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虹口区2014学年第一学期期末


2014 学年虹口区高三上学期期末教学质量监控测试物理试卷
2015.1 本试卷共 11 页,满分 150 分,考试时间 120 分钟。本卷 g 均取 10m/s 。 考生注意: 1.答卷前,考生务必在试卷和答题纸上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写学校、班级、 姓名、学号,并用 2B 铅笔在答题纸上正确涂写学号。 2.第一、二、三大题必须用 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 四、五、六大题必须用黑色钢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 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。 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.关于科学家的贡献,下列描述中正确的是( ) (A)卡文迪什利用扭秤巧妙地测得静电力常量 k 的数值 (B)开普勒根据行星运动的规律,提出了万有引力定律 (C)伽利略通过对斜面实验结论的合理外推,得出了自由落体运动的规律 (D)法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转,发现了电流的磁效应 2.如图所示,一定量的理想气体从状态 a 沿直线变化到状态 b,在 此过程中,其压强( ) (A)逐渐增大 (B)逐渐减小 (C)始终不变 (D)先增大后减小
O
2

V

a b T

3.一质点沿 x 轴做简谐运动,其振动图象如图所示。在 1.5s~2s 的 x/cm 时间内,质点的速度 v、加速度 a 的大小的变化情况是( ) (A)v 变大,a 变大 (B)v 变小,a 变小 0 1 (C)v 变大,a 变小 (D)v 变小,a 变大

t/s
2 3 4

4.如图所示, 水平地面上放着一堆圆木,关于圆木 P 在支 撑点 M、 N 处受力的方向, 下列说法中正确的是 ( ) (A)M 处受到地面的弹力竖直向上 (B)N 处受到其它圆木的弹力竖直向上 (C)M 处受到地面的摩擦力沿 MN 方向 (D)N 处受到其它圆木的摩擦力沿水平方向

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5.2011 年 11 月 3 日, 我国发射的“天宫一号”目标飞行器与发射的“神 舟八号”飞船成功进行了第一次无人交会对接。 假设对接前“天宫一号” 和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的轨道如图所示,虚线 A 代表“天 宫一号”的轨道,虚线 B 代表“神舟八号”的轨道,下列说法中正确的 是( ) (A)“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率均大于 7.9km/s (B)“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率 (C)“天宫一号”的运行周期小于“神舟八号”的运行周期 (D)“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度 6.图示为用“与”门、蜂鸣器等元件组成的简易控制电路。若 蜂鸣器 L 不鸣叫,则电键 S1、S2 所处的状态为( ) (A)S1 断开,S2 闭合 (B)S1、S2 都断开 (C)S1 闭合,S2 断开 (D)S1、S2 都闭合

A B
地球

5V S1 R2 & R1 S2 L

7.以初速度 v0 竖直向上抛出一小球,小球所受空气阻力与速度的大小成正比。下列图像中, 能正确反应小球从抛出到落回原处的速度随时间变化情况的是( )

v

v

v

v

0 (A)

t

0 (B)

t

0 (C)

t

0 (D)

t

8.如图(甲)所示,两个带电量分别为 2q 和-q 的点电荷固定在 x 轴上,相距为 2L。下列图 像中,能正确反映两个电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的是( )
E E E E E

2q 0

-q x 2q 2L 0 L

-q 2L x

2q 0 L

-q 2L x

2q 0 L

-q 2L x

2q 0 L

-q 2L x

图(甲)

(A)

(B)

(C)

( D)

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.某人平伸手掌托起一物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体向上抛出。对此现象分 析正确的是( ) (A)手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态 (B)物体离开手的瞬间,手对物体的作用力竖直向下 (C)物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度 (D)物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
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10.一单摆的摆球质量为 m、摆长为 l,球心离地心为 r。已知地球的质量为 M,引力常量为 G,关于单摆做简谐运动的周期 T 与 r 的关系,下列公式中正确的是( ) (A)T=2πr (C)T=2πl l Gm l Gm (B)T=2πr (D)T=2πl l GM l GM

