上海市普陀区2016年高三物理二模试卷及答案

2015学年度第二学期普陀区高三质量调研物理卷
第I卷(共56分)
一、单项选择题（共16分，每题2分，每题只有一个正确选项）
1．元电荷是指
（A）电子（B）质子（C）中子（D）自然界中已知的最小电荷量2．下列属于原子核裂变的链式反应的是
（A）核电站发电（B）氢弹爆炸（C）石油的形成（D）利用太阳能发电3．在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍为加大，其他条件不变，则干涉条纹将（A）变密（B）变疏（C）不变（D）消失
4．用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是（A）中央均为亮点的同心圆形条纹
（B）中央均为暗点的同心圆形条纹
（C）用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的
（D）用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的
5．下列说法正确的是
（A）气体温度升高，则每个气体分子的动能都将变大
（B）分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都增大
（C）气体的压强是由于大量分子频繁撞击器壁产生的
（D）一定质量理想气体的温度升高，内能不一定增大
6．在α粒子散射实验中，我们并没有考虑到α粒子跟电子碰撞，这是因为
（A）电子体积非常小，以至于α粒子碰不到它
（B）电子质量远比α粒子的小，所以它对α粒子运动的影响极其微小
（C）α粒子跟各个电子碰撞的效果相互抵消
（D）电子在核外均匀分布，所以α粒子受到电子作用的合外力为零
7．如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。

光照射光敏电阻时，
其阻值R′将变得远小于R。

当光照射光敏电阻时，则
（A）R两端的电势差变小
（B）R′两端的电势差变大
（C）小灯泡L发光
（D）小灯泡L不发光
8．现有一台落地电风扇放在水平地面上，该电风扇运行时，调节它的“摇头”旋钮可改变风向，但风向一直水平。

若电风扇在地面上不发生移动，下列说法正确的是
（A）电风扇受到5个力的作用
（B）地面对电风扇的摩擦力的大小和方向都不变
（C）空气对风扇的作用力与地面对风扇的摩擦力大小相等
（D）风扇对空气的作用力与地面对风扇的摩擦力互相平衡
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．某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是
（A）中子数减小8 （B）质子数减小2 （C）质子数增加2 （D）核子数减小10
10．如图，站在向右作匀加速直线运动的车厢内的人向前推车壁，下列说法正确的是
（A）人对车的作用力仅是手的推力
（B）车对人的摩擦力大于车对人的推力
（C）因为人相对车没有动，所以合外力为零
（D）该人对车做正功
11．如图为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。

工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀减小的电流，则
（A）无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为逆时针
（B）无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
（C）有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为逆时针
3
（D ）有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化 12．如图是物体做匀变速曲线运动轨迹的示意图，已知物体在B 点的加速度方向与速度方向垂直，下列说法正确的是 （A ）A 点的加速度比C 点的加速度大 （B ）物体在AB 段做匀加速运动曲线运动 （C ）物体在BC 段做匀减速运动曲线运动
（D ）物体从A 点到C 点加速度与速度的夹角一直在减小，速率是先减小后增大 13．将质量为m 的小球在距地面高度为h 处竖直向上抛出，抛出时的速度大小为v ，小球落到地面时的速度大小为3v ，若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球整个运动过程，下列说法正确的是
（A ）重力对小球做的功等于-mgh （B ）合外力对小球做的功为4mv
2
（C ）小球落地时的机械能会变大 （D ）小球克服空气阻力做的功为mv 2
14．如图，两列水波波源S 1和S 2的振幅分别为2A 和A ，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。

下列说法正确的是 （A ）两列波在相遇区域发生干涉 （B ）波谷和波谷相遇处位移为零 （C ）A 点的位移始终为零
（D ）此刻A 点和B 点的位移大小分别是A 和3A
15．如图，某杂技演员在做手指玩盘子的表演。

设该盘的质量为m =0.2kg ，手指与盘之间的滑动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦等于滑动摩擦，盘底处于水平状态,且不考虑盘的自转。

下列说法正确的是
（A ）若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手对盘的摩擦力大小为1N （B ）若盘随手指一起水平向右做匀速运动，则手对盘的摩擦力大小为1N （C ）若盘随手指一起水平向右做匀加速运动，则手对盘的作用力大小为2N
（D ）若盘随手指一起水平向右做匀加速运动，则手对盘的作用力大小不可超过2.24N 16．如图甲，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上。

现使小球在竖直平面内
做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水
平向右为正方向，小球的水平分速度v x随时间t的变化关系如图乙所示。

