2007-2008学年度上海市十二校上学期高三年级联考

物理试题

试卷满分:150分   考试时间:120分钟

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,不要求写出演算过程。

1.我国已在今年10月24日年成功发射“嫦娥一号”绕月卫星,并于11月7日成功进入环月工作轨道,现已进入工作阶段,到时我们可以看到由它发回的清晰的月球照片。至今人类除地球外还到过的天体有             ,飞行器已到达过的天体有           .

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2.在一静止的小车上固定一杠杆(可绕O轴无摩擦转动),在A端用细绳悬挂一个质量为m的A物块,而在B端用弹簧固定在小车上,如图所示. 当小车在恒力作用下沿水平向右以加速度a做匀加速直线运动,则重物相对小车静止时,悬挂物块的细绳张力大小为           ;弹簧的伸长量与小车静止时相比将           .(弹簧始终处在竖直状态)

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3.一个小球从倾角为37°的斜面上O点以初速v0水平抛出,落在斜面上A点,如图所示,小球抛出后经过时间t=           时,离斜面最远。若第二次以水平速度从同一位置同方向抛出,小球落在斜面上B点,两次落至斜面时的动能与抛出时动能相比较,其增量之比=2:5,则两次抛出时的初速度大小之比为=        .

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4.在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一条直线上,相邻两质点间距离为a,如图(a)所示,振动由质点1向右传播,质点1开始振动的速度方向竖直向上,经过时间t,前9个质点第一次形成如图(b)所示的波形,则该波的波长为        ,波速为        .

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5.一质点在一平面内运动,其轨迹如图所示,它从A点出发,以恒定速率v0经时间t运动到B点。图中x轴上方的轨迹都是半径为R的半圆,下方的都是半径为r的半圆. 求此质点由AB沿x轴运动的平均速度大小是        .

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二、(40分)选择题. 本大题共8小题,每小题5分,选对得5分,漏选得部分分,多选及选错不得分.

6.下图给出的这些图线(V指速度,t指时间)中,在现实生活中可能存在的是    (    )

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7.下面四个图象依次分别表示四个物体ABCD的四速度、速度、位移和滑动摩擦力随时间变化的规律。其中物体可能受力平衡的是                                       (    )

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           A.              B.              C.               D.

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8.图甲中杆ACBC均为硬质杆,且重力均不计,ABC都以铰链相连. AC=1米,θ=30°,质量为m的小物体(可视为质点)从A点由静止开始沿AC无摩擦的下滑. AC杆的C端所受的作用力F随时间变化的图像是         (    )

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9.如图所示为两列沿同一绳子相向传播的简谐横波在某时刻的波形图,虚线表示甲波,实线表示乙波,M为绳上x=0.2m处的质点,则下列说法中正确的是           (    )

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       A.这两列波将发生干涉现象;质点M的振动始终加强

       B.由图示时刻开始,再经甲波周期的1/4,M将位于波谷

       C.甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大

       D.因波的周期未知,故两列波波速的大小无法比较

1,3,5

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    A.水银和玻璃管的加速度都等于重力加速度

       B.水银和玻璃管的加速度都不等于重力加速度

       C.水银的加速度在变大

       D.玻璃管的加速度在变小

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11.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星. 某双星由质量不等的星体S1S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动. 由天文观察测得其运动周期为TS1C点的距离为r1S1S2的距离为r,已知引力常量为G. 由此可求出S2的质量为                                                       (    )

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       A.   B.             C.              D.

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12.如图所示的气缸内,一弹簧将活塞与气缸右壁相接,活塞两边都封闭了理想气体,温度为T时,活塞静止在图示位置,此时弹簧长度为L,现使两边气体温度都升高到T′,当活塞重新达到平衡位置时,弹簧长度为L′. 已知弹簧的自由伸长长度为L0,活塞与气缸的摩擦不计,那么下列判断中正确的是                        (    )

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       A.如果L>L0,则L′>L

       B.如果L<L0,则L′<L

       C.不论LL0大小关系如何,总有L<L

       D.不论LL0大小关系如何,总有L>L

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13.用细绳拴一个质量为m的小球,小球将固定在墙上的轻弹簧压缩的距离为x,如图所示,将细线烧断后                              (    )

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       A.小球立即做平抛运动

       B.小球的加速度立即为g

       C.小球脱离弹簧后做匀变速运动

       D.小球落地时动能大于mgh

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三、实验题(共30分)

14.(4分)图(A)、(B)为水波传播的先后两个时刻的情景,试比较两图中水面上树叶的位置,可以得出的结论是                     .

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15.(4分)惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计. 加速度计构造原理的示意图如 图,沿弹道长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定臂相连,滑块原来静止,弹簧都处于自然长度. 滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导. 设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点的距离为s,则这段时间内导弹的加速度(    )

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       A.方向向左,大小为ks/m                      B.方向向右,大小为ks/m

       C.方向向左,大小为2ks/m                    D.方向向右,大小为2ks/m

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16.(8分)1920年科学家斯特恩测定气体分子装置如图所示,AB为一双层共轴圆筒形容器,外筒半径为R,内筒半径为r,可同时绕其几何轴以同一角速度ω高速旋转,其内部抽成高度真空. 沿几何轴装有一根镀银的铂丝K,在铂丝上通电使其加热,银分子(即原子)蒸发成气体,其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面. 由于分子由内筒到达外筒需要一定时间. 若容器不动,这些分子将到达外筒内壁上的b点;若容器转动,从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁,但容器静止时的b点已转过弧长S到达b′点.

