1、上海市闸北区 2013 届高三第一学期期末考试物理试卷（2013.1）本试卷分第 I 卷和第 II 卷两部分，满分 150 分，考试时间 120 分钟。第 I 卷（共 56 分）考生注意：1考生务必在答题卡上用黑色水笔填写学校、姓名，并用 2B 铅笔在答题卡上正确涂写考生号。2第 I 卷（1-20 题）由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题卡上，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，答案不能填写在试卷上，填写在试卷上一律不给分。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，答
2、案涂写在答题卡上。）1下列单位中，属于国际单位制（SI）中基本单位的是 （ ） A牛顿 B摩尔 C韦伯 D伏特2下列物理学史实中，正确的是 （ ）A惠更斯研究了单摆的振动规律，确定了单摆振动的周期公式B库仑通过扭秤实验总结出电荷间相互作用的规律，并测定了最小电荷量C伽利略通过在比萨斜塔上的落体实验得出了自由落体运动是匀变速直线运动这一规律D赫兹预言了电磁波的存在并通过实验首次获得了电磁波3用一根细线悬挂一个质量大、直径小的小球，当细线的质量和小球的尺寸完全可以忽略时，把这个装置叫单摆，这里的物理科学方法是 （ ）A等效替代法 B控制变量法 C理想模型法 D比值定义法4根据机械波的知识可知 （
3、）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波的图像就是反映各质点在同一时刻不同位移的曲线D声波在真空中也能传播5下列对电磁感应的理解，正确的是 （ ）A穿过某回路的磁通量发生变化时，回路中不一定产生感应电动势B感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量C感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化量成正比D感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果6下述关于力和运动的说法中，正确的是 （ ）A物体在变力作用下不可能作直线运动B物体作曲线运动，其所受的外力不可能是恒力C不管外力是恒力还是变力，物体都有可能作直线运动D不管外力
4、是恒力还是变力，物体都有可能作匀速圆周运动7在静电场中，一个负电荷在除电场力外的外力作用下沿电场线方向移动一段距离， 若不计电荷所受的重力，则以下说法中正确的是 （ ）A外力做功等于电荷动能的增量B电场力做功等于电荷动能的增量C外力和电场力的合力做功等于电荷电势能的增量D外力和电场力的合力做的功等于电荷动能的增量8如图所示为伏打电池示意图，下列说法中正确的是 （ ）A沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域只有一处B电源的电动势高， 表明该电源把其它形式的能转化为电能的本领强C在静电力作用下，原来静止的正电荷从低电势运动到高电势D在溶液中铜板和锌板之间的电压就是内电压二单项选择题（共 24 分
5、，每小题 3 分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题卡上。）9将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小 a 与速度大小 v 关系的图像，正确的是 （ ）10匀强磁场中有四个由细导线弯曲而成的平面回路。磁场方向垂直纸面向里。如图所示描绘了当磁场逐渐减弱时，回路中产生的感应电流的方向，其中错误的是 （ ）11在右图所示电路中，开始时电键 K1、K 2 均闭合，现先断开电键 K1，则电压表与电流表的示数均发生变化，设它们的示数变化量之比为 M1 U1 I1，再断开电键 K2，两表新的示数变化量之比为 M2 U2 I2，若已知 R2
6、R 3，则比较 M1 与 M2 的绝对值大小应有 （ ）AM 1M 2 BM 1M 2 CM 1M 2 D无法确定12如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中错误的是（ ）A小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下A 铜 R 锌 B a r b A R2 R3 V r R1 K1 K2 A B C Da a a a O v O v O v O v A B C D B小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向上C小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上D小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力13某人游泳过河，
