上海市奉贤区2012届高三4月调研考试

上海市奉贤区2012届高三4月调研考试（二模）
物理
考生注意：
1.本试卷满分150分，考试时间120分钟。

第Ⅰ卷用2B铅笔，第Ⅱ卷用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。

2.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。

第Ⅰ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．卢瑟福进行α粒子散射实验时，观察到少数α粒子发生大角度偏转，由此推断出的结论是
(A)原子中存在带负电的电子
(B)原子中正电荷均匀分布在整个原子中
(C)原子的质量均匀分布在整个原子中
(D)原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子中央一个很小
的体积内
2．如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，
然后往中央一站，来推动衣橱，这里主要利用了
（A）力的平衡（B）力的相互作用
（C）力的分解（D）力的合成
3．如图是一个有光照或温度升高时排气风扇都能起动的自动控制装置，则图中的电风扇是模块机器人中的
（A）传感器（B）执行器
（C）控制器（D）敏感元件
4．在任何相等的两段时间内物体速度的变化量不同的运动是
（A）自由落体运动（B）平抛运动
（C）匀速圆周运动（D）匀减速直线运动
5．某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是
（A）延长光照时间（B）增大光的强度
（C）换用频率较低的光照射（D）换用波长较短的光照射
V A
C B 0 T 6．如图为三个门电路符号，A 输入端全为 “1”，B 输入端全为“0”。

则 (A)甲为“非”门，输出为“1” (B)乙为“与”门，输出为“0” (C)乙为“或”门，输出为“1” (D)丙为“与”门，输出为“1”
7．图中P 为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a 、b 、c 三束，则
（A ）a 为β射线、b 为γ射线 （B ）a 为α射线、b 为β射线 （C ）b 为β射线、c 为γ射线
（D ）b 为α射线、c 为γ射线
8．根据分子动理论，物质分子之间的距离为某一个值r 0时，分子所受的斥力和引力相等，则此时
(A)分子具有最大势能 (B)分子具有最小势能 (C)引力和斥力都是最大值 (D)引力和斥力都是最小值
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．在下列四个核反应方程中，x 表示质子的是
(A)x Si P +→30
143015 (B)x C n N +→+14
610147
(C)x Ni Co +→60
286027
(D)x P He Al +→+30
15422713
10．用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm 的窄缝，进行光的衍射实验，如图甲所示，则在光屏上看到的条纹是图乙中的
激光器 挡板 光屏 （A ） （B ） （C ） （D ） 甲 乙
11．如图一定质量的理想气体自状态A 经状态C 变化到状态B ，则气体 （A ）AC 过程中压强增大、内能增大 （B ）AC 过程中压强减小、内能减小 （C ）CB 过程中压强增大、内能增大 （D ）CB 过程中压强减小、内能不变
＋ b －
c a P
12．一弹簧振子振幅为A ，从最大位移处经过时间t 0第一次到达平衡位置，若振子从平衡位置处经过t 03时的加速度大小和动能分别为a 1和E 1，而振子位移为A
3时加速度大小和动能分别为a 2和E 2，则a 1、a 2和E 1、E 2的大小关系为
（A ）a 1＞a 2，E 1＜E 2 （B ）a 1＞a 2，E 1＞E 2 （C ）a 1＜a 2，E 1＜E 2 （D ）a 1＜a 2，E 1＞E 2
13．如图所示电路，电源的内阻不能忽略。

现闭合开关S ，电压表有确定示数，调节可变电阻R 的阻值，电压表的示数增大了U ∆。

则判断正确的是 (A)可变电阻R 被调到较小的阻值
(B)电阻R 2两端的电压减小，减小量等于U ∆ (C)通过电阻R 2的电流减小，减小量小于2
U
R ∆ (D)路端电压增大，增大量等于U ∆
14．通电直导线a 与圆形金属环b 共面放置，相互绝缘，如图所示放置，当a 通了电流，b 中产生顺时针方向的感应电流，且b 受到的合力向下，由此可知，直导线a 中电流 (A) 向右减小 (B)向右增大 (C) 向左减小 (D) 向左增大
15．一粒子从A 点射入电场，从B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力。

