4月上海市普陀区高考物理调研模拟试卷含答案解析 13页

‎2014学年度第二学期普陀区高三质量调研物理卷 注意事项：‎ ‎1. 本试卷分第I卷和第II卷。满分150分。考试时间120分钟。‎ ‎2. 本试卷g取10m/s2，sin370＝0.6，cos370＝0.8。‎ ‎3. 请将答案填写在答题卡上。‎ 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. 如图，是一种小型验钞器，能显示纸币上的防伪标志。它能发射 （ ） ‎ ‎（A）X射线 （B）紫外线 （C）可见光 （D）红外线 ‎2. 在核反应堆中，为了使快中子的速度减慢，可选用作为中子减速剂的物质是 （ ）‎ ‎（A）水 （B）镉 （C）氧 （D）氢 ‎3．升降机以加速度a竖直向上做匀加速运动，当速度为v时，有一螺帽从升降机的顶部脱落,这时螺帽相对地的加速度和速度大小分别为 （ ）‎ ‎（A）g-a，v （B）g+a，v （C）a，0 （D）g，v ‎ ‎4. 当小车向右做匀加速运动时，两个小球的受力情况 （ ）‎ ‎（A）A球受3个力作用，B球受2个力作用 ‎（B）A球受2个力作用，B球受3个力作用 ‎（C）A球受3个力作用，B球受3个力作用 ‎（D）A球受2个力作用，B球受2个力作用 ‎5. 关于光的本性，下列说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）光电效应反应光的波动性 ‎（B）光子的能量由光的强度所决定 ‎ ‎（C）光的波粒二象性是将牛顿的波动说和惠更斯的粒子说有机地统一起来 ‎（D）光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子 ‎6.下列说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动 ‎（B）物体吸热时，它的内能一定增加 ‎（C）分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小 ‎（D）用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，就可以求出该种气体的分子质量 ‎7. 如图为某时刻简谐横波的图像，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）质点A、D的振幅不相等 （B）质点B、E的速度大小和方向相同 （C）质点D正沿y轴负方向运动 ‎（D）质点C、F的加速度为零 ‎ ‎8. 一弹簧振子做简谐运动，周期为T，下列说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）若Δt=T/4，则在Δt时间内振子经过的路程为一个振幅 （B）若Δt=T/2，则在Δt时间内振子经过的路程为两个振幅 ‎（C）若Δt=T/2，则在t时刻和（t+Δt）时刻振子的位移一定相同 （D）若Δt=T/2，则在t时刻和（t+Δt）时刻振子的速度一定相同 ‎ 二、单项选择题（共24分，每题3分，每题只有一个正确选项。）‎ ‎9． 如图，真空中以O点为圆心、Oa为半径的圆周上等间距分布a、b、c、d、e、f、g、h八个点，a、e两点放置等量异种点电荷+Q和-Q，下列说法正确的是（ ） ‎ ‎（A）b、d、f、h的电场强度相同 ‎ ‎（B）b、d、f、h的电势相等 （C）在c点由静止释放的电子将沿cg连线做匀加速直线运动 （D）将一电子由b点沿bcd圆弧移到d点，电子的电势能一直增大 ‎10. 根据有关放射性知识，下列说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）某原子核的半衰期为3.8天，若取4个原子核，经7.6天后就剩下一个氢原子核 ‎（B）β衰变中产生的β射线实际上是源自核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 ‎（C）发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2 ‎ ‎（D）在三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 ‎11. 如图为某控制电路，由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是两个指示灯。当电位器的触片由b端滑向a端时，下列说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）L1、L2都变亮 ‎（B）L1、L2都变暗 ‎（C）L1变亮，L2变暗 ‎（D）L1变暗，L2变亮 ‎12．如图，长为L的粗糙长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴转动。