物理卷·2017届上海市黄浦区高三下学期等级考调研测试（2017-04）

物理卷·2017届上海市黄浦区高三下学期等级考调研测试（2017-04）

上海市黄浦区2017年高中学业等级考调研测试 物理试卷 ‎2017年4月5日8：00-9：00‎ 考生注意：‎ ‎1、答题前，务必在试卷与答题纸上填写学校、姓名、准考证号。‎ ‎2、试卷满分100分，考试时间60分钟。‎ ‎3、本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三大部分，第一部分为单项选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。‎ ‎4、作答必须涂或写在答题纸上相应的位置，在试卷上作答无效。‎ 一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项）‎ 1． 卢瑟福提出原子的核式结构模型，建立该模型的实验基础是（ ）‎ ‎（A）α粒子散射实验 （B）α粒子轰击氮核的实验 ‎（C）α粒子轰击铍核的实验 （D）研究阴极射线的实验 2． 声波与光波（ ）‎ ‎（A）都是电磁波 （B）都能在真空中传播 ‎（C）都需要介质 （D）都能发生干涉现象 3． 从宏观上看，气体分子热运动的平均动能取决于气体的（ ）‎ ‎（A）压强 （B）温度 （C）体积 （D）密度 B A 4． 如图所示，A、B为电风扇叶片上的两个质点，当电风扇匀速转动时，A、B两质点具有相同的（ ）‎ ‎（A）线速度 （B）周期 ‎（C）向心加速度 （D）运动轨迹 5． 静止在光滑水平面上的物体，受到一个大小不为零的水平拉力作用。在拉力开始作用的瞬间，物体的速度为v、加速度为a，则（ ）‎ ‎（A）v≠0，a≠0 （B）v≠0，a=0 （C）v=0，a≠0 （D）v=0，a=0‎ 6． 静电力恒量k的单位是（ ）‎ ‎（A）N·m2·kg−2 （B）N−1·m−2·kg2 （C）N·m2·C−2 （D）N−1·m−2·C2‎ 7． 用某种单色光照射某金属表面，没有发生光电效应，下列做法中有可能发生光电效应的是（ ）‎ ‎（A）增加照射时间 （B）改用波长更长的单色光照射 ‎（C）改用光强更大的单色光照射 （D）改用频率更高的单色光照射 O s A 8． 在物体自由下落过程中，某物理量A随位移s变化的关系如图所示，该物理量可能是（ ）‎ ‎（A）速度 （B）动能 ‎（C）加速度 （D）机械能 x/m y/cm ‎5‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎1‎ ‎4‎ ‎-5‎ ‎5‎ ‎7‎ ‎6‎ ‎8‎ P O Q O 1． 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为1m/s。t=0时刻，该波的波形如图所示，P、Q分别为x=4m、x=7m处的质点，此时P质点恰好开始振动。则t=5s时刻，Q点（ ）‎ ‎（A）经过平衡位置，向上运动 ‎（B）经过平衡位置，向下运动 ‎（C）位于波峰位置 ‎（D）位于波谷位置 θ m 2． 如图，在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m的小球。当车厢在水平直轨道上运动时，发现在某段时间内细线偏向右侧，与竖直方向保持为θ角，则这段时间内车厢可能（ ）‎ ‎（A）向右加速运动，加速度a=gsinθ ‎（B）向左加速运动，加速度a=gsinθ ‎（C）向右减速运动，加速度a=gtanθ ‎（D）向左减速运动，加速度a=gtanθ p/Pa t/℃‎ ‎①‎ ‎-273‎ ‎②‎ O 3． 某一密闭气体，分别以两个不同的体积做等容变化，这两个等容过程对应的p-t图像如右图中的①、②所示。则相对应的V-T图像或p-V图像可能是下图中的（ ）‎ p/Pa O ‎①‎ ‎②‎ V/ml T/K O T/K O O ‎①‎ ‎②‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎①‎ ‎②‎ p/Pa V/ml V/ml V/ml ‎（A） （B） （C） （D）‎ I ‎2I a b 4． 如图所示，两根长直导线a和b平行放置，分别通有大小为I、2I的电流，电流方向相反，此时导线b受到的磁场力大小为F。当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线b受到的磁场力为零， 则此时a受到的磁场力大小为（ ）‎ ‎（A） （B）F （C） （D）2F 二、填空题（共22分，每个空格2分）‎ 5． 放射性元素放出的三种射线中，穿透本领最强的是______射线，电离本领最强的是______射线。