则正确的是 （A ）A 点的场强小于B 点的场强 （B ）粒子的加速度先不变后变小 （C ）粒子的速度不断增大 （D ）粒子的电势能先减小后增大
16．“蹦极”是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。

某人做蹦极运动，所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示。

将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g 。

据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为 （A ）0.8g （B ）g （C ）2g （ D ）3g
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.利用发波水槽观察波的衍射现象时，如图所示，虚线表示波谷，实线表示波峰，则下列说法正确的是
(A) 能在挡板后面观察到明显的衍射现象 (B) 缩小挡板间距可以使衍射现象更明显 （C ）增大波源频率可以使衍射现象更明显
(D) 衍射现象是以原来波的中心为中心继续延伸到挡板后面的“阴影”里
18．如图所示，把一个带正电的小球a 放在光滑的绝缘斜面上，欲使球a 能静止在斜面上，现在直线MN 上放一个带电小球b ，则b 可能
（A ）带正电，放在A 点 （B ）带正电，放在B 点 (C) 带负电，放在C 点 (D) 带负电，放在D 点
19．如图所示的装置，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动。

缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初在小活塞上的杯子里放有大量钢球。

能使两活塞相对气缸向下移动是 （A ）给气缸内气体缓慢加热 （B ）取走几个钢球 （C ）让整个装置自由下落 （D ）大气压变小
20．如图所示，一个矩形金属框MNPQ 置于光滑的水平面xOy 内，一磁场方向垂直于金属框平面，磁感应强度B 沿x 轴方向按图所示的曲线规律分布，关于x 0对称，平行于x 轴的线框边NP 的长为d （d 与x 0的大小关系未定）。

现给金属框一个大小为v 0的初速度，让线框边MN 从原点0开始沿x 轴正方向滑动，则 （A ）当d =x 0时，线框中感应电流方向一定保持不变
（B ）无论d 为多大，线框中的感应电流方向都有可能保持不变 （C ）当d >x 0时，d 越大，线框中最初的感应电流越小
（D ）无论d 为多大，运动过程中线框的加速度一定一直在减小
d M N
P
Q x
z
y
B -B
第Ⅱ卷
四．填空题(共20分，每小题4分。

答案写在题中横线上的空白处或指定位置。

)
本大题中第23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．用微波炉的高火加热一袋体积20mL 、温度为10℃的牛奶约1min ，牛奶可被加热至30℃。

微波炉的部分技术数据如表所示，则微波的波长为 m ，加热10袋这样的牛奶约要消耗的电能为 J 。

22．某均匀介质中，振幅都为0.2cm 的两列简谐横波A 和B 同时沿x 轴正方向传播，t =0时的波形如图所示（后面足够多的波形未画出），此时刻两列波的波峰正好在x =0处重合，该两列波的频率之比
B A f f /_________，此时x =17.5m 的质点的位移为
_________cm 。

23A 、23B 选做一题
═══════════════════════════════════════════════════════════
23A ．一质量为M =1.2kg 的物块静止在水平桌面上，一质量为m =0.02kg 的子弹以水平速度v 0=100m/s 射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s 穿出。

则子弹穿越木块过程中，子弹和木块组成的系统的动量___________（填“守恒”或“不守恒”），子弹穿出时木块获得的水平初速度为________m/s 。

23B ．月球质量是地球质量的1/81，月球半径是地球半径的1/3.8，人造地球卫星的第一宇宙速度（即近地圆轨道绕行速度）为7.9km/s 。

“嫦娥”月球探测器进入月球的近月轨道绕月飞行，在月球表面附近运行时的速度大小为___________km/s ；距月球表面越远的圆轨道上绕月飞行的探测器的速度越________。

（填“大”或“小”。

）
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24．如图，两长度均为5m 的轻杆AB 、BC ，处在同一竖直平面内，A 、B 、C 三处均用铰链连接，其中A 、C 两点在同一水平面上且相距5m 。