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   (1)这个实验运用了                                     规律来测定;

   (2)测定该气体分子的最大速度大小表达式为               

   (3)采用的科学方法是下列四个选项中的                

              A.理想实验法                                 B.建立物理模型法

              C.类比法                                        D.等效替代法

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17.(6分)如图所示,是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做圆周运动的小物体质量为m,放置在未画出的圆盘上,圆周轨道的半径为r,力传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是小物体的线速度.

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   (1)以下是在保持小物体质量和圆周轨道半径不变的条件下,根据某组实验所得数据作出的FvFv2Fv3三个图像;研究图像后,可得出向心力F与小物体速度v的关系是                .

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   (2)为了研究Fr成的关系,实验时除了保持小物体质量不变外,还应保持物理量

                不变.

V(m?s1)

1

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1.5

2

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2.5

3

FN

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0.88

2

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3.5

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5.5

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7.9

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   (3)上表是保持小物体质量不变,圆周轨道半径r=0.1m的条件下得到的一组数据,根据你已经学习过的向心力公式及上面的图线可以推算出,本实验中小物体的质量是

                Kg.

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18.(8分)某同学设计了一种温度装,其结构如图(A)所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出,设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计. 该同学在某大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻,测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示:

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环境温度t(℃)

-27

0

27

54

81

100

汞柱高x(cm)

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25.8

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20.4

15

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9.6

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4.2

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0.4

温度刻度t(℃)

-27

0

27

54

81

100

       该同学将上表中环境温度t(℃)和汞柱高x(cm)的数据输入图形计算器,绘制出xT图像,如图(B)所示,请根据图像提供的信息:

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   (1)写出汞柱高度x随环境热力学温度T变化的函数关系式:

                                     .

   (2)推断出当时的大气压强值P0=             cmHg,玻璃泡A内气体压强P与气体温度T的比例常量C=     cmHg/K;

   (3)由于大气压要随季节和天气的变化,所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差,若有一次测量时大气压Po’比上述大气压Po低了1cmHg,那么此次测出的温度测量值与其实际的真实值相比是                 (填“偏大”或“偏小”)的,测量值与真实值相差             ℃.

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四、(60分)计算题.本大题共5小题,答题时必须写出必要的演算步骤或说明,否则不得分.

19.(10分)某物体在地球表面用弹簧秤测得重160牛,把该物体放在航天器中,若航天器以加速度a=g/2(g为地球表面的重力加速度)竖直上升,在某一时刻,将物体悬挂在同一弹簧秤上,测得弹簧秤的读数为90牛,不考虑地球自转影响,已知地球半径为R. 求:

   (1)此时物体所受的重力;

   (2)航天器距地面的高度.

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20.(10分)如图所示,三个台阶每个台阶高h=0.225米,宽s=0.3米. 小球在平台AB上以初速度v0水平向右滑出,要使小球正好落在第2个平台CD上,不计空气阻力,求初速v0范围. 某同学计算如下:(g10m/s2

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根据平抛规律

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       (秒)

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       到达D点小球的初速vOD=2s/t=2×0.3/0.3=2m/s

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       到达C点小球的初速vCD=s/t=0.3/0.3=1m/s

       所以落到台阶CD小球的初速范围是1m/s<v0<2m/s

       请你对以上求解过程作出评价. 若有问题,指出问题所在,并给出正确的解答.

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21.(12分)一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力大小的测力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力F随时间t的变化图象如图所示,已知小球在最低点A的速度vA=6m/s,求

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   (1)小球作圆周运动的周期T

   (2)小球的质量m

   (3)轻绳的长度L

   (4)小球在最高点的动能EK.

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22.(14分)一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱,活塞的横截面积为0.01m2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个支口与U形管相连,支口离气缸底部的高度为70cm,支口内及U形管内的气体体积忽略不计. 已知图示状态时气体的温度为7℃U形管内水银面的高度差h15cm,大气压强=1.0×105Pa保持不变,水银的密度. 求

   (1)活塞的重力;

   (2)现在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体加热,始终保持活塞的高度不变,此过程缓慢进行,当气体的温度升高到37℃时,U形管内水银面的高度差变为多少?

   (3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少时,U形管内的水银面变为一样高?

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23.(14分)如图所示,质量为M、长度为L的均匀桥板ABA端连在桥墩上可以自由转动,B端搁在浮在水面的方形浮箱C上,一辆质量为m的汽车PA处匀速驰向B处,设浮箱为长方体,上下浮动时上表面保持水平,并始终在水面以上,上表面面积为S;水密度为;汽车未上桥面时桥面与浮箱上表面夹角为α,汽车在桥面上行驶的过程中,浮箱沉入水中的深度增加,求:

   (1)汽车未上桥时,桥板的B端对浮箱C的压力;

   (2)浮箱沉入水中的深度的增加量△H跟汽车P离桥墩A的距离x的关系(汽车P可以看做是一个质点).

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