当木板转到与水平面的夹角为α时，小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端，重力加速度为g。下列说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）整个过程支持力对物块做功为零 ‎（B）整个过程支持力对物块做功为mgLsin α ‎（C）整个过程木板对物块做功为零 ‎（D）整个过程木板对物块做功大于物块机械能的增量 ‎13. 如图，光滑平面上一质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角，与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，下列说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）质点一定做曲线运动 ‎（B）质点不可能做直线运动 ‎（C）如果Fy＞Fx，质点向y轴一侧做曲线运动 ‎（D）如果Fx＞Fy cotα，质点向x轴一侧做曲线运动 ‎14．如图，穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，‎ 杆与水平面成θ=370角，不计所有摩擦。当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖直θ θ A B O 方向，则球A、B的质量之比为 （ ）‎ ‎（A）4：3‎ ‎（B）3：4 （C）3：5 （D）5：8‎ ‎15．如图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ。图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻杆相连。系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行。在突然撤去挡板的瞬间 （ ）‎ ‎（A）两图中两球加速度均为gsinθ ‎（B）两图中A球的加速度均为零 ‎（C）图甲中B球的加速度是为2gsinθ ‎（D）图乙中B球的加速度为零 ‎16. 如图，质量m=1kg的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板的动摩擦因数μ=0.2。由于受到相对地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1=0.8m/s向右匀速运动，同时用力拉动物体（方向沿导槽方向）以速度v2=0.6m/s沿导槽匀速运动，则拉力大小为 （ ）‎ ‎（A）2N （B）1.6N （C）1.2N （D）1N 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，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法中正确的是 （ ）‎ ‎（A）小球在上升过程中处于失重状态 ‎（B）弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能 ‎（C）小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向有关 ‎（D）小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向无关 ‎18. 如图甲为磁感强度B随时间t的变化规律，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正。‎ 在磁场中有一平面位于纸面内的细金属圆环，如图乙所示。令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力。下列说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 ‎（B）I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向 ‎（C）F1方向指向圆心，F2方向指向圆心 ‎（D）F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心 ‎19. 如图，在沿水平方向以加速度a=1m/s2匀加速行驶的车厢中，斜靠着与水平方向成α=370‎ 角的气缸。一质量m=2kg、横截面积S=10cm2的光滑活塞，将一定质量的气体封闭在气缸 内，并与气缸保持相对静止。已知大气压强为p0=1×105Pa。下列 说法正确的是 （ ）‎ ‎（A）气缸对活塞的弹力为16N ‎（B）气缸对活塞的弹力为17.2N ‎（C）气缸内气体的压强为1.1×105Pa ‎（D）气缸内气体的压强为2.8×105Pa ‎20. 