(完整版)上海市奉贤区2016年高三物理二模试卷及答案

奉贤区2015学年第二学期高三调研测试物理试卷
第Ⅰ卷
一、单项选择题Ⅰ（共16分，每小题2分。

每小题只有一个正确选项。

） 1．下列与检验电荷有关的物理量是
（A ）电场强度 （B ）电势 （C ）电势能 （D ）电势差 2．属于β衰变的核反应方程式是 （A ）
X
C Be He 12
69442
+→+（B ）
X
Pa Th 23491234
90+→（C ）
X
n H H 1
0312
1+→+（D ）
X
Si P 301430
15+→
3．一种电磁波入射到半径为1m 的孔上，可发生明显衍射现象，此波属于电磁波谱区域可能是
（A ）可见光 （B ）γ射线 （C ）紫外线 （D ）无线电波 4．用单色光照射某种金属表面，有没有光电子逸出取决于入射光的 （A ）频率 （B ）强度 （C ）照射时间 （D ）光子数目 5．如图所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是 （A ）α粒子 （B ）中子 （C ）光子 （D ）电子
6．当两分子间距变化时分子势能变小了，则可以判定在此过程 （A ）分子力一定做了功 （B ）分子力一定增大 （C ）分子间距一定变大 （D ）分子力一定是引力
7．一个带负电质点，仅在电场力作用下沿曲线abc 从a 减速运动到c ，则关于b 点电场强度E 的方向是（虚线是曲线在b 点的切线） （A ）E 1 （B ）E 2 （C ）E 3 （D ）E 4
8．人用绳子通过定滑轮拉物体A ，A 穿在光滑的竖直杆上，当以速度v 0匀速地拉绳使物体A 到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A 实际运动的速度是 （A ）v 0sinθ （B ）
θ
sin 0v （C ）v 0cosθ （D ）θcos 0v
二、单项选择题Ⅱ（共24分，每小题3分。

每小题只有一个正确选项。

） 9．下列哪一组实验能说明光具有波粒二像性
（A ）光的双缝干涉和光的单缝衍射现象 （B ）泊松亮斑和光电效应现象 （C ）光的反射和光的薄膜干涉现象 （D ）光电效应和光的直进现象 10．如图是一个车门报警电路示意图。

图中的开关S 1、S 2分别装在汽车的两扇门上，只要有车门打开（电路处于开路状态），发光二极管就发光报警，则根据报警装置的要求，虚线方框的门电路是 （A ）与门 （B ）或门 （C ）非门 （D ）或非门
11．一质点作简谐运动，其位移x随时间t变化的图像如图。

由图可知，在t＝4s时，质点（A）速度为零，加速度为负的最大值
（B）速度为零，加速度为正的最大值
（C）速度为负的最大值，加速度为零
（D）速度为正的最大值，加速度为零
12．如图，在xOy坐标的原点处放置一根与坐标平面垂直的通电直导线，
电流方向指向纸内，此坐标范围内还存在一个平行于xOy平面的匀强磁
场。

已知在以直导线为圆心的圆周上的a、b、c、d四点中，a点的磁感
应强度最大，则此匀强磁场的方向
（A）沿x轴正方向（B）沿x轴负方向
（C）沿y轴负方向（D）沿y轴正方向
13．如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C
为AB的中点。

则小球从A到C与从C到B的过程中正确的是
（A）速度的变化相等（B）速度的变化率相等
（C）减少的动能不相等（D）损失的机械能不相等
14．甲、乙两物体从地面同时竖直向上运动，甲做竖直上抛运动，乙做加
速度大小逐渐减小的减速运动，它们同时到达同一最大高度。

则在开始运动时
（A）甲的加速度可能大于乙的加速度（B）乙的加速度一定大于甲的加速度
（C）甲的速度一定大于乙的速度（D）乙的速度可能等于甲的速度
15．如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。

在电键S处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则
（A）电压表的示数变大（B）电池输出功率变小
（C）电阻R2两端的电压变大（D）电池的效率变小
16．如图所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形
磁铁(质量为m)，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。

则悬挂磁铁的
绳子中拉力F随时间t变化的图像可能是
三、（16分）多项选择题。

17．如图所示，位于原点O处的波源在t=0时刻，从平衡位置（在x轴上）开始沿y轴某
个方向做周期为T的简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v。

在
时刻t=13T/8时，在x=7vT/8处的质点P正好在波谷，则
（A）此时波源一定在x轴下方
（B）波源开始振动的方向沿y轴正方向
（C）质点P振动周期为T，振动速度的最大值为v
（D）在t=2T时，质点P振动方向沿y轴正方向
18．如图为水平放置的刚性圆柱形气缸，气缸内被重力不可忽略的A 、B 两活塞封有一定质量的气体，活塞之间用硬杆相连（硬杆的粗细可忽略），活塞与气缸壁之间可无摩擦地滑动而不漏气。

