上海市十校2012届高三第二次联考物理试题

上海市十校
2011—2012学年度高三第二学期考试
物理试题
说明：
1．答卷前，考生务必将学校、班级、姓名、准考证号、座位号填写清楚．；
2．本试卷满分150分，考试时间120分钟，考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案写在答题卷上，写在试卷上不得分；
3．本卷取g=10m/s2，sin370=0．6，cos370=0．8 。

第I卷
一、单选题（每小题2分，共16分）
1．下列物理量中属于矢量的是
（）
A．重力势能B．电流强度C．功D．磁感强度2．贝克勒尔发现天然放射现象，揭示了
（）
A．原子不可再分B．原子的核式结构
C．原子核还可再分D．原子核由质子和中子组成
3．恒星是有寿命的，每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程，一颗恒星的寿命取决于它的（）
A．温度B．质量C．体积D．亮度
4．下列与静电有关的图中，属于防范静电的是
（）
5．
在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球，A．避雷针
D．静电除尘
C．静电复印
B．静电喷涂
不计空气阻力，经过相等的时间（设小球均未落地） （ ）
A ．做竖直下抛运动的小球加速度最大
B ．三个小球的速度变化相同
C ．做平抛运动的小球速度变化最小
D ．做竖直下抛的小球速度变化最小
6．下列说法正确的是 （ ） A ．地表物体所受的重力就是地球对它的万有引力 B ．共点力就是指作用于物体上同一点的力 C ．作用力与反作用力一定同时产生、同时消失 D ．向心力是根据性质命名的力 7．教室两个门都安装有锁，同学早晨到校时，只要打开其中一扇门，同学们就可以进教室．这
里的“打开两扇门”和“同学进教室”之间体现了某种逻辑关系，下列门电路中也具有这种逻辑关系的是 （ ） `
8． 如图所示，物块A 放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的
夹角θ，发现当θ=30o 和θ=45o 时物块A 所受的摩擦力大小恰好 相等，则物块A 与木板之间的动摩擦因数大小为（ ）
A ．
2
1
B ．
2
2
C ．
2
3
D ．3
二、单项选择题（每小题3分，共24分） 9．下列关于光波和声波的认识，正确的是
（ ） A ．光波和声波是相同本质的波，但它们在空气中传播的速度不同 B ．光波、声波都具有波粒二象性 C ．光波和声波都是横波，都能发生干涉和衍射 D ．由于声波的波长比光波的波长长得多，因而传播时很容易绕过几米长度的障碍物 10． 如图所示，竖直放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线
与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是（ ） A ．穿过弹性圆环的磁通量增大 B ．从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流 C ．弹性圆环中无感应电流 D ．弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外
11．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移△x 所用的时间为t 1，紧接着通过下一段
位移△x 所用时间为t 2。

则物体运动的加速度为（ ）
A ． 1212122()()x t t t t t t ∆-+
B ． 121212()()x t t t t t t ∆-+
C ． 1212122()()x t t t t t t ∆+-
D ．121212()
()x t t t t t t ∆+-
B A
C D
Z ≥1 A B Z ＆ A B Z
Z
12． 如图所示是一个单边斜拉桥模型，均匀桥板重为G ，可绕通
过O 点的水平固定轴转动。

7根与桥面均成30︒角的平行钢索拉住桥面，其中正中间的一根钢索系于桥的重心位置，其余成等距离分布在它的两侧。

若每根钢索所受拉力大小相等，则该拉力大小为（ ）
A ．17G
B ．27G
C ．73
G D ．47G
13、如图所示，一根竖直的弹簧悬挂着气缸的活塞，使气缸悬空而静止。

设活塞与缸壁间无
摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（ ） A ．若外界大气压增大，则弹簧将伸长一些 B ．若外界大气压增大，则气缸的下底面距地面的高度将增大 C ．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 D ．若气温升高，则气缸的下底面距地面的高度将增大
14、人用绳子通过动滑轮拉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，求A 物体实际运动的速度是（ ）
A ．θsin 0v
B ．
θsin 0
v
C ．θcos 0v
D ．
θ
cos 0
v 15、如图所示,电梯质量为M ，它的水平地板上放置一质量为m 的物体，电梯在钢索的拉力作
用下由静止开始竖直向上加速运动。