7、静水中游速为河水流速的 12，为使到达对岸的地点与正对岸间距最短，他游泳的方向应 （ ）A与上游河岸成 30 B与上游河岸成 60C 与河岸成 90 D以上都不对14如图所示，电源电动势 E=80V，内阻r=5.6，R 1=6000，R 2=4000，R 3=0.3，R 4=6000，R 5=0.1，R 6=0.2，R 7=8000，估算R7 消耗的功率为 （ ）A80W B8W C0.8W D0.08W15密立根油滴实验是利用作用在油滴上的电场力和重力平衡而测量电荷的，其电场由两块带电平行板产生。实验中，半径为 r、 电荷量为 2e 的油滴保持静止时，两块极板的电势差为 U。当电势差增加到
8、4U 时（两平行板间距不变） ，半径为 2r 的油滴保持静止，则该油滴所带的电荷为（已知球体体积公式： ） （ 34VR）A16e B8e C4e D2e16一列横波在 t0 时刻波形如图所示， A、B 两质点间距为8m，B、C 两质点平衡位置的间距为 3m，当 t1s 时，质点 C恰好通过平衡位置，则波速不可能是 （）A1m/s B6m/s C13m/s D23m/s三多项选择题（共 16 分，每小题 4 分，每小题有二个或三个正确选项，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，答案涂写在答题卡上。 ）17在如图所示电路中，电源电动势为 ，内阻为 r，闭合电键
9、后，当滑动变阻器的滑片 P 处于图中 R 的中点位置时，小灯泡L1、L 2、L 3 的亮度相同。若将滑片 P 向左滑动，小灯泡的亮度变化情况是（ ）AL 1 变暗，L 3 变暗 BL 1 变亮，L 2 变暗 CL 2 变亮， L3 变暗 DL 2 变暗，L 3 变亮18站在升降机里的人，在升降机开始自由下落的同时，以速率 vo 竖直向上和沿水平方向分别抛出 A、B 两光滑小球。不计空气阻力。小球碰到升降机内壁后垂直内壁方向的速度分量大小不变，反向弹回，沿内壁方向的速度分量大小、方向均不变。则 （ ） A不论 vo 多小，A 球均可到顶部R1 R2 E R6 R5 R4 R3 R7 R L1P
10、L2L3A B C BB 球一定回到人的手中Cv o 足够小，则 B 球将落到底板上D不论 vo 多大，在地面上的人看来，A 球在到达升降机底板前一定是先匀减速运动后匀加速运动19如图所示，甲、乙两物体质量分别为 3 kg、4 kg，叠放在水平桌面上。已知甲、乙间的动摩擦因数为 0.6，物体乙与水平桌面间的动摩擦因数为 0.5。重力加速度 g=10m/s2。水平拉力 F 作用在乙上，两物体一起向右做匀速直线运动。如果 F 突然变为零，且甲、乙仍保持相对静止，则 （ ）A甲受水平向左的摩擦力B甲受到水平方向、大小为 18 N 的力C乙的加速度向右D甲的加速度大小为 5 m/s220在电场强度大小
11、为 E 的匀强电场中，将一个质量为 m、电量为 q 的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成 角斜向下做直线运动。已知重力加速度为 g，不计空气阻力。关于带电小球的电势能 和机械能 W 的判断正确的是 （ ）A若 90 且 sinqE/mg，则 、W 一定不变B若 45 90 且 tanqE /mg，则 一定减小、W 一定增加C若 0 45且 tanqE/ mg，则 一定减小、W 一定增加D若 0 45且 tanqE/ mg，则 可能减小、W 可能增加第 II 卷（共 94 分）1第 II 卷（21-33 题）由人工阅卷，考生应用黑色水笔将第 II 卷所有试题的答案写在答题纸上，用铅笔
12、答题一律不给分（作图题用 2 B 铅笔） 。2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。四、填空题（共 20 分，每题 4 分） 。答案写在答题纸中指定位置，不要求写出演算过程。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。21一正方形线圈边长为 40cm，总电阻为 3，在与匀强磁场垂直的平面中以 v=6m/s 的恒定速度通过有理想边界的宽为 30cm 的匀强磁场区，已知磁感应强度为 0.5T，
13、线圈在通过磁场区域的全过程中，有电磁感应时产生的感应电流 I=_A，所产生的热量Q=_J。22A、22B选做一题22A如图所示，光滑的半圆槽内， A 球从高 h 处沿槽自由滑下，与静止在槽底的 B 球相碰，若碰撞后 A 球和 B 球到达的最大高度均为 h9，A 球、B 球的质量之比为_或_。22B新发现的双子星系统“ 开普勒-47” 有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为 T，其中一颗大恒星的质量为 M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一。已知引力常量为 G。大、小两颗恒星的转动半径之比为_，两颗恒星相距甲 乙 F AB_。23如图所示，放置在竖直平面内的 圆轨道 AB，O 点为圆心，OA14
14、水平，OB 竖直，半径为 m。在 O 点沿 OA 抛出一小球，小球击中2圆弧 AB 上的中点 C，v t 的反向延长线与 OB 的延长线相交于 D 点。已知重力加速度 g=10m/s2。小球运动时间为 _，OD 长度 h 为_。24一物体质量为 1kg，沿倾角为 300 的传送带从最高端 A 点以初速度 v0=8m/s 下滑，传送带匀速向下运动的速度为 2m/s，全长20m。物体与传送带之间的动摩擦因数为 ，物体运动到传送32带底端 B 点的速度大小为_m/s；全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为_J。 （重力加速度 g=10m/s2）25如图所示，OB 杆长 L，质量不计，在竖直平面
