上海市十三校联考物理试题

2016届十三校第一次联考物理卷（时间120分钟，满分150分）2015-12注：本卷g取10m/s2 （第28题g取9.8m/s2）一、单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。）1、小明想推动家里的衣橱，但使足了力气也推不动，他便 想了个妙招，如图所示，用 A、B两块木板，搭成一个人字 形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了，下列说法中 正确的是（）（A） A板对衣橱的推力一定小于小明的重力（B）人字形架的底角越大，越容易推动衣橱（C）人字形架的底角越小，越容易推动衣橱（D） A板对衣橱的推力大小与人字形架的底角大小无关2、一物体在外力 F作用下静止在光滑斜面上，在撤去外力F的瞬间（）（A）物体具有速度和加速度（B）物体具有加速度，但速度为零（C）物体具有速度，但加速度为零（D）物体的速度和加速度都为零3、一水平弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动，当它通过关于平衡位置对称的两个位置时,一定相同的物理量有（）（A）位移和速度（B）速度和加速度（C）加速度和动能（D）动能和弹性势能4、分子间的引力和斥力同时存在，分子力大小与分子间的距离有关，当分子间的距离增大（A）分子间引力和斥力都增大（B）分子间引力和斥力都减小（C）分子间引力增大，斥力减小（D）分子间斥力增大，引力减小5、一定质量的理想气体，温度升高时（）（A） 一定吸收热量（B）压强一定增大（C）内能一定增大（D）体积一定增大6、如图甲所示，水波传到两板间的空隙发生了明显的衍射，若不改变小孔的尺寸，只改变（C）（a）、（b）、（c）、（d）均能发生明显衍射(D) (a)、挡板的位置或方向，如图乙中的（a）、（b）、（c）、（d）,则下列判断正确的是（）（b）、（c）、（d）均不能发生明显衍射F作用处于静止状态，则（7、如图，在固定斜面上，一物体受到平行于斜面向上的外力（A）物体受到的摩擦力为零（B）物体有上滑趋势，受到的摩擦力平行于斜面向下（C）物体有下滑趋势，受到的摩擦力平行于斜面向上（D）以上三种情况都有可能8、如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从 a点正上方抛出，做初速为 V。的平抛运动，恰落在b点。若小球抛出点不变，初速变为V,其落点位于 5则(A) V=2v0( B) V2Vo(C) v 2v0(D) 2v0 v m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()(A)轻绳对m做的功等于 m动能的增加(B)轻绳对M做的功大于轻绳对 m做的功(C) M所受轻绳拉力与重力的总功大于M动能的增加(D)两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功19、如图，一质量为 m的小球通过轻杆、钱链 O与竖直墙相连，小球放在厚度不均匀的木 板上，木板的上表面 AB、CD粗糙程度相同，AB面与钱链O等高，木板与水平地面的接 触光滑。现用水平拉力 F向右匀速拉动木板，小球与 AB面接触时，水平拉力为 Fi,小球 受到的支持力为Ni；小球与CD面接触时，水平拉力为F2,小球受到的支持力为 N24U()(A) Fi F2(B) Fi= F2(C) Ni= N2=mg(D) Ni =mg, N2qN(C)若M带负电，则N也一定带负电，且电荷量 qM qN(D)若M、N运动的加速度均为 g,则M带负电,N带正电，电荷量qM =qN第4页共i2页四、填空题(共20分，每小题4分。)2i、甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，则两颗卫星运动的角速度之比为,向心加速度之比为 。22、如图，一质量为 m小球系于细绳的一端，细绳的另一端悬于 。点, 绳长为L。现将小球拉至细绳水平的位置，并由静止释放，则摆动到细绳与水平方向的夹角 日=时，小球的动能等于势能， 此时重力做 功的功率为。(以小球摆动的最低点为零势能点)宥”或无”）影响。