上海市静安区2016年高三物理二模试卷及答案

上海市静安区 2015 学年第二学期质量检测高三物理试卷 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用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是 （A）改用强度更大的紫外线照射 （B）延长原紫外线的照射时间 （C）改用 X 射线照射 （D ）改用红外线照射 2电磁波与机械波具有的共同性质是 （A）都是横波 （B）都能传输能量 （C）都能在真空中传播 （D ）都具有恒定的波速 3在杨氏双缝干涉实验中，如果 （A）用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间、间距相等的条纹 （B）用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间、间距不等的条纹 （C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 （D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹 4根据爱因斯坦的“光子说”可知 （A） “光子说”本质就是牛顿的“微粒说” （B）只有光子数很多时，光才具有粒子性 （C）一束单色光的能量可以连续变化 （D）光的波长越长，光子的能量越小 5下列关于物质结构的叙述中不正确的是 （A）天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 （B）质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的 （C）电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的 （D） 粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础 6如图所示 ， AO、BO、CO 是完全相同的绳子，将钢梁水平吊起，O 点为这三根绳的结 点。若钢梁足够重时，绳子 AO 先断，则 （A）120 （B ）120 A O B C 3 （C）120 （D）不论 为何值，AO 总是先断 7如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同， 边长 MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流， 天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的 8如图所示，斜面体 M 放在粗糙水平面上，轻质弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放 在斜面上的光滑物体 m 相连，弹簧的轴线与斜面平行。若物体在斜面上做简谐运动，斜面 体保持静止，则地面对斜面体 M 的摩擦力 Ff 与时间 t 的关系图像应是Ff Ff Ff Ff O t O t O t O t （ 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. 关于自由落体运动，平抛运动和竖直上抛运动，以下说法正确的是 （A）只有前两个是匀变速运动 （B）三种运动，在相等的时间内速度的增量大小相等，方向不同 （C）三种运动，在相等的时间内速度的增量相等 （D）三种运动在相等的时间内位移的增量相等 10一架飞机在高空中由西向东沿水平方向做匀加速直线运动，飞机每隔相同时间自由释 放一个物体，共连续释放了 6 个物体（不计空气阻力） 。下图是从地面某时刻观察到的 6 个 空投物体的图像，其中正确的是 11如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止 释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的 是 （A）物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 东 东 东 东 （ A） （ B） （ C） （ D） m M （B）库仑力对两物块做的功相等 （C）最终，两个物块的电势能总和不变 （D）最终，系统产生的内能等于库仑力做的总功 12若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球的引力场，使其它星球在该引力场中任意 一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线，指向箭头方向。则描述该引力场的引力场线 分布图为 13欧姆在研究通过导体的电流和电压、电阻关系时因无电源和电流表，他利用金属在冷 水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用 下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时， 小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为 I 时，小磁针偏转了 30（ 已 知 直 导 线 在 某 点 产 生 的 磁感应强度与 通 过 直 导 线 的 电 流 成 正 比 ， 磁场对小磁针的作用力与磁感应强度成正 比） ，若小磁针偏转 了 60， 则 通 过 直 导 线 的 电 流 为 （A）2I （B） I （C）3I （D） I2 3 14如图所示，一圆球固定在水平地面上，球心为 O。