上海市位育中学2014-2015学年下学期高二（下）期中物理试卷（解析版）

2014-2015学年上海市位育中学高二（下）期中物理试卷
　
一、单项选择题（共18分，每小题2分，每小题只有一个正确选项）
1．（2分）（2013?上海模拟）恒星的寿命取决于它的（　　）
A．质量 B．体积 C．温度 D．亮度
2．（2分）（2015?黄浦区二模）天然放射性元素衰变时放出的β射线是（　　）
A．电子流 B．光子流 C．中子流 D．质子流
3．（2分）（2013秋?浦东新区期末）做匀变速直线运动的物体，在2s内，速度从3m/s增大到5m/s，方向不变．在这过程中，物体的加速度大小为（　　）
A．1m/s2 B．2m/s2 C．4m/s2 D．5m/s2
4．（2分）（2013秋?青浦区校级期末）下列图象中能反映质点做匀加速直线运动规律的是图（　　）
A． B． C． D．
5．（2分）（2015春?上海校级期中）卢瑟福预言：在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子（即中子）存在．他的主要依据是（　　）
A．核外电子数与核内质子数相等
B．核电荷数与核外电子数相等
C．核的质量大于核内质子的质量
D．核电荷数在数值上约是质量数的一半
6．（2分）（2015春?上海校级期中）质量为m的物体A在地球表面受到地球的万有引力大小为F，质量为2m的物体B离地面高度等于地球半径，物体B受到地球的万有引力大小为（　　）
A．2F B．F C． D．
7．（2分）（2015春?上海校级期中）如图，两端开口、粗细均匀的U形管竖直放置，用两段水银柱封闭一段气体．能使气柱变长的措施是（　　）
A．增大外界气压 B．减小外界气压
C．在U形管的左管滴入水银 D．在U形管的右管滴入水银
8．（2分）（2013秋?浦东新区期末）如图，一物体通过细绳悬挂于O点，用作用于A点的水平外力F1缓慢拉动细绳在θ角逐渐增大的过程中，外力F1和细绳OA的拉力F2的变化规律是（　　）
A．F1和F2都变小 B．F1和F2都变大
C．F1变小F2变大 D．F1变大，F2变小
9．（2分）（2015春?上海校级期中）如图，小球通过弹簧悬挂于天花板上，平衡时，小球停在O点．P点位于O点正下方，OP=5cm．将小球拉至P点并由静止释放，小球在竖直方向上做以O点为对称中心的机械振动，完成10次全振动的时间为10s，则小球的振动周期T和振幅A分别为（　　）
A．T=1s，A=5cm B．T=1s，A=10cm C．T=10s，A=5cm D．T=10s，A=10cm
　
二、单项选择题（共18分，每小题3分，每小题只有一个正确选项）
10．（3分）（2013秋?浦东新区期末）如图，一小球通过细绳悬挂于车厢顶上，车厢在水平轨道上做直线运动，小球相对车厢静止，细绳与竖直方向夹角为α，则车厢的加速度（　　）
A．a=gtanα，方向水平向右 B．a=gtanα，方向水平向左
C．a=gsinα，方向水平向右 D．a=gsinα，方向水平向左
11．（3分）（2015春?上海校级期中）如图，电源电压和A、B两灯的电阻均不变．若滑动变阻器R的滑片向左移动，则（　　）
A．A、B两灯均变亮 B．A、B两灯均变暗
C．A灯变亮，B灯变暗 D．A灯变暗，B灯变亮
12．（3分）（2015春?上海校级期中）如图，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合电键后，不能使灵敏电流计指针偏转的措施是（　　）
A．把原线圈从副线圈中拔出 B．断开电键
C．保持电路中的电流恒定 D．改变滑动变阻器的阻值
13．（3分）（2015春?上海校级期中）如图，在两根平行直导线中，通以相反的电流I1和I2，且I1＞I2，设两导线所受磁场力的大小分别为F1和F2，则两导线（　　）
A．相互吸引，且F1＞F2 B．相互排斥，且F1＞F2
C．相互吸引，且F1=F2 D．相互排斥，且F1=F2
14．（3分）（2015春?上海校级期中）在光滑水平面上，质量分布为mA和mB的物体A和B在相同的水平恒力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经过相同的时间，恒力对A和B两物体所做的功分别为WA和WB，若mA=2mB，则（　　）
A．WA=WB B．WA=2WB C．WA= D．WA=
15．（3分）（2014?浦东新区一模）如图，质量相等的两小球A和B，A球自由下落，B球从同一高度沿光滑斜面由静止开始下滑．当它们运动到同一水平面时，速度大小分别为vA和vB，重力的功率分别为PA和PB，则（　　）
A．vA=vB，PA=PB B．vA=vB，PA＞PB C．vA＞vB，PA＞PB D．vA＞vB，PA=PB
　
三、填空题（共24分，每小题4分）
16．（4分）（2015春?浦东新区期末）在标准大气压下，水的沸点是100℃，用热力学温标可表示为　　　　　　K．当水的温度从沸点下降到0℃时，温度下降了　　　　　　K．