当上升高度为H 时，电梯的速度达到v ，则在这段过程中，下列说法中正确的是（ ） A ．电梯地板对物体的支持力所做的小于
22
1mv B ．电梯地板对物体的支持力所做的功等于2
21mv
C ．钢索的拉力所做的功大于2
21Mv MgH +
D ．钢索的拉力所做的功等于2
2
1Mv MgH +
16、如图所示电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，各电阻阻值如
图所示，当滑动变阻器的滑动触头P 从a 端滑到b 端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．电压表的读数U 先减小，后增大
B ．电流表的读数I 先增大，后减小
C ．电压表读数U 与电流表读数I 的比值U/I 不变
D ．电压表读数的变化量ΔU 与电流表读数的变化量ΔI 的比值ΔU/ΔI 不变 三、多项选择题（每小题4分，共16分）
a
2R
17、沿x 轴正方向传播的一列简谐横波，波第一次传播到
x=10m 处时形成如图所示的波形，则（ ） A ．此时刻x ＝3m 处质点正沿y 轴正方向运动 B ．此时刻x ＝6m 处质点的速度为零 C ．此时刻x ＝8m 处质点的已经运动了1/4周期 D ．x ＝8m 处质点的开始振动的方向沿y 轴负方向
18．如图所示，叠放在一起的A 、B 两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B 带正电
Q ，A 不带电；它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。

现突然使B 带电量消失，A 带上正Q 的电量，则A 、B 的运动状态可能为（ ） A 、一起匀速运动 B 、一起加速运动 C 、A 加速，B 减速 D 、A 加速，B 匀速
19．如图所示，两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强
电场。

一个质量为m 、带电量为q 的油滴以初速度v 0进入电场，并在电场中沿直线运动了一段时间，空气阻力不计，则（ ） A ． 该油滴带正电 B ． 在这段时间内油滴的动能保持不变 C ． 在这段时间内油滴的机械能保持不变 D ． 在这段时间内电场力所做的功等于油滴重力势能的变化 20．如图所示，光滑曲线导轨足够长，固定在绝缘斜面上，
匀强磁场B 垂直斜面向上。

一导体棒从某处以初速度v 0
沿导轨面向上滑出，最后又向下滑回到原处。

导轨底端接有电阻R ，其余电阻不计。

下列说法正确的是（ ） A ．滑回到原处的速率小于初速度大小v 0 B ．上滑所用的时间等于下滑所用的时间
C ．上滑过程与下滑过程通过电阻R 的电量大小相等
D ．上滑过程通过某位置的加速度大小等于下滑过程中
通过该位置的加速度大小
第II 卷（共94分）
1．第II 卷（21-33题）考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第II 卷所有试题的答案写在答
题纸上（作图题用铅笔）。

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． 四、填空题（共20分，每小题4分）
21．光电管是应用___________的原理制成的光电元件。

如图所示的电路中，
如果a 端与电源________（选填“正”或“负”）极相连，那么当光照射到光电管的阴极K 时，电路中就会产生电流。

22A 、22B 选做一题
══════════════════════════════════════ 22 A ．一个质量为50千克的人站立在静止于平静的水面上的质量为400千克船上，突然船
上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____ ___米/秒的速度后退，若该人向上跳起，以人船为系统，人船的动量_____ __ __。

（填守恒或不守恒）
22 B ．已知地球自转周期为T ，同步卫星离地心的高度为R ，万有引力恒量为G ，则同步卫星
绕地球运动的线速度为______ __，地球的质量为___ _____。

══════════════════════════════════════
23．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s 和9km/s ，
一种简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成． 在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差10s 开 始振动，则弹簧振子____（选填“P ”或“H ”）先开始振动， 震源距地震仪约______Km 。

24．如图所示，R 1＝5Ω，R 2阻值未知，灯L 标有“3V 3W ”
字样，R 3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P 为滑片，电
流表内阻不计，灯L 电阻不变．当P 滑到A 时，灯L 正常发光；当P 滑到B 时，电源的输出功率为20W ．则电源电动势为_____V ；当P 滑到变阻器中点G 时，电源内电路损耗功率为______W ．
25．如图，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个辐
射状的磁场（磁场水平向外），其大小为B=K/r ，r 为半径，设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R （大于圆
柱形磁铁半径），而弯成铝环的铝丝其截面积为S ，铝丝
电阻率为ρ，密度为ρ0。

铝环通过磁场由静止开始下落，
下落过程中铝环平面始终保持水平。

则铝环下落速度为v 时的电功率为 ，铝环下落的最终速度 。

五．实验题（4+6+6+8=24分） 26．（4分）（多选题）如图为双缝干涉的实验示
意图，若要使干涉条纹间距变大，则可采取的措施为（ ） A ．改用波长更长的单色光 B ．改用频率更高的单色光 C ．增大双缝与光屏之间的距离 D ．改用间隙更大的双缝
27．（6分）某小组同学利用如图（a ）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系。

他们在试管中封闭了一定质量的气体，将压强传感器和温度传
感器的压敏元件和热敏元件伸入到试管内部，通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度。

实验中，他们把试管
浸在烧杯的冷水中，通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内
温度传感器 压强传感器 试管
（a ）
3
ε
气体的温度，每次加入热水后在气体状态稳定后再记录压强和温度的数值。

