2009届上海市高三年级十四校联考
物理试卷
(考试用时120分钟 满分150分)
一、(20分)填空题。本大题共5小题,每小题4分。答案写在答题卷题中横线上的空白处或指定位置,不要求写出演算过程。
1.在万有引力定律研究太阳系中的行星围绕太阳运动时,我们可以根据地球的公转周期, 求出太阳的质量。在运算过程中,采用理想化方法,把太阳和地球简化成质点,还做了
和 的简化处理。
2.一定质量的理想气体由状态A依次变化到状态B、C、D、A、E、C,整个变化过程如下图所示。已知在状态A时气体温度为320K,则状态B时温度为 K,整个过程中最高温度为 K.
3.如图所示,电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A 点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带点小球(可视为点电荷,重力可忽略),若带点小球在P点保持静止,则该小球带 电荷(选填“正”或“负”或“正或负”),设这时连线PA与AB的夹角为a,则tana= 。
4.在正三角形的三个顶点A、B、C上固定三个带等量正点的点电荷,其中心P点的电势为U1,与P点关于AB边对称的P’点的电势为U2,如图所示,则U1 U2(填“>”、“<”、“=”),现取走B点的点电荷,则P’的电势为
5.一物体在光滑水平面上的A点以一定初速度开始运动,同时受到一个与初速度方向相反 的恒力作用,经时间t0力的大小不变,方向相反,使物体回到A点时速度恰为零。则这一过程所需时间为 。
Ⅰ.单项选择题
二、(40分)选择题。本大题分单项选择题和多项选择题,共9小题,单项选择题有5小题,每小题给出的四个答案中只有一个是正确的,选对得4分;多项选择题有4小题,每小题给出的四个答案中,有两个或两个以上是正确的。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。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卷的表格内。
6.物体ABC均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA,mB,mC,与水平面间的动摩擦因数分别为μA,μB和μC,用平行于水平面的拉力F,分别拉物体A、B、C它们的加速度a与拉力F的关系图线如图所示,A、B、C对应的直线分别为甲、乙、丙,甲、乙两直线平行,则下列说法正确的是( )
A.μA=μB,mA=mB; B.μB=μC,mA=mB;
C.μA>μB,mA>mB; D.μB<μC,mA<mB。
7.如图,轻杆的一端紧固一光滑球体,杆的另一端O为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜 面上。若杆与墙面的夹角为β,下面倾角为α,开始时轻杆与竖直方向的夹角β<α,且α+β<90°,则为使斜面能在光滑地面上向右作匀速直线运动,在球体离开斜面之前,作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力T的大小变化情况是 ( )
A.F逐渐增大,T逐渐减小;
B.F逐渐减小,T逐渐增大;
C.F逐渐增大,T先减小后增大;
D.F逐渐减小,T先减小后增大。
8.一有固定斜面的小球在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正 处于图示状态。设斜面对小球的支持力N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是 ( )
A.若小车向左运动,N可能为零
B.若小车向左运动,T不可能为零
C.若小车向右运动,N不可能为零
D.若小车向右运动,T不可能为零
9.下图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经 过M点,再经过N点。可以判定 ( )
A.M点的电势小于N点的电势
B.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.粒子在M点的动能小于在N点的动能
10.已知太阳到地球与地球到月球的距离的壁纸约为390,月球绕地球旋转的周期约为27天,利用上述数据以及日常的天文知识,可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为 ( )
A.0.2 B.
