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上海市徐汇区2009学年第二学期高三年级学习能力诊断卷 物理学科 （考试时间120分钟，满分150分） 20104 第 卷本卷分单项选择题和多项选择题，共20小题，单项选择题每小题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得2分或3分；多项选择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4分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分.（一）单项选择题 每小题2分，共16分.1下列选项中属于理想化物理模型的是（ ）（A）机械波 （B）质点 （C）电场 （D）氢气2用a粒子(He)轰击氮核(N)，生成氧核(O)并放出一个粒子，该粒子是（ ）（A）光子 （B）电子 （C）中子 （D）质子3恒星是有寿命的，每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程。一颗恒星的寿命取决于它的（ ）（A）质量 （B）体积 （C）温度 （D）亮度4下列物理量的单位属于导出单位的是（ ）（A）质量 （B）时间 （C）电流 （D）速度5若在真空中传播的电磁波频率增大，则该电磁波传播的（ ）（A）速度不变，波长减小 （B）速度不变，波长增大（C）速度减小，波长增大 （D）速度增大，波长不变6物体在做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量为（ ）（A）线速度 （B）角速度 （C）向心力 （D）向心加速度7如图所示，一弹簧振子在B、C两点间做机械振动，B、C之间的距离为12cm，O是平衡位置，振子每次从C运动到B的时间均为0.5s，该弹簧振子（ ）OCB（A）振幅为12cm（B）周期为2s（C）频率为1Hz（D）从O点出发到再次回到O点的过程完成一次全振动8一个物体在多个力的作用下处于静止状态。若仅使其中的一个力保持方向不变、大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小，在这过程中其余各力均不变，则能正确描述该过程中物体速度随时间变化情况的是图（ ）totototo（A） （B） （C） （D）vvvv （二）单项选择题. 每小题3分，共24分.9如图（a）所示为一逻辑电路。在A端输入信号UA，在B端输入信号UB，UA和UB随时间变化情况如图（b）所示，能正确表示输出端Z的输出信号UZ的是图（ ）1ABZ&(a)UAOt 2t 3t 4t 5t tUBtOt 2t 3t 4t 5t (b)UZtOt 2t 3t 4t 5t UZtOt 2t 3t 4t 5t UZtOt 2t 3t 4t 5t UZtOt 2t 3t 4t 5t （A） （B） （C） （D）ABCFGDE10如图所示，D、E、F、G为地面上间隔距离相等的四点，三个质量相同的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的水平初速度向左抛出，最后均落到D点。若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球（ ）（A）初始离地面的高度之比为1:2:3（B）落地时的速度大小之比为1:2:3（C）从抛出到落地过程中，动能的变化量之比为1:2:3 （D）落地时重力的瞬时功率之比为1:2:311如图所示，S1、S2是一水平面上的两个波源，它们的振动周期都为T，振幅都为A。某时刻S1发出的波恰好传到C，S2发出的波恰好传到A，图中画出的是该时刻两列波在AC部分的叠加波形，S1A间、S2C间波形没有画出。若两列波传播速度相同，则（ ）（A）两波源的起振方向相同ABCS2S1（B）A、B、C三点始终都是振动减弱点，振幅为0（C）A、B、C三点始终都是振动加强点，振幅为2A（D）再经过，AC间的波形是一条直线12根据分子动理论，设当两个分子间距为r0时分子间的引力和斥力相等，则（ ）（A）当两分子间距离大于r0时，分子间只存在引力作用（B）当两分子间距离小于r0时，随着距离减小，引力将减小、斥力将增大（C）当两分子间距离为r0时，分子势能最小GO30（D）两分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能越小13如图所示是一个斜拉桥模型，均匀桥板重为G，可绕通过O点的水平固定轴转动。7根与桥面均成30角的平行钢索拉住桥面，其中正中间的一根钢索系于桥的重心位置，其余成等距离分布在它的两侧。若每根钢索所受拉力大小相等，则该拉力大小为（ ）h1h2h3h4L1L2L3L4a b c d（A）G （B）G （C）G （D）G14如图所示，四根相同粗细的均匀玻璃管内有水银柱封住一部分空气，水银柱长度h1h3h2h4，气柱长度L3L4L1L2，管内气体温度t1t320C、t2t430C。当管内气体温度都下降10C时，管内水银柱下降最多的是 （ ）（A）a管 （B）b管 （C）c管 （D）d管ABR1R2R4E rR315如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3、R4均为定值电阻，A、B为两个小灯泡。当电路中某电阻发生故障后，A灯变亮、B灯变暗，则该故障可能为（ ）（A）R1短路 （B）R2断路（C）R3短路 （D）R4断路 v0Rab（a）MNBvt/s1 2 3 4 5 v0-v0O（b）16如图（a）所示装置中，左侧线圈与一个定值电阻R相连，右侧线圈与两根平行导轨相连，导轨所在区域有一方向垂直导轨平面向下的匀强磁场B，现在垂直导轨方向上放置一金属棒MN，金属棒及线圈电阻恒定，导轨电阻不计。