上海市虹口区2017届高三第一学期期末质量监控测物理试卷

虹口区2016学年度第一学期期终教学质量监控测试

高三物理试卷

2016.12

本试卷共6页，满分100分，考试时间60分钟。

考生注意：

1．答卷前，考生务必在试卷和答题纸上用黑色水笔或圆珠笔清楚填写学校、班级、姓名，并将条形识别码贴在规定位置处。

2．第一大题必须用2B 铅笔涂写在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置。第二、三大题必须用黑色水笔或圆珠笔填写在答题纸上对应的位置（作图可用铅笔）。 3．第16、17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。本卷g 均取10m/s 2。

一．选择题（共10小题，每小题只有一个正确选项。每题4分，共40分。） 1．下列关于物理学家贡献的叙述中，符合物理学史实的是（） （A ）伽利略发现了单摆的周期公式 （B ）奥斯特发现了电磁感应现象

（C ）库仑通过扭秤实验得出了电荷间相互作用的规律

（D ）牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论

2．如图所示，弹簧振子在M 、N 之间做简谐运动。以平衡

位置O 为原点，建立Ox 轴，向右为x 轴正方向。若振子位于N 点时开始计时，则其振动图像为（）

3．如图所示，一偏心轮绕垂直于纸面的轴O 匀速转动，a 和b 是轮上

质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a 、b 两质点（） （A ）角速度大小相同 （B ）线速度大小相同 （C ）向心加速度大小相同 （D ）向心力大小相同

（A ）

（B ）

（C ）

4．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏

角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”

进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，

则下列说法中不正确

．．．的是（）

（A）地理南、北极与地磁场的南、北极不重合

（B）地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近

（C）地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

（D）形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的

5．三个点电荷附近的电场线分布如图所示，c是电量相等的

两个负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电

荷的距离相等，则（）

（A）c点的电场强度为零

（B）b、d两点的电场强度不同

（C）a点的电势比b点的电势高

（D）c点的电势与d点的电势相等

6．如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流，若（）

（A）金属环向上运动，则环中产生顺时针方向的感应电流

（B）金属环向下运动，则环中产生顺时针方向的感应电流

（C）金属环向左侧直导线靠近，则环中产生逆时针方向的感应电流

（D）金属环向右侧直导线靠近，则环中产生逆时针方向的感应电流

7．如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点。另一细绳跨过滑轮，左端悬挂物块a，右端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若保持F的方向不变，逐渐增大F的大小，物块b仍保持静止状态，则下列说法中正确的是（）

（A）桌面受到的压力逐渐增大

（B）连接a、b的绳子张力逐渐减小

（C）物块b与桌面间的摩擦力一定逐渐增大

（D）悬挂于O点的细绳OO'中的张力保持不变

左

8．如图所示，一带正电的点电荷固定于O 点，两虚线圆均以O 为圆心。两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹，a 、b 、c 、d 、e 为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法中正确的是（）

（A ）M 、N 均带负电荷

（B ）M 在b 点的速度小于它在a 点的速度 （C ）N 在c 点的电势能小于它在e 点的电势能

（D ）N 在从e 点运动到d 点的过程中电场力先做正功后做负功 9．一质点沿直线运动，其速度-位移图像为一条如图所示的直线。下列说法中正确的是（）

（A ）加速度增大 （B ）加速度不变 （C ）完成位移s t 的过程中，平均速度为1

2（v 0＋v t ）

（D ）完成位移s t 的过程中，平均速度大于1

2

（v 0＋v t ）

10．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 2＞R 1＞r ，且R 1大于滑动变阻器R 0的最大阻值。闭合电键S ，