开始时活塞在图示位置保持静止，后来发现活塞相对于气缸向右移动，则可能是 （A ）缸内气体温度降低 （B ）缸内气体温度升高 （C ）略抬高气缸左端使之倾斜（D ）略抬高气缸右端使之倾斜
19．如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A 、B 两点。

一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB 中垂线从C 点运动到D 点（C 、D 是关于AB 对称的两点）。

下列关于粒子运动的v-t 图像中可能正确的是
20．如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B 。

将质量为m 的导体棒由静止释放，当速度达到v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P ，导体棒最终以2v 的速度匀速运动。

导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g 。

则正确的是
（A ）P ＝2mgv sin θ （B ）P ＝3mgv sin θ （C ）棒速达到
2v 时加速度为θsin 2
g
（D ）达到2v 后R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功 第Ⅱ卷
四、（20分）填空题。

（本大题共5小题，每空格2分。

不要求写出演算过程。

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．物理学在不断创新、发展和前进。

如十九世纪中叶， （填科学家人名）建立了电磁场理论，并预言了以光速传播的电磁波的存在。

再如1905年爱因斯坦提出
了 ，此理论是关于时空和引力的理论，提出了存在一种跟电磁波一样波动的引力波，2016年科学家们宣布已经探测到引力波的存在。

22A 、22B 选做一题
22A ．光滑水平轨道上有三个木块A 、B 、C ，质量分别为m A ＝3m 、m B ＝m C ＝m ，开始时B 、C 均静止，A 以初速度v 0向右
运动，A 与B 碰撞后分开，B 又与C 发生碰撞并粘在一起，此后A 与B 间的距离保持不变。

则B 与C 碰撞前B 的速度大小为 ，A 、B 、C 系统的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。

22B ．“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功对接，而后“天宫一号”变轨到更高的轨道，等待与“神舟九号”对接。

变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，
v 0
A B C
B R
θ
对应的轨道半径分别为R 1、R 2，线速度大小分别为v 1、v 2，则2
1
v v 为 ，变轨完成后的周期比变轨前 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。

23．如图所示，轻杆O 处为固定铰链，测得杆长臂的长度L 1=4.8m ，短臂的长度为L 2=0.8m 。

初始时杆与水平面间的夹角α =30°。

现将质量M =10kg 的石块装在长臂末端的开口轻箩筐中，为使石块能离开地面，则对短臂施加的最小力为 N 。

现对短臂施力，能使石块升高并得速度，当长臂转到竖直位置时使杆立即停止转动，石块水平射程为s =19.2m 。

则人做功的最小值W = J 。

（不计空气阻力，重力加速度取g =10m/s²）
24．如图所示，一质量为m 的小方块（可视为质点），系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r 。

给小方块一沿垂直轻绳的初速度v 0，质点将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为
2
0v ，则绳拉
力的大小随物体转过的角度 减小（选填“均匀”、“不均匀”），质点运动一周的时间为 。

25．如图所示，磁场的方向垂直于xy 平面向里，磁感强度B 沿y 方向没有变化，沿x 方向均匀增加，每经过1m 增加量为1.0×10－
2T ，即x
B ∆∆＝1.0×10－
2T/m ，有一个长L ＝
0.2m ，宽h ＝0.1m 的不变形的单匝矩形金属线圈，以v ＝0.2m/s 的速度沿x 方向运动。

则线圈中感应电动势E 为________V ，若线圈电阻R ＝0.02Ω，为保持线圈的匀速运动，需要外力大小为________N
五、（24分）实验题（第26题4分，第27题6分，第28题6分，第29题8分）
26．（4分）(多选)在“用DIS 研究一定质量的气体的压强与体积的关系”实验时，正确的表述或操作是（ ）
（A ）注射器连接上压力传感器 （B ）活塞推拉都要缓慢
（C ）初始时气体的体积须选10ml （D ）手不要握住注射器的气体部分
27．（6分）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx ，以下给出的是可能的操作步骤，其中S 为选择开关，P 为欧姆档调零旋钮。

a ．将两表笔短接，调节P 使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔
b ．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx 的阻值后，断开两表笔
c ．旋转S 使其尖端对准欧姆档1k
d ．旋转S 使其尖端对准欧姆档100
e ．旋转S 使其尖端对准交流500V 档，并拔出两表笔 （1）你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序是____________________。

（2）根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为__________Ω。

（3）（单选）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（ ） （A ）测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
（B ）测量电路中的某个电阻，该电阻与电路可以不断开
（C ）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
（D ）测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S 拨至倍率较小的档位，重新调零后测量 28．（6分）如图，用光电门等器材验证机械能守恒定律。