不计空气阻力，下列说法正确的是
（A）在t1时刻小球通过最低点
（B）图乙中S1面积的数值为0.8m
（C）图乙中S1和S2的面积不相等
（D）图线第一次与横轴的交点对应小球的速度为4m/s
三、多项选择题（共16分，每小题4分。

每小题有二个或者三个正确选项。

全选对,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，把塑料匙在干燥的布上摩擦几下，然后去舀爆米花，爆米花就
会到处乱蹦。

发生这种情况的原因是
（A）爆米花与带电的勺子接触，带同种电荷
（B）爆米花与带电的勺子接触，带异种电荷
（C）爆米花受到塑料匙的作用力而到处乱跳
（D）爆米花带电后，因质量很小而到处乱跳
18．一个质量m=0.05kg的小球做平抛运动时，测出小球在不同时刻速率v的
数据，并作出v2-t2图线，如图所示。

不计空气阻力，下列说法正确的是
（A）小球的初速度为2m/s
（B）图线的斜率大小为100m2·s-4
（C）横轴读数在0.16时，小球离抛出点的位移大小为2m
（D）横轴读数在0～0.25区间内，小球所受重力做功的平均功率为1.25W
19．如图，s-t图像反映了甲、乙两车在同一条直道上行驶的位置随时间变化的关系，己知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，下列说法正确的是
（A）5s时两车速度相等
（B）甲车的速度为4m/s
（C）乙车的加速度大小为1.6m/s2
（D）乙车的初位置在s0=8Om处
5
20．如图，将质量均为M =2kg 的A 、B 重物用轻绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态。

在B 的下端挂上质量为m=1kg 的物块C 后，重物A 、B 以及物块C 由静止开始运动。

轻绳与定滑轮间的摩擦不计，绳子不可伸长。

下列说法正确的是 （A ）同自由落体相比，C 下落相同的高度，所花费的时间要短 （B ）当A 的速度v =2m/s 时，A 上升的竖直距离h=1m （C ）若不断增大物块C 的质量，B 的加速度a 将不断减小 （D ）若不断增大物块C 的质量，C 的加速度a 的值将趋近于g
第Ⅱ卷(共94分)
四、填空题（共20分，每小题4分）
21．如图，吊灯A 通过绳子悬挂在天花板上的B 点和C 点，OB 与天花板的夹角为α，OB 、OA 的长均为l 。

若灯的大小和线的长度相比是很小的，则吊灯在垂直于纸面内作小幅振动时的悬点为 点（填写图中的字母），周期为 。

22A ．甲、乙两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，甲质量为6kg ，速度大小为8m/s ，乙质量为4kg ，速度大小为6m/s ，它们的总动量大小为________kgm/s 。

两者碰撞后，甲沿原方向运动，速度大小为2m/s ，则乙的速度大小为_______m/s 。

22B ．已知火星表面附近的重力加速度为g ，火星的半径为R ，火星自转周期为T ，万有引力常量为G 。

则绕火星表面飞行的卫星运行速度v = ，火星的同步卫星距火星表面的高度h = 。

23．如图，水平杆DE 在D 处用铰链连接，斜杆CA 的一端插在墙壁内，另一端与水平杆光滑接触。

用F 1、F 2分别垂直作用在两杆的E 点和B 点。

已知F 1=F 2=40N ，CB=BA=40cm ，DC=CE=30cm ，α=370
，β=530
，不计两杆的重力。

则水平杆在C 点受到的作用力大小为_______N ，斜杆在固定端A 处受到的作用力大小为_______N 。

24．扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图所示。

当剩余电量减为电池容量的30%时，机器人会主动寻找充电器充电。

下表为某扫地机器人的部分参数。

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如下表。

真空度指主机内部
电池容量
2500mAh
气压与外界的气压差，风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫作效率。

则该机器人充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min ，当风量为0.017m 3
/s 时，若吸尘电机的输入功率为25W ，则此时其效率为 %。

25．如图，两根电阻不计的平行光滑金属导轨放在同一水平面内，左端与电阻R 相连，在导轨x >0一侧存在着磁感应强度B =1.5+0.5x （T ）的磁场。

在外力F 作用下，一阻值为r 的金属棒从A 1运动到A 3，此过程中电路中的电功率保持不变。

A 1、A 2、A 3的坐标分别为x 1=1m ，x 2=3m ，x 3=5m 。

则在A 1与A 3处的速度之比为 ，从A 1到A 2与A 2到A 3的过程中安培力做的功之比为 。

五．实验题（共24分）
26．（4分）在“测定直流电动机的效率”的实验中，我们有以下实验器材：直流电动机、电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、砝码盘、砝码若干、刻度尺、停表、弹簧秤、细绳一根、天平和导线若干。

