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—1—OtFt3t5t黄浦区2012学年度第一学期高三年级期终考试物理试卷2013年1月16日（本卷测试时间为120分钟，满分150分）考生注意：1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号等填写清楚；2．第I卷（1—20题)由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题卷上。考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。注意试题题号和答题卡编号一一对应，不能错位。答案需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。答案不能涂写在试卷上，涂写在试卷上一律不给分；3．第II卷（21-33题）考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案写在答题卷上。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I卷（共56分）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．下列选项中属于物理学中的理想化模型的是（）（A）电场强度（B）电阻（C）点电荷（D）电势2．下列物理量中均为标量的一组是（）（A）线速度、重力势能、电压、磁通量（B）功、重力势能、电阻、磁通量（C）线速度、磁感应强度、电压、电场强度（D）功、磁感应强度、电阻、电场强度3．关于万有引力定律，下列说法正确的是（）（A）牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值（B）万有引力定律只适用于天体之间（C）万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律（D）地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的4．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，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，下列判断中正确的是（）（A）该单摆的周期为t（B）该单摆的周期为2t（C）该单摆的周期为3t（D）该单摆的周期为4t5．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，若拉力开始作用瞬间物体的速度大小为v，加速度大小为a，则下列判断中正确的是（）（A）v≠0，a≠0（B）v=0，a≠0（C）v≠0，a=0（D）v=0，a=06．如图所示，用两个基本门电路连接成逻辑电路，根据该电路的真值表，下列判断中正确的是（）（A）虚线框内应是“与门”，真值表内空缺处应填“0”（B）虚线框内应是“或门”，真值表内空缺处应填“0”（C）虚线框内应是“与门”，真值表内空缺处应填“1”（D）虚线框内应是“或门”，真值表内空缺处应填“1”ABZ1ABZ00001110011—2—7．如图所示，长为L的硬杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上，硬杆绕转轴O在竖直平面内缓慢转动。在硬杆与水平方向的夹角α从90°减小到0°的过程中，下列说法正确的是（）（A）小球B受到硬杆A的作用力方向始终沿杆（B）小球B受到的合力方向始终沿杆（C）小球B受到硬杆A的作用力逐渐减小（D）小球B受到硬杆A的作用力对小球做负功8．分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac=cb=bd。已知c点的磁感应强度大小为B1，d点的磁感应强度大小为B2。若将b处导线的电流切断，则（）（A）c点的磁感应强度大小变为12B1，d点的磁感应强度大小变为12B1-B2（B）c点的磁感应强度大小变为12B1，d点的磁感应强度大小变为12B2-B1（C）c点的磁感应强度大小变为B1-B2，d点的磁感应强度大小变为12B1-B2（D）c点的磁感应强度大小变为B1-B2，d点的磁感应强度大小变为12B2-B1二、单项选择题（共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。）9．如图为一列在均匀介质中沿x轴方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，下列判断正确的是（）（A）质点P此时刻的振动方向一定沿y轴负方向（B）P点振幅比Q点振幅小（C）经过Δt=3s，质点Q通过的路程是0.6m（D）经过Δt=3s，质点P将向右移动12m10．用一根长为1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称地悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（）（g取10m/s2）（A）12m（B）22m（C）34m（D）32m11．如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①、②分别放在转盘A、B上，它们到所在转盘转轴的距离之比为2:1。a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a、b的轮半径之比为1：2，用皮带连接a、b两轮转动时，钢球①、②所受的向心力之比为（）（A）8：1（B）4：1（C）2：1（D）1：2皮带①②ABab挂钉挂钉AαBOca×bdx/my/cm52314-55768POQQO—3—12．某限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流IIc时将造成超导体失超，即从超导态（可视为电阻为零）转变为正常态（可视为定值纯电阻），以此便可限制电路系统的故障电流。已知超导部件的正常态电阻为R1=3Ω，超导临界电流Ic=1.2A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V，6W”，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω。原来电路正常工作，现L突然发生短路，则（）（A）L短路前通过R1的电流为23A（B）L短路前通过R2的电流为1A（C）L短路后通过R1的电流为43A（D）L短路后通过R2的电流为415A13．