X，Y为热敏电阻。4．如图所示，矩形线框abcd，与条形磁铁的中轴线位于同一平面内，线框内通有电流I，则线框受磁场力的情况（）A．ab和cd受力，其它二边不受力；B．ab和cd受到的力大小相等方向相反；C．ad和bc受到的力大小相等，方向相反； D．以上说法都不对。高三物理第8页共6页 5．等腰三角形线框abc与长直导线MN绝缘，且线框被导线分成面积相等的两部分，如图所示，MN接通电源瞬间电流由N流向M，则在线框中（）A．线框中无感应电流；   B．线框中有沿abca方向感应电流；C．线框中有沿acba方向感应电流； D．条件不足无法判断。6．我们经常可以看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因是红色光（）A．比其它色光更容易发生衍射；B．比其它可见光更容易发生衍射；C．比其它可见光的光子能量大；D．比其它可见光更容易发生光电效应。二、（25分）不定项选择题。本大题共5小题，每小题5分，每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的。把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在答题纸上。每一小题全选对的得5分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分。7．U是一种放射性元素，进行一系列放射性衰变，由图可知：（）A．表中a是84，b是206；UBiPoTiPbxYB．x是β衰变，放出电子，电子是由中子转变为质子时产生的；C．y是β衰变，放出电子，电子是由中子转变为质子时产生的；D．从U衰变成Pb要经过6次x衰变，8次y衰变。8、手电筒内的两节干电池已经用了较长时间，使用时小灯泡只能发出很微弱的光。把它们取出来，用电压表测电压，电压表的示数很接近3V，再把它们作为一个台式电子钟的电源，电子钟能正常工作，下列说法正确的是（）　　A．这两节干电池的电动势减少了很多；B．这两节干电池的内阻增大较多；C．这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小；D．这台电子钟正常工作时电流一定比小灯泡正常工作时电流小。9．为监测某化工厂的的污水（导电液体）排放量，环境保护机构在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时，理想电压表高三物理第8页共6页 将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水的体积），下列说法中正确的是（）A．前表面电极电势比后表面电极电势高；B．后表面电极电势比前表面电极电势高；C．电压表的示数U与污水中离子浓度成正比；D．污水流量Q与电压表的示数U成正比，与a、b无关。10．如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定在地面上，质量相等的两个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下，它们通过轨道最低点时（）A．速度相同B．向心加速度相同C．对轨道的压力相等D．机械能相等11．“蹦极运动”是勇敢者的运动，蹦极运动员将弹性长绳系在双脚上，弹性长绳的另一端固定在高处的跳台上。运动员从跳台上跳下后，会在空中上、下往复多次，最后停在空中。如果将运动员视为质点，忽略运动员起跳时的初速度和水平方向的运动，以运动员、长绳和地球作为一个系统，规定绳没有伸长时的弹性势能为零，以跳台处重力势能为零点，运动员从跳台上跳下后，以下说法中正确的是（）A．最后运动员停在空中时，系统的机械能最小；B．跳下后系统动能最大时刻的弹性势能为零；C．第一次下落到最低位置处，系统的动能为零、弹性势能最大；D．由于存在机械能损失，第一次反弹后上升的最大高度会低于跳台的高度。三、（20分）填空题。本大题共4小题，每空格2分，将正确答案填在答题纸上。12．实验室中大量实验表明，通过某一金属氧化物制成的棒中电流I遵循I=kU3的规律（其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。将该棒与一个遵从欧姆定律的电阻器串联在一起后，接在一个内阻可忽略、电动势为6.0V的电源上，则：（1）当串联的电阻器阻值R1=Ω时，电路中的电流为0.16A。（2）当串联的电阻器阻值R2=Ω时，棒上消耗的电功率是电阻R2消耗电功率的2倍．13．如图所示，100个大小相同、质量均为m且无摩擦的球，静止放置于两个相互垂直且光滑的平面上，平面AB与水平面夹角为30°，则第二个小球共受到个力的作用，第二个小球对第三个小球的作用力大小为。高三物理第8页共6页 14．