014届上海市十二校高三第二次联考物理试题及答案.doc

上海市十三校2014届高三第二次质量检测物理试题考生注意：1、答卷前，务必用黑色的钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。2、第一、第二和第三大题的作答必须用2b铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置，需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。第四、第五和第六大题的作答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置（作图可用铅笔）。3、第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。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. 放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由弱到强的排列顺序是（ ）（a）射线、射线、射线 （b）射线、射线、射线（c）射线、射线、射线 （d）射线、射线、射线2唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，描述了庐山瀑布的美景，如果三尺为1m，重力加速度g10m/s2，根据诗中的描述可得水降落到地面时的速度约为（设初速度为零，忽略空气阻力）（ ）（a）100m/s （b）140m/s （c）200m/s （d）2000m/s3. 下列核反应方程及其表述中错误的是（ ）（a）hehheh是原子核的衰变（b）healpn 是原子核的人工转变（c）na mge 是原子核的衰变（d）un krba3n 是重核的裂变反应4竖直放置的铁丝框中的肥皂膜，在太阳光的照射下会形成（ ）（a）黑白相间的水平干涉条纹 （b）黑白相间的竖直干涉条纹（c）彩色的水平干涉条纹 （d）彩色的竖直干涉条纹5 一个做简谐振动的弹簧振子，周期为t，振幅为a，已知振子从平衡位置第一次运动到x处所用的最短时间为t1，从最大的正位移处第一次运动到x处所用的最短时间为t2，那么t1与t2的大小关系正确的是（ ）（a）t1t2 （b）t1t2 （c）t1t2 （d）无法判断6如图所示，一个质量为m的小滑块静止于倾角为30的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的p点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30，重力加速度为g，则（ ）（a）滑块可能受到三个力作用（b）弹簧一定处于压缩状态（c）斜面对滑块的支持力大小可能为零（d）斜面对滑块的摩擦力大小可能等于mgv7. 如图所示，在匀强磁场中，mn、pq是两根平行的金属导轨，而abcd为串接有理想电压表和理想电流表的两根金属棒。在abcd同时以相同速度沿导轨向右运动时，下列结果正确的是（ ）（a）电压表有读数，电流表有读数（b）电压表无读数，电流表有读数（c）电压表有读数，电流表无读数（d）电压表无读数，电流表无读数8. 如果“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中，滑行的距离和牵引力都相同，则（ ）（a）携带的弹药越多，加速度越大（b）携带的弹药越多，牵引力做功越多 （c）携带的弹药越多，滑行的时间越长 （d）携带的弹药越多，获得的起飞速度越大二、单项选择题（共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。）a b c d9关于下列四幅示意图的说法中正确的是（ ）（a）在单分子油膜法测量分子直径d的大小时认为油酸分子是一个挨一个紧密排列的（b）光电效应实验现象说明了光具有波动性（c）粒子轰击铍产生的粒子流x2是质子流（d）用中子轰击铀核使其发生聚变，引起的链式反应会释放出巨大的核能+5v0v电风扇rr1r2k10. 如图所示为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路。要求发动机的点火开关闭合，并且温度过高时，风扇才会自动开启。其中k为点火开关，r为热敏电阻（温度升高时，其电阻减小）。下面关于该控制电路的判断中正确的是（ ）（a）虚线框内的门电路是“或”门（b）虚线框内的门电路是“与非”门（c）增加r2的阻值可以使风扇启动的温度降低 （d）增加r1的阻值可以使风扇启动的温度降低11甲、乙两个质点同时同地同向做直线运动，甲做匀速直线运动，乙在前1s内做匀加速运动，之后做变加速运动，它们的v-t图像如图所示，则（ ）（a）1s前甲在前，1s后乙在前（b）前4s时间内乙的平均速度大于甲的平均速度（c）前4s时间内质点之间的最大距离为5m（d）两质点相遇时距离出发点40m12在下图所示的电路中，电源电动势为e，内阻为r，定值电阻为r0，在滑动变阻器r的滑片p从a向b滑动过程中，理想电压表的读数变大的是（ ）llloabcf13如图所示，“”型均匀杆的总长为3l，在竖直平面内可绕光滑的水平轴o转动。若在右端a施加一个竖直向下的力f，使杆顺时针缓慢转动，则在杆ab从水平到转过45的过程中，以下说法中正确的是（ ）（a）力f的力矩变大 （b）力f的力矩先变大后变小（c）力f的大小不变 （d）力f的大小先变大后变小taoataobtvoctvodmnbcedf14如图所示，在足够大的、竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙的金属导轨cd、ef，导轨上放有一金属棒mn。