现在BC 杆的中点处施加一水平作用力F ＝36N ，整个装置仍保持静止不动，则AB 杆对BC 杆的作用力大小为________N 。

若持续增大力F ，整个装置仍保持静止，则在此过程中，BC 杆对C 处铰链的作用力方向将_____________（选填“顺时针转动”、“保持不变”或“逆时针转动”）。

25．如图所示，重铜棒MN 长a ，质量未知，两端由两根长都是l 的轻软铜线悬挂起来，铜棒MN 保持水平，整个装置静止于竖直平面内，装置所在处有竖直向下的匀强磁场，磁感应
KJ21B —AF(G)型微波炉 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 1300W 微波频率
2450MHz
A B
C
F
强度B。

现给铜棒MN中通入某一恒定电流，铜棒发生摆动，测得最大偏角θ=600，最大动能为E K（不计感应电流影响和空气阻力）。

则铜棒中通的电流强度为__________，从最低点运动到最高点的过程中安培力做的功是_______________。

（请用题中已知的字母来表示，角度θ的三角函数值请代入数据）
五．实验题(共24分。

答案写在题中横线上的空白处或括号内。

)
26．(4分)（多选）某同学用“用DIS研究气体的压强与体积的关系”，做了两次实验，操作完全正确，在同一p－1/V图上得到了两条不同的直线，造成这种情况的可
能原因是（）
（A）两次实验中温度不同
（B）两次实验中空气质量不同
（C）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同
（D）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同
27．(4分)在“研究电磁感应现象”实验中，给出了下面的实验器材。

（1）上述不必要的器材有：。

（请填器材前的数字号）
（2）正确连接好实验电路后，将原线圈插入副线圈中，闭合电键瞬间，副线圈中感应电流方向与原线圈中的电流方向（填“相同”或“相反”）。

28．(8分)某同学利用单摆测定重力加速度时，用秒表测量单摆的周期，
当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，单摆每经过最低
点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图所示。

（1）该单摆的周期是T=_______________s 。

（2）（多选）测量结果与当地的重力加速度的真实值比较，发现偏大，
可能原因是( )
(A)振幅偏小(B) 开始计时误记为n=1
(C)将摆线加上球直径当成了摆长(D) 在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度
（3）“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床。

假设A处的正下方有一均匀分布且体积为V的球形矿床，如图所示，矿床的密度为nρ(n>1，
ρ为地球的平均密度)，万有引力常量为G。

由于矿床的存在，某同学在地
球表面A处利用单摆装置测得的重力加速度为g，明显大于该区域正常情
况下地球表面的重力加速度理论值g0。

则根据上述数据可以推断出此矿床
球心离A的距离r为_____________________。

（请用题中已知的字母表示）。

29．(8分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻1.0Ω左右）
B．电流表A1（量程0—3m A，最小刻度0.1mA，内阻忽略不计）
C．电流表A2（量程0—0.6A，最小刻度0.02A，内阻忽略不计）
D ．滑动变阻器R 1（0—20Ω，10 A ）
E ．滑动变阻器R 2（0—200Ω，l A ）
F ．定值电阻R 0（990Ω）
G ．开关和导线若干
（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a ）、（b ）两个实验电路，其中合理的是______图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______（填写器材前的字母代号）。

（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，移动滑动变阻器，电流表A 1和电流表A 2分别测得多组I 1和I 2，并画出I 1-I 2图线，则由图线可得被测电池的电动势E ＝______V ，内阻r ＝______Ω。

（3）若同学根据（1）中选出的合理电路和器材连接实物电路时，把电流表A 2接在了干路上，但误认为电流表A 2仍接在支路上，其他步骤按（2）中的操作，这样由实验得出的内阻将______（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

六．计算题(共50分)
30．（10分）如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内，管内封闭有一定质量的空气，水银槽的截面积上下相同。

开始时管内空气柱长度为6cm ，管内外水银面高度差为50cm 。

将玻璃管沿竖直方向缓慢上移（管口未离开槽中水银），使管内空气柱长度为10cm ，此时水银槽内水银面下降了2cm,（大气压强相当于75cmHg ）则：
（1）此时管内外水银面高度差为多大？ （2）水银槽的截面积是玻璃管截面积的多少倍？
31．（12分）某兴趣小组研究在高空下落鸡蛋。