某一空间存在与x轴平行的电场，有一质量m=2kg的带电小球，只受电场力作用，以初速度v0=2m/s在x0=7m处开始运动。电势能EP随位置x的变化关系如图所示，则小球的运动范围和最大速度分别为 （ ）‎ ‎（A）运动范围x≥0‎ ‎（B）运动范围x≥1m ‎（C）最大速度 ‎（D）最大速度 ‎ 第Ⅱ卷(共94分)‎ 四．填空题（共20分，每小题4分。）‎ ‎21. 卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，其核反应方程为 。查 德威克用α粒子轰击铍核，打出了一种粒子流，其核反应方程为 。‎ ‎[来源:学科网ZXXK]‎ ‎22A. 两物体A、B的质量之比mA:mB=1：2，在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它的 速度之比为4：1，则动量大小之比 ；两者碰后粘在一起，则其总动量与B原来动 量大小之比p：pB 。‎ ‎22B. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比为1：8，则它们的轨道半径之比为 ，速度之比为 。‎ ‎23. 有一单摆，其回复力F与位移x的关系图线如图所示。若摆球质量为100g，则单摆的摆长为 m，从平衡位置开始振动经过1.5s，摆球通过的路程为 m。‎ ‎24. 轻质细线吊着一质量m＝0.8kg，边长L＝0.8m、匝 数n＝20、总电阻r＝1Ω的正方形线圈。边长l=0.4m的正方形磁场区域对称地分布在线圈下边的两侧，磁场方向垂直纸面向里，如图甲所示，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，在前t0时间内线圈中产生的感应电流为 A，t0的值为 ‎ s。‎ ‎25. 如图，将倾角α=37°的大三角形劈切开为等宽的小三角形劈和5个梯形劈，再重新将各劈放在一起（各劈互不粘连）。从小三角形劈开始，依次编号为1，2，…6。各劈的质量均为M=lkg、斜面长度均为L=0.2m。可视为质点的物块质量m=lkg，与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5。现使物块以平行于斜面方向的初速度v0=4.5m/s，从小三角形劈的底端冲上斜面，若所有劈均固定在水平面上，物块最终能冲上第 块劈；若所有劈均不固定，与地面的动摩擦因数均为μ2=0.3，假定最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，物块滑动到第 ‎ 块劈时，梯形劈开始相对地面滑动。 ‎ ‎ ‎ 五．实验题( 共24分)‎ ‎26.（4分）在观察光的干涉和衍射的实验中，‎ ‎ （1）如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的_______（填“干涉”、“衍射”或“直线传播”）现象。‎ 乙 丙 ‎ （2）如图甲，让一束红色的激光通过双缝，在光屏上观察到的图案应该是图___________。‎ 光屏 双缝缝 激光器 甲 ‎27.（4分） 在用单分子油膜估测分子大小的实验中，‎ ‎（1）（多选）某同学计算出的结果明显偏大，可能是由于 （ ）‎ ‎（A）油酸未完全散开 ‎（B）油酸中含有大量酒精 ‎（C）计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 ‎（D）求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴 ‎（2）在做实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL 溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油膜的近似轮廓如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________nm。‎ ‎28.（6分）位移传感器由发射器和接收器组成，发射器内装有红外线和超声波发射器，接收器内装有红外线和超声波接收器。‎ ‎（1）如图，固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，接收器收到红外线脉冲时开始计时t1，收到超声波脉冲时停止计时t2。已知超声波在空气中的传播速度为v（红外线传播时间极短，可忽略），发射器和接收器之间的距离s= 。‎ ‎（2）某小组设计了使用位移传感器的图示实验装置测量木块下滑的加速度，让木块从倾斜木板上一点A静止释放，计算机描绘了滑块相对传感器的位移随时间变化规律如图所示。根据图线计算t0时刻速度v= ，木块加速度a= （用图中给出的S0、S1、S2、t0表示）。‎ ‎29.