上海市普陀区2016年高三物理二模试卷及答案

2015学年度第二学期普陀区高三质量调研物理卷 第 I 卷(共 56 分) 一、单项选择题（共 16 分，每题 2 分，每题只有一个正确选项） 1元电荷是指 （A）电子 （B）质子 （C）中子 （D）自然界中已知的最小电荷量 2下列属于原子核裂变的链式反应的是 （A）核电站发电 （B）氢弹爆炸 （C）石油的形成 （D）利用太阳能发电 3在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍为加大，其他条件不变，则干涉条纹将 （A）变密 （B）变疏 （C）不变 （D） 消失 4用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是 （A）中央均为亮点的同心圆形条纹 （B）中央均为暗点的同心圆形条纹 （C）用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的 （D）用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的 5下列说法正确的是 （A）气体温度升高，则每个气体分子的动能都将变大 （B）分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都增大 （C）气体的压强是由于大量分子频繁撞击器壁产生的 （D）一定质量理想气体的温度升高，内能不一定增大 6在 粒子散射实验中，我们并没有考虑到 粒子跟电子碰撞，这是因为 （A）电子体积非常小，以至于 粒子碰不到它 （B）电子质量远比 粒子的小，所以它对 粒子运动的影响极其微小 （C） 粒子跟各个电子碰撞的效果相互抵消 （D）电子在核外均匀分布，所以 粒子受到电子作用的合外力为零 7如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡。光照射光敏电阻时， 其阻值 R将变得远小于 R。当光照射光敏电阻时，则 （A）R 两端的电势差变小 （B）R 两端的电势差变大 （C）小灯泡 L 发光 （D）小灯泡 L 不发光 8现有一台落地电风扇放在水平地面上，该电风扇运行时，调节它的“摇头”旋钮可改 变风向，但风向一直水平。若电风扇在地面上不发生移动，下列说法正确的是 （A）电风扇受到 5 个力的作用 （B）地面对电风扇的摩擦力的大小和方向都不变 （C）空气对风扇的作用力与地面对风扇的摩擦力大小相等 （D）风扇对空气的作用力与地面对风扇的摩擦力互相平衡 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某放射性元素的原子核发生两次 衰变和六次 衰变，关于它的原子核的变化，下 列说法中正确的是 （A）中子数减小 8 （B）质子数减小 2 （C）质子数增加 2 （D）核子数减小 10 10如图，站在向右作匀加速直线运动的车厢内的人向前推车壁，下列说法正确的是 （A）人对车的作用力仅是手的推力 （B）车对人的摩擦力大于车对人的推力 （C）因为人相对车没有动，所以合外力为零 （D）该人对车做正功 11如图为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。工作过 程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀减小的电流，则 （A）无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为逆时针 （B）无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大 （C）有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为逆时针 3 （D）有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化 12如图是物体做匀变速曲线运动轨迹的示意图，已知物体在 B 点的 加速度方向与速度方向垂直，下列说法正确的是 （A）A 点的加速度比 C 点的加速度大 （B）物体在 AB 段做匀加速运动曲线运动 （C）物体在 BC 段做匀减速运动曲线运动 （D）物体从 A 点到 C 点加速度与速度的夹角一直在减小，速率是先减小后增大 13将质量为 m 的小球在距地面高度为 h 处竖直向上抛出，抛出时的速度大小为 v，小球 落到地面时的速度大小为 3v，若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球整个运动过程， 下列说法正确的是 （A）重力对小球做的功等于- mgh （B）合外力对小球做的功为 4mv2 （C）小球落地时的机械能会变大 （D）小球克服空气阻力做的功为 mv2 14如图，两列水波波源 S1和 S2的振幅分别为 2A 和 A，某时刻它们形成的波峰和波谷分 别由实线和虚线表示。下列说法正确的是 （A）两列波在相遇区域发生干涉 （B）波谷和波谷相遇处位移为零 （C）A 点的位移始终为零 （D）此刻 A 点和 B 点的位移大小分别是 A 和 3A 15如图，某杂技演员在做手指玩盘子的表演。