若鸡蛋直接撞击地面，鸡蛋不被摔坏的最大高度为0.18m 。

如图所示，设计了一个保护鸡蛋的装置，用A 、B 两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，当鸡蛋离夹板下端某个距离时，多次实验发现，若将该装置从距地面H =4.5m 高处从静止开始下落，鸡蛋恰好没有被摔坏，且鸡蛋整个下落时间为1.2s 。

设鸡蛋、夹板所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍，装置碰地后速度立即变为零且保持竖直方向，不计装置与地面作用时间。

取g=10m/s 2。

则 （1）没有装置保护，鸡蛋不被摔坏时鸡蛋着地的最大速度； (2) 夹板与鸡蛋之间的摩擦力是鸡蛋重力的几倍；
（3）当装置从H =4.5m 高处下落，为了让鸡蛋能够落到地面，则鸡蛋在夹板中下落的最长距离s 。

1.2
1.0
I 2/A 0
0.2
1.3 1.4 1.5 I 1/mA
乙
1.1 0.1
0.3 0.4
0.5
A 1 R 0
A 2 A 2
R 0
A 1
（a ） （b ）
甲
32.(14分) 如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为L =1m ，导轨平面与水平面夹角为θ=30o ，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为R =2Ω，导体棒ab 垂直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计。

两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B =0.5T ，方向垂直于导轨所在平面向上。

将导体棒从静止释放，在导体棒的速度v 达到2m/s 的过程中通过灯泡的电量q =2C 。

随着导体棒的下滑，其位移x 随时间t 的变化关系趋近于x =4t －2（m ）。

取g =10m/s 2，求：
⑴导体棒的质量m ；
⑵当导体棒速度为v =2m/s 时，灯泡产生的热量Q ；
⑶辨析题：为了提高ab 棒下滑过程中小灯泡的最大功率，试通过计算提出两条可行的措施。

某同学解答如下：小灯泡的最大功率为R
BLv P m 2)（ （其中v m 为下滑的最大速度），因此
提高ab 棒下滑过程中小灯泡的最大功率的措施有：增大磁感应强度B 、……。

由此所得结果是否正确？若正确，请写出其他两条可行的措施；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。

33.(14分)如图所示，一质量m =0.1kg 、电量q =1.0×10-5 C 的带正电小球（可视作点电荷），它在一高度和水平位置都可以调节的平台上滑行一段距离后平抛，并沿圆弧轨道下滑。

A 、B 为圆弧两端点，其连线水平，已知圆弧半径R =1.0m ，平台距AB 连线的高度h 可以在0.2m-0.8m.之间调节。

有
一平行半径OA 方向的匀强电场E ，只存在圆弧区域内。

为保证小球从不同高度h 平抛，都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A 点进入光滑竖直圆弧轨道，小球平抛初速度v 0和h 满足如图所示的抛物线，同时调节平台离开A 点的距离合适。

不计空气阻力，取g =10m/s 2，求：
（1）小球在空中飞行的最短时间t ； （2）平台离开A 的水平距离x 范围；
（3）当h =0.2m 且E =2.5×104N/C 时，小球滑到最低点C 点的速度v ；
（4）为了保证小球在圆轨道内滑动到C 点的速度都是（3）中的v ，则电场力F =qE 的大小应与平台高度h 满足的关系。

（通过列式运算说明）
B
a
b
θ
参考答案及评分细则
一、单项选择题1（每小题2分）
题
号
1 2 3 4 5 6 7 8 答
案
D C B C
D
C
A
B
二、单项选择题2（每小题3分）
题号
9 10 11 12 13 14 15 16
答
案
B
D
C
A
C
A
B
C
三．多项选择题（每小题4分。