（1）他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的p-t
图像分别如图（b ）中的○
1、○
2、○3所示，其中p 1为已知量，则图线○1的函数表达式为_______________；
（2）图（c ）中可能符合上述气体变化过程的图线是（ ）
28．（6分）在研究平抛运动的实验中，某同学用一张印有小方格的
纸记录轨迹，小方格的边长为L ．小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示，则小球平抛初速度的计算式为v 0 大小为＝ ；小球经过c 点时的速度V C 大小为______ _____（均用L 、g 表示）． 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R 0，一个开关
验．
测得的数据如下表所示： （1）电路中定值电阻R 0的作用是：
__________________________________．
（2）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．
（b ）
（A ） （B ） （C ） （D ）
（c ）
（3）利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象．
（4）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）如图所示，开口处有卡口、内截面积为S 的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，缸内总体积为V 0，大气压强为p 0，一厚度不计、质量为m 的活塞（m ＝0．2p 0S /g ）封住一定量的理想气体，温度为T 0时缸内气体体积为0．8V 0，先在活塞上缓慢放上质量为2m 的砂子，然后将缸内气体温度升高到2T 0，求：（1）初始时缸内气体的压强P 1 =? （2）在活塞上放上质量为2m 的砂子时缸内气体的体积V 2 =? （3）最后缸内气体的压强P 4=?
31．（12分）如图所示，两根间距为L 的金属导轨MN 和PQ ，电阻不计，左端向上弯曲，其
余水平，水平导轨左端有宽度为d 、方向竖直向上的匀强磁场I ，右端有另一磁场II ，其宽度也为d ，但方向竖直向下，磁场的磁感强度大小均为B 。

有两根质量均为m 、电阻均为R 的金属棒a 和b 与导轨垂直放置，b 棒置于磁场II 中点C 、D 处，导轨除C 、D 两处（对应的距离极短）外其余均光滑，两处对棒可产生总的最大静摩擦力为棒重力的K 倍，a 棒从弯曲导轨某处由静止释放。

当只有一根棒作切割磁感线运动时，它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比，即v x ∆∝∆。

求：
（1）若a 棒释放的高度大于h 0，则a 棒进入磁场I 时会使b 棒运动，判断b 棒的运动方向并求出h 0为多少？ （2）若将a 棒从高度小于h 0的某处释放，使其以速度v 0进入磁场I ，结果a 棒以
2
v 的速度从磁场I 中穿出，求在a 棒穿过磁场I 过程中通过b 棒的电量q 和两棒即将相碰时b 棒上的电功率P b 为多少？
32．（14分）、如图所示，一弹丸从离地高度H =1．95m 的A
点以v 0=8．0m/s 的初速度水平射出，恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C 处的一木块中，并立即与木块具有相同的速度（此速度大小为弹丸进入木块前一瞬
间速度的1
10 ）共同运动，在斜面下端有一垂直于斜面的
挡板，木块与它相碰没有机械能损失，碰后恰能返回C
点。

已知斜面顶端C 处离地高h =0．15m ，求：（1）A 点和C 点间的水平距离？（2）木块与斜面间的动摩擦因数μ？ （3）木块从被弹丸击中到再次回到C 点的时间t ？
33．（14分）、如图所示，一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源
电荷A ，已知带电量Q =＋4×10－
3 C 的场源电荷A 形成的电场中各点的电势表达式为
r
Q
k
=ϕ，其中k 为静电力恒量，r 为空间某点到A 的距离。

现有一个质量为m = 0．1 kg 的带正电的小球B ，它与A 球间的距离为a = 0．4 m ，此时小球B 处于平衡状态，且小球
B 在场源电荷A 形成的电场中具有的电势能表达式为r
Qq k =ε，其中r 为q 与Q 之间的距离。