17．（4分）（2013秋?浦东新区期末）质量为2kg的物体在几个共点力的作用下处于平衡状态． 若撤去一个大小为8N、方向水平向右的力，则该物体的加速度大小为　　　　　　m/s2，方向　　　　　　．
18．（4分）（2013秋?黄浦区校级期末）如图，虚线框内为门电路，L为灯泡，R为变阻器，R'为光敏电阻．当光照射R′时，其阻值远小于R，当R'不受光照时，其阻值远大于R．小灯泡发光时，门电路输出的是　　　　　　（选填“高电压”或“低电压”）．为使R'在光照时，小灯泡L不发光，没有光照时，L发光，该门电路应是　　　　　　门．
19．（4分）（2013春?静安区期中）如图，边长为l的正方形金属线框，以一定的速度进入磁感应强度为B的匀强磁场，线框平面始终与磁场方向垂直．当线框恰好有一半进入磁场时，穿过该线框的磁通量为　　　　　　，产生的感应电流方向为　　　　　　（选填“顺时针”或“逆时针”）．
20．（4分）（2015春?上海校级期中）如图，为一列沿x轴传播的横波在某时刻的波形图，此时，质点b的速度方向为y轴正向，则该波沿x轴　　　　　　（选填“正”或“负”）向传播．若波的频率为20Hz，则该波的波速为　　　　　　m/s．
21．（4分）（2014秋?上海校级期末）如图（a），一个小球在固定的轨道AB上往复运动，其位移﹣时间（x﹣t）图象如图（b）所示．则轨道AB的长度为　　　　　　m，小球在t=0到t=6s内的平均速度大小为　　　　　　m/s．
　
四．综合应用题（共40分）
22．（4分）（2015春?上海校级期中）作图
（1）如图1，小球静止于竖直挡板和斜面间，所有接触面均光滑．把小球的受力示意图补充完整．
（2）一电场的电场线分布如图2所示，电场中有一带负电的检验电荷q．画出：
①A点的电场强度方向；
②q受到的电场力方向．
23．（9分）（2015春?上海校级期中）如图为“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验装置图．
（1）图中，实验器材A是　　　　　　．
（2）一同学在两次实验中测得不同的（p、V）数据，发现p和V的乘积明显不同．若此同学的实验操作均正确，则造成此结果的可能原因是：　　　　　　；　　　　　　．
（3）为了保持注射器内气体的温度不变，实验中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封闭有气体的部分；　　　　　　．
（4）大气压强为p0，注射器内气体的初始体积为10cm3．实验过程中，注射器内气体体积在4cm3至20cm3的范围内变化，注射器内部与外界压强差的最大值为　　　　　　p0．
24．（7分）（2015春?上海校级期中）如图，水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场，电场强度大小E=2×106N/C．A板上有一小孔，D为小孔正上方h=32mm处的一点．一带负电的油滴在重力G=3.2×10﹣12N作用下，由D点开始做自由落体运动．当油滴进入电场后，恰好做匀速直线运动．求：（g取10m/s2）
（1）油滴刚进入电场时的速度大小；
（2）油滴所带的电荷量．
（3）在图中标出电场的方向．
25．（8分）（2015春?上海校级期中）如图所示电路中，电阻R1=5Ω，R2=14Ω，R3是总电阻为20Ω的滑动变阻器，滑动片位于中点．电压表和电流表均为理想电表，稳压电源的电压U=12V．
（1）断开电键S，求电流表的示数和电阻R1的功率；
（2）闭合电键S，求电压表的示数．要使R1的功率变为5W，求滑动变阻器R3接入电路的阻值R3′．
26．（12分）（2015春?上海校级期中）如图（a），AB为光滑水平面，BC为倾角α=30°的光滑固定斜面，两者在B处平滑连接．质量m=1.6kg的物体，受到与水平方向成θ=37°斜向上拉力F的作用，从A点开始运动，到B点时撤去F，物体冲上光滑斜面．物体在运动过程中的v﹣t图象如图（b）所示．求：
（1）AB段的长度；
（2）拉力F的大小；
（3）物体冲上斜面的最大距离；
（4）若仅改变拉力F的大小，使物体从A出发，沿AB运动，且能越过D点．已知BD=AB，求拉力F．
　

2014-2015学年上海市位育中学高二（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
　
一、单项选择题（共18分，每小题2分，每小题只有一个正确选项）
1．（2分）（2013?上海模拟）恒星的寿命取决于它的（　　）
A．质量 B．体积 C．温度 D．亮度
【考点】恒星的演化．
【分析】恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短．
【解答】解：恒星的寿命取决于恒星的质量，恒星的质量越大说明寿命越短．是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧．
故选：A．
【点评】本题考查学生对恒星的理解，这要求在平时的学习中要对积累相关的知识，做到处处留心．
　