23、如图，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内水银封有A、B两段气柱，右管水银面高于左管水银面，高度差为h ,若环境温度降低，稳定后A、B气柱的压强之比 pA： pB与降温前相比将（选填 变大、变小或 不变”），右管水银面的高度变化 Ah 0 （选2填 、=或 之”）。24、如图，一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如实线所示，经过At = 2s,其波形如虚线所示，则这列波的波速为 m/s；若波 的周期为且T At,则波上一质点 A经过At二 3.2s,所经过白路程为 m。25、有一个直角支架 AOB , OA水平，表面粗糙，OB竖直，表面光滑。AO上套有小环 巳P与OA间动摩擦因数为 N =0.5 , OB上套有小环Q,两环质量均为 m,两环间由一根长为 L的轻绳相连， 静止在图示位置，0=37 o现用外力F将P环向右拉动，使小环 Q 以加速度a=0.8g匀加速上升，直至 日增大到53 ,在这一过程中， 小环P受到的摩擦力将 （选填 蹭大、减小“或 不变”）， 外力 F 做的功为 。 （sin37 =0.6, cos37 =0.8）五、实验题（共24分）26、（多选题4分）在讲究共点力的合成”实验中，下列叙述中正确的是（）（A）弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行（B）拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些（C）用两弹簧秤同时拉橡皮条时，两弹簧秤示数之差应尽可能大（D）实验中两弹簧秤拉力之间的夹角应取90。，以便于算出合力的大小 27、（5分）如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平 桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球通过槽 口的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位 移。为研究平抛射程 d与初速度Vo和飞行时间t的关系，某 同学分两步进行研究：（1）保持小球平抛的初速度 Vo不变，研究射程 d与飞行时 间t的关系，在该实验中，为保持初速度Vo不变，需要让小球每次从导轨上 （选填 相同或 不同”）高度处由静 止释放，斜槽导轨对小球的摩擦力对实验结果 （选填（2）保持小球从抛出到落地的时间 t不变，研究射程d与初速度Vo的关系，为使小球做平 抛运动的时间不变，需要保持 不变。（3）该同学在两次实验中得到的数据分别如表1、表2,则:t(s) 0.2450.2650.2830.300d(cm)25.227.529.331.2表1 :vo(m/s)0.7411.0341.3181.584d(cm)21.730.338.646.4由表1可得到的结论为由表2可得到的结论为 28、(7分)某同学利用透明直尺和光 电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时， 光电计时器就 可以显示物体的挡光时间。将挡光效 果好、宽度为 d=3.8M03m的黑色 胶带贴在透明直尺上， 从一定高度由 静止释放，并使其竖直通过光电门。 某同学测得各段黑色胶带通过光电 门的时间力与图中所示的高度差 hi,并将部分数据进行了处理，结 果如下表所示。(本题取g=9.8m/s2, 表格中M为直尺质量)旬 (10-3s)dVi =一ti(m,s-1)1cle Eki =-Mvi2 Mv：2 i 21 hi(m)MgA hi11.213.1321.153.310.58M0.060.58M31.003.782.24M0.232.25M40.954.003.10M0.323.14M50.900.41(1)请将表格中数据填写完整(2)通过实验得出的结论是： .(3)从表格中数据可知，直尺上黑色胶带通过光电门的瞬时速度是利用vi =-d-求出的，,十由于d不是足够小，导致 AEki的值比真实值 (选填 偏大”、褊小”或 不变”)。29、(8分)如图所示为气体温度计的结构示意图。储有一定 质量理想气体的测温泡 P通过细管与水银压强计左臂相连， 压强计右管B与大气相通。当大气压强为 76cmHg时，将测 温泡P浸在冰水混合物中，移动右管 B及刻度尺，使压强计 A、B两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处。