1、上海市十校2009届高三第二学期联合考试 物理试题 20093说明:1答卷前,考生务必将姓名、准考证号等填写清楚.2本试卷共10页,满分150分. 考试时间120分钟. 考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上.3第20、21、22、23、24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.一填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)1一放射性元素的原子核,发生了2次a衰变和6次b衰变,该原子核的中子数减少_个。核子数减少_个。2质量m2kg的物体以50J的初动能在粗
2、糙的水平面上滑行,其动能与位移关系如图所示,则物体所受阻力Ff为_N,物体在水平面上滑行的时间t为_s。3边长为l、粗细均匀的N匝正方形线圈abcd,总质量为m,以水平方向的一边ab为轴可自由转动,线框处在方向竖直向上的匀强磁场中,如图所示,当线框中通入电流I时,线框转至其平面与竖直方向成q角时达到平衡,则磁感应强度B的大小为_。若可以改变磁场的方向,但通入线框的电流大小、方向不变,仍然要使该线框平衡在图示位置,则所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为_。4有一匀强电场,电场线与坐标平面xOy平行,以原点为圆心,半径r5cm的圆周上任意一点P的电势U40sin(q45)25V,q为O、P两点连线
3、与x轴的夹角,如图所示,则该匀强电场的电场强度大小为_V/m,方向_。5如图所示,在水平匀速转动的圆盘圆心下在上方的一定高度处,如果向同一方向以相同速度每秒平均抛出N个小球,不计空气阻力,则发现小球在盘边缘共有6个均匀分布的落点。则圆盘转动的角速度为_。二单选题(本大题共5小题,每小题4分,共20分,每小题只有一个答案正确的)6在白炽灯的照射下,从两块捏紧的玻璃板表面可看到彩色条纹,通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹,这两种现象()(A)都是光的衍射现象(B)都是光的干涉现象(C)前者是光的干涉现象,后者是光的衍射现象(D)前者是光的衍射现象,后者是光的干涉现象7在通常情况下,1cm3水
4、中的分子数为N1,1cm3空气中的分子数为N2,则N1、N2比值的数量级约为()(A)107(B)105(C)103(D)108如图(a)所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图像,则图(b)中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图像是()9一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,1s后物体的速率变为10m/s,若不计空气阻力,g取10m/s2,则下面关于物体此时的位置和速度方向的说法中正确是()(A)一定在A点上方,速度方向向上(B)一定在A点上方,速度方向向下(C)一定在A点上方,速度方向可能向上也可能向下(D)位置若在A点上方,速度方向可能向上也可能向下;
5、位置若在A点下方,速度方向一定向下10如图所示,一平放在光滑水平面上的矩形导体框位于匀强磁场区域内,磁场和磁感应强度大小为B,方向沿竖直方向,现以恒定速度v将线框拉出有界的磁场区域。设磁场的边界与线框的一边平行,且线框的总电阻为R,周长为2l,而其长、宽则可以变化,则外力将线框拉出磁场区域的过程中,线框发热量的最大值为()(A)(B)(C)(D)以上答案都不对三多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,每小题给出的四个答案中,有两个或两个以上中正确的,全选对得5分;选对但没选全的得3分;选错或不选的得0分)112008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”飞船,关于“神舟七号”飞船的运动,
6、下列说法中正确的是()(A)点火后飞船开始做直线运动时,如果认为火箭所受的空气阻力不随速度变化,同时认为推力F(向后喷气获得)和重力加速度g不变,则火箭做匀加速直线运动(B)入轨后,飞船内的航天员处于平衡状态(C)入轨后,飞船内的航天员仍受到地球的引力作用,但该引力小于航天员在地面时受到的地球对他的引力(D)返回地面将要着陆时,返回舱会开启反推火箭,这个阶段航天员处于超重状态12一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的波形如图所示,此时图中p质点的振动速度方向向下。则下列说法中正确的是()(A)当质点p位于波谷时,质点a一定到达波峰位置(B)当质点p位于波谷时,质点b一定到达平衡位置(C)当质点p位于