将滑动变阻器的滑动片P 由最上端滑到最下端，若电压表V 1、

V 2、电流表A 的读数改变量的大小分别用ΔU 1、ΔU 2、ΔI 表示，则下列说法中正确的是（） （A ）ΔU 2

ΔI ＝R 2

（B ）ΔU 1

ΔI

＜r

（C ）电源的发热功率先减小，再增大 （D ）电源的输出功率先增大，再减小

二．填空题（共4小题，每题6分。共24分。）

11．为了保证高铁的行车安全，车辆转弯处轨道的铺设要求是相当高的。如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的_______________（选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，容易导致翻车事故。为此，铺设轨道时应该把_______________（选填“外轨”、“内轨”）适当降低一定的高度。

v v

12．如图，虚线和实线分别表示在同一绳上传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，波速均为v ＝4m/s 。则绳上位于x ＝0.2m 处的质点M 的振动是_______________的（选填“加强”、“减弱”）。从图示时刻开始，再经过

_______________s ，M 将位于波峰。

13．在“用DIS 描绘电场的等势线”实验中，按图示连接电路。在电极A 、B 的连线上等距离地取a 、b 、c 、d 、e 共5个基准点。已知电压传感器红色探针的电势高于黑色探针的电势时，读数为正。

（1）若电压传感器的红色探针接触a 点，黑色探针接触b 点时，读数为负，则电极A 接在电源的_______________极上（选填“正”或“负”）。 （2）若传感器的两个探针分别接触a 点和b 点时的示数为U 1；分别接触b 点和c 点时的示数为U 2，则|U 1| _______________|U 2|（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

14．一辆汽车质量m ＝1×103kg ，在水平路面上由静止开始做直线运动，所受阻力恒定不变，牵引力F 与车速的倒数1

v 的关系如图所示，则汽车在BC 段的运动为___________________。若发动机的最大牵引力为3×103N ，

最大输出功率P m ＝2×104

W ，图中的v 2为汽车的最大速度，则汽车在图示的ABC 运动过程中，当速度v ＝10m/s 时，发动机的瞬时输出功率P ＝______________W 。

v

/s·m -1 1

v 2v

三．综合题（共36分。）

15．（10分）利用图（a ）所示的电路研究路端电压随电源内阻变化的规律，实验所用电源的内阻可以在0.1Ω～1.2Ω之间连续变化，电动势E ＝1.5V 保持不变。

（1）改变内阻r ，测出路端电压U 与相应的电流I ，由计算机拟合得出如图（b ）的图线。则电路中的定值电阻R ＝________________Ω，实验过程中路端电压U 和内阻r 的关系是U ＝________________。

（2）现有L 1“3V ，3W ”和L 2“1.5V ，0.75W ”两个灯泡，上述实验中的电源4个，以及3Ω

的定值电阻若干。请选择合适的定值电阻个数，设计一个方案，在图（c ）中的方框内画出电路图，标出定值电阻的阻值，要求两个灯泡都正常工作且电路消耗的总功率最小。 在你设计的方案中，4个电源的总内阻应调节为r 总＝________________Ω。 16．（12分）我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示，质量m ＝60kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始，在无助力的情况下以

加速度a ＝3.6m/s 2匀加速滑下，到达B 点时速度v B ＝24m/s ，A 与B 的竖直高度差H ＝48m 。

为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳

台D 点之间用一段弯曲滑道BCD 衔接，B 与C 点的高度差h ＝5m ，C 与D 点的高度差h ′＝4m ，忽略BCD 上的摩擦。求：

（1）运动员离开起跳台时的速度v D ； （2）AB 段的倾斜角度；

（3）运动员在AB 段下滑时受到阻力F f 的大小；

（4）实际上，BCD 段上的摩擦力，以及运动过程中的空气阻力是不可避免的。运动员为了能在离开跳台后，跳得更高，如果你是教练员，请用学习过的物理知识指导运动员（至少提出两点意见）。