11.如图所示,水平地面上一个倾角为 θ 的斜面体紧贴竖直墙壁,斜 面体和墙壁之间再放一个质量为 m 的铁球, 各接触面均光滑。 现对铁 球施加水平推力 F 的作用,整个系统始终处于静止状态,下列说法中 正确的是( ) (A)斜面体对铁球施加的弹力一定大于 mg (B)斜面体对铁球施加的弹力可能小于 mg (C)水平推力逐渐增大时,铁球对斜面体施加的弹力一定增大 (D)水平推力逐渐增大时,斜面体对墙壁施加的弹力一定增大 12.如图所示, 质量为 m、 长为 L 的直导线用两根轻质绝缘细线 悬挂于 O、O? ,并处于匀强磁场中。当导线中通以沿 x 正方向 的电流 I,且导线保持静止时,细线与竖直方向的夹角为 θ。则 磁感应强度的方向和大小可能为( ) mg (A)z 正向, tanθ IL mg (C)x 正向, tanθ IL mg (B)y 正向, IL mg (D)沿悬线向上, sinθ IL

z O θ I x y

O′ θ

13.图示为竖直放置、上细下粗、两端封闭的玻璃细管,水银柱将气体分隔成 A、 B 两部分, 初始温度相同。 缓缓加热气体, 使 A、 B 升高相同温度, 系统稳定后, A、 B 两部分气体对液面压力的变化量分别为?FA 和?FB, 压强变化量分别为?pA 和?pB。 则( ) (A)水银柱向下移动了一段距离 (B)水银柱不发生移动 (C)?FA<?FB (D)?pA=?pB

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14.如图(甲)所示,竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成回路,abcd 所围区域内存在垂直纸 面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环。若圆环与桌面间的压 力大于圆环的重力,abcd 区域内磁场的磁感强度随时间变化关系可能是( )
a B d 图(甲) c 0 (A) t 0 (B) t (C) (D) b B B 0 B t 0 B t

15.如图所示, 一块橡皮用细线悬挂于 O 点,现用一支铅笔贴着细线 的左侧水平向右以速度 v 匀速移动, 移动过程中铅笔的高度始终不变。 铅笔移动到图中虚线位置时( ) (A)橡皮的速度竖直向上 (B)橡皮水平方向的速度大小为 vcosθ (C)橡皮竖直方向的速度大小为 vsinθ (D)橡皮的速度可能小于 v 16.图示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t= 0 时刻的波形图。当质点 R 在 t=0 时刻的振动状态 传播到 S 点时,PR 范围内(含 P、R)有一些质点 正向 y 轴负方向运动。关于这些质点平衡位置坐标 的取值范围,正确的是( ) (A)2cm≤x≤4cm (B)2.5cm<x<3.5cm (C)2cm≤x<3cm (D)3cm<x≤4cm

O

θ

y/cm P 2 R 4 6 S 8

0

x/cm

三.多项选择题(共 16 分,每小题 4 分。每小题有二个或三个正确选项。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,一根弹性绳上存在两个波源 S1 和 S2,P 点为两个波源连线的中点。两个波源同时起振发出两个 相向传播的脉冲波,已知两个脉冲波的频率分别为 f1 和 f2(f1<f2) ,振幅分别 A1 和 A2(A1<A2) 。下列说法中正 确的是( ) (A)两列波相遇后,各自独立传播 (B)两列波同时到达 P 点 (C)两列波相遇时,发生干涉现象 (D)两列波相遇过程中,P 点振幅可达(A1+A2)
波2 波1

S1

P

S2

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18.如图所示, R0 和 R2 为两个定值电阻, 电源的电动势为 E, 内电阻为 r,滑动变阻器的最大阻值为 R1,且 R1>(R0+r) 。 现将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端向 a 端滑动, 关于安培表 A1、 E,r A2 示数的变化情况,下列说法中正确的是( ) (A)A1 示数不断减小 (B)A1 示数先减小后增大 (C)A2 示数不断增大 (D)A2 示数先增大后减小 19.如图所示, 一个由绝缘材料做成的曲线环水平放置, OAB 为环的对称轴,A 点位于环内,B 点位于环外。在 A、B 两点 分别固定两个点电荷 QA 和 QB,已知 A 点固定的电荷为正电 荷,一个带正电的小球 P 穿在环上,可沿环无摩擦滑动。给 小球 P 以一定的初始速度,小球恰好沿环匀速率运动,下列 判断中正确的是( ) (A)B 点固定的电荷 QB 一定为正电荷 (B)B 点固定的电荷 QB 一定为负电荷 (C)QA 和 QB 产生的电场,在环上的电场强度处处相等 (D)QA 和 QB 产生的电场,在环上的电势处处相等