两列振幅均为A的水波发生干涉，P是干涉区域中的一个介质点。某时刻质点P的位移大小恰为A，下列关于质点P的说法中正确的是（）（A）振幅一定为A（B）振幅一定为2A（C）位移一定会在某些时刻大于A（D）位移一定会在某些时刻为零14．如图（a）所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，规定从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。图（b）表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像，则磁场B随时间t变化的图像可能是下图中的（）15．如图所示，AB杆以恒定角速度ω绕A点在竖直平面内转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h。运动开始时AB杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为（）（A）ωhcos2(ωt)（B）ωhcos(ωt)（C）ωh（D）ωhtg(ωt)16．如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于O点，现用一滑块将弹簧的自由端（与滑块未拴接）从O点压缩至A点后于t=0时刻由静止释放，滑块t1时刻经过O点，t2时刻运动到B点停止。下列四个图像的实线部分能反映滑块从A运动B的v-t图像的是（）OBt/s12345（A）（B）（C）（D）OBt/s12345OBt/s12345OBt/s12345ABOOvtt1t2Ot1t2tvtvOt1t2（A）（B）（C）（D）Ovt1t2t超导部件R1限流电阻R2LOIt/s12345B（a）（b）AMCOB—4—三、多项选择题（共16分，每小题4分。每小题有两个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。）17．如图所示，①、②、③是两个等量异种点电荷形成电场中的、位于同一平面内的三个等势线，其中③为直线，①与②、②与③的电势差相等。一重力不计、带负电的粒子进入电场，运动轨迹如图中实线所示。与①、②、③分别交于a、b、c三点，则（）（A）若粒子从a到b电场力做功大小为W1，从b到c电场力做功大小为W2，则W1W2（B）粒子从a到b再到c，电势能不断增加（C）a点的电势比b点的电势高（D）粒子在c点时的加速度为零18．水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ。现对木箱施加一拉力F，使木箱沿地面做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）（A）F一直增大（B）F先减小后增大（C）F的功率先减小后增大（D）F的功率一直减小19．如图所示，质量为m的均匀直角金属杆POQ可绕水平光滑轴O在竖直平面内转动，PO长度为l，OQ长度为3l。现加一垂直纸面向里的匀强磁场B并在金属杆中通以电流I，恰能使OQ边保持水平，则平衡时（）（A）电流从P点流入直角金属杆（B）金属杆POQ的重力矩等于3mgl4（C）杆受到安培力的力矩等于9mgl8（D）电流I大小等于9mg40Bl20．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个上端固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，除电阻R外其余电阻不计，导轨所在平面与一匀强磁场垂直，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为Δl。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）（A）释放瞬间金属棒的加速度为g（B）电阻R中电流最大时，金属棒在A处上方的某个位置（C）金属棒在最低处时弹簧的拉力一定小于2mg（D）从释放到金属棒最后静止的过程中，电阻R上产生的热量为mgΔlmRBAFθ①②③abcOPQ—5—第II卷（共94分）四、填空题（共20分，每小题4分。）本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律按A类题计分。21．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为0.6m/s，t=0时刻波形如图所示。质点P的横坐标为x=0.96m，则质点P起动时向_______方向运动（选填“上”或“下”），t=______s时质点P第二次到达波谷。22A．已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为____________；地球的质量为___________。22B．如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的14光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。23．如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。24．在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。25．飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2）五、实验题（共24分）26．在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用______传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度，得到右图所示的B-d图线。实验中使用的螺线管的内径（直径）为4×10-2m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为_______Wb。（a）abr2r1Ox/m0.24P→vy/cmU/V12（b）0U/VI/A（c）40P/WABSCErAV（a）（b）BtOt1B110987654321Rm1m2B/mTd/cm12345678910123456O—6—h27．如图所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，