7、波谷时,质点b一定在x轴的上方(D)当质点p位于波谷时,质点b一定在x轴的下方13如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO转动,若线圈和转轴之间的摩擦不能忽略,从上向下看,当磁铁逆时针匀速转动时,则()(A)线圈将逆时针匀速转动,转速与磁铁相同(B)线圈将逆时针匀速转动,转速一定比磁铁转速小(C)从图示位置磁铁开始转动时,线圈abcd中的感应电流的方向是abcda(D)在磁铁不断转动的过程中,线圈abcd中感应电流的方向一定会发生改变14将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后,放在水平桌面上并对齐放在一起,现用垂直于B边的水平力F推物体B,使A、B整体保持矩形并沿力F方向匀速运动,则
8、( )(A)物体A在水平方向受两个力作用,合力为零(B)物体A在水平方向受三个力作用,合力为零(C)B对A的作用力方向和F方向相同(D)若不断增大F的值,A、B间一定会发生相对滑动三实验题(本大题共5小题,共30分)15(4分)某学生做实验验证愣次定律时,分别研究开关断开、闭合;原线圈插入副线圈、原线圈从副线圈中拔出;变阻器快速移动;插入铁芯、拔出铁芯等情况下感应电流方向与磁通量改变之间的关系,所用到的重要思想方法主要有()(选两个答案)(A)等效替代(B)归纳总结(C)控制变量(D)理想化模型该实验得到的最终结果是:感应电流的_引起感应电流的磁通量的变化。16(6分)某同学做用单摆测重力加速
9、度的实验,该同学先测出了摆线长为l,摆球直径为d,然后沿单摆的周期:将摆球拉起一个很小的角度,然后放开,在摆球某次通过最低点时,按下停表开始计时,同时将此次通过最低点作为第1次,接着一直数到摆球第n次通过最低点时,按停表停止计时,读出这段时间为t,则该摆的摆长L_,单摆的周期T_,根据单摆的周期公式得出重力加速度g_。17(6分)商店常用案秤称量货物的质量,如图所示,称量时若在秤盘下粘一块泥,称量的结果比实际质量_(选填“大”或“小”);若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些,称量结果比实际质量_(选填“大”或“小”)。18(10分)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材为
10、()(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知(B)直流电压表V1、V2,内阻很大(C)直流电流表A,内阻可忽略不计(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5W(E)滑动变阻器(F)导线和开关U/VI/A(1) 甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:2.622.482.342.202.061.920.080.120.190.200.240.28试利用表格中的数据作出U-I图,由图像可知,该同学测得两节干电池总的电动势值为_V,总内阻为_W。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表_(选填“V1”或“V2”)
11、(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图像,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,截距为b,则两节干电池总的电动势大小为_,两节干电池的总内阻为_(选填“可以”或“不可以”)求出。如果该同学希望通过利用图像的截距直接得到电源的电动势,保持为纵坐标不变,应该选用_作为横坐标作图。19(4分)如图所示A为一稳压管,它的作用是保证DE两端的电压UDE恒定不变,当流过稳压管有电流在5mA和40mA之间时,UDE就稳定在10V上,R2为一
12、可变电阻,它的最小值为500W,最大值为无穷大(即断路)。设电源电压U20V,则当R2变化时,R1的值应在_范围内,才能使流入稳压管的电流最大不超过40mA,最小不低于5mA?四计算题(本大题共5小题,共60分)20(9分)如图所示,半径各为R10.5m和R21m的同心圆形导轨固定在同一水平面上,金属直杆ab(长度略长于0.5m)两端架在圆导轨上。将这一装置放在磁感应强度B1T的匀强磁场内,磁场方向垂直于圆轨道面铅直向下,在外加功率的作用之下,直杆ab以w4rad/s的角速度绕过O点的铅直轴逆时针旋转。(1)求ab中感应电动势的大小,并指出哪端电势较高;(2)用r1.5W的电阻器跨接于两导轨的