a R1 b
A1

P

R2
A2

R0

P

O

A

B

v0 20.如图所示, abcd 为固定的水平光滑矩形金属导 M 轨,导轨间距为 L,左右两端接有定值电阻 R1 和 a d R2,R1=R2=R,整个装置处于竖直向下、磁感应 强度大小为 B 的匀强磁场中。质量为 m、长度为 L L R1 R2 的导体棒 MN 放在导轨上, 棒始终与导轨垂直且接 甲 乙 触良好,不计导轨与棒的电阻。两根相同的轻质弹 b c 簧甲和乙一端固定,另一端同时与棒的中点连接。 N 初始时刻,两根弹簧恰好处于原长状态,棒获得水 平向左的初速度 v0,第一次运动至最右端的过程中 R1 产生的电热为 Q,下列说法中正确的是 ( )

2B2L2v0 (A)初始时刻棒所受安培力的大小为 R B2L2v02 (B)棒第一次回到初始位置的时刻,R2 的电功率为 R 1 (C)棒第一次到达最右端的时刻,两根弹簧具有弹性势能的总量为 mv02-2Q 2 2 (D)从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的电热大于 Q 3

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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.如图所示,质量为 m=0.3kg、边长为 d=10cm 的均质等 O 边三角形导线框 ABC,在 A 处用细线竖直悬挂于长度为 L= A 30cm 的轻杆的左端,轻杆的右端通过弹簧连接在地面上,离 I 杆左端 10cm 处有一固定的转轴 O。现垂直于 ABC 施加一个 -2 水平向里的匀强磁场,磁感应强度 B=10 T。在导线框中通 B C 以逆时针方向、大小为 I=1A 的电流,轻杆处于水平状态, 则此时 AB 边所受安培力的大小为_______N,弹簧对杆的拉力为________N。 22A、22B 选做一题
22(A) .如图所示,光滑水平面上用轻绳连接质量分别为 M 和 m 的两个物体 A 和 B。初始时刻,物体 A 静止,物体 B 以初速 度 v0 水平向右运动,绳子被拉紧时突然断裂,物体 B 的速度变

v0 A B

2 为 v0,则物体 A 的速度变为_________________。根据以上数据_________________求出此 3 过程中系统损失的机械能(选填“能”或“不能”) 。 22.(B) .“嫦娥号”登月飞船贴近月球表面的运动可以看作是匀速圆周运动,则维持飞船 做匀速圆周运动的向心力是_____________。若宇航员测出飞船绕月球运动一周的时间为 T, 则月球的平均密度为_____________。

23.图(甲)所示是利用激光测量转速的原理示意图。图中圆盘可绕固定轴转动,圆盘边缘的 侧面涂有一段很薄的反光材料。当激光照射到反光材料时,接收器可以接收到反光涂层所反射 的激光束,并将光信号转变成电信号,在电脑上显示出如图(乙)所示的图像。

已知图(乙)中每个小方格横向对应的时间为 5.00× 10-3s,则圆盘的转速为_______r/s。若圆盘 半径为 5cm,则反光涂层的长度为___________cm。 (均保留 3 位有效数字)

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24.质量为 2kg 的物体,放在动摩擦因数 μ=0.5 的水平地面上,在水平拉力 F 的作用下,由 静止开始运动,拉力做功 W 和物体位移 s 之间的关系如图所示。物体位移为 0.5m 时加速度的 大小 a=____m/s2;从静止开始到运动 3m 的过程中,拉力的最大功率为______W。 W/J
40 20 s/m 0 1 2 3

F

25.如图所示,两个质量均为 m、带电量均为+q 的小球 A 和 B, O 固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架 OAB 的两个端点上,直角边 的长度为 L,另一端点用光滑铰链固定在 O 点,整个装置可以绕经 过 O 点、 且垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动。 若在竖直 L 平面内施加平行于框架的匀强电场,为使框架静止时 OB 边水平、 OA 边竖直( A 在 O 点的正下方) ,则场强 E 的大小至少为 _________________。若匀强电场的方向竖直向上,场强大小为 E? A 7mg = ,并将 A 球的带电量改为-q,其余条件不变,将系统从图示 q 位置由静止释放,则小球 A 的最大速度为____________。 五.实验题(共 24 分)

