上海市闵行区2015届高三下学期质量调研考试（二模）物理试题

从轨道顶端滑下，则小环a从轨道末端出来的水平速度大小为_______。（重力加速度为g）

25．如图所示，在水平面上有两条长度均为4L、间距为L的平行直轨道，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。横置于轨道上长为L的滑杆向右运动，轨道与滑杆单位长度的电阻R

均为 ，两者无摩擦且接触良好。轨道两侧分别连接理想电压

L

L 4L 表和电流表。若将滑杆从轨道最左侧匀速移动到最右侧，当滑

竿到达轨道正中间时电压表示数为U，则滑竿匀速移动的速度为________，在滑动过程中两电表读数的乘积的最大值为________。 五．实验题（共24分）

26．（4分）图甲所示是演示振动图像的沙摆实验装置，沙摆可视为摆长L＝1.0m的单摆，其

摆动可看作简谐运动。实验中，细沙从摆动着的漏斗底部均匀漏出，用手沿与摆动方向垂直的方向匀速拉动纸板，漏在纸板上的细沙形成了图乙所示的粗细变化有规律的一条曲线。

（1）曲线之所以粗细不均匀，主要是因为沙摆摆动过程中_____（选填“位移”、“速度”或“加速度”）大小在变化；

（2）若图乙中AB间距离x＝4.0m，当地重力加速度g＝10m/s2，则纸板匀速运动的速度大小为____m/s。

27．（4分）如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置，下部是可调高内阻电池。提高或降低挡板，可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积，从而改变电池内阻。电池的两极A、B与电压传感

电压传感器2 R S 器2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连，R是滑电压传感器1 动变阻器。（实验前已给电源充足了电） B － ＋ A a b （1）闭合开关S，在将挡板向上提的过程中，电压传感器2的读数将

___________；（填“变大”，“变小”，“不变”） 挡板 （2）（多选题）下列说法中正确的是（ ） （A）当S断开时，传感器1的示数为零，传感器2的示数等于电源电动势

（B）闭合S，当把电阻R的滑臂向左移动到阻值为零时，传感器1的示数为零，传感器2的示数等于电源电动势；

（C）闭合S，无论R的滑臂移动到哪里，传感器1的示数总小于传感器2的示数 （D）闭合S，无论R的滑臂移动到哪里，传感器1和传感器2的示数之和总不变

28．（8分）某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：

①由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t；

②用刻度尺测量出两个光电门之间的高度h，并计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；

③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复①的操作．测出多组（h，t），计算出对应的平均速度v； ④画出v-t图像。

请根据实验，回答如下问题：

（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为_____；（用v0、g和t表示） 实验次数 h（cm） t（s） v（m/s） 1 10.00 0.069 1.45 2 20.00 0.119 1.68 3 30.00 0.159 1.89 4 40.00 0.195 2.05 5 50.00 0.226 2.21 6 60.00 0.255 2.35 （2）实验测得的数据如下表：请在坐标纸上画出v-t图像；

（3）根据v-t图像，可以求得当地重力加速度g＝_______m/s2，试管夹到光电门1的距离约为________cm。

29．（8分）某同学利用图a装置探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系。一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放。小球离开桌面后落到水平地面上。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。 图 a （1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的____________（填正确答案标号）。

图 b

A．小球的质量m C．桌面到地面的高度h B．小球抛出点到落地点的水平距离s D．弹簧的压缩量Δx E．弹簧原长l0

（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek＝__________。

（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出：

如果h不变，m增加，s-Δx图线的斜率会_______（填“增大”、“减小”或“不变”）；

（4）设图（b）s-Δx图线的斜率为k，用测量量和已知量表示出Ep与Δx的函数关系式。 六．计算题（共50分）

30．（10分）如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于且上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h＝4cm，初状态温度为27℃，体长度l1＝15cm，大气压强p0＝76 cmHg。现使整个装置缓慢升温，当下方水左右液面高度相差Δl＝10cm时，保持温度不变，再向右管中缓慢注入水银，中气柱长度回到15cm。求：

（1）升温后保持不变的温度是多少摄氏度？ （2）右管中再注入的水银高度是多少？

31．（12分）如图所示，一不可伸长的轻质细绳，绳长为L，一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，小球绕O点在竖直平面内做圆周运动（不计空气阻力）。

（1）若小球通过最高点A时的速度为v，求v的最小值和此时绳对小球拉力F的大小；

（2）若小球恰好通过最高点A且悬点距地面的高度h＝2L，小球经过B点或D点时绳突然断开，求两种情况下小球从抛出到落地所用时间之差Δt；

（3）若小球运动到最低点C或最高点A时，绳突然断开，两种情况下小球从

B A 30cm体，A气银的使A

O L C D 抛出到落地水平位移大小相等，则O点距离地面高度h与绳长L之间应满足怎样的关系？

32．（12分）如图（a）所示，一光滑绝缘细杆竖直放置，距细杆右侧d＝0.3m的A点处有一固定的点电荷。细杆上套有一带电量q＝1×10-6C，质量m＝0.05kg的小环。设小环与点电荷的竖直高度差为h。将小环无初速释放后，其动能Ek随h的变化曲线如图（b）所示。

（1）试估算点电荷所带电量Q；

（2）小环位于h1＝0.40m时的加速度a；

（3）小环从h2＝0.3m下落到h3＝0.12m的过程中其电势能的改变量。（静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，g＝10m/s2）

33．（16分）图（甲）是磁悬浮实验车与轨道示意图，图（乙）是固定在车底部金属框abcd（车厢与金属框绝缘）与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场Bl和B2，二者方向相反。车底部金属框的ad边宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场Bl和B2同时以恒定速度v0沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨的ab边长L＝0.20m、总电阻R＝l.6Ω，实验车与线框的总质量m＝2.0kg，磁场Bl＝B2＝1.0T，磁场运动速度v0＝10m/s。已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力f＝0.20N，求： （1）设t＝0时刻，实验车的速度为零，求金属框受到的磁场力的大小和方向； （2）求实验车的最大速率vm；

（3）实验车以最大速度做匀速运动时，为维持实验车运动，外界在单位时间内需提供的总能量？ （4）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动来起动实验车，当两磁场运动的时间为t＝30s时，实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为v＝4m/s，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间t0。