2．（2分）（2015?黄浦区二模）天然放射性元素衰变时放出的β射线是（　　）
A．电子流 B．光子流 C．中子流 D．质子流
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．
【分析】天然放射性元素衰变时能够放出的三种射线是α、β、γ．α射线是氦核流，β射线是电子流，γ是光子流，是一种电磁波．
【解答】解：天然放射性元素衰变时放出的β射线是电子流，故A正确，BCD错误．
故选：A．
【点评】本题考查了天然放射性元素衰变时能够放出的三种射线的组成，同时注意它们之间的区别．
　
3．（2分）（2013秋?浦东新区期末）做匀变速直线运动的物体，在2s内，速度从3m/s增大到5m/s，方向不变．在这过程中，物体的加速度大小为（　　）
A．1m/s2 B．2m/s2 C．4m/s2 D．5m/s2
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】已知初末速度和时间，结合加速度的定义式求出物体的加速度大小．
【解答】解：物体的加速度为：a=．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式，并能灵活运用．
　
4．（2分）（2013秋?青浦区校级期末）下列图象中能反映质点做匀加速直线运动规律的是图（　　）
A． B． C． D．
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】匀加速直线运动的特点是加速度不变，速度均匀增大，根据位移图象的斜率等于速度、速度图象的斜率等于加速度进行判断．
【解答】解：A、此图是位移图象，其斜率等于速度，斜率不变，物体的速度不变，说明物体沿正方向做匀速直线运动．故A错误．
B、此图是位移图象，其斜率等于速度，斜率为零，物体的速度为零，说明物体静止．故B错误．
C、速度图线的斜率不变，物体的加速度不变，速度均匀增大，说明物体做匀加速直线运动．故C正确．
D、速度图线的斜率为零，物体的加速度为零，速度不变，说明物体做匀速直线运动．故D错误．
故选：C．
【点评】速度图象倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动．根据图象的形状要能确定物体的运动性质．
　
5．（2分）（2015春?上海校级期中）卢瑟福预言：在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子（即中子）存在．他的主要依据是（　　）
A．核外电子数与核内质子数相等
B．核电荷数与核外电子数相等
C．核的质量大于核内质子的质量
D．核电荷数在数值上约是质量数的一半
【考点】原子的核式结构．
【分析】核电荷数在数值上只有质量数的一半或还少些，说明在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子（即中子）存在．
【解答】解：在原子核内，除了质子外，还可能有质量与质子相等的中性粒子（即中子），他的主要依据是核电荷数在数值上只有质量数的一半或还少些，故D正确．
故选：D．
【点评】本题考查了原子的核式结构，重点掌握卢瑟福核式结构，难度不大，属于基础题．
　
6．（2分）（2015春?上海校级期中）质量为m的物体A在地球表面受到地球的万有引力大小为F，质量为2m的物体B离地面高度等于地球半径，物体B受到地球的万有引力大小为（　　）
A．2F B．F C． D．
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】物体受到的万有引力由万有引力定律列式，分析万有引力公式与距离的关系，进行比较即可得到答案．
【解答】解：设地球质量为M，半径为R．
物体A在地球表面时，有：F=G
质量为2m的物体B离地面高度等于地球半径处，有：F′=G
解得：F′=
故选：C
【点评】本题是万有引力定律应用问题，要注意万有引力定律表达式里的r为物体到地球中心的距离．能够应用控制变量法研究问题．
　
7．（2分）（2015春?上海校级期中）如图，两端开口、粗细均匀的U形管竖直放置，用两段水银柱封闭一段气体．能使气柱变长的措施是（　　）
A．增大外界气压 B．减小外界气压
C．在U形管的左管滴入水银 D．在U形管的右管滴入水银
【考点】封闭气体压强．
【分析】根据理想气体的状态方程=恒量，可判知气柱变长是使其体积增大，该题中的气体温度不变，通过判断气体压强的变化，即可得知正确的措施．
【解答】解：使气柱变长，即为是被封闭的气体的体积增大，由=恒量可知，在温度不变的情况下，减小气体的压强，可以使气柱变长．设右端气柱上方的水银柱的高度为h．
A、若增大外界气压，由P=P0+Ph可知，被封闭气体的压强增大，气体的体积减小，气柱长度变短，选项A错误．
B、若减小外界气压，由P=P0+Ph可知，被封闭气体的压强减小，气体的体积增大，气柱长度变长，选项B正确．
C、若在U形管的左管滴入水银，右端气柱上方的水银柱的高度不发生变化，被封闭气体的压强不变，气柱长度不变，选项C错误．