L

m,+q

B

m,+q

26.(4 分) 在“研究回路中感应电动势的大小与磁通量变化快慢关系” 的实验中 (见图 (甲) , 1 得到 E- 图线如图(乙)所示。 Δt (1) (多选题)在实验中需保持不变的是( ) (A)挡光片的宽度 (B)小车的释放位置 (C)导轨倾斜的角度 (D)光电门的位置 (2)将螺线管的匝数减少一半后重做该实验,在图(乙)中画出相应的实验图线。 E
光电门 螺线管 磁铁 挡光片

电压传感器

支架

图(甲)

0

图(乙)

1/Δt

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27.(6 分)在“使用 DIS 系统测量一节干电池的电动势和内阻”的实验中。
数据采集器

电 压 传 感 器

U/V
1.50

电流传感器

1.40 1.30 1.20 1.10 1.00

I/A
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

图(乙) 图(甲) (1)滑动变阻器有两个可供选择:变阻器 A(20Ω,3A) ,变阻器 B(500Ω,0.2A) 。 实验中,变阻器选择_______较为合适(选填“A”或“B”)。 (2)图中已经连接部分电路,请将电路补画完整。 (3)根据测量的数据作出 U—I 图像如图(乙)所示,由图像可以得出电池的电动势 E= _________V,内电阻 r=________Ω。 28.(8 分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤 如下: ①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作 G; ②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细线和固定的弹簧秤相连,如图(甲)所 示。在 A 端向右缓缓拉动木板,待弹簧秤读数稳定后,将读数记作 F; ③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①和②;实验数据如下表所示: G/N F/N 1.50 0.31 2.00 0.40 2.50 0.49 3.00 0.61 3.50 0.70 4.00 0.81

④如图(乙)所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板的左端 C 处,细线跨过定滑轮 分别与滑块和重物 P 连接,保持滑块静止,测量重物 P 离地面的高度为 h=40cm; ⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上的 D 点(未与滑轮碰撞) ,测量 C、D 间的距 离为 s=115cm。
弹簧秤 细线 橡皮泥 滑块 木板

A C s D P
h

图(甲)
完成下列作图和填空:
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图(乙)

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0.9 (1)根据表中数据在给定的坐标纸(见答题卡)上 0.8 0.7 作出 F-G 图线。 0.6 ( 2 )由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数 μ = 0.5 0.4 0.3 ___________(保留 2 位有效数字) 。 0.2 (3)滑块的最大速度 vm=________m/s。 (保留 3 位 0.1

F/N

有效数字)

G/N
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5

0

图(丙)

29.(6 分)研究平抛物体运动的实验中,用相机拍出的照片如图所示。图中下方是一把总长 度为 1 米的米尺,O 点是小球的抛出点,A、B、C 是小球平抛轨迹上三个不同时刻的位置, OM 是水平线,MN 是竖直线,OA、OB、OC 连线的延长线与 MN 交点的距离分别为 y1 和 y2。某同学用一把刻度尺在照片上量出米尺的 长度为 10cm, OM=40cm, y1=4.0cm, A、 B、 C 三点在水平方向的间距 x1 = 3.2cm , x2 = 6.4cm。 (1)若小球从 A 到 B 所用的时间为 t,则经 过 B、C 所用的时间为_________。 (2)照片中的 y2=_________cm。 ( 3 ) 小 球 水 平 抛 出 时 的 初 始 速 度 v0 = _________m/s。 六.计算题(共 50 分) 30.(10 分)如图(甲)所示,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积为 S=10-3m2,活塞的质 量为 m=2kg,厚度不计。在 A、B 两处设有限制装置,使活塞只能在 A、B 之间运动,B 下 方汽缸的容积为 1.0× 10-3m3,A、B 之间的容积为 2.0× 10-4m3,外界大气压强 p0=1.0× 105Pa。 开始时活塞停在 B 处,缸内气体的压强为 0.9p0,温度为 27℃,现缓慢加热缸内气体,直至 327℃。求: (1)活塞刚离开 B 处时气体的温度 t2; (2)缸内气体最后的压强; (3)在图(乙)中画出整个过程中的 p-V 图线。

A B V0

1.60 1.40 1.20 1.00

p/× 105Pa

图(甲)

0.80

1.00

1.10

V/× 10-3m3 1.20

图(乙)

