2005-2006学年上海市徐汇区高三（下）学习能力诊断物理试卷（4月份）（解析版）

选择题共 11 题

A．下列关于光的说法中正确的是（）
A．在真空中红光的波长比紫光的波长短
B．红光的光子能量比紫光的光子能量小
C．一束红光和一束紫光相遇时能产生干涉现象
D．红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射
难度: 中等查看答案及解析
A．下列关于原子核衰变的说法中正确的是（）
A．衰变时放出的α射线与γ射线都是电磁波
B．衰变时放出的β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
C．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D．原子核的衰变都是自发进行的
难度: 中等查看答案及解析
A．一根张紧的水平弹性长绳上有a、b两点，b点在a点的右方．当一列周期为T的简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向负方向运动．经过时间t后，a、b间的波形如图所示，则t的可能值为（）

A．
B．
C．
D．
难度: 中等查看答案及解析
B．以下关于分子间作用力的说法中，正确的是（）
A．分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力
B．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快
C．压缩气缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力
D．紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力
难度: 中等查看答案及解析
B．如图所示，是一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形，则以下说法中正确的是（）

A．该交流电电压的有效值为100V
B．该交流电的频率是50Hz
C．t=0.01s时，穿过线圈平面的磁通量为零
D．t=0.01s时，线圈平面与磁场方向垂直
难度: 中等查看答案及解析
一个门电路的两个输入端A、B与输出端Z的波形如图所示，则可知该门电路是（）

A．“与”门
B．“或”门
C．“与非”门
D．“或非”门
难度: 中等查看答案及解析
分别测量两个电源的电动势和内电阻，得到它们的U-I关系图线如右图中线1、2所示，再将这两个电源分别对不同外电路供电，若已知外电路没有发生断路或短路，则下列情况中可能发生的是
（）

A．当两个电路的路端电压相等时，电源的总功率P₁=P₂
B．当两个电路的路端电压相等时，外电阻R₁＞R₂
C．当两个电路的总电流相等时，电源输出功率P_出1＜P_出2
D．当两个电路的总电流相等时，电源内部消耗的电功率P_内1＞P_内2
难度: 中等查看答案及解析
如图所示，质量为M、上表面光滑的平板水平安放在A、B两固定支座上．质量为m的小滑块以某一速度从木板的左端滑至右端．能正确反映滑行过程中，B支座所受压力N_B随小滑块运动时间t变化规律的是（）

A．
B．
C．
D．
难度: 中等查看答案及解析
在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，由此可知（）
A．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
B．可能是小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
C．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过
D．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过
难度: 中等查看答案及解析
如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处有另一带电小球B．现给B一个垂直于AB方向的速度v，则下列说法中正确的是（）

A．B球可能做直线运动
B．A球对B球的库仑力可能对B球不做功
C．B球的电势能可能增加
D．B球可能从电势较高处向电势较低处运动
难度: 中等查看答案及解析
图甲所示，在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块，其中物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态，物块B以初速度v向着物块A运动，当物块B与物块A上的弹簧发生相互作用时，两物块保持在一条直线上运动．若分别用实线和虚线表示物块B和物块A的v-t图象，则两物块在相互作用过程中，正确的v-t图象是图中的（）

A．
B．
C．
D．
难度: 中等查看答案及解析

填空题共 5 题

在机械波的传播过程中，媒质的质点并没有沿波的传播方向发生迁移，波向外传播的是________；在单位体积中所包含的波的能量被称为波的能量密度，记为w，其单位为J/m³，而波的强度定义为单位时间沿着传播方向通过单位面积的波的能量，记为I．若波的传播速度为v，则I=________．
难度: 中等查看答案及解析
如图所示，长度都为L=0.8m的两根细绳，一端系着同一个小球A，另一端分别系于两边墙上相同高度的两点，两绳间的夹角为α=120°，现给小球A一垂直于纸面向外的初速度v，使小球垂直于纸面开始做小角度的摆动，若v很小，则小球A第一次回到平衡位置所需时间为________s；该求解过程中用的科学方法是________．

难度: 中等查看答案及解析
一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况．物体的质量为m=4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为________N，该物体所做运动的性质为________．