D、若在U形管的右管滴入水银，由P=P0+Ph可知，被封闭气体的压强增大，气体的体积减小，气柱长度变短，选项D错误．
故选：B
【点评】该题考查到了被封闭气体的压强的分析，确定被封闭的气体的压强常用的方法有：
（1）液体封闭的气体的压强：
①平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强．对液柱进行受力分析，当物体平衡时：利用F合=0，求p气 注意：Ⅰ、正确选取研究对象；Ⅱ、正确受力分析，别漏画大气压力．
②取等压面法：根据同种不间断液体在同一水平面压强相等的“连通器原理”，选取恰当的等压面，列压强平衡方程求气体的压强．选取等压面时要注意，等压面下一定要是同种液体，否则就没有压强相等的关系．
（2）固体（活塞或气缸）封闭的气体的压强：
由于该固体必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程，来找出气体压强与其它各力的关系．
（3）加速运动系统中封闭气体压强的确定：
常从两处入手：一对气体，考虑用气体定律确定，二是选与气体接触的液柱或活塞等为研究对象，受力分析，利用牛顿第二定律解出．具体问题中常把二者结合起来，建立方程组联立求解．
　
8．（2分）（2013秋?浦东新区期末）如图，一物体通过细绳悬挂于O点，用作用于A点的水平外力F1缓慢拉动细绳在θ角逐渐增大的过程中，外力F1和细绳OA的拉力F2的变化规律是（　　）
A．F1和F2都变小 B．F1和F2都变大
C．F1变小F2变大 D．F1变大，F2变小
【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
【分析】在A点用水平力F1缓慢拉动重物，在θ角逐渐增大的过程中，抓住合力为零，分别求出两个拉力的大小，从而判断其变化．
【解答】解：A点的受力如图，根据共点力平衡得：
F2=
F1=mgtanθ．
θ增大，则F1增大，F2增大；
故选：B．
【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．本题也可以通过作图法分析，抓住两个拉力的合力大小方向不变，拉力F1的方向不变，根据平行四边形定则判断两个拉力的变化．
　
9．（2分）（2015春?上海校级期中）如图，小球通过弹簧悬挂于天花板上，平衡时，小球停在O点．P点位于O点正下方，OP=5cm．将小球拉至P点并由静止释放，小球在竖直方向上做以O点为对称中心的机械振动，完成10次全振动的时间为10s，则小球的振动周期T和振幅A分别为（　　）
A．T=1s，A=5cm B．T=1s，A=10cm C．T=10s，A=5cm D．T=10s，A=10cm
【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．
【分析】振动周期T是完成一次全振动的时间．振幅是振子离开平衡位置的最大距离．根据周期和振幅的概念分析．
【解答】解：据题，将小球拉至P点并由静止释放，则小球离开平衡位置O的最大距离，即振幅 A=0P=5cm．
小球完成10次全振动的时间为10s，则完成1次全振动的时间为1s，即周期为1s．
故选：A
【点评】解决本题的关键要掌握振幅和周期的定义，知道O是平衡位置，OP等于振幅．基础题目．
　
二、单项选择题（共18分，每小题3分，每小题只有一个正确选项）
10．（3分）（2013秋?浦东新区期末）如图，一小球通过细绳悬挂于车厢顶上，车厢在水平轨道上做直线运动，小球相对车厢静止，细绳与竖直方向夹角为α，则车厢的加速度（　　）
A．a=gtanα，方向水平向右 B．a=gtanα，方向水平向左
C．a=gsinα，方向水平向右 D．a=gsinα，方向水平向左
【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
【分析】小球和车厢具有相同的加速度，隔离对小球分析，通过牛顿第二定律求出小球的加速度大小和方向，从而得出车厢的加速度．
【解答】解：隔离对小球分析，如图所示，
根据牛顿第二定律得，小球的加速度a=．
车厢的加速度与小球的加速度相同，方向水平向右．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
【点评】解决本题的关键知道小球和车厢具有相同的加速度，结合牛顿第二定律求解，掌握整体法和隔离法的运用．
　
11．（3分）（2015春?上海校级期中）如图，电源电压和A、B两灯的电阻均不变．若滑动变阻器R的滑片向左移动，则（　　）
A．A、B两灯均变亮 B．A、B两灯均变暗
C．A灯变亮，B灯变暗 D．A灯变暗，B灯变亮
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【分析】由图可知滑动变阻器灯泡A并联再与B串联；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化；由欧姆定律可知电路中电流的变化及电压表示数的变化．