（1）以上实验器材中哪些是多余的： （2）写出直流电动机的效率的表达式： 27.（4分）某同学利用图示装置验证系统机械能守恒定律，图中P 、Q 、R 是三个完全相同的物块，P 、Q 用细绳连接，放在光滑水平桌面上，物块R 与轻质滑轮连接，放在两定滑轮的中间。

a 、b 、c 是三个光电门，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光。

整个装置无初速度释放，已知P 、Q 、R 经过三个光电门的遮光时间分别为t 1、t 2、t 3，R 的遮光片到c 的距离为H ，三个遮光片的宽度均为x 。

（1）本实验中验证机械能守恒的表达式为
7
（2）为提高实验结果的准确程度，请对此实验提出一条建议：
28.（6分）如图为一个测温装置，图中C 为测温泡，装入水银的U 形管B 管开口向上，A 管通过细玻璃管与测温泡C 相通，U 形管的下端通过软管相连。

测温时，调节B 管的高度，使A 管中的液面保持在a 处，此时 根据U 形管A 、B 两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境 的温度。

假设该测温装置在制定刻度时的大气压为76cmHg ，该 温度计的0℃和30℃刻度线间的距离正好是30cm 。

（1）当测温泡中气体温度升高时，为使A 管中的液面保持在 a 处，则B 管应向______（填“上”或“下”）移动；
（2）该测温装置的刻度应刻在 管（填“A ”或“B ”）； （3）由于天气的原因会导致大气压发生变化，当实际温度为16℃时，该温度计的读数
为17℃，则此时大气压为 cmHg 。

29.（10分）某同学在测定电源电动势E 、内电阻r 实验中，用下列器材组装成了一个电路：
电压表V 1、电压表V 2、电流表、滑动变阻器R 、小灯泡、电池、电键一个，导线若干。

实验
时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现若电压表V 1的示数增大，则电压表V 2的示数 减小。

该同学每一次操作后，同时记录电流表A 、电压表V 1和电压表V 2的示数，经多次测 量后分别描绘了a 、b 两条U-I 图线，如图所示。

（1）请在方框内画出电路图。

（2）电池的电动势E =______V 、内阻r =______Ω。

（3）在U-I 坐标中两条图线相交时电池的效率为______。

六、计算题（50分）
30.（10分）如图，滑块a、b的质量均为m=1kg，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h=0.2m，b放在地面上。

a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。

不计摩擦，
a、b可视为质点。

（1）画出当a即将落地前（杆尚未转至水平方向）滑块a、b的受力分析图；
（2）求当a的机械能最小时，地面对b支持力的大小（要
有过程分析）；
（3）求a落地时速度的大小。

31．（12分）如图，有一个在水平面上固定放置的气缸，由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成，a、b、c的横截面积分别为2S、S和3S。

已知大气压强为p0。

两绝热活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的细线相连，两活塞之间密封有温度为T0的空气，开始时，两活塞静止在图示位置。

现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动，忽略两活塞与圆筒之间的摩擦。

求：
（1）加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力；
（2）气体温度上升到多少时，其中一活塞恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处；
（3）气体温度上到4T
0/3时，封闭气体的压强。

32.（14分）如图，轨道CDGH位于竖直平面内，其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH 分别相切于D点和G点，圆弧段和倾斜段均光滑，在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道绝缘，且处于水平向右的匀强电场中。

一个可视为质点的带电物块由C处静止释放，经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零。

已知物块的质量m=8×10-2kg，物块与轨道CD段的动摩擦因数µ=0.25，CD段的长度L=2m，圆弧DG的半径r=0.5m，GH段与水平面的夹角θ=370，不计物块与挡板碰撞时的动能损失。

求：
（1）物块第一次到达H点时的速率;
（2）物块在轨道CD段运动的总路程;
（3）物块碰撞挡板时的最小动能。

9
33.（14分）如图，在金属导轨MNC和PQD中，MN与PQ平行且间距为L=1m，MNQP所在平面与水平面夹角α=370。

N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值R=10Ω的电阻。

光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角均为θ=530。

ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合。

ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1，由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。

金属棒ab和ef质量均为m=0.5kg，长均为L=1m。

空间有竖直方向、磁感应强度B=2T的匀强磁场（图中未画出）。

两金属棒与导轨保持良好接触，ef棒的阻值R=10Ω，不计所有导轨和ab棒的电阻。

假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。

忽略感应电流产生的磁场。

若ab棒在拉力F的作用下，以垂直于NQ的速度v1=1m/s在水平导轨上向右匀速运动，且运动过程中ef棒始终静止。

（1）求金属棒ab运动到x=0.3m处时，经过ab棒的电流大小；
（2）推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力F与x的关系式；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2m/s在水平导轨上向右匀速运动，在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。