直细棒 AB 的 B 端搁在地面上，棒 身靠在球面上并和球心在同一竖直平面内，切点为 P，细棒与水平面之间的夹角为 。若移 动棒的 B 端沿水平地面靠近圆球，使切点 P 恰好以 O 点为圆心做匀速圆周运动，则 （A）B 端向右匀速运动 （B） 角随时间 均匀增大 （C）PB 长度随时间均匀减小 （D）以上说法都不对 15一列简谐横波沿 x 轴传播，a、b 为 x 轴上的两质点，平衡 位置分别为， （） 。a 点的振 动规律如图所示。已知波速为，在 时 b 的位移为 0.05m，则下列判断正确的是 （A）从 t=0 时刻起的 2s 内，a 质点随波迁移了 2m y/cm （ ） y/cm （ B） y/cm （ C） y(m) 0.5 0 1 2 3 t/s 0 1 2 3 t/s 0 1 2 3 0 1 2 3 t(s) 0.5 5 v/(ms)t/st10.5v0O（B）t=0.5s 时，质点 a 的位移为 0.05m（C）若波沿 x 轴正向传播，则可能（D）若波沿 x 轴负向传播，则可能 16汽车在平直公路上以速度 V0 匀速行驶，发动机的功率为 P，司机为 合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小一半并保持该功率继 续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽 车的速度 V 与时间 t 的关系如图所示，则在 0t 1 时间内下列说法正确的 是 （A）汽车的牵引力不断减小 （B）t=0 时，汽车的加速度大小为 （C）汽车行驶的位移为 （D）阻力所做的功为 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。 ） 17 如图所示，甲乙两个完全相同的车静止在水平面上，其中一个车内有人，此人拉动轻 绳使两车相互靠近，相遇时甲乙两车距离出发点分别为 S 甲 和 S 乙 。下列判断正确的是 （A）若车与轨道间无摩擦，则 S 甲 S 乙 （B）若车与轨道间有摩擦，且 S 甲 S 乙 ，则人在甲车内 （C）若 S 甲 S 乙 ，且人在甲车内，则车与轨道可能无摩擦 （D）只要 S 甲 S 乙 ，则人一定在甲车内 18如图所示，光滑轻质细杆 AB、BC 处在同一竖直平面内， A、C 处 用铰链铰于水平地面上，B 处用铰链连接， AB 杆竖直，BC 杆与水平 面夹角为 37。一个质量为 3.2kg 的小球（可视为质点）穿在 BC 杆上， 现对小球施加一个水平向左的恒力 F 使其静止在 BC 杆中点处（不计一 切摩擦，取 g =10 m/s2） 。则 （A）F 的大小为 40N （B）小球对 BC 杆的作用力大小为 40N （C）AB 杆对 BC 杆的作用力大小为 25N （D）地面对 BC 杆的作用力大小为 25N 19如图所示为在“测电源电动势和内电阻”的实验中得到的 UI 图线。图中 U 为路端电 压，I 为干路电流，a、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效 率分别为、 ，电源的输出功率分别为、 ，对应的外电阻为、 。已知该电源输出功率的最大 值为 ，电源内电阻为 r，由图可知 （A）：r =2：1 （B）：=1 ：2 （C）：=1：1 （D）：=8：9 20质量均匀分布的导电正方形线框 abcd 总质量为 m，边长为 l，每边的电阻均为 r0 。线 框置于 xoy 光滑水平面上，处在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中。如图，现将 ab 通过柔 软轻质导线接到电压为 U 的电源两端（电源内阻不计，导线足够长） ，下列说法正确的是 （A）若磁场方向竖直向下，则线框的加速度大小为 （B）若磁场方向沿 x 轴正方向，则线框保持静止 （C）若磁场方向沿 y 轴正方向，发现线框以 cd 边为轴转动，则 （D）若磁场方向沿 y 轴正方向，线框以 cd 边为轴转动且 cd 边未离开水平面，则线框 转动过程中的最大动能为 四填空题（共 20 分，每小题 4 分） 21氡 222 是一种天然放射性气体，其衰变方程是 _。用此衰变286Rn2184Po 过程中发出的射线轰击 ，可得到质量数为 22 的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过19F 程的方程是_。 22A、22B 选做一题 22A一小船与船上人的总质量为 160kg，以 2m/s 的速度匀速向东行驶，船上一个质量为 60kg 的人，以 6m/s 的水平速度向东跳离此小船，若不计水的阻力，则人离开小船瞬间， 小船的速度大小为_m/s，小船的运动方向向_ 。 22BA、B 两颗地球卫星绕地球作匀速圆周运动，运转的周期之比为 ，则两颗卫星2:1 的轨道半径之比为 ，加速度之比为 。 23如图所示，一列简谐波沿 x 轴正方向传播，波速 v15m/s，A 质点坐标 xA1.5m 。若以图示波形图为计时起 y/cm 2 A 0 2 4 x/m -2 a b cd B x y o 7 点，则 0.4 秒内质点 A 通过的路程是 _m ；t _s 时 A 质点正经过平衡位 置。 24如图所示，两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内， 相距 l0.3 m，导轨的左端 M、N 用 R0.2 的电阻连接，导 轨电阻不计，导轨上跨放着一根电阻 r0.1、质量为 m0.1kg 的金属杆，金属杆长度也为 l。 