【解答】解：滑动变阻器R的滑片向左移动，电阻减小，滑动变阻器灯泡A并联的总阻值减小，且电路的总阻值减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流变大，故B灯变亮，由U=E﹣Ir可知，路端电压降低，故A灯的电压U′=U﹣UB将会降低，故A灯变暗．
故选：D
【点评】本题关键在于理解电压表的作用，当电压表的并联部分不容易确定时，可以以电压表与电路的两个节点将电路分成两部分，电压表测量部分为不含电源的那部分电路．
　
12．（3分）（2015春?上海校级期中）如图，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合电键后，不能使灵敏电流计指针偏转的措施是（　　）
A．把原线圈从副线圈中拔出 B．断开电键
C．保持电路中的电流恒定 D．改变滑动变阻器的阻值
【考点】感应电流的产生条件．
【分析】穿过闭合回路的磁通量发生变化，产生感应电流；穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流；根据图示与题意分析答题．
【解答】解：A、把原线圈从副线圈中拔出，通过螺线管的磁通量减小，从而产生感应电流，导致电流计指针偏转，故A正确；
B、当断开电键，通过螺线管的磁通量减小，从而产生感应电流，导致电流计指针偏转，故B正确；
C、保持电路中的电流恒定，穿过螺线管的磁通量不变，不产生感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，故C错误；
D、当改变滑动变阻器的阻值，穿过闭合回路的磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，故D正确；
本题选择不偏转的，故选：C．
【点评】本题考查了判断磁通量是否变化、判断电流计指针是否偏转，分析清楚题意与图示情景、知道感应电流产生的条件即可正确解题．
　
13．（3分）（2015春?上海校级期中）如图，在两根平行直导线中，通以相反的电流I1和I2，且I1＞I2，设两导线所受磁场力的大小分别为F1和F2，则两导线（　　）
A．相互吸引，且F1＞F2 B．相互排斥，且F1＞F2
C．相互吸引，且F1=F2 D．相互排斥，且F1=F2
【考点】平行通电直导线间的作用．
【分析】物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的，一通电导线在另一导线电流的磁场中，会受到安培力作用，由安培定则判断出电流的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力方向．
【解答】解：A、通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故AB错误；
C、由右手螺旋定则可知：I1在I2处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，I2所所受安培力向左；由右手螺旋定则可知：I2在I1处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，I1所所受安培力向右；则两导线相互远离；故C错误，D正确；
故选：D．
【点评】通电导线处于磁场中要受到安培力作用，可得：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥．可作为结论让学生记住．
　
14．（3分）（2015春?上海校级期中）在光滑水平面上，质量分布为mA和mB的物体A和B在相同的水平恒力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经过相同的时间，恒力对A和B两物体所做的功分别为WA和WB，若mA=2mB，则（　　）
A．WA=WB B．WA=2WB C．WA= D．WA=
【考点】动能定理．
【分析】根据动量定理判断速度关系，由动能定理求功的大小关系．
【解答】解：由动量定理得：Ft=mV，mA=2mB，所以VA=0.5VB，由动能定理得：W=，所以WA=0.5WB．
故选：C
【点评】本题是动能定理和动量定理的联合应用，题目不难．
　
15．（3分）（2014?浦东新区一模）如图，质量相等的两小球A和B，A球自由下落，B球从同一高度沿光滑斜面由静止开始下滑．当它们运动到同一水平面时，速度大小分别为vA和vB，重力的功率分别为PA和PB，则（　　）
A．vA=vB，PA=PB B．vA=vB，PA＞PB C．vA＞vB，PA＞PB D．vA＞vB，PA=PB
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】质量相同的两物体处于同一高度，B 沿固定在地面上的光滑斜面下滑，而A 自由下落，到达同一水平面．重力势能全转变为动能，重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积．