求此状态下磁感应强度B的最大值及方向。

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2015学年度第二学期普陀区高三质量调研
物理答案
一．单项选择题（共16分，每小題2分，每小题只有一个正确选项。

）
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，答案涂写在答题卡上。

）
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。

）
四．填空题（共20分，每小题4分。

）
13
五．实验题（共24分）
26.（1）弹簧秤和天平（2分） （2）100%⨯=UIt
mgh
η（2分） 27.（1）
23
2221221
2121t t t x gH ++=（2分） （2）选窄一些的挡光片；或绳的质量及形变要尽量小；或采用多次测量取平均值的方法等（只要写出一条即可）（2分）
28.（1）上（2分） （2）B （2分） （3）75（2分）
29.（1）电路图如图所示（4分）
（2）3（2分） 2（2分） （3）66.7%（2分） 六、计算题（共50分） 30．解： （1）（4分）
（2）过程分析：当a 刚落地时，b 的速度为零。

当a 落地前b 的加速度为零，即轻杆对b 的作用力为零时，b 的机械能最大，a 的机械能最小，这时b 受重力、支持力。

即F Nb =mg （3分） （3）以滑块a 、b 及轻杆组成的系统为研究对象，系统的机械能守恒，
则mgh ＝12mv 2a ＋0，即v a ＝2gh （3分）
31．（12分） 解：
（1）设加热前被封闭气体的压强为p 1，细线的拉力为F T ，则由力平衡条件可得， 对活塞A ：02F 21T 0=-+S p S p
对活塞B ： 03F 30T 1=--S p S p
解得，01p p = 0F T = （4分）
（2）此时气体的体积为 Sl Sl Sl Sl V 73221=++=
对气体加热后，两活塞将向右缓慢移动，活塞A 恰好移至其所在圆筒与b 圆筒连接处的过程中气体的压强p 1保持不变，提提增大，直至活塞A 移动l 为止。

此时气体的体积为Sl Sl Sl V 8621=+=，设此时温度为T 2，由盖·吕萨克定律可得
2201T T V V = 解得： 02T 7
8
T = （4分）
（3）活塞A 被挡住后，继续对气体加热，气体做等容变化，由查理定律得，
3
3
22T T p p = 由题意得，012p p p == 代入数据得，036
7
p p = （4分） 32. （14分） 解:
（1）物块由C 处释放后经挡板碰撞滑回P 点过程中，由动能定理得
()022
L L
qE
mg L μ-+=
15
代入数据得 0.6N 3E ==mg q μ （3分）
物块在GH 段运动时，由于qE cos θ=mg sin θ,所以做匀速直线运动 （1分） 由C 运动至H 过程中，由动能定理得
()sin 1cos 0k qEL mgL qEr mgr E μθθ-+--=-
代入数据得 s m v /74.4H = （3分） （2）物块最终会在DGH 间来回往复运动，物块在D 点的速度为零 （1分）
设物块能在水平轨道上运动的总路程为s ，由能量转化与守恒定律可得
qEL mgs μ=
代入数据得 m s 6= （2分） （3）物块碰撞挡板的最小动能E 0等于往复运动时经过G 点的动能 （1分）
由动能定理得
()0sin 1cos 0qEr mgr E θθ--=-
代入数据得
J 01.00=E （3分）
33. （14分）
（1）如图，ab 棒滑行距离为x 时，ab 棒在导轨间的棒长
x x L L x 5.11cot 2-=-=θ
x
此时，ab 棒产生的电动势x x L Bv E 1= 流过ab 棒的电流
A R E I x
ab 22.02
==
（4分）
（2）拉力F 与x 的关系式
x ab L BI F =
代入数据得 ()2
5.118.0x L BI F x ab -== （4分）
（3）流过ef 棒的电流 R
E I x
ef =
① ef 棒所受安培力 L BI F ef x = ②
联立①②，解得， ()θcot 222x L R
L v B F x -=
③
由③式可得，F x 在x =0和B 为最大值B m 时有最大值F 1。

由题意知，ab 棒所受安培力方向必水平向左，ef 棒所受安培力方向必水平向右，使F 1为最大值的受力分析如图所示，图中f m 为最大静摩擦力， 则有：
()ααμααsin cos sin cos 11F mg mg F ++= ④
联立③④，代入数据得，
17
()()T v R
mg L
B m 79.4sin cos cos sin 12=-+=
αμααμα
B m 就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也可竖直向下。

（6分）。