2008-2009学年度上海交大属中第一学期高三期中考试

物理试卷

一、填空题(共20分).本大题共5小题,每小题4分.答案写在答题纸横线上的空白处,不要求写出演算过程.

1一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为:(m),则物体的初速度为      ,物体的加速度为     

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2.如下图所示,把电量为-2×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能___________(选填“增大”、“减少”或“不变”);若A点的电势UA=15V,B点的电势UB=-5V,则此过程中克服电场力做的功为__________________J。

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3.一物体在水平面上运动,以它运动的起点作为坐标原点,表中记录了物体在x轴,y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m4kg,由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N,该物体所做运动的性质为__________。

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4.如下图是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像,若汽车质量为2×103kg,由静止开始沿平直公路行驶,阻力恒定,最大车速为30m/s,则在车速为15m/s时汽车发动机功率为______W;该汽车作匀加速运动的时间为______s.

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5.如下图所示,固定转轴的半径为r,通过绕在轴上的细线悬挂一质量为M的重物,轴与细线的质量均不计,轴四周有四根轻杆,杆端安装四个小球,最高位置的小球质量为2m,其余三个小球的质量均为m,球离轴心的距离均为R。现从静止开始释放,整个装置发生运动,则当最高位置的小球第一次转至最低位置时,物体M的速度大小为__________.

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I.单项选择题

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二、选择题(共40分).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,选对的得4分;多项选择题有4小题,每小题给出的四个答案中,有二个或二个以上是正确的,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纸的指定位置处。填写在答题纸的指定位置外的字母,不作为选出的答案。

6.宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带负电,电量为Q,星球表面无大气。在一次实验中,宇航员将一带负电,电量为q(q<<Q)的粉尘置于距该星球表面h高处,该粉尘恰好处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处,无初速释放,则此带电粉尘将

A.背向星球球心方向飞向太空

B.仍处于悬浮状态

C.沿星球自转的线速度方向飞向太空

D.向星球球心方向下落

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7.一列简谐横波沿x轴传播,周期为T。 t = 0时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x = 3cm处的质点正在向y轴正方向运动,若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa = 2.5cm,xb = 5.5cm,则  

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A.当a质点处在波峰时,b质点恰在波谷

B.t = T/4时,a质点正在向y轴负方向运动

C.t = 3T/4时,b质点正在向y轴负方向运动

D.在某一时刻a、b两质点的位移和速度可能相同

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8.一小球从倾角为q 的斜面顶端以初速度v0水平抛出,落到斜面上某处,如下图所示。设小球落到斜面上时的速度与斜面的夹角为 a ,则当v0 增大时(设仍落在斜面上)

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A.a 不变                                                             B.a 减小

C.a 增大                                                       D.可能增大也可能减小

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9.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为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

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A.0.2                  B.2                  C.20                D.200

10有一个负点电荷只受电场力的作用,分别从两电场中的a点由静止释放,在它沿直线运动到b点的过程中,动能EK随位移s变化的关系图象如左下图中的①、②图线所示,则能与图线相对应的两个电场的电场线分布图分别是下图中的

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A.(1)(3)      B.(2)(4)      C.(2)(3)     D.(1)(4)

II.多项选择题

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11.甲、乙两物体由同一位置出发,沿同一直线运动,其速度图像如图所示。以下根据图像对两物体运动的描述中正确的是

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A.6s内甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动
B.1s末乙追上甲,两物体第一次相遇
C.6s末甲追上乙,两物体第二次相遇
D.6s内甲.乙两物体间的最大距离为2m

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12.两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速率沿同一直线相向传播,t=0时刻的波形如图所示,图中小方格的边长为0.1m,则以下不同时刻,波形正确的是

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13.如下图所示,均匀细杆AB质量为MA端装有转轴,B端连接细线通过滑轮和质量为m的重物C相连,若杆AB呈水平,细线与水平方向夹角为q 时恰能保持平衡,则杆对轴A的作用力大小在下面表达式中正确的是

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A.mg                                                        B. 

C.2Mg                                           D.Mgmg sin q

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14.某地沙河抽水蓄能电站自投入运行以来,在缓解用电高峰电力紧张方面取得了良好的社会效益和经济效益。抽水蓄能电站的工作原理是:在用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电.如图,蓄水池(上游水库)可视为长方体,有效总库容量(可用于发电)为V,蓄水后水位高出下游水面H,发电过程中上游水库水位最大落差为d.统计资料表明,该电站年抽水用电2.4×108kW?h,年发电量为l.8×108kW?h.则下列计算结果正确的是(水的密度为ρ,重力加速度为g,涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面

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A.能用于发电的水最大重力势能EP=ρVgH.

B.能用于发电的水的最大重力势能EP=ρVg(H-d/2).

C.电站的总效率达75%.

D.该电站平均每天所发电能可供给一个城市居民用电 (电功率以105kW计)约10h.