15、内绕 O 轴转动。杆上每隔 处依次固定 A、 B 两个小球，每个小球的质量均为 m。2已知重力加速度为 g。使棒从图示的水平位置静止释放， 当 OB 杆转到竖直位置时小球 B 的动能为 _，小球 A 的机械能的变化量为_。五实验题(共 24 分。答案写在答题纸中指定位置。 )26 （4 分） （多选题）做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，下列措施正确的是（ ）A判断横杆 MN 是否严格保持水平B用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘不竖直C在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面，如果很快停止，说明重心不在盘的中心D使用弹簧秤前必须先调零27 （6
16、分）用简单的模块电路来设计一盏指示灯。白天指示灯自动点亮，夜晚自动熄灭。夜晚如果有人靠近，灯自动点亮，当人离开后，指示灯自动熄灭。根据题意，在下列模块中选择符合要求的模块，将其前面的符号填入空格：A小灯；B蜂鸣器；C电动机； D光传感器；E声传感器；F红外传感器；G接触传感器；H “非”门控制器；I “与”门控制器；J “或”门控制器。（1）传感器选择_；（2）控制器选择_；（3）执行器选择_。D h O vo A C B vt O A B A B 30 28 （6分）为了测量右图中果汁电池的电动势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） 。（1）将电压表、电流表均视为理想
17、电表，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图像如图中a、b、c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）图线a对应的电源电动势E_V ，短路电流I_A。 （均保留三位有效数字）29 （8 分）如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中 D 为位于纸面内的 U 形金属框，其底边水平，长度为 L，两侧边竖直且等长；直
18、流电源电动势为 E，内阻为 r；R 为电阻箱；S 为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为 g。先将开关 S 断开，在托盘内加放适量细沙，使 D 处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量 m1。 闭合开关 S，将电阻箱阻值调节至 R1=r，在托盘内重新加入细沙，使 D 重新处光 滑 轻 滑 轮 R 绝 缘 细 线 轻 绳 S D 轻 托 盘 E U/V 1.0 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 a 0.65 0.6 0.5 c b 0.5 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 I/mA A 3 V 3 锌 片 铜 片 （ 负
19、极 ） （ 正 极 ） 果 汁 于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为 m2 且 m2m 1。（1）磁感应强度 B 大小为_，方向垂直纸面_（选填“向里”或“向外” ） ； （2）将电阻箱阻值调节至 R2=2r，则 U 形金属框 D_（选填“向下”或“向上” ）加速，加速度大小为_。六计算题（共 50 分）30 （10 分）如图所示，长度为 L 的轻绳上端固定在 O 点，下端系一质量为 m 的小球（小球的大小可以忽略） 。已知重力加速度为 g。（1）在水平拉力 F 的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为 ，小球处于平衡状态。求力 F 的大小；（2）由图示位置无初速释放小球，求当小球第一次通过最低点时
20、的速度及轻绳对小球的拉力（不计空气阻力） 。31 （12 分）2012 年 10 月 14 日，奥地利人 Baumgartner 从太空边缘（离地 39km）起跳，据报道他以最高每小时 1342km 的速度，回到地球表面，成为“超音速”第一人。自由落体运动的时间约为 5 分 35 秒。已知空气中音速约为 340m/s，空气密度 =1.29kg/m3，重力加速度 g=10m/s2。（1）他降落过程中的速度是否超过了音速？（2）这篇报道中有什么数据相互矛盾？以上两个问题请通过计算说明；（3）当物体从高空下落时，空气对物体的阻力公式：f CDv2S（C D= ， 为空气密度，12 9v 为运动速度，