（10分）利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材为：‎ ‎（A）干电池两节，每节电池的电动势约为1.5V，内阻未知 ‎（B）直流电压表V1、V2，内阻很大 ‎（C）直流电流表A，内阻忽略不计 ‎（D）定值电阻R，阻值不小于5Ω 甲 ‎（E）滑动变阻器 ‎（F）导线和开关 ‎（1）某一组同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数。利用多次测量获得的数据作出如图乙所示的U—I图。该同学测得两节干电池总电动势为 V，总内阻为 Ω。‎ ‎（2）另一组同学连接好电路后，由于电流表发生短路故障，因此只记下两个电压表的示数。测得多组数据后，他们以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图像，也得到一条不过原点的直线，如图丙所示。则两节干电池总电动势大小为 V，两节干电池总内阻 （选填“可以”或“不可以”）求出。‎ 如果该组同学希望通过利用图像纵坐标上的截距直接得到电源的总电动势，若取U1为纵坐标，应该选用 作为横坐标作图（请写出推导过程）。‎ ‎ ‎ 丙 乙 六．计算题（共50分）‎ ‎30.（10分）如图，一艘小船上有一个人坐在船的前端，人和船的总质量为M，该人手中握 住一根绳子，以恒力F拉绳，使船自静止起向右运动位移为s (阻力不计)。图甲情况，绳 的另—端固定在岸的木桩上；图乙情况，绳的另一端跨过定滑轮固定在船上；图丙情况，‎ 绳的另一端固定在另一艘质量也为M的船上。求：‎ ‎（1）图甲情况下船的末速度；‎ ‎（1）图乙情况的船的末速度；‎ ‎（2）图丙情况的船的末速度。‎ 甲 乙 丙 甲 ‎31.（12分）如图，一端封闭一端开口，内径均匀的直玻璃管注入一段60mm的水银柱，管 水平放置。达到平衡时，闭端空气柱长140mm，开口端空气柱长140mm。若将管轻轻倒转后 再竖直插入水银槽内，达到平衡时，管中封闭端空气柱A长133mm。设大气压强为760mmHg，‎ 整个过程温度保持不变。‎ ‎（1）求槽中水银进入管中的长度H ；‎ 某同学的解法如下：以水平放置作为初态，以竖直插入水银槽后作为末态，分别对A，B两部分气体应用 玻意耳定律进行解析。‎ 解：对A气体：‎ ‎，代入数据得 对B气体：‎ ‎，代入数据得，‎ 你若认为该同学的结论正确，接着计算出水银进入管中的长度H；你若认为该同学的结论错误，请分析错误的原因，并计算出水银进入管中的长度H。[来源:学。科。网]‎ ‎（2）求玻璃管露出槽中水银面的高度h。‎ ‎32．（14分）如图甲，在水平地面上固定一倾角θ=300的光滑绝缘斜面，斜面处于方向沿斜面向下的匀强电场中。一绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m=2kg、电荷量为q（q＞0）的滑块,从距离弹簧上端s0=1.25m处静止释放。设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，滑块在运动过程中电荷量保持不变，qE=0.5mg。弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终处在弹性限度内，发生弹性形变的弹力大小与形变成正比。‎ ‎（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1；‎ ‎（2）求滑块速度最大时弹簧弹力F的大小；[来源:学|科|网Z|X|X|K]‎ ‎（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图像。（不要求写出计算过程，但要在坐标上标出关键点）；‎ ‎（4）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在丙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中加速度与位移关系a-s图像（不要求写出计算过程，但要在坐标上标出关键点）。‎ ‎33.（14分）如图，固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长，间距L=1m，电阻不计。‎ 倾斜导轨的倾角θ=53º，并与R=2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B=5T、方 向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1=R2=2Ω，cd棒质量m=1kg。‎ ab与导轨间摩擦不计，cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。‎ 现让ab棒从导轨上某处由静止释放，当它滑至某一位置时，cd棒恰好开始滑动。‎ ‎（1）求此时通过ab棒的电流；‎ ‎（2）求导体棒cd消耗的热功率与ab棒克服安培力做功的功率之比；[来源:学*科*网]‎ ‎（3）若ab棒无论从多高的位置释放，cd棒都不动，则ab棒质量应小于多少？