当t0时，金属棒MN在外力作用下，以一定初速度v0开始向右运动，此后的速度v随时间t变化情况如图（b）所示。设ab为正方向，下图中能正确表示电阻R中电流IR随时间t变化情况的是（ ） （A） （B） （C） （D）It/s1 2 3 4 5 OIt/s1 2 3 4 5 OIt/s1 2 3 4 5 OIt/s1 2 3 4 5 O甲乙（三）多项选择题. 每小题4分，共16分.17在双缝干涉实验中，分别用a、b两束单色光照射同一双缝，在距双缝一定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是单色光束a照射时形成的图样，图乙是单色光束b照射时形成的图样，则（ ）（A）它们在真空中的传播速度相同（B）若光束b照射某金属恰能发生光电效应，则光束a照射该金属也能发生光电效应（C）若两色光都能使某金属发生光电效应，则光束a照射逸出的光电子数量更多（D）在相同条件下，光束a比光束b更容易产生明显的衍射现象ABC18一列横波在t0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点在平衡位置的间距为3m，当t1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（ ）（A）m/s （B）3m/s （C）13m/s （D）27m/s 19两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且APBP，则（ ）OxABPq1q2（A）P点的电场强度大小为零（B）q1的电荷量大于q2的电荷量（C）q1和q2是同种电荷，但不一定是正电荷（D）负电荷从P点左侧移到P点右侧，电势能先减小后增大BR1R2vbacdMN20如图所示，相距为L的平行金属导轨ab、cd与水平面成角放置，导轨与阻值均为R的两定值电阻R1、R2相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m、阻值也为R的导体棒MN，以速度v沿导轨匀速下滑，它与导轨之间的动摩擦因数为，忽略感应电流之间的相互作用，则（ ）（A）导体棒下滑的速度大小为（B）电阻R1消耗的热功率为（C）导体棒两端电压为（D）t时间内通过导体棒的电荷量为电源ab第 卷（四）填空题. 每小题4分，共20分. 21光电管是应用_的原理制成的光电元件。如图所示的电路中，如果a端与电源_（选填“正”或“负”）极相连，那么当光照射到光电管的阴极K时，电路中就会产生电流。0.2t/sB/T0.100.20.10.322面积为0.1m2的120匝矩形线圈放置在与线圈平面垂直的匀强磁场中，线圈总电阻为1.2，磁感应强度随时间变化如图所示，则0.3s内穿过线圈的磁通量的变化量为_Wb，0.20.3s内电流所做的功为_J。23银河系恒星中大约有四分之一是双星。某双星系统由星球A和B组成，两星球在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点P做匀速圆周运动。已知A和B的质量之比为mA:mB1:2，两星球的线速度之比为vA:vB_；若由天文观察测得A星球的周期为T，AB间距离为r，已知万有引力常量为G，则A星球的质量为mA_。p0 2p0p0abcd24一定质量的理想气体在初始状态a时的压强为p0、体积为V0，其后气体分别经历了abcd的状态变化，变化过程中p与 的关系图线及各状态的压强、体积大小如图所示。由图可知，气体在状态d时的压强大小为_，且可推断，从状态a变化到状态d，气体的内能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。xyO B25如图所示，一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中，磁场方向垂直方框平面，磁感应强度的大小随y的变化规律为BB0ky（k为恒定常数且大于零），同一水平面上磁感应强度相同。现将方框从y0处自由下落，重力加速度为g，设磁场区域足够大，不计空气阻力，则方框中感应电流的方向为_（选填“顺时针”或“逆时针”），方框最终运动的速度大小为_。（五）实验题.共24分.Ot03t05t0tF26（4分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：（1）（多选题）制作单摆时应选用下列器材中的（ ）（A）半径1cm的木球（B）半径1cm的实心钢球（C）长1m左右的细线（D）长30cm左右的细线 （2）若在某次实验中，测得摆线的长为l0、摆球的直径为d，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示，由图可得重力加速度的表达式g_。小车小车细线控制装置滑轮砝码盘和砝码27（6分）在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止。（1）本实验可通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，即，请写出推导过程 。（2）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使 ；在实验时，为减小误差，应使砝码盘和砝码的总质量 小车的质量（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）。（3）实验中获得数据如下表所示：（小车、的质量m均为200g） 实验次数小车合外力F/N位移s/cm10.123.360.246.5120.229.040.343.6330.341.160.444.8040.436.430.545.56通过分析，可知表中第 次实验数据存在明显错误，应舍弃。