21、S 为物体截面积） 。因此，物体下落一段距离后将会匀速下落，这个速度被称为收尾速度。设 Baumgartner 加装备的总质量为 100kg，腰围 100cm。请计算他的收尾速度大小。32 （14 分）如图所示，ABC 为固定在竖直平面内的轨道，AB 段为光滑圆弧，对应的圆心角 37，OA 竖直，半径 r2.5m，BC 为足够长的平直倾斜轨道，倾角 37。已知斜轨 BC 与小物体间的动摩擦因数0.25。各段轨道均平滑连接，轨道所在区域有O E C r B 弹 簧 A O l m F E=4103N/C、方向竖直向下的匀强电场。质量 m510 2 kg、电荷量 q110 4 C 的小物体（视为质
22、点）被一个压紧的弹簧发射后，沿 AB 圆弧轨道向左上滑，在 B 点以速度 v03m/s 冲上斜轨。设小物体的电荷量保持不变。重力加速度g10m/s 2，sin370.6，cos370.8。 （设弹簧每次均为弹性形变。 ）（1）求弹簧初始的弹性势能；（2）在斜轨上小物体能到达的最高点为 P，求小物块从 A 到 P 的电势能变化量；（3）描述小物体最终的运动情况。33 （14 分）如图（1）所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ 相距为 0.8m，导轨平面与水平面夹角为 ，导轨电阻不计。有一个匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为 1m的金属棒 ab 垂直于 MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接
23、触良好，金属棒的质量为 0.1kg、与导轨接触端间电阻为 1。两金属导轨的上端连接右端电路，电路中 R2 为一电阻箱。已知灯泡的电阻 RL4，定值电阻 R12，调节电阻箱使 R212，重力加速度 g=10m/s2。将电键 S 打开，金属棒由静止释放，1s 后闭合电键，如图（2）所示为金属棒的速度随时间变化的图像。求：（1）斜面倾角 及磁感应强度 B 的大小；（2）若金属棒下滑距离为 60m 时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑 100m 的过程中，整个电路产生的电热；（3）改变电阻箱 R2 的值，当 R2 为何值时，金属棒匀速下滑时 R2 消耗的功率最大；消耗的最大功率为多少？v /m/s
24、 18.75 5 0 1 t/s 图 （ 2） M0（cm）MPQBaNbR2R1SRL图（1）2012 学年度第一学期高三物理学科期末练习卷 答案（2013.1） 第卷（共 56 分）一 （16 分）单项选择题 本大题有 8 小题，每小题 2 分。题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案 B A C C D C D B二（24 分）单项选择题 本大题有 8 小题，每小题 3 分题号 9 10 11 12 13 14 15 16答案 C D B B B C C B三 （16 分）多项选择题 本大题有 4 小题，每小题 4 分。题号 17 18 19 20答案 BD ABD AD ABD第卷（共
25、 94 分）四 （20 分）填空题 本大题有 5 小题，每小题 4 分，每空格 2 分。题号 21 22A 22B 23 24 25答案0.4，0.0481:4，1:21:3， 23GMTs，52m2，54，65mgL1五 （24 分）实验题 本大题有 4 小题。题 号 答 案26（4 分）BD （漏选给 2 分，错选不给分）27（6 分）（1）D 和 F；（ 2）J ；（3）A （每小题 2 分，第一小题每个 1 分）28（6 分）（1）图略；（2）不变，增大；（3）0.9740.001， （3.750.01）10 3（第一小题 2 分，滑动变阻器和电源、电表正负接法各 1 分，第二、三小题
26、每空 1 分）29（8 分） （1） ，向外；（2）向上，21()rmgEL21()3mg（每空 2 分）六 （50 分）计算题 本大题有 4 小题。30 （10 分）（1）根据平衡条件，应满足 Tcosmg，Tsin F， （2 分）拉力大小 Fmgtan ； （2 分）（2）运动中只有重力做功，根据机械能守恒：mgl（1cos ） mv2， （2 分）12则通过最低点时：小球的速度大小 v ， （1 分）2gl（ 1 cos）方向水平向左； 根据牛顿第二定律：Tmgmv 2/l， （1 分）绳子对小球的拉力：Tmgmv 2/lmg （32cos ） ， （1 分）方向竖直向上。 （两个方向
27、共 1 分）31 （12 分）（1）v m=1342km/h= m/s=372.78m/s340m/s ，所以 Baumgartner 确实超过了音速1342.6340m/s； （3 分）（2）t=5 分 35 秒=335s，对应自由下落的最大速度 vm=gt=10335m/s=3350m/s，远大于文中报道的 372.78m/s 的最大速度，所以他的下落不是真正的自由落体， ，受到了空气阻力的作用； （3 分）（3）腰围 100cm 对应的人体半径 r= m， （1 分）12L人体截面积 S= m2= m2=7.96102 m2， （1 分）2r4匀速下落：f=mg f CDv2S=mg （2 分）12m/s=65.78m/s。 （2 分）204.597.61DmgvS32 （14 分）（1）设弹簧对小物体做功为 W，由动能定理，得：W mgr（1cos ）Eqr（1cos ） mv020 ， 12