【解答】解：AB在下落过程中，只有重力做功，因下降高度相同，重力做功全部转化为动能，故vA=vB，
A的速度竖直向下，B的速度沿斜面向下，由P=mgvsinθ可知，PA＞PB，故B正确
故选：B
【点评】重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．
　
三、填空题（共24分，每小题4分）
16．（4分）（2015春?浦东新区期末）在标准大气压下，水的沸点是100℃，用热力学温标可表示为　373　K．当水的温度从沸点下降到0℃时，温度下降了　100　K．
【考点】温度是分子平均动能的标志．
【分析】本题考查了摄氏温标与热力学温标间的关系，摄氏温标与热力学温标的温差是相同的．
【解答】解：摄氏温度的0℃与热力学温度的273K相同，但它们的温差是相等的，即摄氏温标与热力学温标的温差是相同的．
在标准大气压下，水的沸点是100℃，用热力学温标可表示为T=273+100=373K．当水的温度从沸点下降到0℃时，温度下降了100℃，即下降100K．
故答案为．373，100．
【点评】摄氏温标与热力学温标是两种不同的温标，知道两种温标的标度方法，是解题的关键．
　
17．（4分）（2013秋?浦东新区期末）质量为2kg的物体在几个共点力的作用下处于平衡状态． 若撤去一个大小为8N、方向水平向右的力，则该物体的加速度大小为　4　m/s2，方向　水平向左　．
【考点】牛顿第二定律．
【分析】物体受多个力的作用平衡时，其中任何一个力与其它力的合力大小相等，方向相反，所以撤去8N的力后，其它力的合力大小就是8N，再由牛顿第二定律求解即可．
【解答】解：由共点力平衡的条件知，撤去大小为8N的力后，其它力的合力的大小就是8N，方向与8N的力的方向相反，即水平向左，由牛顿第二定律得：，方向水平向左
故答案为：4，水平向左
【点评】本题就是利用共点力平衡的特点，其中任何一个力与其它力的合力大小相等，方向相反，应用这个特点，很容易就可以解出．
　
18．（4分）（2013秋?黄浦区校级期末）如图，虚线框内为门电路，L为灯泡，R为变阻器，R'为光敏电阻．当光照射R′时，其阻值远小于R，当R'不受光照时，其阻值远大于R．小灯泡发光时，门电路输出的是　高电压　（选填“高电压”或“低电压”）．为使R'在光照时，小灯泡L不发光，没有光照时，L发光，该门电路应是　非　门．
【考点】简单的逻辑电路；常见传感器的工作原理．
【分析】小灯泡亮时输出为高电压，而此时R'不受光照时，其阻值远大于R．输入为低电压，可知该门电路为非门电路．
【解答】解：根据题意，R′为光敏电阻，光照时电阻很小，分压较小，门电路输入为高，小灯L不亮，不受光照时，电阻很大，分压较大，门电路输入为低，小灯L亮，知输出为高电压，故为非逻辑关系，非门电路；
故答案为：高电压，非；
【点评】考查了基本逻辑关系、基本逻辑门电路及其功能．
　
19．（4分）（2013春?静安区期中）如图，边长为l的正方形金属线框，以一定的速度进入磁感应强度为B的匀强磁场，线框平面始终与磁场方向垂直．当线框恰好有一半进入磁场时，穿过该线框的磁通量为　　，产生的感应电流方向为　逆时针　（选填“顺时针”或“逆时针”）．
【考点】右手定则；磁通量．
【分析】利用磁通量的公式即可求通过线圈的磁通量，磁通量的变化量是末态的磁通量减去初态的磁通量．并根据楞次定律来确定感应电流的方向．
【解答】解：磁通量公式Φ=BS，线框一半在磁场外，此时穿过该线框的磁通量大小为Bl2，
根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量变大，则感应电流的磁场方向垂直纸面向外，所以感应电流的方向为逆时针．
故答案为：Bl2，逆时针；
【点评】本题考查了磁通量的公式，题目比较简单，注意磁通量有正负之分，但是个标量．同时考查楞次定律应用，当然还可以使用左手定则．
　
20．（4分）（2015春?上海校级期中）如图，为一列沿x轴传播的横波在某时刻的波形图，此时，质点b的速度方向为y轴正向，则该波沿x轴　负　（选填“正”或“负”）向传播．若波的频率为20Hz，则该波的波速为　80　m/s．
【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．
【分析】根据波形平移法分析波的传播方向．读出波长，由公式v=λf求波速．
【解答】解：质点b的速度方向为y轴正向，波形向左平移，则该波沿x轴负向传播．
由图知，该波的波长 λ=4m
则波速为 v=λf=4×20=80m/s
故答案为：负，80．
【点评】解决本题的关键知道振动和波动的关系，熟练运用波形平移法判断波的传播方向，也可以根据“上下坡”法判断．
　
21．（4分）（2014秋?上海校级期末）如图（a），一个小球在固定的轨道AB上往复运动，其位移﹣时间（x﹣t）图象如图（b）所示．则轨道AB的长度为　0.6　m，小球在t=0到t=6s内的平均速度大小为　0.1　m/s．
【考点】平均速度．