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中实线为波峰，虚线表示波谷，设两列波的振幅均为5cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别为1m／s和0.5m，C点是BE连线的中点，则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为______cm，从图示时刻起经0.25s，C质点通过的路程为______cm。15．如图所示电灯L标有“4V，1W”的字样，滑动变阻器R总电阻为50Ω，当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A，由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数为0.5A，电压表示数为10V。若导线完好，电路中各处接触良好，试问：（1）发生的故障是（选填“短路”或“断路”）。（2）发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为Ω。（3）电源的电动势V、内阻为Ω。四、实验题（第16题每空格2分、作图2分；17题每空格2分；18题5分；19题8分共23分）17．（4分）用“油膜法”可以估测分子的大小：滴入盛水培养皿中的油酸溶液所含纯油酸体积为4．0×10－6ｍＬ，将培养皿水平放在每小格边长为1ｃｍ的方格纸上，水面上散开的油膜轮廓如右图所示。该油膜面积为Ｓ＝_______ｃｍ２，由此可以估算油酸分子直径约ｄ＝_______ｍ．18.（5分）某同学在研究电源的路端电压与电流的关系和电阻U/VO246I/A312R2R1R1、R2的电压与电流的关系时，根据实验数据画出了U---I图线、如右图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路。R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，他可采用的接法是（）A．将R1、R2串联后接到电源两端；B．将R1、R2并联后接到电源两端；C．将R1单独接到电源两端；D．将R2单独接到电源两端。19．（8分）利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内电阻。请在答题纸的方框内画出实验电路图；并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路；用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式。176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×1000高三物理第8页共6页 五、（59分）计算题。（试题答题纸上也有）20．（8分）如图所示，横截面积为Ｓ的汽缸Ａ与容器Ｂ用一个带有阀门Ｋ的细管相连，Ｋ闭合时，容器Ｂ为真空。用密闭且不计摩擦的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸Ａ中，活塞上放有若干个质量不同的砝码，当汽缸Ａ中气体的压强为P、温度为Ｔ时，活塞离汽缸底部的高度为Ｈ，如图所示。现打开阀门Ｋ，活塞下降，同时对气体加热，使Ａ、Ｂ中气体温度均升至Ｔ′，此时活塞离汽缸底高度为4Ｈ／5。若要使Ａ、Ｂ中气体的温度恢复到Ｔ，活塞距离汽缸底部的高度仍然为4Ｈ／5，可将活塞上的砝码取走少许，问：（1）容器Ｂ的容积ＶＢ多大?（2）取走的砝码的质量为多少?FAB21．（12分）如图所示，在质量为mB=30kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量mA=20kg的小物体A（可视为质点），对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之从静止开始运动。测得车厢B在最初t=2.0s内移动s=5.0m，且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞。车厢与地面间的摩擦忽略不计。（1）计算B在2.0s的加速度。（2）求t=2.0s末A的速度大小。（3）求t=2.0s内A在B上滑动的距离。LOmθAdO＇’DC22.（12分）如图所示，长为L的细绳，一端系有一质量为m的小球，另一端固定在O点。细绳能够承受的最大拉力为7mg。现将小球拉至细绳呈水平位置，然后由静止释放，小球将在竖直平面内摆动。如果在竖直平面内直线OA（OA与竖直方向的夹角为θ）上某一点O′钉一个小钉，为使小球可绕O′点在竖直平面内做圆周运动，且细绳不致被拉断，求：OO′的长度d所允许的范围。