‎ I A B 6． 如图，A、B两个同轴线圈在同一平面，A线圈通有顺时针方向的电流，则穿过B线圈的磁通量方向为垂直纸面向________（选填“里”或“外”）；当A内电流增大时，B线圈会产生______（选填“顺”或“逆”）时针方向的感应电流。‎ h B A C 7． 如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A 和C将空气柱B封闭在玻璃管左侧，平衡时A段水银有一部分在水平管中。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后，水银柱C两端液面的高度差h将_________，空气柱B的长度将___________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）‎ R2‎ R1‎ R3‎ S A 1． 如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，定值电阻R1=3Ω。电键S断开时，定值电阻R2的功率为4W，电源的输出功率为4.75W，则电流表的读数为______A；电键S接通后，电流表的读数为2A，则定值电阻R3=_____Ω。‎ 2． 如图（a）所示，当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀加速拉出时，可近似看作做简谐振动的漏斗漏出的沙在板上形成的一段曲线如图（b）所示。已知该沙摆的摆长为80cm，则沙摆做简谐振动的周期为______s；实验中，木板上x=7.0cm的位置经过沙摆正下方时，木板的速度大小为________m/s，木板做水平匀加速直线运动的加速度大小为_______m/s2。（重力加速度g取10m/s2）‎ ‎7.0‎ ‎1.0‎ ‎17.0‎ ‎31.0‎ ‎49.0‎ x/cm ‎（b）‎ ‎（a）‎ 三、综合题（共38分）‎ 注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。‎ 3． 某小组用如图所示的装置验证牛顿第二定律。一端带有滑轮的光滑长木板固定放置，1、2是两个固定的光电门传感器，两光电门中心间的距离为L。小车甲上固定一宽度为d的挡光片，在重物乙的牵引下，小车从木板的左端开始向右加速运动。‎ L 光电门1‎ 挡光片 小车甲 重物乙 光电门2‎ ‎（1）实验中，光电门1、2记录的挡光时间分别为Δt1和Δt2，则小车经过光电门1时的速度为_________，小车加速度的大小为___________。‎ ‎（2）为了研究在外力一定时加速度与质量的关系，可以改变________（选填“小车甲”或“重物乙”）的质量，多次重复操作，获得多组加速度a与质量m的数据，用这些数据绘出的图像可能是下图中的（ ）‎ O m a O ‎1/m a O m a O ‎1/m a ‎（A） （B） （C） （D）‎ ‎（3）在上述实验中，计算加速度时以挡光片经过光电门时的平均速度替代了瞬时速度，采用这种方法，加速度的测量值比真实值_______（填“大”或“小”）。‎ ‎【解析】（3）不是很认可用位移中点速度去证明“偏大”，虽然也能说通，但是有点绕。个人偏向于回归到实验——即这个实验究竟是如何测出加速度的？虽没有亲手做过这个实验，但想来应该这样操作：‎ 使用“DIS通用软件”，利用两个光电门，从数据采集器的两个通道测得Δt1、Δt2，而d和L是事先用刻度尺测量，手动输入到软件的数据表格中，最后输入公式“((d/Δt2)^2-(d/Δt1)^2)/2L”，计算机就可以算出加速度的大小，对于计算机而言，L是一个不变的定值。‎ 设挡光片前边缘到达两个光电门中心的速度分别为v1和v2，则加速度的真实值为 a＝ 而由计算机得出的测量值为 aʹ＝ 根据运动学推论，一段位移的平均速度等于通过该段位移时间中点的瞬时速度，上式可以进行以下处理 aʹ＝ ‎＝＋ ‎＝a＋[(v2Δt2＋)－(v1Δt1＋)]‎ ‎＝a＋[(v2Δt2＋－)－(v1Δt1＋－)]‎ ‎＝a＋[(d－)－(d－)]‎ ‎＝a＋[(Δt1)2－(Δt2)2]‎ 因为Δt1＞Δt2，所以测量值aʹ大于真实值a，进一步还可以求出相对误差δ＝×100%＝‎ [(Δt1)2－(Δt2)2]。‎ 若只想得到答案，还可以有一个取巧的方法：因为结论与光电门放置的位置无关，我们可以将第一个光电门就放置在起始位置，这样只需考虑第二个光电门就可以了。真实的速度为挡光片前边缘达到光电门中心的瞬时速度，但测量的速度却为此瞬间之后Δt/2之后的瞬时速度，显然偏大。‎ B ‎53°‎ E A 1． 在水平向右的匀强电场中，有一绝缘直杆固定在竖直平面内，杆与水平方向夹角为53°，杆上A、B两点间距为L。