直径为d 、质量为m 的金属小球由A 处静止释放，下落过程中经过A 处正下方的B 处固定的光电门，测得A 、B 的距离为H (H >>d )，光电门测出小球通过光电门的时间为t ，当地的重力加速度为g ，则
（1）小球通过光电门B 时的速度表达式 ；
（2）多次改变高度H ，重复上述实验，作出2
1t 随H 的变化图像如图所示，当图中
已知量t 0、H 0和重力加速度g 及小球直径d 满足以下表达式 时，可判断小球下落过程中机械能守恒；
（3）实验中发现动能增加量△E K 总是小于重力势能减少量△E P ，增加下落高度后，△E P －△E K 将 （选填“增加”、“减小”或“不变”）。

29．（8分）用用单摆测重力加速度的实验中，组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧。

如图所示。

（1）（单选）这样做的目的是（ ）
（A ）保证摆动过程中摆长不变（B ）可使周期测量得更加准确 （C ）使摆长不可调节 （D ）保证摆球在同一竖直平面内摆动
（2）（单选）下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m 的单摆进行周期测量得四种操作过程，图像横坐标原点表示计时开始，ABCD 均为30次全振动的图像，已知sin50=0.087，sin150=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（ ）
（3）某小组发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，但仍将悬点到球心的距离当成摆长L ，通过改变摆线长度，测得6组L 和对应的周期T ，画出图像L -T 2，选取A 、B 两点，坐标如图。

则重力加速度的表达式g = ，此得到的结果与摆球重心在球心处相比，将 （选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。

六、（50分）计算题
30．(10分）如图所示，固定的绝热汽缸内有一质量为m 的“T ”型绝热活塞(体积可忽略)，距汽缸底部h 0处连接一U 形管(管内气体的体积忽略不计)。

初始时，封闭气体温度为T 0，活塞距离汽缸底部为1.5h 0，两边水银柱存在高度差，左边低于右边。

已知水银的密度为ρ，大气压强为p 0，汽缸横截面积为S ，活塞竖直部分长为1.2h 0，重力加速度为g 。

求： (1)初始时，水银柱两液面高度差；
(2)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两水银面相平。

31．(12分)如图所示，质量m =2kg 的物体A 在倾角θ=300的足够长的固定斜面上，在沿斜面向上的力F =5N 推力作用下，A 从底端开始以初速度v 0=8m/s 向上运动，已知A 与斜面之间的动摩擦因数为10
3=μ。

经过一段时间t 速度大小为2m/s 。

（取g =10m/s 2）求：
（1）时间t ；
（2）F 在时间t 内的平均功率；
32．(14分) 如图所示，在竖直平面内有一质量为2m 的光滑“∏”形线框EFCD ，EF 长为L ，电阻为r ；L 2ED FC ==，电阻不计。

FC 、ED 的上半部分（长为L ）处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC 、ED 的中点与其下边界重合。

质量为m 、电阻为3r 的金属棒MN 用最大拉力为2mg 的绝缘细线悬挂着，其两端与C 、D 两端点接触良好，处在磁感应强度为B 的匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC 、ED 上无摩擦滑动。

现将“∏”形线框由静止释放，当EF 到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v ，细线刚好断裂，Ⅱ区域内磁场消失。

重力加速度为g 。

求： （1）整个过程中，克服安培力做的功； （2）EF 刚要出磁场Ⅰ时产生的感应电动势；
（3）线框的EF 边追上金属棒MN 时，金属棒MN 的动能。

33．(14分) 如图所示，整个装置处于真空中。

一根长L =1.5m 的光滑绝缘细直杆MN ，与竖直方向成α=300固定在场强大小为E =1.0×105N/C 、与水平方向成θ=60°角的倾斜向上匀强电场中。

杆的下端N 固定一个带电小球A ，电荷量Q =+4.5×10－
6C ；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q =+1.0×10－
6C ，质量m =1.0×10－
2kg 。

已知真空中点电荷q 周围的电势
r
q k =ϕ (取无穷远处为零电势，k =9.0×109N·m 2/C 2
)。

现将小球B 从杆的上端M 静止释放，小
球B 开始运动。

求：(重力加速度g =10m/s 2) (1) 小球B 开始运动时的加速度为多大?
(2) 小球B 的速度最大时，距N 端的距离L 1为多大?
(3) 小球B 从M 端运动到距N 端的L 2=0.9m 时，速度为v 为多大？
2015学年第二学期高三调研测试物理参考答案及评分标准
一、单项选择题Ⅰ（共16分，每小题2分。