23．(12分)我国的“嫦娥奔月”月球探测工程已经启动，分“绕、落、回”三个发展阶段：在2007年已发射一颗围绕月球飞行的卫星，计划在2012年前后发射一颗月球软着陆器，在2018高三物理第8页共6页 年后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球。设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱。如图所示，假设返回的着陆器质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球的中心距离为r，已知着陆器从月球表面返回轨道舱的过程中需克服月球的引力做功W＝mgR(1－R/r)。不计月球表面大气对着陆器的阻力和月球自转的影响，则返回的着陆器至少需要获得多少能量才能返回轨道舱？24.（14分）边长为L＝0.1m的正方形金属线框abcd，质量m＝0.1㎏、总电阻R＝0.02，从高为h＝0.2m处自由下落（金属线框abcd始终在竖直平面上且ab水平）线框下有一水平的有界的匀强磁场，竖直宽度L＝0.1m。磁感应强度B＝1.0T，方向如图所示。试求：（1）线框穿过磁场过程中产生的热；（2）全程通过a点截面的电量；（3）在如图坐标中画出线框从开始下落到dc边穿出磁场的速度与时间的图像。高三物理第8页共6页 金山区2008学年第二学期高三质量测试物理试卷参考答案及评分意见2009.03一、单项选择题（每小题4分，共24分）1、B2、C3、A4、D5、C6、B二、不定项选择题（每小题5分，共25分）7、AC8、BD9、BD10、BCD11、ACD三．（20分）填空题。本大题共4小题，每空格2分12、（1）25（2）1.56。13、4，49mg。14、20、20。15、（1）断路(2)20Ω(3)12.5V5Ω。四、实验题（第16题每空格2分、作图2分；17题每空格2分；18题4分；19题8分共20分）17、84　4．8×10－1018、C19、解：连接电路图如下2分按电路图接好实验电路2分改变电阻箱阻值，分别读出两组电阻箱阻值和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2。根据闭合电路欧姆定律列出与这两组数据相对应的方程：176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×1000V解方程组可得E和r：（各2分）五、计算题（共59分）20、（8分）解：气体进入Ｂ中的过程是等压变化：Ｖ１／Ｔ１＝Ｖ２／Ｔ２，得ＨＳ／Ｔ＝（（4／5）ＨＳ＋ＶＢ）／Ｔ′2分解得：ＶＢ＝（（Ｔ′／Ｔ）－（4／5））ＨＳ2分取走砝码后，保持活塞的高度不变是等容变化，由查理定律　ｐ１／Ｔ１＝ｐ２／Ｔ２，得ｐ／Ｔ′＝（ｐ－（Δｍｇ／Ｓ））／Ｔ2分即Δｍ＝（Ｔ′－Ｔ）ｐＳ／Ｔｇ2分21、（12分）解：(1)设t=2.0s内车厢的加速度为aB,由s=得aB=2.5m/s2.2分(2)对B，由牛顿第二定律：F-f=mBaB,得f=45N.2分对A据牛顿第二定律得A的加速度大小为aA=f/mA=2.25m/s22分所以t=2.0s末A的速度大小为：VA=aAt=4.5m/s.2分高三物理第8页共6页 (3)在t=2.0s内A运动的位移为SA=,2分A在B上滑动的距离2分22、（12分）解:为使小球能绕O’点做完整的圆周运动，则小球在最高点D对绳的拉力F1应该大于或等于零，即有：2分根据机械能守恒定律可得：2分因为小球在最低点C对绳的拉力F2应该小于或等于7mg，即有：2分根据机械能守恒定律可得：2分由式解得：。4分23．（12分）解：设月球的质量为M,着陆器的质量为m，轨道舱的质量为m0着陆器在月球表面上的重力等于万有引力：mg＝GMm/R22分轨道舱绕月球做圆周运动:GMm0/r2＝m0V2/r2分着陆器与轨道舱对接时的动能：Ek＝mV2/22分着陆器返回过程中需克服引力做功:W＝mgR(1－R/r).2分着陆器返回过程中至少需要获得的能量:E＝Ek＋W2分联解可得：E＝mgR(1－R/2r).2分24、（14分）解：（1）因为线框ab进入磁场时V1＝＝2m/s2分产生的电动势E＝BLV1＝0.2V安培力F＝BLI＝BLE/R＝1N2分线框在磁场中F＝G作匀速运动，Q＝mg2L＝0.1×10×2×0.1J＝0.2J2分（2）因为ab与dc切割磁感线产生的电动势和电流是：E＝BLV1I＝E/R所以通过a点的电量Q＝It＝E2L/RV1＝BL2V1L/RV1＝2BL2/R＝2×1×0.01/0.02C＝1C3分(3)线框下落的时间：t1＝＝0.2s1分在磁场内匀速V＝V1t2＝2L/V1＝0.1s1分可作得图像：3分高三物理第8页共6页