设该盘的质量为 m=0.2kg，手指与盘之间 的滑动摩擦因数 =0.5，最大静摩擦等于滑动摩擦，盘底处于水平状态,且不考虑盘的自 转。下列说法正确的是 （A）若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手对盘的摩擦力大小为 1N （B）若盘随手指一起水平向右做匀速运动，则手对盘的摩擦力大小为 1N （C）若盘随手指一起水平向右做匀加速运动，则手对盘的作用力大小为 2N （D）若盘随手指一起水平向右做匀加速运动，则手对盘的作用力大小不可超过 2.24N 16如图甲，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上。现使小球在竖直平面内 做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水 平向右为正方向，小球的水平分速度 vx随时间 t 的变化关系如图乙所示。不计空气阻力， 下列说法正确的是 （A）在 t1时刻小球通过最低点 （B）图乙中 S1面积的数值为 0.8m （C）图乙中 S1和 S2的面积不相等 （D）图线第一次与横轴的交点对应小球的速度为 4m/s 三、多项选择题（共 16 分，每小题 4 分。每小题有二个或者三个正确选项。全选对,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，把塑料匙在干燥的布上摩擦几下，然后去舀爆米花，爆米花就 会到处乱蹦。发生这种情况的原因是 （A）爆米花与带电的勺子接触，带同种电荷 （B）爆米花与带电的勺子接触，带异种电荷 （C）爆米花受到塑料匙的作用力而到处乱跳 （D）爆米花带电后，因质量很小而到处乱跳 18一个质量 m=0.05kg 的小球做平抛运动时，测出小球在不同时刻速率 v 的数据，并作出 v2-t2图线，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是 （A）小球的初速度为 2m/s （B）图线的斜率大小为 100m2s-4 （C）横轴读数在 0.16 时，小球离抛出点的位移大小为 2m （D）横轴读数在 00.25 区间内，小球所受重力做功的平均功率为 1.25W 19如图，s-t 图像反映了甲、乙两车在同一条直道上行驶的位置随时间变化的关系，己知 乙车做匀变速直线运动，其图线与 t 轴相切于 10s 处，下列说法正确的是 （A）5s 时两车速度相等 （B）甲车的速度为 4m/s （C）乙车的加速度大小为 1.6m/s2 （D）乙车的初位置在 s0=8Om 处 5 20如图，将质量均为 M=2kg 的 A、B 重物用轻绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状 态。在 B 的下端挂上质量为 m=1kg 的物块 C 后，重物 A、B 以及物块 C 由静止开始运动。 轻绳与定滑轮间的摩擦不计，绳子不可伸长。下列说法正确的是 （A）同自由落体相比，C 下落相同的高度，所花费的时间要短 （B）当 A 的速度 v=2m/s 时，A 上升的竖直距离 h=1m （C）若不断增大物块 C 的质量，B 的加速度 a 将不断减小 （D）若不断增大物块 C 的质量，C 的加速度 a 的值将趋近于 g 第卷(共 94 分) 四、填空题（共 20 分，每小题 4 分） 21如图，吊灯 A 通过绳子悬挂在天花板上的 B 点和 C 点，OB 与天花板的夹角为 ，OB、OA 的长均为 l。若灯的大小和线的长度相比是很小的，则吊灯在垂直于纸 面内作小幅振动时的悬点为 点（填写图中的字母） ，周期为 。 22A甲、乙两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，甲质量为 6kg，速度大小为 8m/s，乙质量为 4kg，速度大小为 6m/s，它们的总动量大小为_kgm/s。两者碰撞 后，甲沿原方向运动，速度大小为 2m/s，则乙的速度大小为_m/s。 22B已知火星表面附近的重力加速度为 g，火星的半径为 R，火星自转周期为 T，万有引 力常量为 G。则绕火星表面飞行的卫星运行速度 v= ，火星的同步卫星距火星 表面的高度 h= 。 23如图，水平杆 DE 在 D 处用铰链连接，斜杆 CA 的一端插在墙壁内，另 一端与水平杆光滑接触。用 F1、F 2分别垂直作用在两杆的 E 点和 B 点。已 知 F1=F2=40N，CB=BA=40cm，DC=CE=30cm， =370， =530，不计两杆的重 力。则水平杆在 C 点受到的作用力大小为_N，斜杆在固定端 A 处受 到的作用力大小为_N。 24扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图所示。当剩余电 量减为电池容量的 30%时，机器人会主动寻找充电器充电。下表为某扫地 机器人的部分参数。 机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘 电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如下表。