现从t0时刻起，给mn通以图示方向的电流，且电流i的大小与时间t成正比，即ikt，不考虑电流对匀强磁场的影响，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图像中可能正确的是（ ）15. 如图 （a）所示，ab是某电场中的一条电场线，现有一个电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿ab由a点运动到b点，所经位置的电势与到a点的距离x的变化规律如图（b）所示。由分析可知结论正确的是（ ）（a）电场线ab的方向是由b指向a （b）电子在a、b两点的速度关系是vavb（c）电子在a、b两点的加速度关系是aaab（d）电子在a、b两点的电势能关系是epaepb16. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m，货物的质量为m，货车以速度v向左作匀速直线运动，重力加速度为g.则在将货物提升到图示的位置时，下列给出的结论正确的是（ ）（a）货箱向上运动的速度大于v（b）缆绳中的拉力t等于（mm）g（c）货车对缆绳拉力做功的功率p大于（mm）g vcos（d）货物对货箱底部的压力小于mg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。选全对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。）17下列叙述中符合物理学史实的是（ ）（a）托马斯杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性（b）贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，提出了原子的核式结构模型（c）卡文迪什通过扭秤实验装置测出了万有引力常量，验证了万有引力定律（d）麦克斯韦依据电磁场理论预言了电磁波的存在，并通过实验给予了证实18如图所示，竖直放置的上下固定的两气缸a、b之间用质量不计的活塞和轻杆连接，活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气， a的横截面积大于b的横截面积，a、b中气体的初始温度相同。现使a、b升高相同温度到再次达到稳定时，与初态相比a、b中气体的体积变化量为dva、dvb，压强变化量为dpa、dpb，对活塞压力的变化量为dfa、dfb，则（ ）（a）活塞和轻杆向上移动了一段距离 （b）dvadvb（c）dpadpb （d）dfadfbb1pqb219如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，pq为两个磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为b1b、b22b。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为r的正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列结论中正确的是（ ）（a）此过程中通过线框截面的电量为 （b）此过程中回路产生的电能为mv2 （c）此时线框的加速度为 （d）此时线框中的电功率为20一列简谐波沿着x轴正向传播，振幅为2cm。如图所示，在t0时刻相距30m的两个质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，其中a质点速度沿y轴负方向；在t2s时，b质点恰好第一次回到y1cm处，则（ ）（a）t0时刻，a、b两个质点的加速度相同（b）a、b两个质点平衡位置间的距离是半波长的奇数倍（c）这列简谐波的周期一定小于8s（d）这列简谐波的波速可能为3.75m/s四、填空题（共20分，每小题4分）21. 如图，甲分子固定于坐标原点o，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力f与两分子间距离x的关系如图中曲线所示，f0为斥力，f0为引力，a、b、c、d为x轴上的四个特定位置。现把乙分子沿x轴负方向从a处移动到d处，则在 位置分子间作用力最小，在 位置分子势能最小。（两空均选填“a”、“b”、“c”或“d”）22. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为l。已知月球半径为r，万有引力常量为g，则可得月球的质量m月 ，月球的第一宇宙速度vy . 23如图所示，长为l的木板水平放置，在木板的b端放置一个质量为m的小物块（可视为质点）。现缓慢抬高木板的b端，使木板以a端为轴在竖直面内转动，当木板转到与水平面的夹角为时，小物块开始滑动，此时停止转动木板。当物块滑到a端时速度为v，已知重力加速度为g，则在整个过程中木板对物块的作用力所做的功为 ，木板对物块的支持力做功为 24在竖直平面内固定一个半径为r的均匀带电细圆环，质量为m的带电小球（视为质点）通过长为l的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当圆环、小球都带有相同的电荷量q（未知）时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示。