整个装置处在竖直向 下的匀强磁场中，磁感应强度为 B0.5T。现对金属杆施加适当的拉力使它由静止开始运 动。则金属杆作_运动时，才能使得 M 点电势高于 N 点电 势，且 R 上的电压随时间均匀增加，增加率为 0.05 V/s ； 若导轨足够长，从杆开始运动起 的第 4 秒末，拉力的瞬时功率为_W。 25如图（a）所示，一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑 h 高度后进入水平传送带， 传送带的运行速度大小为 v4m/s ，方向如图。滑块离开传送带后在离地 H 高处水平抛出， 空气阻力不计，落地点与抛出点的水平位移为 s。改变 h 的值测出对应的 s 值，得到如图 （b）所示 h0.8m 范围内的 s2 随 h 的变化图线，由图线可知，抛出点离地高度为 H_m，图中 hx_m 。 （取 g =10 m/s2） 五实验题（共 24 分） 26(4 分) ，某同学用如图所示电路做“研究电磁感应现象 ” 实验。他将铁芯插入小线圈约一半的位置，变阻器的滑动 片 P 置于 a b 的中点，在闭合电键瞬间，电流计的指针向左 摆。闭合电键后，为使电流计的指针向右摆，应将铁芯 _（选填“插入”或 “拔出” ）或将变阻器的滑动片 P 向_端滑（选填“a ”或“b” ） 。 27(6 分) 用单摆测重力加速度的实验 （1） （多选题）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是（ ） （A）须选用密度和直径都较小的摆球 M R B N （B）须选用轻且不易伸长的细线 （C）实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 （D）计时起终点都应在摆球的最高点且不少于 30 次全振动的时间 （2）如图所示，某同学在野外做“用单摆测定重力加速度”的实验时，由于 没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的石块代替摆球操作时， 他用刻度尺测量摆线 OM 的长度 L 作为摆长，测出 n 次全振动的总时间 t，由 T 得到周期 T， 求出重力加速度 g( )2L，这样得到的重力加 tn 2T 速度的测量值比真实值_( 填“大”或“小”) 为了克服摆长无法准确测量的困难，该同学将摆线长度缩短为 ，重复上面的实验，得出 周期 ，由此他得到了较精确的重力加速度的值 g_ 28 （6 分）在冬季，某同学利用 DIS 系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次 等温过程的研究。第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相 应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程。 （1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的 p-1/V 关系图线，如右图。则反映气体 在第二次实验中的 p-1/V 关系图线的是 （选填“1”或“2” ） ； （2）该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的。在 等待温度升高的过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以 自由伸缩。则在这一过程中，管内的气体经历了一个 （选填“等压” “等温”或“等容” ）的变化过程，请将这一变化 过程在右图中绘出。 （外界大气压为 1.0105pa） 29 （8 分）某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻 箱 R、一个 1 的定值电阻 R0，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验， 9 测得的数据如下表所示： （1）该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，若将 R 作为直角坐标系的纵坐 标，则应取_作为横坐标。 （2）利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象。 （3）由图象可知，该电池的电动势 E = V，内电阻 r = 。 六计算题（共 50 分） 30.（10 分）如图，一固定的水平气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个 活塞，已知大活塞的横截面积为 s，小活塞的横截面积为 s/2；两活塞用刚性轻杆连接，间 距保持为 l，气缸外大气压强为 P0，温度为 T，初始时大活塞与大圆筒底部相距 l/2 ，两活 塞间封闭气体的温度为 2T，活塞在水平向右的拉力作用下处于静止状态，拉力的大小为 F 且保持不变。现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢向右移动，忽略两活塞与气缸壁之间 的摩擦，则： （1）请列式说明，在大活塞到达两圆筒衔接处前，缸内气体的压强如何变化？ （2）在大活塞到达两圆筒衔接处前的瞬间，缸内封闭气体的温度是多少？ （3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强是多少？ 实验次数 1 2 3 4 5 R（） 4.0 10.0 16.0 22.0 28.0 I（A） 1.00 0.50 0.34 0.25 0.20 31.（12分）如图所示为某娱乐场的滑道示意图，其中AB为曲面滑道，BC为水平滑道，CD 为1/4圆弧滑道，各滑道相切连接。 DE为放在水平地面上的海绵垫。 某人从A点上方某处滑下，经过高度差 H=5m的A 点和C点时的速度分别为2m/s和 4m/s，在 C点做平抛运动，最后落在海绵垫上E点。已知人的质量为50kg，人与水平滑道BC 间的动摩擦因数为0.2，水平滑道BC 的长度为s=20m ，只知 道圆弧CD 的半径R的范围为： 。取g =10 m/s 2。求： （1）人在AB段克服阻力的功 （2）人在C点做平抛运动的水平位移 x的范围 32.（12 分） “”形轻杆两边互相垂直、长度均为 l，可绕过 O 点的水平轴在竖直平面内自 由转动，两端各固定一个金属小球 A、B，其中 A 球质量为 m，带负电，电量为 q，B 球的 质量为 m，B 球开始不带电，整个装置处于竖直向下的匀强电场中，电场强度 。现将 23 “”形杆从 OB 位于水平位置由静止释放： （1）当“”形杆转动的角速度达到最大时，OB 杆转过的角度为多少？ （2）若使小球 B 也带上负电，仍将 “”形杆从 OB 位于水平位置由静止释放，OB 杆顺时 针转过的最大角度为 90，则小球 B 带的电量为多少？转动过程系统电势能的最大增加值 为多少？ O 11 33(14 分) 如图所示，在同一水平面上的两根光滑绝缘轨道，左侧间距为 2l，右侧间距为 l，有界匀强磁场仅存在于两轨道间，磁场的左右边界（图中虚线）均与轨道垂直。矩形金 属线框 abcd 平放在轨道上，ab 边长为 l，bc 边长为 2l。开始时，bc 边与磁场左边界的距 离为 2l，现给金属线框施加一个水平向右的 恒定拉力，金属线框由静止开始沿着两根绝缘 轨道向右运动，且 bc 边始终与轨道垂直，从 bc 边进入磁场直到 ad 边进入磁场前，线框做 匀速运动，从 bc 边进入右侧窄磁场区域直到 ad 边完全离开磁场之前，线框又做匀速运动。 线框从开始运动到完全离开磁场前的整个过程中产生的热量为 Q。问： （1）线框 ad 边刚离开磁场时的速度大小是 bc 边刚进入磁场时的几倍？ （2）磁场左右边界间的距离是多少？ （3）线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是多少？ 静安区 2015 学年第二学期高三物理期末检测 参考答案及评分标准 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） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B D D B C A C 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） 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 C A D B C B D C 三 多 项 选 择 题 （ 共 16 分 ， 每 小 题 4 分 。 选 对 但 不 全 的 ， 得 2 分 ； 有 选 错 或 不 答 的 ， 得 0 分 ） 题号 17 18 19 20 答案 BCD BCD ACD ACD 四填空题 （共 20 分，每小题 4 分，每空格 2 分 ） 21 42He， 1942120F+NeH 22A0.4 ， 向西 22B2:1 ，1:4 230.12， 0.1+2k/15 （ k=0,1,2,3） 24a=0.5 m/s 2 向右匀加速直线， 0.4 2510， 2.4 五实验题 （共 24 分） 26（4 分） 拔出，a 27（6 分，每空 2 分） O R/ 1 5 5 2 0 2 5 3 0 1 0 51 2 3 4 I-1/A-1 13 （1）BC；（2）小， g 2)(4TL 28（6 分，每空 2 分） （1）1， （2）等压， 29（8 分，每空 2 分） （1）I -1/A-1（若只写 I-1，不扣分） （2 分） （2）见右图 （2 分） （3）6.0（5.86.2） ； 1.0（0.8.1.2） （4 分） 六计算题 （共 50 分） 30、 （10 分 = 3+3+4） 解：（1）在活塞缓慢右移的过程中，用 P1 表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得： P0s+ P1 s/2+FP1 sP0s/2=0，解得：P 1 =2F/ s+P0 （2 分） 在大活塞到达两圆筒衔接处前，缸内封闭气体的压强 P1 =2F/ s+P0 且保持不变 （1 分） （2）在大活塞到达两圆筒衔接处前，气体做等压变化 ，设气体的末态温度为 由盖吕萨克定律有： = ，式中： ， V2T V1T1 解得： （3 分） （3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡的过程，封闭气体的体积不变 由气态方程： （2 分） 解得： （2 分） 31、 （12 分 = 6+6 ） 解：（1）设人从A点滑到C点过程中，重力做的功以及在水平段克服摩擦阻力的功和在AB 段克服阻力的功分别为：W G、W f 和W AB 。 由动能定理： kACf EAB （2 分）22B1mgsACmvH （2 分） 代入数据得人在 AB 段克