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三、实验题(共30分)

15.(4分)(1)小球作直线运动时的频闪照片如下图所示.已知频闪周期T=0.1s,小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6.51 cm,AB=5.59 cm,BC=4.70 cm,CD=3.80 cm,DE=2.89 cm,EF=2.00 cm. 小球在位置A时的速度大小vA=  _____ m/s,小球运动的加速度大小a=   ______  m/s2

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16.(4分)S1、S2是两个完全相同的波源,它们发出两列波长均为λ的简谐横波,图中虚线和实线分别代表某时刻这两列波的波谷和波峰.

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(1)在空间有很多的加强点和减弱点,其中A、B、M、N、P、Q中是减弱点有       

(2)根据图中的特征填写下表中的各项(下表中已给出部分物理量,请再根据给出的部分物理量的有关特征填写空缺项)

质  点

    P

    Q

    M

    N

    A

到S1的距离

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3.5λ

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2.5λ

 

到S2的距离

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2.5λ

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1.5λ

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4.5λ

 

 

 

 

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17.(7分)如下图甲所示是用手握住钢钳夹住一长方体工件时的情景。为了研究钢钳的平衡情况,可将钢钳抽象为两个杠杆模型,其中一个如图乙中实线所示,今在A点施加一个大小不变.方向始终垂直于AB的握力F,则:

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(1)当稍用力向右抽工件时,工件仍被夹住,则在图乙中B点可看作杠杆的转轴,请在乙图上画出钢钳D点受力的示意图。

(2)在下列情况发生时,其中判断正确的是(       )

(A)将工件往右抽动时比往左抽动时容易

(B)将工件往左抽动时比往右抽动时容易

(C)向右抽动时,将工件横置(夹住部分较薄)容易抽动

(D)向右抽动时,将工件竖置(夹住部分较厚)容易抽动

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18.(5分)某同学用如下图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:

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(1)根据所测数据,在坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度与砝码质量m的关系曲线.

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(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在所挂砝码质量0-5×102g范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为   ___    N/m.

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19.(10分)当物体从高空下落时,空气阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关。下表是某次研究的实验数据:(重力加速度g=9.8m/s2

小球编号

A

B

C

D

E

小球的半径(×10-3m

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0.5

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0.5

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1.5

2

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2.5

小球的质量(×10-6kg

2

5

45

40

100

小球的终极速度(m/s)

16

40

40

20

32

(1)根据表中的数据,可知B球与C球在达到终极速度时所受的空气阻力之比为_____。

(2)根据表中的数据,可归纳出球型物体所受的空气阻力f与球的速度及球的半径的关系为___________,其中比例系数k = __________。

(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受的空气阻力与单独下落时的规律相同。让它们同时从足够高处下落,则它们的终极速度v=________m/s;先落地的小球是__________球。

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四、计算题(共60分)

20.(10分)A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2×105N/C,方向如下图所示,电场中a、b两点相距10cm,ab连线与电场线成60° 角,a点距A板3cm,b点距B板4cm,以a点电势为零电势点。

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(1)A、B两板间电势差UAB多大?

(2)用外力F把电量为10-6C的带正电的点电荷,由b点匀速移动到a点,那么外力F做的功是多少?该正点电荷在b点时所具有的电势能是多大?(重力不计)

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21.(12分)如下图所示,均匀长斜板AB可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,已知AB板的质量为M2 kg,长为L150 cmAO60 cmA点离水平地面h90 cmB端与地接触,在B端上的物体质量m1 kg,它与斜面间的动摩擦因数m=0.25,当物体以初速度v04 m/s,沿板向上运动,问:

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(1)物体上滑过程中,AB板始终维持静止,则物体沿AB板上滑的最大距离为多少?

(2)在物体运动过程中地面对斜面板B端的最小弹力为多少?

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22.(12分)弹性小球从某一高度H下落到水平地面上,与水平地面碰撞后弹起,假设小球与地面的碰撞过程中没有能量损失,但由于受到大小不变的空气阻力的影响,使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的3/4。为使小球弹起后能上升到原来的高度H,则需在小球开始下落时,在极短时间内给它一个多大的初速度vo,才能弹回到原来的高度H?

某同学对此解法是:由于只能上升H,所以机械能的损失为mgH,只要补偿损失的机械能即可回到原来的高度,因此mvo2=mgH,得vo =。你同意上述解法吗?若不同意,请简述理由并求出你认为正确的结果。

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23.(12分)一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合。如图所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。先突然以恒定的加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)

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24.(14分)如下图所示,桌面上有许多大小不同的塑料球,它们的密度均为,有水平向左恒定的风作用在球上,使它们做匀加速运动(摩擦不计)。已知风对球的作用力与球的最大横截面积成正比,即F=kS,k为一常量。

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(1)对塑料球来说,空间存在一个风力场,请定义风力场强度并写出其表达式

(2)在该风力场中风力对球做功与路径无关,因此可引入风力势能和风力势的概念。若以栅栏P为风力势能参考平面,写出风力势能EP和风力势U的表达式

(3)写出风力场中机械能守恒定律的表达式(小球半径用r表示;第一状态速度为v1,和P的距离为x1;第二状态速度为v2,和P的距离为x2

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