真空度指主机内部 额定工作电压 12V 额定功率 30W 电池容量 2500mAh 气压与外界的气压差，风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功 率与输入功率的比值叫作效率。则该机器人充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工 作的最长时间为 min，当风量为 0.017m3/s 时，若吸尘电机的输入功率为 25W，则此时 其效率为 %。 25如图，两根电阻不计的平行光滑金属导轨放在同一水平面内，左端与电阻 R 相连，在 导轨 x0 一侧存在着磁感应强度 B=1.5+0.5x（T）的磁场。在外力 F 作用下，一阻值为 r 的金属棒从 A1 运动到 A3，此过程中电路中的 电功率保持不变。A 1、A 2、A 3的坐标分别为 x1=1m，x 2=3m，x 3=5m。 则在 A1与 A3处的速度之比为 ，从 A1到 A2与 A2到 A3的过 程中安培力做的功之比为 。 五实验题（共 24 分） 26 （4 分）在“测定直流电动机的效率”的实验中，我们有以下实验器材：直流电动机、 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、砝码盘、砝码若干、刻度尺、停表、弹簧秤、 细绳一根、天平和导线若干。 （1）以上实验器材中哪些是多余的： （2）写出直流电动机的效率的表达式： 27.（4 分）某同学利用图示装置验证系统机械能守恒定律，图中 P、Q、R 是三个完全相同 的物块 ， P、Q 用细绳连接，放在光滑水平桌面上，物块 R 与轻质滑轮连接，放在两定滑轮 的中间。a、b、c 是三个光电门，调整三 个光电门的位置，能实现同时遮光。整个 装置无初速度释放，已知 P、Q、 R 经过三 个光电门的遮光时间分别为 t1、 t2、 t3， R 的遮光片到 c 的距离为 H ， 三个遮光片的宽度均为 x。 真空度（Pa） 400 450 500 550 600 风量（m 3/s） 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率 （W） 10 9 8.25 7.8 7 （1）本实验中验证机械能守恒的表达式为 （2）为提高实验结果的准确程度，请对此实验提出一条建议： 28.（6 分）如图为一个测温装置，图中 C 为测温泡，装入水银的 U 形管 B 管开口向上，A 管通过细玻璃管与测温泡 C 相通，U 形管的下端通过软管相连。 测温时，调节 B 管的高度，使 A 管中的液面保持在 a 处，此时 根据 U 形管 A、B 两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环 境 的温度。假设该测温装置在制定刻度时的大气压为 76cmHg，该 温度计的 0和 30刻度线间的距离正好是 30cm。 （1）当测温泡中气体温度升高时，为使 A 管中的液面保持在 a 处，则 B 管应向_（填“上”或“下” ）移动； （2）该测温装置的刻度应刻在 管（填“A”或“B” ） ； （3）由于天气的原因会导致大气压发生变化，当实际温度为 16时，该温度计的读数 为 17，则此时大气压为 cmHg。 29.（10 分）某同学在测定电源电动势 E、内电阻 r 实验中，用 下列器材组装成了一个电路： 电压表 V1、电压表 V2、电流表、滑动变阻器 R、小灯泡、电池、电键一个，导线若干。实 验 时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现若电压表 V1的示数增大，则电压表 V2的示 数 减小。该同学每一次操作后，同时记录电流表 A、电压表 V1和电压表 V2的示数，经多次测 量后分别描绘了 a、b 两条 U-I 图线，如图所示。 （1）请在方框内画出电路图。 （2）电池的电动势 E=_V、内阻 r=_。 （3）在 U-I 坐标中两条图线相交时电池的效率为_ 。 六、计算题（50 分） 30.（10 分）如图，滑块 a、b 的质量均为 m=1kg，a 套在固定竖直杆上，与光滑水平地面 相距 h=0.2m，b 放在地面上。a、b 通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩 擦，a、b 可视为质点。 （1）画出当 a 即将落地前（杆尚未转至水平方向）滑块 a、b 的受力分析 图； （2）求当 a 的机械能最小时，地面对 b 支持力的大小（要 有过程分析） ； （3）求 a 落地时速度的大小。 31 （12 分）如图，有一个在水平面上固定放置的气缸，由 a、b、c 三个粗细不同的同轴 绝热圆筒组成，a、b、c 的横截面积分别为 2S、S 和 3S。已知大气压强为 p0。两绝热活塞 A 和 B 用一根长为 4l 的不可伸长的细线相连，两活塞之间密封有温度为 T0的空气，开始 时，两活塞静止在图示位置。现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动，忽略 两活塞与圆筒之间的摩擦。