已知静电力常量为k，重力加速度为g，则绝缘细线对小球的拉力t ，圆环的带电量q . oyxnmfx /mb/to20.5t /se/vo212图1 图2 图325如图1所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y轴方向不变，沿x轴方向与坐标x的关系如图2所示（图像是反比例函数图线）；夹角45的光滑金属长直导轨om、on固定在水平面内，on与x轴重合，一根与on垂直的长导体棒在水平向右的外力f作用下沿x轴向右滑动，导体棒在滑动过程中始终与导轨接触良好。已知t0时，导体棒处于o位置，导体棒的质量m2kg，导轨om、on在点o处的接触电阻为r0.5，其余电阻不计；回路中产生的电动势e与时间t的关系如图3所示（图线是过原点的直线）。由图像分析可得12s时间内通过导体棒的电量q c；导体棒在滑动过程中所受的外力f与时间t的关系式f .五、实验题（共24分，第26题6分，第27题4分，第28题6分，第29题8分。）26上海某中学物理兴趣小组做“用单摆测定当地的重力加速度”的实验：abt2l x1x2y1y20（1）实验时注意到必须控制摆角，若摆长为1.2m，则他们将摆球最多拉至离平衡位置约 m处释放；测周期时计时起点应选在 。（选填“平衡位置”或“最高点”）（2）该物理兴趣小组实验时通过改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期t的数据，绘出t2l图线，如右图所示。然后利用在图线上测取两点a、b的坐标（x1，y1）、（x2，y2），便可求得当地的重力加速度g 27. 右图1为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置图。粗细均匀的弯曲玻璃管的a管插入烧瓶，b管与玻璃管c下部用橡胶管连接，c管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，b、c内的水银面等高。（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将c管沿竖直方向 移动（选填：“向上”或“向下”），直至b、c内的水银面等高；（2）【单选题】实验中多次改变封闭气体的温度，用t表示气体升高的摄氏温度，用h表示b管内水银面高度的改变量或c管竖直方向移动的距离。已知右图2中的图线为b管内水银面高度的改变量随t变化的函数图像，则c管移动的距离随t变化的函数图像可能是（ ）（a）图2中的图线 （b）图2中的图线（c）图2中的图线 （d）图2中的图线28. 实验室配备的电压表的内阻其实并非很大。现在设计测定量程为3 v的电压表内阻的精确值（内阻约为2k），可以把它等效为一个理想电压表和一个定值电阻的并联，实验室中提供的器材有： 电阻箱r（最大电阻为9999.9 ）， 定值电阻r15k， 定值电阻r210k，电源e（电动势约为12 v、内阻不计），开关、导线若干。设计的实验电路如图所示，先将电阻箱r的阻值调到最大，连接好实物电路；然后闭合开关，调节电阻箱r的阻值，使得电压表的指针刚好半偏，记下此时电阻箱的阻值r1；再次调节电阻箱r的阻值，使电压表的指针刚好满偏，记下此时电阻箱的阻值r2。（1）实验中选用的定值电阻是 ；（2）由上述的实验过程分析可得电压表内阻rv的表达式为rv .（请用字母r1、r2和r表示）h接数据采集器传感器a容器b（3）【单选题】若实验中使用的电源e的内阻并不为零，则该实验测得的电压表内阻rv的值与真实值相比将（ ）（a）偏小 （b）不变 （c）偏大 （d）不能确定，要视电压表内阻的大小而定29. 在日常生活中经常需要精确测量密闭容器内液体的体积，某研究小组做了如下研究：如图所示，实验使用的长方体容器b内部的底面积为1m2，高为1m。在容器内顶部安装一个利用超声波测量距离的传感器a，该传感器默认超声波在空气中的传播速度为340m/s。 （1）若通过传感器a测得液面距离顶部的高度为0.15m，可得容器内液体的体积为_m3.（2）研究小组在实验中发现，传感器测量的液面距顶部的高度与实际高度存在偏差，通过查资料发现超声波在空气中的传播速度与温度有关，然后通过实验获得下表中的数据。温度t （）105203550超声波速度v（m/s）324.0333.0342.0351.0360.0液面距顶部的高度h测（m）0.1050.2040.2980.3870.474通过表中数据分析可得超声波在空气中的传播速度v与温度t的关系式为v_。.（3）利用（2）的结论，若在环境温度为40时测得液面距顶部的高度为0.288m，实际液面距顶部的高度为_m。【小数点后保留三位】（4）分析导出液面距离顶部的实际高度h与测量值h测和温度t之间关系式为h_。 六、计算题（共50分，第30题10分，第31题12分，第32题14分，第33题14分。）h2h1lba30. 如图所示，在左端封闭右端开口的、粗细均匀的u形管中， 有一段空气柱将水银分为a、b两部分，a位于封闭端的顶部。已知在温度t87时，空气柱的长度l12.5cm，水银柱a的长度h125cm，b部分的两液面的高度差h245cm，外界大气压强p075cmhg。试求：（1）当空气柱的温度为多少摄氏度时，a部分的水银柱恰好对u形管的顶部没有压力.（2）保持空气柱在（1）情况下的温度不变，在右管中注入多少厘米长的水银柱，可以使u形管内b部分的水银面相平.h2v1abcdkmmoh1l31如图所示，在距水平地面高h11.2m的光滑水平台面上，一个质量m1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣k锁住，储存了一定量的弹性势能ep。