Ⅱ.多项选择题
11.下列运动中,在任何1秒的时间间隔内运动物体的速度改变量完成相同的有(空气阻力 不计) ( )
A.自由落体运动 B.平抛物体的运动
C.竖直上抛物体运动 D.匀速圆周运动
12.一物体沿斜面向上运动,运动过程中质点的机械能E与竖直高度h关系的图象如图所示,其中0―h1过程的图线为水平线,h1―h2过程的图线为倾斜直线。根据该图象,下列判断正确的是 ( )
A.物体在0―h1过程中除重力外不受其它力的作用。
B.物体在0―h1过程中动能始终不变。
C.物体在h1―h2过程中合外力与速度的方向一定相反。
D.物体在h1―h2过程中不可能做匀速直线运动。
13.一列简谐横波沿x轴正向传播,P点振动周期为0.4s,在某一时刻波形如图所示,可判断 ( )
A.P点此时刻振动方向沿y轴负方向
B.该波波速为
C.在离波源为
D.当Q点达到波峰时,E点达到波峰
14.在倾角为30°高为h的斜面顶端,将一个小球沿水平方向抛出,抛出时小球的速度,设小球在空中飞行到达某一位置的位移与水平方向的夹角α,速度与水平方向的夹角为β,则可能有 ( )
A.一定是α<β
B.α>30°
C.β>30°
D.若使初速度,小球落到斜面上时,其速度方向与斜面的夹角将不变
三、(30分)实验题。
15.(6分)在用“油膜法估测分子大小”的实验中,所用油酸酒精的浓度为每104mL溶液中的纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为
(1)油酸膜的面积是 cm2。
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL。
(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为 m。
[(2)、(3)两问答案取一位有效数字]
16.三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图(1)所示的装置。用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 。
(2)乙同学采用如图(2)所示的装置。两个想通的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在 电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N下端射出。实验可观察到的现象应是 。仅仅改变弧形轨道M的高度(保持AC不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的变长为
17.(4分)资料显示:浅水处水波的速度跟水的深度有关,其关系式为,式中h为水的深度,g为重力加速度。为验证上述关系式,采用剖面图如图甲所示一个水箱,A、B两部分深度不同,图乙是从上往下俯视,看到从P处向外传播的水波波形(弧形实线代表波峰)。若一直A处水深为
18.(6分)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成摆(这种摆被称为复摆),如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示。
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关。
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2。
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L/2。理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的中心离O点的距离显然大于L/2
为了研究以上猜想是否正确,同时进行了下面的实验探索;
(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是 的(选填“正确”或“错误”)
(2)用T0表示板长为L的复摆堪称摆长为L/2蛋白的周期计算值(), 用T表示板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表:
板长L/cm
25
50
80
100
120
150
周期计算值T0/s
0.70
1.00
1.27
1.41
1.55
1.73
周期测量值T/S
0.81
1.16
1.47
1.64
1.80
2.01
由上表可知,复摆的等效摆长 L/2(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图。请在坐标纸上作出T―T0图,并根据图象中反映出的规律求出=
(保留三位有效数字,其中L等是板长为L时的等效摆长T=2π)
19.(8分)如图所示,为一种测量(记录)最高温度的温度计的构造示意图,长U形管内盛有水银,左端开口,在右端封闭端内水银面上方有空气。测量时按以下步骤:
a.使开口端水银面与管口相平,测得此时初始温度为T1=273K,空气柱长度为h=
b.把管子加热到最高温度T2,这时关内空气膨胀,从开口端挤出部分水银;
c.进行冷却后,温度回到初始温度T1,测得左侧开口弯管内水银面下降了
的大气压强为75cmHg,测在冷却到初温后空气柱长为 cm,所测最高温度
T2= K。
四、计算题
20.(10分)如图所示,长L=
21.(10分)一足够长的斜面,最高点为O点,有一长为l=
22.(12分)如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为d。筒内有一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的气体,开始时活塞处于离底部d/2的高度外界大气压强为1×105Pa,温度为
(1)气体温度达到
(2)气体温度达到
(3)在下图中画出整个过程的P―T图。
23.(14分)某探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v―t图像,已知小车0~ts内做匀加速直线运动;ts~10s内小车牵引力的功率保持不变,且7s~10s为匀速直线运动;在10s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=
(1)小车所受阻力f的大小
(2)在ts~10s内小车牵引力的功率P;
(3)小车在加速运动过程中的总位移s。
24.(14分)如图15所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°的固定绝缘长斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=
(1)未施加力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离;
(3)t0时间内F和库仑力对A、B两物块做的总功。