多次改 变水温，移动右管 B,使A管中水银面回到零刻度处，此时 C管水银面的高度即可反映泡内气体温度，并标刻在刻度尺 上，即可使用该温度计测量温度。(1)某次使用该温度计测量室温，测量值为21.84 C,此时A、C两管中水银面的高度差为 cm。(2)(多选题)影响这个温度计灵敏度的因素有()(A)测温泡大小(B) C管内径粗细(C)当地的重力加速度(D)压强计中液体的密度(3)将该温度计置于停在月球表面的登月密封舱中，若舱内实际气温为13.65C,则该温度计的测量值比舱内实际气温偏 (选填 高或 低”)，测量值为 C。(已知舱 内气压相当于地球表面 75.24 cm高的汞柱产生的压强，月球表面的重力加速度为地球表面1重力加速度的一)6只写出最后六、计算题(共50分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤 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。 )30、(10分)如图，在半径为 r的轴上悬挂着一个质量为 M的水桶P,轴 上均匀分布着6根手柄，每个柄端固定有质量均为m的金属球，球离轴心的距离为1,轮轴、绳和手柄的质量及摩擦均不计。现由静止释放水桶， 整个装置开始转动。(1)当水桶下降的高度为 h时，水桶的速度为多少？(2)已知水桶匀加速下降，下降过程中细绳的拉力为多少？31、(12分)如图所示，两水平放置的导热气缸其底部由管道连通，轻质活塞 a、b用钢性轻杆相连，可在气缸内无摩擦地移动，两活塞横截面积分别为Sa和Sb,且& =2Sa。缸内封有一定质量的气体，系统平衡时，活塞a、b到缸底的距离均为 L,已知大气压强为 Po, 环境温度为T。，忽略管道中的气体体积。求：(1)缸中密闭气体的压强；1 一(2)右活塞在外力作用下向左移动一L ,稳7E后号闭气体的压强;4(3)若环境温度升高到 7T0,活塞移动的距离。6第17页共12页32、(14分)如图，固定斜面倾角 a=37 ,质量为m的物体受拉力F作用由静止开始沿斜面向上运动， 拉力F的方向与斜面的夹 角为其在P=37和氏0两种情况下，若拉力 F大小相同，物体沿斜面上滑的加速度相同。(sin37 =0.6, cos37 =0.8)求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)拉力F的大小在何范围；.910 一(3)若拉力F的大小为91 mg ,方向可变，使物体由静止沿斜面上滑一段位移s,则所25需的最短时间t为多少？33、(14分)如图所示，OAB为竖直放置的轻质等腰三角形支架,C为AB的中点，A端搁在支撑物上，OA水 平，支架可绕过 。点的水平轴自由转动，质量11 为M =一m带正电的物块 p固定在支架上的 16A点。现将另一质量为 m、电荷量为+q的物 块Q由中点C静止释放，Q沿斜面向上运动， 刚好能到达B点，此时支架恰好不翻倒。已知Q与斜面间的动摩擦因数为 N = f , P、Q均日=30 , AB 长为 2L,可视为点电荷，求：(1) C、B两点间的电势差；(2) 释放Q瞬间，它的加速度；(3) 若Q运动过程中的最大速度为 势能和电势能的零点)V ,求Q处于平衡状态时的总势能。(以C点为重力2016届十三校第一次联考物理参考 答案21. 1 : 2 , 1:223.变大，25.不变,0.73mgL0 mg 3gL22. 30 ,“224. 6n+5 (n=0,1,2,3,)，1.1.（16分）单项选择题I （本大题有 8小题，每小题 2分）题号12345678答案CBDBCCDB.（24分）单项选择题H （本大题有8小题，每小题 3分）题号910111213141516答案ABCDCAAB三.（16分）多项选择题（本大题有4小题，每小题4分）题号17181920答案ADCDADABD四.（20分）填空题（本大题有5小题，每小题4分）五.（24分）实验题（本大题有 4小题）26. （4 分）AB27. （5分）（1）相同（1分），无（1分）（2）槽口的高度（1分）（3）初速度一定时，平抛射程与平抛时间成正比；（1分）平抛时间一定时，平抛射程与初速度成正比。