【分析】根据x﹣t图象分析小球的运动情形，由于小球在轨道AB上往复运动，故AB的长度等于正向的最大位移．根据图象判断前6s内的位移，再根据平均速度的定义计算前6s内的平均速度大小．
【解答】解：根据位移﹣时间（x﹣t）图象可知，小球在0﹣2s向正方向运动，最大位移为0.6m，2s﹣4s向反方向运动，位移大小也为0.6m，4s﹣6s又向正方向运动，位移为，故轨道AB的长度为：L=0.6m，小球在0﹣6s内的位移为：x=0.6m，根据平均速度的定义t=0到t=6s内的平均速度大小为：．
故答案为：0.6，0.1．
【点评】本题要求能够从x﹣t图象中分析出物体运动的情形，根据物体的运动情况，判断轨道的长度，根据平均速度的定义式计算平均速度．
　
四．综合应用题（共40分）
22．（4分）（2015春?上海校级期中）作图
（1）如图1，小球静止于竖直挡板和斜面间，所有接触面均光滑．把小球的受力示意图补充完整．
（2）一电场的电场线分布如图2所示，电场中有一带负电的检验电荷q．画出：
①A点的电场强度方向；
②q受到的电场力方向．
【考点】电势差与电场强度的关系；物体的弹性和弹力．
【分析】（1）对小球进行受力分析，抓住弹力的方向与接触面垂直，画出受力分析图．
（2）①电场线的切线方向表示电场强度的方向．
②负电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反．
【解答】解：（1）小球受到重力、挡板的作用力与斜面的支持力，挡板对小球的弹力垂直于挡板指向小球，斜面对小球的弹力垂直斜面指向小球，
作出小球受力分析图，如图所示：
（2）①电场线的切线方向表示电场强度的方向，则A点的电场强度方向如图所示．
②负电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反，q受到的电场力方向如图所示．
答：如图所示
【点评】解决本题的关键是掌握电场线的物理意义，知道负电荷的电场力与电场强度是相反的．
　
23．（9分）（2015春?上海校级期中）如图为“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验装置图．
（1）图中，实验器材A是　压强传感器　．
（2）一同学在两次实验中测得不同的（p、V）数据，发现p和V的乘积明显不同．若此同学的实验操作均正确，则造成此结果的可能原因是：　环境的温度不同　；　注射器内气体的质量不同　．
（3）为了保持注射器内气体的温度不变，实验中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封闭有气体的部分；　推拉活塞要缓慢　．
（4）大气压强为p0，注射器内气体的初始体积为10cm3．实验过程中，注射器内气体体积在4cm3至20cm3的范围内变化，注射器内部与外界压强差的最大值为　1.5　p0．
【考点】气体的等容变化和等压变化．
【分析】（1）用DIS研究在温度不变时，研究一定质量的气体压强与体积的关系时，压强由压强传感器A测量，体积由注射器上的刻度读出．
（2）根据气态方程分析实验误差的原因．
（3）本实验的条件是：温度不变、气体质量一定，所以要在等温条件下操作，注射器密封性要好，推拉活塞要缓慢．
（4）根据玻意耳定律：p1V1=p2V2，求解气体体积最大和最小时注射器气体的压强，再求解内外压强差的最大值．
【解答】解：（1）本实验需要测量气体的体积和压强，体积由注射器的刻度直接读出，而实验器材A是压强传感器，可测出压强．
（2）根据理想气体状态方程知，p和V的乘积明显不同，可能是由于环境温度不同，导致气体的温度T不同造成的，也可能是由于注射器内气体的质量不同造成的．
（3）为了保持注射器内气体的温度不变，推拉活塞要缓慢．
（4）以注射器内气体为研究对象：
初始时：p1=p0，V1=10cm3；
体积最小时：p2=？，V2=4cm3；
体积最大时：p3=？，V3=20cm3；
根据玻意耳定律得：p1V1=p2V2=p3V3，
则得：p2===2.5p0；p3===0.5p0．
所以注射器内部与外界压强差的最大值为△p=p2﹣p0=1.5p0
故答案为：
（1）压强传感器；
（2）环境的温度不同，注射器内气体的质量不同；
（3）推拉活塞要缓慢；
（4）1.5．
【点评】本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一定，这是该实验能否成功的关键．
　
24．（7分）（2015春?上海校级期中）如图，水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场，电场强度大小E=2×106N/C．A板上有一小孔，D为小孔正上方h=32mm处的一点．一带负电的油滴在重力G=3.2×10﹣12N作用下，由D点开始做自由落体运动．当油滴进入电场后，恰好做匀速直线运动．求：（g取10m/s2）
（1）油滴刚进入电场时的速度大小；
（2）油滴所带的电荷量．
（3）在图中标出电场的方向．
【考点】带电粒子在混合场中的运动．