13、两定点(如图中的c、d,电阻器未画出),不计其他部分的电阻,求流过电阻器的电流大小;(3)在(2)的情况下,设外加机械功率为2W,求杆ab克服摩擦力做功的功率。21(13分)如图所示,质量为m110kg的气缸A倒扣在水平桌面上,内有质量为m22kg、截面积为S50cm2的活塞B被支柱C支撑。活塞下方的气体与外界大气相通,外界大气压强为p01.0105Pa,活塞B上方密闭有压强p11.0105Pa、温度为27C的气柱D,气柱长l130cm,活塞B可在A中无摩擦滑动。(g取10m/s2)(1)若气柱D的温度缓慢升至57C,D中气体的压强为多大?(2)若气柱D的温度缓慢升至127C,D中气体的压强又
14、为多大?(3)在气柱D的温度由27C升至127C的过程中,气体D对外做了多少功?22(12分)如图所示,AB为半环ACB的水平直径,C为环上的最低点,环半径为R。一个小球从A点以速度v0被水平抛出,设重力加速度为g,不计空气阻力。(1)要使小球掉到环上时的竖直分速度最大,v0为多大?(2)若v0取值不同,小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同。同学甲认为,总可以找到一个v0值,使小球垂直撞击半圆环。同学乙认为,无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环。你认为哪位同学的分析正确?如认为甲同学正确,求出相应的v0值;如认为乙同学正确,说明理由。23(12分)如图所示,B是质量为2m、
15、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上。A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定在竖直方向,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置。初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)。然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动,求: (1)长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时,B、C水平方向的速度各为多大? (2)运动过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗内底部的高度。(3)从静止释放A到长直杆的下端,又上升到距碗底有最大高度的过程中,C物体对B物体做的功。24(14分)如图所示,水平桌面处有水平向右的匀强电场,场强大小E2104V/m,A、B是
16、完全相同的两个小物体,质量均为m0.1kg,电量均为q2105C,且都带负电,原来都被按在桌面上的P点。现设法使A物体获得和电场E同方向的初速vA012m/s,A开始运动的加速度大小为6m/s2,经t时间后,设法使B物体获得和电场E同方向的初速vB06m/s(不计A、B两物体间的库仑力),求: (1)在A未与B相遇前,A电势能增量的最大值; (2)如果要使A尽快与B相遇,t为多大? 参考答案:一1、10,8,2、5,2.8,3、mgtanq/2NLI,mgsinq/2NLI,4、800,与x、y轴负向都夹45角,5、(2n1/3)pN rad/s(nN),(2n5/3)pN rad/s(nN)
17、,二6、C,7、C,8、A,9、A,10、B,三11、C、D,12、A、D,13、B、C、D,14、B、C,四15、(BC),磁场总是要阻碍16、ld/2,2t/(n1),p2(n1)2(2ld)/2t2,17、大,大,小,18、(1)2.90,3.50,V1,(2)Eb/(1k),I不可以,U1U2,19、250WR1400W, 五20、(1)1.5V,b点高,(2)1A,(3)0.5W,21(1)1.1105Pa,(2)1.2105Pa,(3)20J, 22(1)v0,(2)乙正确,设小球垂直击中环,则其速度方向必过圆心,设其与水平方向的夹角为q,Rsinqgt2/2,R(1cosq)v0t,且tanqgt/v0可解得q0,但这是不可能的,23(1)此时vBvC,由机械能守恒得:mgR3mvB2,即vBvC,(2)此时直杆竖直方向速度为零,由机械能守恒得:mgh2mvB2,hR,(3)WmvC2mgR,24(1)A释放后有qEfma,得f0.2N,A速度减到零,tvA0/a2s,经过的位移为svA02/2a12m,DEmaxqEs4.8J,(2)返回时qEfma,因为B的速度较小,要尽快相遇,对应B减速到零时与A相遇,B的最大位移sBvB02/2a3m,花时tBvB0/a1s,A返回走了sssB9m,用时tA3s,故tttAtB6s,