每小题只有一个正确选项。

）
三、（16分）多项选择题。

四、（20分）填空题。

（本大题共5小题，每空格2分。

不要求写出演算过程。

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．麦克斯韦 相对论 22A.
5
60
v 减小 22B. 增大
23. 3300或519.6 2000 24. 均匀
83r
v π 25. 5410-⨯、7410-⨯ 五、（24分）实验题（第26题4分，第27题6分，第28题6分，第29题8分） 26. (4分） ( B D) （备注：漏选得2分，多选不得分）
27（6分）(1)cabe (2分） (2)70k—71k (或70000—71000) (2分） (3)D (2分） 28. （6分）(1) t
d
v =
(2分） (2)022012g H t d = (2分） (3)增加(2分）
29.（8分） (1)A (2分）(2)A (2分） (3) 2
22
4B A B A
T T π-（L -L ）
(2分） 相同(2分） 六、（50分）计算题
30.（10分）（1）（4分）gh p s
mg
p p ρ+=+
=00 s m gs mg h ρρ==
（4分） （2）（6分）在活塞竖直部分没有碰到气缸低前气体作等压变化，水银面高度差不改变。

只
有当竖直部分碰到气缸底部时，继续降低温度水银面高度差发生变化。

所以当水银面相平时，活塞竖直部分已经触底，故S
mg
p p +
=01 S h v 015.1= 02p p = S h v 022.1=(2分） 根据理想气体状态方程，得到2
00
0002.15.1T S h p T S
h S mg p =⎪⎭⎫ ⎝⎛+(2分），
解得)
(5400
0mg S P ST p T +=
(2分）
31. （12分） （1）（6分）若是上滑，受力示意图如图。

根据牛顿第二定律，得到
1sin ma F mg f =-+θ θμcos mg f =(2分）
解得m
F
mg mg a -+=
θθμsin cos 1，代入数据得
21m/s 4=a s 5.14
8
21021=--=-=
a v v t (1分） 若是下滑，上滑到最高点的时间s 24
8
0010=--=-=a v t s 根据牛顿第二定律，得到
2-sin ma f F mg =-θ θμcos mg f =(2分）解得m
mg F mg a θ
μθcos sin 2--=
，
代入数据得2
2m/s 1=a 。

下滑时间为s 21
2022=-=-=
a v t x ，故s 42=+=x s t t t 。

(1分） 答：经过时间1.5s 或4s 速度大小为2m/s 。

（2）（6分）当s 5.11=t 时，m 5.75.12
2821211=⨯+=⨯+=
t v v s ，(1分）J 5.375.7511=⨯==Fs W (1分），
255.15.3711===
t W P W （或W 252
2
85=+⨯==v F P (1分） 当s 42=t 时，m 822
8201=⨯+=⨯+=s s
t v s ，m 4085=⨯==s s Fs W ，(1分）m 22202202=⨯+=⨯+=x x t v s ,J 1025-=⨯-=-=x x Fs W (1分）
W 5.74
10402=-==
t W P Z (1分）答：F 在时间t 内的平均功率为25W 或7.5W 。

32.（14分）（1）（4分）整个过程中，只有线框EFCD 受到的安培力做功。

对线框EFCD ，从静止到EF 到达Ⅰ区域的下边界过程，根据动能定理，得到
022
1
2-=
-mv W W A G ，解得22mv mgL W A -= (2) （5分）对MN ，细线刚好断裂前，BIL mg T m +=,BIL mg mg +=2，得到BL
mg
I = EF 刚要出磁场Ⅰ时产生的感应电动势BL
mgr
r r BL mg IR E Z 4)3(=
+=
=
高三物理试卷 第11页 共11页 (3)（5分）设下落时间t 时追上。

对MN ，221gt H = 对线框，221gt vt L H +=+，联解得到v
L t =, 追上时，MN 的速度为v
gL gt v t ==，动能为222222)(2121v L mg v gL m mv E K === 33.（14分）
(1) （4分）根据牛顿第二定律
ma qE F mg C =---)sin(cos αθα
（2）（5分）小球B 的速度最大时，是在平衡位置
)sin(cos αθα-+=qE F mg C
解得，L 1=1.052m
(3) （5分）从M 到N ，对小球根据动能定理，得到 021)sin()()(cos )(2211221-=-------mv L L qE L Qq k L Qq k
L L mg αθα 解得：v =0.89m/s
2
20
562669022m/s 86.1100.130sin 100.11015.1100.1105.410930cos 10100.1)sin(cos =⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=---=-----m qE L Qq k
mg a αθα05621
669022130sin 100.1101100.1105.410930cos 10100.1)sin(cos ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯⨯-+=----L qE L Qq k
mg αθα()()2
205666966902100.12
130sin 9.05.1100.1101)9
.0100.1105.41099.0100.1105.4109(30cos 9.05.110100.1v -------⨯⨯=-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯--⨯⨯⨯。