【分析】（1）油滴进入电场前做自由落体运动，根据机械能守恒定律求解刚进入电场时的速度大小v．
（2）油滴进入电场时做匀速直线运动，电场力与重力平衡，根据平衡条件列方程，求解电荷量q．
（3）根据受力分析，结合平衡条件，即可求解．
【解答】解：（1）油滴做自由落体运动的过程，根据机械能守恒得：
mgh=mv2；
得：v===0.8m/s
（2）在电场中，油滴做匀速直线运动，则有：
qE=G
得：q===1.6×10﹣18C
（3）根据受力分析，结合平衡条件，则有电场方向竖直向下，如下图所示．
答：（1）油滴刚进入电场时的速度大小=0.8m/s；（2）油滴所带的电荷量1.6×10﹣18C；（3）在图中标出电场的方向如上图所示．
【点评】本题是带电粒子在重力场和复合场中运动的类型，掌握自由落体运动的规律和平衡条件，就能轻松求解．
　
25．（8分）（2015春?上海校级期中）如图所示电路中，电阻R1=5Ω，R2=14Ω，R3是总电阻为20Ω的滑动变阻器，滑动片位于中点．电压表和电流表均为理想电表，稳压电源的电压U=12V．
（1）断开电键S，求电流表的示数和电阻R1的功率；
（2）闭合电键S，求电压表的示数．要使R1的功率变为5W，求滑动变阻器R3接入电路的阻值R3′．
【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．
【分析】（1）电压表和电流表均为理想电表，电压表内阻无穷大，电流表内阻为零．断开电键S，无电流通过R2，R1与滑动变阻器串联，根据欧姆定律求电流，再求R1的功率；
（2）闭合电键S，R2与滑动变阻器并联后与R1串联，电压表的示数等于电源的电压．根据R1的功率求出干路中的电流，由欧姆定律求出R1的电压，得到滑动变阻器的电压，即可由欧姆定律求得滑动变阻器R3接入电路的阻值R3′．
【解答】解：（1）断开电键S，因电压表内阻无穷大，无电流通过R2，R1与滑动变阻器串联，则根据欧姆定律得：
电流表示数 I==0.8A
电阻R1的功率 P1=I2R1=3.2W
（2）闭合电键S，R2与滑动变阻器并联后与R1串联，电压表示数等于电源电压，U=12V，
由P1′=I′2R1得：干路电流 I′=1A，
R2与R3右侧电阻R3′并联后的总电阻 R外=﹣R1=7Ω，
由 =+
解得 R3′=14Ω
答：
（1）断开电键S，电流表的示数为0.8A，电阻R1的功率为3.2W；
（2）滑动变阻器R3接入电路的阻值R3′为14Ω．
【点评】本题的解题关键要知道理想电压表内阻无穷大，理想电流表内阻为零，理清电路的连接方式，再根据欧姆定律等知识进行研究．
　
26．（12分）（2015春?上海校级期中）如图（a），AB为光滑水平面，BC为倾角α=30°的光滑固定斜面，两者在B处平滑连接．质量m=1.6kg的物体，受到与水平方向成θ=37°斜向上拉力F的作用，从A点开始运动，到B点时撤去F，物体冲上光滑斜面．物体在运动过程中的v﹣t图象如图（b）所示．求：
（1）AB段的长度；
（2）拉力F的大小；
（3）物体冲上斜面的最大距离；
（4）若仅改变拉力F的大小，使物体从A出发，沿AB运动，且能越过D点．已知BD=AB，求拉力F．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
【分析】（1）根据速度时间图线与时间轴围成的面积求出AB段的长度．
（2）结合图线的斜率求出物块做匀加速直线运动的加速度，根据牛顿第二定律求出F的大小．
（3）根据牛顿第二定律求出物体在斜面上上滑的加速度，结合速度位移公式求出物体冲上斜面的最大距离．
【解答】解：（1）AB段做匀加速直线运动，有：sAB===5m．
（2）物体做匀加速直线运动的加速度为：a1===2.5m/s2，
根据牛顿第二定律得：Fcos37°=ma1，
得：F=5N
（3）物体在斜面上上滑的最大高度为h，由机械能守恒定律mgh=mv2
h=1.25m
物体冲上斜面的最大距离sm===2.5m
（4）设物体在B点的速度为v′，且能到达D点，由机械能守恒定律mgsBDsin30°=mv′2
物体在AB段做匀加速直线运动，设其加速度为a′，有v′2=2a′sAB
又：sAB=sBD
可得：a′===gsin30°=5m/s2
由牛顿第二定律得：F′cos37°=ma
F′=10N
以拉力为F′时物体恰好不离开AB面，有F″sin37°=mg
F″=26.7N
所以既要沿AB运动又能越过D点，F的范围为：10N＜F≤26.7N
答：（1）AB段的长度为5m；
（2）拉力F的大小为5N；
（3）物体冲上斜面的最大距离为2.5m；
（4）若仅改变拉力F的大小，使物体从A出发，沿AB运动，且能越过D点．已知BD=AB，拉力F的范围为10N＜F≤26.7N．
【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
　

参与本试卷答题和审题的老师有：听潮；src；成军；灌园叟；ljc；wxz；pyyzg；FAM；1484936；木子；蒙山；okczgp；wgb（排名不分先后）
21世纪教育网
2016年4月10日