时刻（s） 1 2 3 4

Vx（m/s） 8 10 12 14 16

Vy（m/s） 3 6 9 12

难度: 中等查看答案及解析
如图所示，匀强电场分布在正方形ABCD区域内，场强方向平行于AB边，M、N分别为AB边和BC边的中点．一个具有初动能E的带电粒子射入电场（沿纸面运动）．如果带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后，恰好从C点离开电场，则带电粒子从C点离开电场时的动能为________；如果带电粒子以相同初动能从N点垂直于BC边方向射入电场，则它离开电场时的动能为________．（带电粒子重力不计）

难度: 中等查看答案及解析
如图1所示，有一边长为L，电阻为R的正方形导线框，以水平向右的速度v匀速穿过宽度为2L的磁场．t=0时刻线框的ab边刚好进入磁场区，该匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．请在答题纸规定的坐标系上如图2画出从0到4L/v时间内，a、b两点间电压随时间t的变化图线．

难度: 中等查看答案及解析

解答题共 10 题

光电管是应用光电效应的原理制成的光电元件．如图所示是光电管的工作电路，则图中电源的______（填a或b）端为正极，该电源的主要作用是______．

难度: 中等查看答案及解析
如图所示器材可用来研究电磁感应现象及到定感应电流方向．
（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路．
（2）将线圈L₁插入L₂中，会上开关．能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是______
A．插入软铁棒 B．拔出线圈L₁ C．使变阻器阻值变大 D．断开开关．
难度: 中等查看答案及解析
某实验小组在研究水果电池的特性时，采用了如图所示实验电路图，其中R为阻值范围0-99999.9Ω的电阻箱，将电键闭合，水果就会发电，实验的部分数据记录在表．

电阻箱R（Ω） 500 1000 1500 2000 2500

电流表示数I（μA） 182 167 153 143 133

（1）根据表中数据，在坐标图中画出该实验的I关系图象；
（2）根据图象确定该水果电池的内阻为______Ω；
（3）图线斜率的物理意义为______．
难度: 中等查看答案及解析
某同学设计并制作了一种温度计，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出（B管的体积与A泡的体积相比可略去不计）．制作过程：将玻璃泡分别置于100℃与0℃的环境温度下，刻录下当时水银面的高度x，再以两次刻录下的刻度间距的为最小刻度，将B管全部画上均匀刻度线，温度计便制作好了．
为检查该装置的可行性与准确性，该同学在某一恒定的大气压下提供不同的环境温度，通过对B管上的温度刻度与当时实际温度进行对比，以确定该温度计的可行性与准确性，测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示：

实际温度t（℃） -27 27 54 81 100

汞柱高x（cm） 25.8 20.4 15 9.6 4.2 0.4

温度刻度t（℃） -31 -4 23 50 77 96

该同学根据表格中提供的信息，进行了以下分析：
（1）由表格中数据可得B管内汞柱高x的变化大小和实际温度T的变化大小的比值恒定，其比值大小为C=______cm/K；
（2）该同学认为上一结果说明该温度计制作时在B管上画上均匀刻度线的方法是正确的．试从理论及实际两方面分析并证明这一制作方法的正确性．
（3）由表格中数据推断此时实际的大气压强值p=______cmHg．
（4）虽然温度计原理上正确，但实际温度却与管上的刻度之间出现了明显偏差，该同学分析出现这一现象的原因可能是由于制作温度计时的大气压p′与此时实际的大气压p不同，p′比p______（填“偏大”或“偏小”）．说明这种温度计受环境大气压影响较大，为此该同学提出了修正方案，请写出修正后的实际温度表达式T_实=______（设已测量出的数据有温度测量值T_测、制作温度计时的大气压p′、测温时的大气压p）．