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。

）
题号
17 18 19 20 答案
AB ABD AD BC 四．填空题（每小题4分）
21、___0.122______、_7.8×105______22、____7：5_________、____0.4_________ 23A 、__守恒______、__1.5_______23B 、__1.71 ___________、__小________
24、__18_______、____不变_________25、
K E alB )32(+、K E 2
)
332(+ 五．实验题
26、（4分）AB 27、（4分） （1）（2分）② ⑦ （2） （2分）相反 28、（1）(2分)2.25s （2）（4分） B C （3）（2分）
)1(g g V
n G --ρ
29、（1）（2分）（b ） D （2）（4分）1.48（士0.04）V 、0.85（士0.03）Ω （3）（2分） 不变 六．计算题
30、（10分）(1)设玻璃管的横截面为S 1
P 1=25cmHg,V 1=6S 1 V 2=10S 1
P 1V 1=P 2V 2 （2分） 25cmHg×6S 1=P 210S 1 P 2=15cmHg （2分） P 2=P 0-ρgh =75-h(cmHg) （2分） h =60cm （1分）
(2)设水银槽的截面积为S 2 则 2S 2=10S 1 （2分） S 2=5S 1（1分） 31、 (1) （3分） mg-f=ma （1分）0.1mg=ma a =9m/s 2（1分）
v 2=2as=2×9×0.18 v =1.8m/s （1分） (2) （7分）设装置落地时的速度为v 1
v 12=2aH=2×9×4.5=81 （1分） v 1=9m/s （1分） t 1= v 1/a=9/9=1s （1分）
所以鸡蛋继续下落时间为0.2s,落地速度为1.8m/s
a 蛋= (v 1-v)/t 2=(9-1.8)/0.2=36m/s 2（2分）
对蛋分析，由牛顿第二定律得F+0.1mg-mg=ma 蛋=3.6mg F =4.5mg （2分）
(3) （2分）s = v 12/2a 蛋=81/72=1.125m （2分）
32、 (1) （4分）根据x=4t －2（m ）得，最后匀速运动的速度为v m =4m/s
匀速运动时,F 安=mg sin300 （2分） B 2L 2v m /R = mg sin300
解得m =0.1kg （2分）
(2) （5分） 通过灯泡的电量q=It =
R ∆Φ=R
Bls =2c （1分） 解得 s =8m （1分） 由动能定理得 mgs sin300-W 安=mv 2/2 (2分) 灯泡产生的热量Q= W 安= mgs sin300- mv 2/2=3.8J （1分）
（3）（5分）不正确，（1分）式中v m ，根据安培力等于重力的下滑力，可以求出它与B 的平方成反比，所以增大B 的同时，最大速度在减小，并不能提高小灯泡的最大功率。

（1分） 因为P=I 2R ，所以提高ab 棒下滑过程中小灯泡的最大功率，须增大电流I 或电阻R 匀速运动时,F 安=BIL =mg sin θ I = mg sin θ/BL , （2分）
所以可以减小B 、L ，或增大m 、R 、θ。

（1分）
33、（1）（2分）当平台高度为0.2m 时，空中飞行的最短时间t=g
h 2=0.2s （2）（4分）因为小球从不同高度h 平抛，都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A 点进入光滑竖直圆弧轨道，所以小球进入圆弧轨道时时的速度方向不变，设此速度与竖直方向成α角。

tgα=y v v 0=gh
v 20 v 02=2ghtan 2α
由图像中当h =0.8m 时，v 0=3m/s 代入上式得
9=2×10×0.8×tg 2α
tgα=0.75 α=370 则θ=1060
所以v 02=11.25h
当h =0.2m 时, v 0=1.5m/s
平台离开A 的最小距离为s 1= v 0t =1.5×0.2=0.3m
同理得平台离开A 的最大距离为s 2= v 0g
h 2=3×108.02⨯=1.2m （3）（4分）小球到达A 点时的速度v A =
αsin 0v =6.05.1=2.5m/s 从A 点到C 点，由动能定理得
mgR (1-cos530)-qE R (1-cos530)=
21mv C 2- 2
1mv A 2 代入数据，解得v C =3.5m/s （4）（4分）从A 点到C 点，由动能定理得
mgR (1-cos530)-FR (1-cos530)=21mv C 2- 2
1mv A 2
=21mv C 2- 21m 2cos ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛αy v =21mv C 2- 21m α2cos 2gh 代入数据得32F =125h -17 或53.09.3-=h F。