求： （1）加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力； （2）气体温度上升到多少时，其中一活塞恰好移至其所在圆筒与 b 圆筒连接处； 9 （3）气体温度上到 4T0/3 时，封闭气体的压强。 32.（14 分）如图，轨道 CDGH 位于竖直平面内，其中圆弧段 DG 与水平段 CD 及倾斜段 GH 分别相切于 D 点和 G 点，圆弧段和倾斜段均光滑，在 H 处固定一垂直于轨道的绝缘挡板， 整个轨道绝缘，且处于水平向右的匀强电场中。一个可视为质点的带电物块由 C 处静止释 放，经挡板碰撞后滑回 CD 段中点 P 处时速度恰好为零。已知物块的质量 m=810-2kg，物 块与轨道 CD 段的动摩擦因数 =0.25，CD 段的长度 L=2m，圆弧 DG 的半径 r=0.5m，GH 段 与水平面的夹角 =370，不计物块与挡板碰撞时的动能损失。求： （1）物块第一次到达 H 点时的速率; （2）物块在轨道 CD 段运动的总路程; （3）物块碰撞挡板时的最小动能。 11 33.（14 分）如图，在金属导轨 MNC 和 PQD 中，MN 与 PQ 平行且间距为 L=1m，MNQP 所在平 面与水平面夹角 =370。N、Q 连线与 MN 垂直，M、P 间接有阻值 R=10 的电阻。光滑直 导轨 NC 和 QD 在同一水平面内，与 NQ 的夹角均为 =530。ab 棒的初始位置在水平导轨上 与 NQ 重合。ef 棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为 =0.1，由导轨上的小 立柱 1 和 2 阻挡而静止。金属棒 ab 和 ef 质量均为 m=0.5kg，长均为 L=1m。空间有竖直 方向、磁感应强度 B=2T 的匀强磁场（图中未画出） 。两金属棒与导轨保持良好接触，ef 棒的阻值 R=10，不计所有导轨和 ab 棒的电阻。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相 等。忽略感应电流产生的磁场。若 ab 棒在拉力 F 的作用下，以垂直于 NQ 的速度 v1=1m/s 在水平导轨上向右匀速运动，且运动过程中 ef 棒始终静止。 （1）求金属棒 ab 运动到 x=0.3m 处时，经过 ab 棒的电流大小； （2）推导金属棒 ab 从 NQ 处运动一段距离 x 过程中拉力 F 与 x 的关系式； （3）若 ab 棒以垂直于 NQ 的速度 v2=2m/s 在水平导轨上向右匀速运动，在 NQ 位置时取 走小立柱 1 和 2，且运动过程中 ef 棒始终静止。求此状态下磁感应强度 B 的最大值及方向。 2015学年度第二学期普陀区高三质量调研 物理答案 一单项选择题 （共 16 分，每小題 2 分，每小题只有一个正确选项。 ） 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，答案涂写在答题卡 上。 ） 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。 ） 四填空题 （共 20 分，每小题 4 分。 ） 21 22A 22B O g lsin2 24 3 gRRTg234 23 24 25 80 114.54 42 34 2：1 5：7 1 2 3 4 5 6 7 8 D A A A C B C C 9 10 11 12 13 14 15 16 C B D D B D D B 17 18 19 20 ACD ABD BCD BD 13 五实验题（共 24 分） 26.（1）弹簧秤和天平（ 2 分） （2） （2 分）10%UItmgh 27.（1） （2 分）3212ttxgH （2 ）选窄一些的挡光片；或绳的质量及形变要尽量小；或采用多次测量取平均值的方 法等（只要写出一条即可） （2 分） 28.（1）上（2 分） （2）B（2 分） （3）75（2 分） 29.（1）电路图如图所示（ 4 分） （2 ） 3（ 2 分） 2（2 分） （3 ） 66.7%（2 分） 六、计算题（共 50 分） 30解： （1 ） （4 分） （2 ）过程分析：当 a 刚落地时，b 的速度为零。当 a 落地 前 b 的加速度为零，即轻杆对 b 的作用力为零时，b 的机械 能最大，a 的机械能最小，这时 b 受重力、支持力。 即 FNb=mg （3 分） （3 ）以滑块 a、b 及轻杆组成的系统为研究对象，系统的机械能守恒， 则 mgh mv 0，即 va （3 分） 12 2a 2gh 31 （ 12 分） 解： （1 ）设加热前被封闭气体的压强为 p1，细线的拉力为 FT，则由力平衡条件可得， 对活塞 A： 02FT0Sp 对活塞 B： 301p 解得， （4 分）01pFT （2 ）此时气体的体积为 SllSV7321 对气体加热后，两活塞将向右缓慢移动，活塞 A 恰好移至其所在圆筒与 b 圆筒连接处 的过程中气体的压强 p1 保持不变，提提增大，直至活塞 A 移动 l 为止。 此时气体的体积为 ，设此时温度为 T2，由盖吕萨克定律可得SllV862