难度: 中等查看答案及解析
光电计时器是一种用来研究物体运动规律的计时仪器．其结构如图甲所示，光电门中的a、b分别是光电计时器的光信号发射和接收装置．当有物体从a、b间通过时，光电计时器即可即时测得并记录该物体的挡光时间．由于物体经过光电门时间很短，因此可近似看做匀速运动，由此求出物体经过光电门时的速度．
现利用图乙所示的实验装置来测量滑块A与长木板间的动摩擦因数．图中d为安装在滑块A上挡光片的宽度，L是长木板在水平桌面上的投影，h是长木板左端的高度，s是1和2两个光电门之间的距离（与之连接的两个光电计时器没有画出）．实验时，使滑块A从长木板的顶端滑下．
（1）试写出除上述量（d、L、h和s）外还需测量的物理量，并根据这些物理量写出滑块A沿斜面下滑时的加速度的表达式a=______，由此可进一步得到滑块A与长木板间动摩擦因数的表达式μ=______
难度: 中等查看答案及解析
如图所示为儿童娱乐的滑梯示意图，其中AB为斜面滑槽，与水平方向夹角为37°，BC为水平滑槽，与半径为0.2m的圆弧CD相切，ED为地面．已知通常儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数μ=0.5，A点离地面的竖直高度AE为2m，不计空气阻力，求：
（1）儿童由A处静止起滑到B处时的速度大小；
（2）为了儿童在娱乐时能沿CD圆弧下滑一段，而不会从C处平抛飞出，水平滑槽BC至少应有多长？（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
难度: 中等查看答案及解析
如图所示，在倾角为α的光滑斜面上放两个质量分别为m₁和m₂的带电小球A、B（均可视为质点），m₁=2m₂，相距为L．两球同时由静止开始释放时，B球的初始加速度恰好等于零．经过一段时间后，当两球距离为L′时，A、B的加速度大小之比为a₁：a₂=3：2，求L′：L=？
某同学求解如下：
由B球初始加速度恰好等于零，得初始时刻A对B的库仑斥力F=m₂gsinα，当两球距离为L′时，A球的加速度a₁=，B球的加速度a₂=，由a₁：a₂=3：2，得F′=2.5m₂gsinα，再由库仑力公式便可求得L′：L．
问：你同意上述解法吗？若同意，求出最终结果；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果．
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气缸长为L=1m（气缸厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm²的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压强为p=1×10⁵ Pa时，气柱长为L=0.4m．现缓慢拉动活塞，拉力的最大值为F=500N，求：
（1）温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出；
（2）保持拉力的最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？

难度: 中等查看答案及解析
如图1所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为L₁=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5Ω的电阻；质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L₂=4m，棒与导轨垂直并保持良好接触．整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图2甲所示．一开始为保持ab棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F，已知当t=2s时，F恰好为零．求：
（1）当t=2s时，磁感应强度B的大小；
（2）当t=3s时，外力F的大小和方向；
（3）当t=4s时，突然撤去外力F，当金属棒下滑速度达到稳定时，导体棒ab两端的电压为多大；
（4）请在图2乙中画出前4s外力F随时间的变化情况．
难度: 中等查看答案及解析
如图所示为某钢铁厂的钢轨传送装置，斜坡长为L=20m，高为h=2m，斜坡上紧排着一排滚筒，长为l=8m、质量为m=1×10³ kg的钢轨放在滚筒上，钢轨与滚筒间的动摩擦因数为μ=0.3，工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动，滚筒边缘的线速度均为v=4m/s，使钢轨沿斜坡向上移动，并假设关闭电动机的瞬时滚筒立即停止转动，钢轨对滚筒的总压力近似等于钢轨的重．求：
（1）钢轨从坡底（如图示位置）从静止开始运动，直到b端到达坡顶所需的最短时间，
（2）钢轨从坡底（如图示位置）从静止开始运动，直到b端到达坡顶的过程中电动机对钢轨至少做多少功．

难度: 中等查看答案及解析

电阻箱R（Ω）	500	1000	1500	2000	2500
电流表示数I（μA）	182	167	153	143	133

实际温度t（℃）	-27		27	54	81	100
汞柱高x（cm）	25.8	20.4	15	9.6	4.2	0.4
温度刻度t（℃）	-31	-4	23	50	77	96

时刻（s）		1	2	3	4
Vx（m/s）	8	10	12	14	16
Vy（m/s）		3	6	9	12