静安区上海物理届高考二模.docx
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静安区上海物理届高考二模
上海市静安区2015学年第二学期质量检测
高三物理试卷
2016．4
本试卷共8页，满分150分，考试时间120分钟。
全卷包括六大题，第一、二大题为单项选择题，第三大题为多项选择题，第四大题为填空题，第五大题为实验题，第六大题为计算题。
考生注意：
1、答卷前，务必用钢笔或圆珠笔在答题纸上清楚地填写姓名、准考证号，并用2B铅笔正确涂写准考证号。
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．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“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）α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）θ＝120°（B）θ＞120°
（C）θ＜120°（D）不论θ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是（）
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（）
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
（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）
I
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θ。
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）θ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x＝0，x＝xb（xb＞0）。
a点的振动规律如图所示。
已知波速为v＝1m/s，在t＝1s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
（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xb＝0.5m
（D）若波沿x轴负向传播，则可能xb＝2.5m
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0～t1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
＋
（C）阻力所做的功为
t1－
mv02
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）
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＝10m/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U-I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ηa、ηb，电源的输出功率分别为Pa、Pb，对应的外电阻为Ra、Rb。
已知该电源输出功率的最大值为Pmax，电源内电阻为r，由图可知（）
（A）Ra∶r＝2∶1（B）ηa∶ηb＝1∶2
（C）Pa∶Pb＝1∶1（D）Pa∶Pmax＝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U＞
（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）
本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。
若两类试题均做，一律按A类题计分。
21．氡222是一种天然放射性气体，其衰变方程是22286Rn→21884Po＋_________。
用此衰变过程中发出的射线轰击199F，可得到质量数为22的氖（Ne）元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是________________。
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______。
22．B．A、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2
∶1，则两颗卫星的轨道半径之比为______，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v＝15m/s，A质点坐标xA＝1.5m。
若以图示波形图为计时起点，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l＝0.3m，导轨的左端M、N用R＝0.2Ω的电阻连接，导轨电阻不计，导轨上跨放着一根电阻r＝0.1Ω、质量为m＝0.1kg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B＝0.5T。
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0.05V/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v＝4m/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h≥0.8m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＝10m/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ab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
（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Lʹ，重复上面的实验，得出周期Tʹ，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1.0×105Pa）
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1Ω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，测得的数据如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
R（Ω）
4.0
10.0
16.0
22.0
28.0
I（A）
1.00
0.50
0.34
0.25
0.20
（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＝______Ω。
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？
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：
1m≤R≤2m。
取g＝10m/s2。
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E＝
。
现将“∟”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？
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
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，199F＋42He→2210Ne＋11H22A．0.4，向西
22B．2∶1，1∶423．0.12，0.1＋
k（k＝0，1，2，3……）
24．a＝0.5m/s2向右匀加速直线，0.425．10，2.4
五．实验题（共24分）
26（4分）．拔出，a
27（6分，每空2分）
（1）BC；
（2）小，g＝
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）见图
（3）6.0（5.8～6.2）；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＋P1s/2＋F–P1s–P0s/2＝0，解得：
p1＝
＋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：
，
解得：
T1＝
T（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：
p2＝
p1＝
＋
p0（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：
WG、Wf和WAB。
由动能定理：
（2分）
（2分）
代入数据得人在AB段克服阻力的功：
WAB＝200J。
（2分）
（2）人在C点做平抛运动，
，
（2分）
结合已知条件
由
可确定平抛运动的时间范围为：
（2分）
由
可确定平抛运动的水平位移x的范围为：
m≤x≤
（2分）
32、（14分＝5＋9）
解：
（1）转速最大时，系统力矩平衡：
mAglsinθ＝Eqlsinθ＋mBglcosθ（3分）
解得：
tanθ＝
，θ＝53°（2分）
（2）设B带的电量为q'，转过最大角度时，动能为零，
由动能定理得：
Eql＋mBgl-mAgl-Eq'l＝0（3分）
解得：
q'＝
q（1分）
当转角为α时电，势能的增加值等于两球克服电场力的功：
W＝Eq'lsinα-Eql（1-cosα）
（2分）
整理得：
W＝
mgl
式中：
tanβ＝3（1分）
当
：
Wm＝
mgl
（1分）
电势能的最大增加值为ΔE＝Wm＝
mgl（
－1）（1分）
33、（14分＝6＋3＋5）
解：
（1）设磁感强度为B，设线框总电阻为R，线框受的拉力为F，bc边刚进磁场时的速度为v1，则：
感应电动势：
E1＝2Blv1（1分）
感应电流：
I1＝E1/R1
线框所受安培力为F1＝2BI1l（1分）
线框做匀速运动，其受力平衡F1＝F（1分）
联立各式得：
（1分）
设ad边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v2，同理可得
（1分）
所以：
v2＝4v1（1分）
（2）bc边进入磁场前，线框做匀加速运动，设加速度为a，bc边到达磁场左边界时，线框的速度
，
从线框全部进入磁场开始，直到bc边进入右侧窄磁场前，线框做匀加速运动，设位移为
，
，将
，
代入得：
（1分）
磁场左右边界间的距离为：
s＝l＋s1＋l＝32l（2分）
（3）整个过程中，只有拉力F和安培力对线框做功，线框离开磁场之前，动能最大，设最大动能为
，由动能定理：
，（2分）
由：
、
及
可知：
…（2分）
线框的最大动能为：
Ek＝
＝
Q（1分）
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