（1分）28. （7 分）（1） 4.22 （1 分），4.00M 或 4.01M （1 分），4.01M 或 4.02M （1 分）（2）在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量（2分）（3）偏大（2分）29. （8 分）（1） 6.08 （2 分）（2） CD （3 分）（3）高（1 分），98.28（2 分）六.（50分）计算题（本大题有4小题）30. （10分）解：（1） （5分）水桶下降的高度为h时，水桶的速度为v1 ,金属球的速度为v2 ,系统机械能守恒，有:121c 2Mgh = Mv16mv222（2分）又:v1rv2l（1分）解得：V12Mghr2,Mr2 6ml2（2分）（2） （5分）水桶匀加速下降的加速度为2a,贝U： v1 = 2ah（1分）2 V1 a = 2hMgr2Mr2 6ml2（1分）对水桶：MgT = Ma（1分）-2.T = M （g -a）=（2分）6MmglMr2 6ml231. （12分）解：（1） （2分）活塞a、b和钢性轻杆受力平衡，有：PSa + PoSb = P1Sb + PoSaA P1 = Po（2 分）（2） （5 分）气体初态：P1 = p0 , V1 =SaL +SbL =3SaL , T1 =T0（1 分）活塞向左移动1L,稳定后：V2 =Sa-L + Sb5L = SaL , T2=T0（1分）444412由玻思耳7E律：p1Vl = P2V2（ 1 分） , P2 =P0（2 分）13（3） （5分）气体温度升高到 1丁0时：P3 = Pi = Po , 丁3=丁0（ 1分）66由盖？吕萨克定律： 幺=口 （1分），V3=7SaL（1分）V3 T33 2 a 活塞向左移动 ”,则：V3 -V1 =AL（Sb Sa）（1分）1.L=-L（1 分）2，一， 1故活塞向左移动一L232. （14分）解：（1） （5分）P=370时，物体的加速度为a,则：F cos370 mgsin370 N（mgcos370 F sin370） = ma （2 分）隹0 时： F mgsin370 Nmgcos370 = ma（1 分）由、式有：F cos370 + NF sin370 = F ,cos370 + N sin370 = 11=（2分）3（2）（4 分）由式有： mgcos370 F sin 370, F 0,由式可得：F - mgsin37 - Nmgcos37 0 ，F）mg15134八二一mgIF -mg （2分）153（3） （5分）拉力F的方向与斜面的夹角为 P,则：F cosP - mgsin370 - N（mgcos370 - F sin P） = ma （1 分）F（cos. ： -sin ：） -mgsin370 -mgcos370 = maF q1 + N2 sin（ P +6） mg sin37 0 Nmg cos370 = ma ,其中 tan 6 =-1 = 31 1当P = arctan一时，物体的加速度 a最大，am = g （2分）331 9物体匀加速上滑： s=at2（1分）22s 6s二 tmin =J一（ 1 分）:am. g33. （14分）解：（1） （3分）对物块Q,根据动能定理有:UcbQ mgLsin -mgcosL = 0（2 分）CB3mgL4q（2） （6分）Q即将到达B点时，P受到的库仑力为（1分）Fb,对支架,由力矩的平衡有:NL fLt an = MgLcosFBLt an对Q:N = mg cos - = -mg解得：Fb3 8mg（3分）kQqF23（1分）Q在C点时，受到的库仑力为 Fc,则： L = 4,二Fc =-mgFbkQq2（2L）23（2分）释放 Q 瞬间：FC _mgsini _ f = ma .、a= gC4(3) (5分)Q处于平衡状态时，有两个位置。Q经过最大速度为 v的位置，Q受到的库仑力为 F,则:又:kQqF _L2 _L2fc - kQq L2 - L2Li = . 2L（2分）此位置，Q的总势能为Epi,由能量守恒定律有:-120 = - mv +EP1+f（L1L） （1 分）Epi2 -1.12,八、mgL - mv（1 分）42.一1Q到达B点后，因mg sin Fb = mg f,故Q停在B点，Q的总势能为Ep2, 8则:131EP2 = mgLsin 二-U CBq = 一 mgL 一 一 mgL 二 一一 mgL 244（1分）211o1故Q处于平衡状态时的总势能为：EP1 = mgLmv 或EP2= -mgL424