‎ ‎（4）假如cd棒与导轨间的动摩擦因数可以改变，则当动摩擦因数满足什么条件时，无论ab棒质量多大、从多高位置释放，cd棒始终不动？‎ ‎2014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。）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ B A D A D C C B 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。）‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ D C B B D A C C 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 ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ AD ABD BC BC 四．填空题 （共20分，每小题4分。）‎ ‎21‎ ‎22‎ ‎23‎ ‎24‎ ‎25‎ A： 2:1 1:1‎ B: 1:4 2:1‎ ‎1‎ ‎0.26‎ ‎0.8‎ ‎0.5‎ ‎6‎ ‎5‎ 五．实验题（共24分）‎ ‎26‎ ‎（1）衍射（2分） （2）乙（2分）‎ ‎27‎ ‎（1）AC （2分） （2）0.4（2分）‎ ‎28‎ ‎（1）（2分）, （2）（2分），（2分）‎ ‎29‎ ‎（1）2.9（2分）, 3.1（2分）‎ ‎（2）2.7（2分），不可以（1分）‎ ‎（3）（1分）‎ 推导：实验原理为 ，‎ 可将公式变形为 ‎ ‎ 所以，应选 作为横坐标作图，才可以通过图线直接得到电源的电动势。‎ ‎（2分）‎ ‎30．（10分）[来源:学#科#网Z#X#X#K]‎ 解：（1）在图甲情况中，把人和船看成一个整体分析，人和船的总质量为M，人和船组成的系统受到的合外力为F，船的位移s是对地位移，‎ ‎ ，‎ ‎ （4分）‎ ‎（2）在图乙情况中，人和船组成的系统受到的合外力为2F（人受到向右F的拉力，船也受到向右F的拉力），‎ ‎，‎ ‎ （3分）‎ ‎（3）在图丙情况中，人和船组成的系统受到的合外力为F，船的位移s是对地位移，‎ ‎ ， ‎ ‎ （3分）‎ ‎31．（12分）‎ 解：（1）该同学的解法是错误的。 （1分）‎ 实际上，在玻璃管竖直倒立的过程中，当其还未插入水银槽内时，由于水银受重力作用要下降，故封闭端空气柱变长，开口端空气柱变短，说明开口端有空气溢出，即B部分气体质量减少（不是定质量的）。这部分研究对象的质量发生了变化，不能应用波意耳定律解析。 （2分）‎ 正确解法如下：把全过程分为两个过程。‎ 第一个过程：从玻璃管水平到竖直尚未插入水银槽内，‎ 对A气体： ‎ 代入数据得，‎ ‎ （2分）‎ 第二个过程：当玻璃管插入水银槽后，‎ 对A气体：，代入数据得，‎ ‎ （2分）‎ 对B气体；初态为竖直尚未插入水银槽，末态为已经插入水银槽后，‎ ‎ ，代入数据得， （2分） 所以，水银进入管中的水银长度为：H=(140×2－133－113)mm=34mm （1分）（2）玻璃管露出槽中水银面的高度h =(140×2+60-100-34) mm =206mm （2分） ‎ ‎32．（14分）‎ 解：（1）解：滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有 ‎ , ‎ ‎ ‎ 联立两式，代入数据解得t1=0.5s （4分） ‎ ‎（2）滑块速度最大时受力平衡，则有 ‎ （4分）‎ ‎（3） （3分） （4） （3分）‎ t v t1‎ t2‎ t3‎ O v1‎ vm ‎33. （14分）‎ 解：（1）ab棒沿斜面滑下切割磁感线产生的感应电流的方向是b→a，通过cd棒的电流方向如图c→d。cd棒刚要开始滑动时，其受力分析如图所示。‎ 由平衡条件得： ‎ 由摩擦力公式得：‎ 联立以上三式，得Icd=1.67A, Iab=2Icd=3.34A （4分）‎ ‎（2）根据题意画出等效电路如图所示：‎ 设，因为电阻R与cd棒并联，故电阻R上产生的热功率与cd棒产生的热功率相等，即 又因为流经ab棒的电流为2I，故ab棒产生的热功率 整个回路产生的热功率 又因为回路中消耗的热功率源于ab棒克服安培力做功，所以导体棒cd消耗的热功率与ab棒克服安培力做功的功率之比为 ‎ （4分）‎ ‎（3）ab棒在足够长的轨道下滑时，最大安培力只能等于自身重力的分力，有：‎ cd棒所受最大安培力应为，要使cd棒不能滑动，需：‎ 由以上两式联立解得： （3分）‎ ‎（4）ab棒下滑时，cd棒始终静止，有：‎ 解得：‎ 当ab棒质量无限大，在无限长轨道上最终一定匀速运动，安培力FA趋于无穷大，cd棒所受安培力FAˊ亦趋于无穷大，有： （3分）‎