科网28ErV2（a）AR0V1PSR1R23U/VI/A（b）691201.00.5ab（7分）某同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R2、电源的电动势E和内阻r。该同学将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，并在移动过程中记录下了电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，根据测得的数据描绘了如图（b）所示的两条U-I直线。已知定值电阻R13，滑动变阻器R0的最大阻值为48。（1）根据图线可知，定值电阻R2_，电源的电动势E_V、内阻r_。（2）（多选题）当电路处于图像中两直线交点状态时，由图像可判断此时（ ）（A）滑动变阻器的滑片P一定位于b端（B）电阻R1的功率达到最大（C）电源的输出功率为9W（D）电源的效率达到最大（3）当滑片P位于滑动变阻器中点位置时，变阻器R0的总功率为_W。ABOh0LALBmAmB29（7分）某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机械能守恒定律，如图所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B。当将轻杆由静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出。实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB，A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，转轴O离地面的高度为h0，已知重力加速度为g。（1）该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到B球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为 ；B球落地后，测得B球落地点与O点的水平距离为s，则由此可知，从释放到B球刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为 。（2）（多选题）为减小实验误差，可采取的措施有（ ）（A）尽量减小B球的质量（B）选用硬度较高的轻杆hABOh0LALB（C）尽量减小转轴O处的摩擦（D）在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量s（3）为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，如图所示。测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，然后根据测量数据作 图像，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒。（六）计算题. 共50分.（见答题卷）2009学年第二学期徐汇区高三年级物理学科流水号学 习 能 力 诊 断 卷题号一二三四五六成绩30313233满分16分24分16分20分24分12分11分13分14分150分得分考生注意：1答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚.2第30、31、32、33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.第卷（共56分）（一）单项选择题 每小题2分，共16分.题号12345678答案（二）单项选择题. 每小题3分，共24分.题号910111213141516答案（三）多项选择题. 每小题4分，共16分.题号17181920答案第 卷（共94分）（四）填空题. 每小题4分，共20分.21_，_。22_Wb，_J。23_，_。24_，_。25_，_。（五）实验题.共24分.26（4分）（1）（多选题）（ ） （2）g_。27（6分）（1）推导过程_。 （2）_； _。 （3）第_次28（7分）（1）电阻R2_，电动势E_V、内阻r_（2）（多选题）（ ） （3）总功率为_W。29（7分）（1）_；_。（2）（多选题）（ ） （3）_。（六）计算题. 共50分.AB30（12分）如图所示，用销钉固定的光滑绝热活塞把水平放置的绝热气缸分隔成容积相同的A、B两部分，A、B缸内分别封闭有一定质量的理想气体。初始时，两部分气体温度都为t027，A部分气体压强为pA02105Pa，B部分气体压强为pB01105Pa。拔去销钉后，保持A部分气体温度不变，同时对B部分气体加热，直到B内气体温度上升为t127，停止加热，待活塞重新稳定后，（活塞厚度可忽略不计，整个过程无漏气发生）求： （1）A部分气体体积与初始体积之比VA:VA0；（2）B部分气体的压强pB。31（11分）弹性小球从离地高度为H处自由下落到水平地面，碰撞后弹起，由于小球在与地面的碰撞过程中总有机械能损失，且损失量与碰撞时的速度有关，故每次碰撞后上升高度总是前一次的0.64倍。不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）小球落地时的速度大小v1与碰撞后弹起的速度大小v2之比；（2）若要使小球从原处下落后仍能上升到原来高度，则小球在开始下落时需要的最小初速度v0。R BMNbacddd032（13分）如图所示，两根竖直平行放置的光滑金属导轨相距为L，中间接有一阻值为R的定值电阻，在两导轨间abdc矩形区域内分布有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向里，宽度为d。