图（c ）

图（b

） 图（a ）

置如图所示。两根平行金属导轨相距l＝0.50m，

倾角θ＝53°，导轨上端接一个R＝0.05Ω的电阻。

在导轨间长d＝0.56m的区域内，存在方向垂直

导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T。

质量m＝4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用

绝缘绳索通过定滑轮与轻的拉杆GH相连。CD

棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝

0.24m。一位健身者用F＝80N的恒力沿绳拉动

GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD

棒始终与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时

健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位

置。已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不计其它电阻、摩擦力，以及拉杆和绳索的质量。求：（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；

（2）通过数据计算，说明CD棒进入磁场后的运动情况。

（3）若某位健身者的力气比较大，使用这套健身器材为了能达到较好的锻炼效果，是否一定要对装置做出改进或调节？给出理由。

（4）某健身者锻炼过程中，没有保持80N的恒定拉力。若测出CD棒到达磁场上边缘时的速度为2m/s，CD棒每次上升过程中，电阻产生的焦耳热Q＝22.4J。这位健身者为了消耗8000J

的热量，约需完成以上动作多少次？

虹口区2016学年度第一学期期终教学质量监控测试

高三物理参考答案与评分标准

一．选择题（共10小题，每小题只有一个正确选项。共40分。）

二．填空题（共24分，每小题6分。） 11．外轮，内轨 12．加强，0.025（4k ＋3），k ＝0，1，2，3…… 13．负，＞

14．加速度减小的加速运动，2×104

三．综合题（共36分）

15．答案：（1）2，3

2＋r

（每空2分）；

（2）如图（c ）甲（电路图2分，标出定值电阻再给2分），1.5（2分） （若设计为图（c ）乙，则r 总取0.5Ω……）

图（c ）甲图（c ）乙

16．（12分）解答与评分标准：

（1）BCD 段机械能守恒：mgh ＋12mv B 2＝mgh ′＋1

2

mv D 2（2分）

或

解出v D ＝v B 2＋2g （h －h ?） ＝2149 m/s ＝24.4m/s （1分） （2）由匀变速公式

2as ＝v t 2－v 02，，解出

AB 长度s ＝v B 2

2a

＝80m （2分）

设AB 段倾角为α，则s sin α＝H ，解出α＝37° （1分） （3）AB 段上由牛顿第二定律得：mg ·sin α－F f ＝ma （2分）

解出F f ＝m (g sin α－a )＝144N （1分） （4）用撑杆增加助力；注意姿势，减小与空气接触的正对面积 （3分） 17．（14分）解答与评分标准：

（1）CD 棒进入磁场前，牛顿定律：F –mg sin θ＝ma （1分） 解出：a ＝F

m

－g ·sin θ＝20－10×0.8＝12m/s （1分）

由匀变速公式2as ＝v t 2－v 02，解出v ＝2as ＝2×12×0.24 m/s ＝2.4m/s （1分） （2）CD 棒刚进入磁场时，

感应电动势E ＝Blv ＝2.4V ，感应电流I ＝E

R

＝48A （1 分）

安培力F A ＝BIl ＝48N （1分） 重力分力为mg ·sin θ＝32N ，因拉力F ＝80N ，合力为零，（1 分） 故CD 棒进入磁场后，应匀速运动（1分） （3）可以不用做出调节。（1分）

因为拉力增大，CD 棒进入磁场时的速度增大，安培力也随之增大，如果维持CD 棒在磁场中匀速运动，仍然需要较大的拉力，可以满足锻炼的需求。（如果答“增强磁场”、“加大导轨宽度”、“减小电阻R ”可酌情给分）（2 分）

（4）每次上升过程，CD 棒增加的重力势能 ΔE p ＝mg (s +d )·sin θ＝25.6J ，（1分） 增加的动能 ΔE k ＝1

2 mv t 2＝8J （1分）

每次需消耗能量ΔE ＝ΔE k ＋ΔE p ＋Q ＝56J （1分） 次数n ＝E 总ΔE ＝800056

＝142.86，完成以上动作约需143次。（1分）