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31.(12 分)如图所示,光滑水平地面上有一质量 M P =5kg、 足够长的木板, 以 v0=10m/s 的初速度沿水平地 面向右运动。 在长木板的上方安装一个固定挡板 PQ (挡 板靠近但不接触长木板) ,当长木板的最右端到达挡板 2 v0 Q 1 正下方时,立即将质量 m=1kg 的小铁块贴着挡板的左 侧无初速地放在长木板上, 铁块与长木板之间的动摩擦 因数 μ=0.5。当木板向右运动 s=1m 时,又无初速地贴着挡板在第 1 个小铁块上放置第 2 个 相同的小铁块,以后每当长木板向右运动 s=1m 就在铁块的上方再放置一个相同的小铁块, 直到长木板停止运动(放到木板上的各个铁块始终被挡板挡住而保持静止状态) 。求: (1)第 1 个铁块放上后,木板的加速度; (2)放置第 3 个铁块的瞬间,长木板的速度; (3)长木板上最终叠放了多少个铁块? 32.(14 分) 如图 (甲) 所示, 光滑且足够长的平行金属导轨 MN、 PQ 固定在同一水平面上, 两导轨间的距离 L=1m,定值电阻 R1=6Ω,R2=3Ω,导轨上放一质量为 m=1kg 的金属杆, 杆的电阻 r=2Ω,导轨的电阻不计,整个装置处于磁感应强度为 B=0.8T 的匀强磁场中,磁场 的方向垂直导轨平面向下。现用一拉力 F 沿水平方向拉杆,使金属杆以一定的初速度开始运 动。图(乙)所示为通过 R1 中电流的平方 I12 随时间 t 的变化关系图像,求: (1)5s 末金属杆的速度; (2)写出安培力的大小随时间变化的关系方程; (3)5s 内拉力 F 所做的功。

I12/A2 M R1 P 图(甲) F N R2 Q
0 1 2 3 4 5 0.04

0.02

t/s 图(乙)

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33.(14 分) 当金属的温度升高到一定程度时就会向四周 M 发射电子,这种电子叫热电子,通常情况下,热电子的初 始速度可以忽略不计。如图所示,相距为 L 的两块平行金 属板 M、N 接在输出电压恒为 U 的高压电源 E2 上,M、N E1 之间的电场近似为匀强电场,a、b、c、d 是匀强电场中四 个均匀分布的等势面,K 是与 M 板距离很近的灯丝,电源 E1 给 K 加热从而产生热电子。电源接通后,电流表的示数 稳定为 I,已知电子的质量为 m、电量为 e。求: (1)电子达到 N 板瞬间的速度; (2)电子从灯丝 K 出发达到 N 板所经历的时间; (3)电路稳定的某时刻,M、N 之间运动的热电子的总动能; (4)电路稳定的某时刻,c、d 两个等势面之间具有的电子数。

L

N

K

a
μA

b

c

d

-

高压电源

+

E2

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虹口区 2014 学年度第一学期高三年级物理学科 期终教学质量监控参考答案与评分标准
一.单项选择题(每小题 2 分,共 16 分)

题 号 答 案

1 C

2 A

3 D

4 A

5 B

6 C

7 A

8 C

二.单项选择题(每小题 3 分,共 24 分)

题 号 答 案

9 D

10 B

11 A

12 B

13 C

14 B

15 C

16 C

三.多项选择题(每小题 4 分,共 16 分。错选不得分,漏选得 2 分)

题 号 答 案

17 AB

18 BC

19 BD

20 ACD

四.填空题(每小题 4 分,共 20 分) 21.10-3 ,1.5 23.52.6,3.31 mv0 22(A) . ;能 3M 24.5,20 10 3π 22(B) .月球对飞船的引力; 2 GT 25. 2mg , 2gL 2q

五.实验题(共 24 分) 26. (1)AD(2 分,漏选得 1 分) ; (2)如图所示(2 分) 。
E

0

图(乙)

1/Δt

27. (1)A(2 分) 。 (2)如图(2 分) 。

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数据采集器

电 压 传 感 器

电流传感器

图(甲)

(3)1.48,0.8(2 分,每空 1 分) 。 28. (1)如图所示(3 分)
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

F/N

G/N
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5

图(丙)

(2)0.20(2 分) (3)1.73(3 分) 29. (1)2t(2 分) ; (2)8(2 分) ; (3)4(2 分) 。 六.计算题(共 50 分。 ) 30. (10 分)解答与评分标准: (1)活塞刚离开 B 处时,气体压强 p2= p0+ 气体等容变化,

mg =1.2× 105Pa S

(1 分) (1 分) (1 分)