另一质量也为m 的不带电绝缘小球C 从距离B 的上方H = 0．8 m 处自由下落，落在小球B 上立刻与小球B 粘在一起以2 m/s 向下运动，它们到达最低点后又向上运动，向上运动到达的最高点为P （已知k = 9×109 N·m 2/C 2），求： （1）小球C 与小球B 碰撞前的速度大小v 0为多少？ （2）小球B 的带电量q 为多少？
（3）P 点与小球A 之间的距离为多大？
（4）当小球B 和C 一起向下运动与场源电荷A 距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？
A
B
C
P
参考答案
一、单项选择题（8×2＝16分）
二、单项选择题（8×3＝24分）
三、多项选择题（4×4＝16分）
四、填空题（5×4=20分）
21、光电效应、正 22A 、 0．25 ；不守恒 21B 、2R T
π，
2324R GT π， 23、P ，72 24、12 2．56 25、p= 2πS （VK ）2/ρR ，V m =ρ0ρgR 2/ K 2
五、实验题（4+6+6+8=24分 ） 26（4分）、AC 27（6分）、（1）p = p 1273 t +p 1（3分）;（2）B （3分） 28（6分）、gl 2（3分）；
2
41gl
（3分） 29（8分）、（1）保护电源，防止电源被短路（2分） （2）I -1/A -1（2分，没写单位不扣分） （3）图略（2分） （4）6．0（5．8~6．2）（1分）；1．0（0．8．~1．2）（1分）
六、计算题（10+12+14+14=50分） 30、（10分）解（1）p 1＝p 0＋mg /S ＝1．2p 0 （2分） （2）p 2S ＝p 0S ＋mg ＋2mg ，p 2＝p 0＋3mg /S ＝1．6p 0 （1分） 等温过程，由p 1V 0＝p 2V 2得V 2＝0．6V 0 （2分）
（3）设温度升高到T x 时活塞上升到卡口，此时V 3＝V 0,该过程气体做等压过程， 由V 2/T 0＝V 3/T x 得T x ＝5T 0/3 （2分）
由T x ＝5T 0/3 < 2 T 0，可以判断此后温度升高到2T 0的过程为等容过程 （1分） 则p 2/T 1＝p 3/T 2得p 3＝1．92p 0 （2分） （——此问不进行判断、说明，结果正确得3分） 31、（12分）解：
（1）根据左手定则判断知b 棒向左运动。

（2分） a 棒从h 0高处释放后在弯曲导轨上滑动时机械能守恒，有2
012
mgh mv =
得
v
（1分） a 棒刚进入磁场I 时
E BLv = 此时感应电流大小 2E I R
=
此时b 棒受到的安培力大小 F BIL =
依题意，有
F Kmg =
求得222
044
2K m gR h B L =
（3
分）
（2）由于a 棒从小于进入h 0释放，因此b 棒在两棒相碰前将保持静止。

流过电阻R 的电量
q I t =∆ 又
E B S I R R t R t
φ∆∆=
==
∆∆总总总 所以在a 棒穿过磁场I 的过程中，通过电阻R 的电量
2B S BLd q R R ∆==总
（3分）
（——没有推导过程得1分） 将要相碰时a 棒的速度 0
0002224
v v v v d v d -
=-
⨯= （1分） 此时电流
028BLv BLv I R R =
=
（1分） 此时b 棒电功率
222
2
64b B L v P I R R
==
（1
分） 32、（14分）
（1）弹丸从A 到C 做平抛运动 t =
2(H-h)g =
2(1.95-0.15)
10
s=0．6s A 点到C 点的水平距离s = v 0t =8．0×0．6m =4．8m （3分）
（2）弹丸到C 的速度方向与水平方向的夹角为
tgθ = v y v x
= gt v 0
= 10×0.68 =3
4 （1分）
v C =v x 2+v y 2 =v 02+(gt)2 =
82+(10×0.6)2 m/s = 10m/s （1分）
弹丸与塑料块在C 点具有的相同速度v C ’=1
10 v C =1m/s （1分） 分析弹丸与塑料块从C 点返回到C 点的整个过程，根据动能定理有：
-μmg cosθ×2×h sinθ =0－1
2 mv C ’2 （2分） 解得动摩擦因数μ=1
8 =0．125 （1分） （3）根据牛顿第二定律，下滑时由 a 1=g sin θ-μg cosθ可得a 1=5 m/s 2（1分）
由h si nθ = v C ’ t 1+12 a 1 t 12可解得t 1=0．17s （1分）
上滑时由 a 1=g sin θ+μg cosθ可得a 2=7 m/s 2 （1分）
由h sinθ =12 a 2t 22可解得t 2=0．27s （1分）
所以塑料块从被弹丸击中到再次回到C 点的时间t = t 1+ t 2=0．44s （1分）
33、（14分）（1）小球C 自由下落H 距离的速度v 0 = gH 2= 4 m/s （2分）
（2）小球B 在碰撞前处于平衡状态，对B 球进行受力分析知：2a qQ k
mg = （2分） 代入数据得：8109
4-⨯=q C （1分） （3）C 和B 向下运动到最低点后又向上运动到P 点，运动过程中系统能量守恒，设P 与A 之
间的距离为x ，由能量守恒得：
x
Qq k a x mg a Qq k mv +-=+⨯)(22212 （2分） 代入数据得：x = 0．68m 或x = （0．4＋
5
2））m （1分） （4）当C 和B 向下运动的速度最大时，与A 之间的距离为y ，对C 和B 整体进行受力分析有： 22y
Qq k mg =， （2分） 代入数据有： y = 0．28m （或y =5
2m ） （1分） 由能量守恒得：y
Qq k y a mg mv a Qq k mv m +--⨯=+⨯)(222122122 （2分）
代入数据得：v m =2．16 m/s （或v m ） （1分）。