现打开锁扣k，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v1向右滑离平台，并恰好从b点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道bc。已知b点距水平地面的高h20.6m，圆弧轨道bc的圆心o与水平台面等高，c点的切线水平，并与水平地面上长为l2.8m的粗糙直轨道cd平滑连接，小物块沿轨道bcd运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g10m/s2，空气阻力忽略不计。试求：（1）小物块由a到b的运动时间.（2）压缩的弹簧在被锁扣k锁住时所储存的弹性势能ep. （3）若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么小物块与轨道cd之间的动摩擦因数应该满足怎样的条件.32. 如图所示，一辆在水平地面上向右做直线运动的平板车，长度l6m，质量m10kg，其上表面水平光滑且距地面高为h1.25m，a、b是其左右的两端点，在a端固定一个与车绝缘的、质量与大小忽略不计的带电体q，其电量q5106c。在地面上方的空间存在着沿小车运动方向的、区域足够大的匀强电场（忽略q的影响），场强大小e1107n/c。在t0时刻，小车速度为v07.2m/s，此时将一个质量m1kg的小球轻放在平板车上距离b端处的p点（小球可视为质点，释放时对地的速度为零）。经过一段时间，小球脱离平板车并落到地面。已知平板车受到地面的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数0.2，其它阻力不计，重力加速度g10m/s2. 试求：（1）从t0时起，平板车能继续向右运动的最大距离.（2）小球从t0时起到离开平板车时所经历的时间.（3）从t0时起到小球离开平板车落地时止，带电体q的电势能的变化量habcddcdb33. 如图所示，两根粗细均匀的金属杆ab和cd的长度均为l，电阻均为r，质量分别为3m和m，用两根等长的、质量和电阻均不计的、不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，悬跨在绝缘的、水平光滑的圆棒两侧，ab和cd处于水平。在金属杆ab的下方有高度为h的水平匀强磁场，磁感强度的大小为b，方向与回路平面垂直，此时cd处于磁场中。现从静止开始释放金属杆ab，经过一段时间（ab、cd始终水平），在ab即将进入磁场的上边界时，其加速度为零，此时金属杆cd还处于磁场中，在此过程中金属杆ab上产生的焦耳热为q. 重力加速度为g，试求：（1）金属杆ab即将进入磁场上边界时的速度v1.（2）在此过程中金属杆cd移动的距离h和通过导线截面的电量q.（3）设金属杆ab在磁场中运动的速度为v2，通过计算说明v2大小的可能范围.（4）依据第（3）问的结果，请定性画出金属杆ab在穿过整个磁场区域的过程中可能出现的速度时间图像（vt图）.上海市十三校2014届高三第二次质量检测物理参考答案与评分标准一、单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。）12345678cbacbadc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。）910111213141516acbdbdcc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。）17181920acbdbcacd四、填空题（共20分，每小题4分，每空2分.）21. c； c 22. ； 23. mv2；mglsina24. ； 25. 6； 44t.五、实验题（共24分，第26题6分，第27题4分，第28题6分，第29题8分，每空2分.）26. （1） 0.1（0.10.105）； 平衡位置 （2）4p2.27. （1） 向下 （2） b 28. （1） r1 （2） r12r2r （写成r12r2r1同样给分） （3） c29. （1） 0.85 （2） 3300.6t （3） 0.300 （4） hh测（0.971.76103t） 六、计算题（共50分，第30题10分，第31题12分，第32题14分，第33题14分。）30.（1） 以封闭在左管中的气体为研究对象，初状态：t360k， p1（7545）cmhg30cmhg，v112.5scm3 （1分）在水银柱a对u形管的顶部没有压力时：t273t，p225cmhg （1分） h2（7525）cm50cm v210scm3 （1分） ， （2分）（2） 状态3：t3t， p3p075cmhg，v3lscm3 （1分）p2v2p3v3 （2分）注入的水银柱长度为: （2分）31小物块由a运动到b的过程中做平抛运动，在竖直方向上根据自由落体运动规律可知，小物块由a运动到b的时间为：ts0.346s （2分）根据图中几何关系可知，h2h1（1cosboc），解得：boc60 （1分）根据平抛运动规律有：tan60， 解得：v12m/s （2分）根据能的转化与守恒可知，原来压缩的弹簧储存的弹性势能为：epmv122j （1分）依据题意知，的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，根据能量关系有：mgh1epmgl 代入数据解得： （2分）对于的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离b点，设物块碰前在d处的速度为v2，由能量关系有：mgh1epmglmv22第一次碰墙后返回至c处的动能为：ekcmv22mgl 可知即使0，有：mv2214j mv223.5jmgh26j，