0.9 p0 p2 ? , 273 ? t1 273 ? t2

代入数据,解出 t2=127℃ (2)设活塞最终移动到 A 处, 理想气体状态方程:

p1V0 p3V3 0.9 p0V0 1.2 p3V0 ? ? ,即 , 273 ? t1 273 ? t3 273 ? t1 273 ? t3
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(2 分)

代入数据,解出 p3=

0.9 ? 600 p0 ? 1.5 p0 =1.5×105Pa 1.2 ? 300

(1 分) (1 分) (3 分)

因为 p3>p2,故活塞最终移动到 A 处的假设成立。 (3)如图。
1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 1.00 1.10 V/× 10-3m3 1.20 p/× 105Pa

图(乙)

31. (12 分)解答与评分标准: (1)牛顿第二定律:-μmg=Ma1 a1=-μmg/M=-1m/s2,方向向左 (2)放置第 2 个铁块瞬间长木板的速度为 v1,
2 2 2 由 2a1s ? v1 ,解出 v1= v0 ? v0 ? 2a1s = 98 m/s

(2 分) (1 分)

(1 分) (1 分) (1 分)

放置第 2 个铁块后,牛顿第二定律:-2μmg=Ma2 a2=-2μmg/M=-2m/s2
2 2 由 2a2 s ? v2 ,解出放置第 3 个铁块瞬间长木板的速度 ? v1

2 v2= v1 ? 2a2 s = 94 m/s

(1 分)

(3)长木板停下来之前,由动能定理得:
2 ∑Wf=0- M v0

1 2

(1 分)

而∑Wf=(-μmgs)+ (-2μmgs) + ??(-nμmgs)=解出 n=9.5, 最终应有 10 个铁块放在长木板上。 (其他解法,请参照评分。 )

(1 ? n)n μmgs 2

(1 分) (2 分) (1 分)

32. (14 分)解答与评分标准: (1)外电阻总电阻 R 外=2Ω 由图像得 5s 末的电流 I1=0.2A,故 I 总=3I1=0.6A, E=I 总· (R 外+r) =0.6× (2+2)V=2.4V 由 E=BLv 得 vt=

(1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

E 2.4 = =3m/s BL 0.8 ?1
虹口区高三物理 本卷共 16 页 第 14 页

(2)图像方程: I12 ? 0.02 ? 0.004t ,得 I1=0.1 2 ? 0.4t A I 总=3I1=0.3 2 ? 0.4t A 安培力 FA=BI 总 L=0.24 2+0.4t N (3)图线与时间轴包围的“面积”为 (0.02 ? 0.04) ? 5 =0.15, 故 5s 内 R1 中产生的焦耳热为 Q1=0.15× 6J=0.9J, 电路中总电热 Q 总= Q1+ Q2+ Qr=6Q1=5.4J

(2 分) (1 分) (1 分)

1 2

(1 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

E0 3 ? 0.02 ? (2 ? 2) = =1.5 2 m/s 0.8 ? 1 BL 1 2 由功能关系 WF+WA=ΔEk 得:WF=ΔEk +Q 总= m(vt2 ? v0 ) +Q 总, 2 1 代入数据得 WF= ?1? (32 ? 1.52 ? 2) ? 5.4 J=7.65J 2
金属杆初始速度 v0= 33. (14 分)解答与评分标准: (1)动能定理: eU ? 解出 vN= 2eU m

1 2 mv N ? 0, 2

(2 分) (1 分)

(2)牛顿定律:e 解出 a ? 由L?

U =ma, L

(1 分) (1 分)

eU mL

2L 1 2 ? at 得:t= 2 a

2L =L eU mL

2m eU

(1 分)

1 (3)根据功能关系,在 M、N 之间运动的热电子的总动能应等于 t 时间内电流做功的 , 2

2m 1 1 即 Ek 总= UIt= UI( L )=IL 2 2 eU

mU 2e

(3 分)

(4)电子从灯丝出发达到 c 所经历的时间

tc ?

2(3L / 5) 2(3L / 5) 6m ? ?L eU a 5eU mL

(1 分)

电子从灯丝出发达到 d 所经历的时间

虹口区高三物理

本卷共 16 页 第 15 页

td ?

2(4 L / 5) 2(4 L / 5) 8m ? ?L eU a 5eU mL
I (td ? tc ) , e
2m 5eU

(1 分)

c、d 两个等势面之间的电子数 n=

(2 分) (1 分)

IL 将时间 td 和 tc 代入,求出:n=(2- 3 ) e

虹口区高三物理

本卷共 16 页 第 16 页


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