一质量为m，电阻为r的导体棒MN垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d0。现使棒MN由静止开始释放，当MN最终离开磁场前已开始做匀速直线运动，导轨电阻不计，棒下落过程中始终保持水平，并与导轨接触良好。（1）求MN在离开磁场下边界时的速度大小；（2）在通过磁场区域的过程中，求电流所做的功；（3）试分析讨论棒在磁场中各种可能出现的运动情况及其对应的条件。ABCF33（14分）如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30、长为L2m的固定斜面上，三物块与斜面间的动摩擦因数均为，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，其中A为不带电的绝缘体，B、C所带电荷量分别为qB4.010-5C、qC2.010-5C且保持不变，A、B的质量分别为mA0.80kg、mB0.64kg。开始时三个物块均能保持静止状态，且此时A、B两物体与斜面间恰无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为零，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为。为使A在斜面上始终做加速度为a1.5m/s2的匀加速直线运动，现给A施加一平行于斜面向上的力F，已知经过时间t0后，力F的大小不再发生变化。当A运动到斜面顶端时，撤去外力F。（静电力常量k9.0109Nm2/C2，g10m/s2）求： （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时间内库仑力做的功；（4）在A由静止开始到运动至斜面顶端的过程中，力F对A做的总功。 徐汇区2009学年第一学期高三年级物理学科学习能力诊断题参考答案和评分标准第卷（共56分）（一）单项选择题 每小题2分，共16分.题号12345678答案BDADABCD（二）单项选择题. 每小题3分，共24分.题号910111213141516答案BDBCBCCD（三）多项选择题. 每小题4分，共16分.题号17181920答案ADBCDABCD第 卷（共94分）（四）填空题. 每小题4分，共20分.21光电效应，正 220.02，122321， 24，减小 25逆时针，（五）实验题.共24分.26（4分）（1）BC（2分）（漏选得1分，错选不得分） （2）（2分）27（6分）（1）根据，本实验中，两小车从静止开始运动，且两小车的运动时间相等，所以。（2分）（2）细线与轨道平行（或水平）（1分）远小于（1分） （3）3 （2分）28（7分）（1）6，12、3（每空1分）（2）BC（3分）（漏选得2分，错选不得分） （3）3（1分）29（7分）（1）（1分）， （2分）（2）BCD（3分）（漏选得2分，错选不得分） （3）（LAh0h）s2（1分）（六）计算题. 共50分.30（12分）解：（1）重新平衡后，A、B两部分气体压强相等pApB（2分），设气缸总体积为V对A气体发生了等温变化 pA0 VA0pAVA（2分）， 2105VpAVA（1分）对B气体 （2分），（1分）联立两式，解得VAV （1分）所以A部分气体体积与初始体积之比VAVA0VV65（1分）（2）将VAV代入式，解得pB105 Pa（2分）31（11分）解：（1）根据vt2v022gh（1分），得v1202gH （1分），0v222g0.64H （1分） 解得v1v254（2分）（2）解法一：要使小球回到原高度，可提高它下降的高度，可让它从高度处下降。（2分）则需补偿：mv02mg（H）（2分） 得v0（2分） 解法二：v12v022gH （2分），0v222gH （2分） v12v222516 解得 得v0 v2（2分）32（13分）（1）设MN离开磁场边界前做匀速运动的速度为v，产生的电动势为E = BLv （1分） 电路中电流 I = （1分）对MN，由平衡条件得 mgBIL = 0 （1分） 解得 v = （1分）（2）由能量守恒定律：mg(d0 + d) = W电+ mv2 （2分）解得 （2分）（3）设棒刚进入磁场时的速度为v0，由mgd0 = mv02，得v0 = 棒在磁场中匀速时速度为v = ，则 当v0=v，即d0 = 时，棒进入磁场后即开始做匀速直线运动 （1分） 当v0 v，即d0 时，棒进入磁场后做先加速后匀速直线运动（1分） 当v0v，即d0时，棒进入磁场后做先减速后匀速直线运动（1分）d0 与 关系的表述总共2分33（14分）解：（1）A、B、C处于静止状态时，设B、C间距离为L1，则C对B的库仑斥力（1分）以A、B为研究对象，根据力的平衡 （1分）联立解得 L11.0m （1分）（2）给A施加力F后，A、B沿斜面向上做匀加速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B之间的弹力也逐渐减小。经过时间t0，B、C间距离设为L2，A、B两者间弹力减小到零，此后两者分离，力F变为恒力。则t0时刻C对B的库仑斥力为 （1分）以B为研究对象，由牛顿第二定律有 （1分）联立解得 L2=1.2m则t0时间内A上滑的距离 （1分）（3）设t0时间内库仑力做的功为W0，由功能关系有 （2分）代入数据解得 （1分）（4）设在t0时间内，末速度为v1，力F对A物块做的功为W1，由动能定理有 而 （代入式共2分） 由式解得 J （1分）经过时间t0后，A、B分离，力F变为恒力，对A由牛顿第二定律有 （1分）力F对A物块做的功 由式代入数据得 （1分）则力F对A物块做的功