将一质量为m、带电量为q的带正电小球套在杆上，从A点以一定的初速度释放后恰好沿杆匀速下滑。已知匀强电场的场强大小为E=。求：‎ ‎（1）轨道与小球间的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）从A点运动到B点过程中，小球电势能的变化量。‎ ‎（sin53°=0.8，重力加速度为g）‎ B 导体棒a α M R0‎ 2． 如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成α=53°角，导轨宽L=0.8m，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R0，导轨电阻忽略不计。在虚线下方区域有一足够大、与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。导体棒a的质量为m=0.01kg、电阻为R=2Ω，垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M处将a由静止释放，它恰能匀速进入磁场区域，设M到磁场边界的距离为s0。（sin53°＝0.8，重力加速度g取10m/s2），求：‎ ‎（1）s0的大小；‎ ‎（2）调整导体棒a的释放位置，设释放位置到磁场边界的距离为x，分别就x=s0、x>s0和 x< s0三种情况分析、讨论导体棒进入磁场后，通过电阻R的电流变化情况。‎ 黄浦区2017年高中学业等级考调研测试物理试卷 参考答案 一．单项选择题（共40分，1-8题每小题3分，9-12题每小题4分。每小题只有一个正确选项。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A D B B C C D B A C D A 二．填空题（共22分，每空2分。）‎ ‎13．γ，α 14．里，逆 15．减小，增大 ‎16．0.5， 17．1.79，0.18，0.2‎ 三．综合题（共38分）‎ ‎18．（10分）‎ ‎（1），（ -）（4分，每空2分）‎ ‎（2）小车甲，B（4分，每空2分）‎ ‎（3）大（2分）‎ ‎19．（12分）‎ Eq mg f N ‎53° ‎ ‎（1）圆环的受力情况如右图。‎ 其中，电场力F=Eq 沿杆方向： mgsin53°= Eqcos53°+f 垂直于杆方向： Eqsin53°+ mgcos53°= N 得：f = mgsin53°- Eqcos53° =0.35mg N= Eqsin53°+ mgcos53°=1.2 mg 根据μ= 将相应数据代入，解得μ≈0.29（）‎ ‎（2）克服电场力做功为 W=EqLcos53°= mgL×0.6 = 0.45 mgL 带电小球克服电场力做功，电势能增加，增加量为0.45 mgL 评分说明：‎ ‎（1）受力图，2分 ‎ 电场力，1分 两个方向基本方程，2分 ‎ f=μN，1分 ‎ 数值结果，1分 ‎（2）功的计算公式，1分 计算结果1分 ‎ 结果表达，2分 文字与逻辑，1分 ‎ 解题过程无任何文字说明；或未从基本关系出发，解题思路或逻辑不清晰， ‎ ‎20. （16分）‎ ‎（1）金属棒进入磁场后，在沿斜面方向受到重力的分力和安培力的作用，做匀速运动，所以 mgsinα= FA 其中 FA =BIL= ‎ 可得 v= = m/s =2.5 m/s 金属棒未进入磁场时，沿斜面方向上仅受重力的分力作用，做初速度为零的匀加速直线运动 mgsinα=ma，得a=gsinα=10×0.8m/s2=8 m/s2‎ 金属棒进入磁场时 v2=2as0，解得s0= = m ≈ 0.39m（）‎ ‎（2）导体棒在磁场中运动时 感应电流 I=，因此有 I ∝v 当x=s0时，导体棒进入磁场后做匀速直线运动，通过电阻R的电流I保持不变，大小为 I= =A=0.2A。‎ 当x>s0时，导体棒进入磁场后，FA> mgsinα，做减速运动，FA减小，加速度减小，做加速度减小的减速运动，速度趋于2.5m/s。所以，通过电阻R的电流减小，越来越接近0.2A。‎ 当xs0‎ x mgsinα，‎ 减速运动，电流减小。‎ 两项均未写出 FA< mgsinα，‎ 加速运动，电流增大。‎ 三项均未写出 ‎1‎ 只写出I= 电流不变，‎ 为0.2A。‎ 写出其中1项 FA> mgsinα，‎ 减速运动，电流减小。‎ 写出其中1项 FA< mgsinα，‎ 加速运动，电流增大。‎ 写出其中1项 ‎2‎ I=，I ∝v。‎ 电流不变，‎ 为0.2A。‎ FA> mgsinα，‎ 减速运动，电流减小。‎ FA< mgsinα，‎ 加速运动，电流增大。‎ 写出全部 写出全部 写出全部 写出全部