高中物理上海高考.docx

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高中物理上海高考

2016年全国普通高等学校招生统一考试

上海物理试卷

本试卷共7页，满分150分，考试时间120分钟。

全卷包括六大题，第一、二大题为单项选择题，第三大题为多项选择题，第四大题为填空题，第五大题为实验题，第六大题为计算题。

考生注意：

1、答卷前，务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上，在答题纸反面清楚地填写姓名。

2、第一、第二和第三大题的作答必须用2B铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置，需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。

第四、第五和第六大题的作答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置（作图可用铅笔）。

3、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。

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．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在（）

（A）电子（B）中子（C）质子（D）原子核

2．一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时（）

（A）速度相同，波长相同（B）速度不同，波长相同

（C）速度相同，频率相同（D）速度不同，频率相同

3．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（）

（A）γ射线、紫外线、可见光、红外线

（B）γ射线、红外线、紫外线、可见光

（C）紫外线、可见光、红外线、γ射线

（D）红外线、可见光、紫外线、γ射线

4．

如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（）

（A）OA方向（B）OB方向

（C）OC方向（D）OD方向

5．

磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（）

（A）向上运动（B）向下运动

（C）向左运动（D）向右运动

6．放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了（）

（A）1位（B）2位（C）3位（D）4位

7．在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。

若减小风力，体验者在加速下落过程中（）

（A）失重且机械能增加（B）失重且机械能减少

（C）超重且机械能增加（D）超重且机械能减少

8．如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（）

（A）＋x方向（B）－x方向

（C）＋y方向（D）－y方向

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．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（）

（A）中间条纹间距较两侧更宽

（B）不同色光形成的条纹完全重合

（C）双缝间距离越大条纹间距离也越大

（D）遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹

10．

研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。

两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。

则（）

（A）a为电源正极，到达A板的为α射线

（B）a为电源正极，到达A板的为β射线

（C）a为电源负极，到达A板的为α射线

（D）a为电源负极，到达A板的为β射线

11．国际单位制中，不是电场强度的单位是（）

（A）N/C（B）V/m（C）J/C（D）T·m/s

12．

如图，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面等高，B管上方与大气相通。

若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H，A管内的水银面高度相应变化h，则（）

（A）h＝H（B）h＜

（C）h＝

（D）

＜h＜H

13．电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（）

（A）电动势是一种非静电力

（B）电动势越大，表明电源储存的电能越多

（C）电动势的大小是非静电力做功能力的反映

（D）电动势就是闭合电路中电源两端的电压

14．物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离均为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（）

（A）

m/s2（B）

m/s2（C）

m/s2（D）

m/s2

15．

如图，始终竖直向上的力F作用在三角板A端，使其绕B点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力F对B点的力矩为M，则转动过程中（）

（A）M减小，F增大（B）M减小，F减小

（C）M增大，F增大（D）M增大，F减小

16．

风速仪结构如图（a）所示。

光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被遮挡。

已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。

若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片（）

（A）转速逐渐减小，平均速率为

（B）转速逐渐减小，平均速率为

（C）转速逐渐增大，平均速率为

（D）转速逐渐增大，平均速率为

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．某气体的摩尔质量为M，分子质量为m。

若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为（阿伏伽德罗常数为NA）（）

（A）

（B）

（C）

（D）

18．如图所示电路中，电源内阻忽略不计。

闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中（）

（A）U先变大后变小

（B）I先变小后变大

（C）U与I比值先变大后变小

（D）U变化量与I变化量比值等于R3

19．

如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。

螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。

当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时（）

（A）在t1～t2时间内，L有收缩趋势

（B）在t2～t3时间内，L有扩张趋势

（C）在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流

（D）在t3～t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流

20．

甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。

则（）

（A）甲乙两波的起振方向相反

（B）甲乙两波的频率之比为3∶2

（C）再经过3s，平衡位置在x＝7m处的质点振动方向向下

（D）再经过3s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零

四．填空题（共20分，每小题4分。

）

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．形象描述磁场分布的曲线叫做____________，通常___________的大小也叫做磁通量密度。

22A、B选做一题

22A．如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动。

某时刻轻绳断开，A在F牵引下继续前进，B最后静止。

则在B静止前，A和B组成的系统动量_________（选填：

“守恒”或“不守恒”）；在B静止后，A和B组成的系统动量______（选填：

“守恒”或“不守恒”）。

22．B．两颗卫星绕地球运行的周期之比为27∶1，则它们的角速度之比为________，轨道半径之比为_________。

23．

如图，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是位于竖直平面内以O为圆心的一段圆弧，OA与竖直方向的夹角为α。

一小球以速度v0从桌面边缘P水平抛出，恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。

小球从P到A的运动时间为____________；直线PA与竖直方向间夹角β＝_________。

24．

如图，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态。

施加一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，摆动的最大角度为60°，则A受到的电场力大小为______。

在改变电场强度的大小和方向后，小球A的平衡位置在α＝60°处，然后再将A的质量改变为2m，其新的平衡位置在α＝30°处，A受到的电场力大小为______。

25．

地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高为h，h＜H。

当物体加速度最大时其高度为______，加速度的最大值为_______。

五．实验题（共24分）

26．（3分）在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用到的传感器是_______传感器。

若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏_________。

（选填：

“大”或“小”）。

27．（6分）在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中

（1）（多选题）用多用电测电流或电阻的过程中

（A）在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零

（B）在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零

（C）在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测

（D）在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测

（2）测量时多用电表指针指在如图所示位置。

若选择开关处于“10V”挡，其读数为________V；若选择开关处于“×10”挡，其读数为_______200Ω（选填：

“大于”，“等于”或“小于”）。

28．

（7分）“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置示意图如图所示。

（1）（单选题）该实验描绘的是

（A）两个等量同种电荷周围的等势线

（B）两个等量异种电荷周围的等势线

（C）两个不等量同种电荷周围的等势线

（D）两个不等量异种电荷周围的等势线

（2）（单选题）实验操作时，需在平整的木板上依次铺放

（A）导电纸、复写纸、白纸（B）白纸、导电纸、复写纸

（C）导电纸、白纸、复写纸（D）白纸、复写纸、导电纸

（3）若电压传感器的红、黑探针分别接触图中d、f两点（f、d连线与A、B连线垂直）时，示数小于零。

为使示数为零，应保持红色探针与d点接触，而将黑色探针________（选填：

“向左”或“向右”）移动。

29．

（8分）某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。

一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5m。

将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。

在气体温度为270K时，用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内。

实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变）。

（1）管内水银柱长度为______m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为_______K。

（2）若气柱初始长度大于0.3m，该温度计能测量的最高温度将________（选填：

“增大”，“不变”或“减小”）。

（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将________（选填：

“偏高”，“不变”或“偏低”）。

六．计算题（共50分）

30．（10分）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初温度相等，且体积VA＞VB。

（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？

某同学解答如下：

设两部分气体压强不变，由

＝

，…，ΔV＝

V，…，所以水银柱将向下移动。

上述解答是否正确？

若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。

（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为ΔpA和ΔpB，分析并比较二者的大小关系。

31．

（12分）风洞是研究空气动力学的实验设备。

如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H＝3.2m处，杆上套一质量m＝3kg，可沿杆滑动的小球。

将小球所受的风力调节为F＝15N，方向水平向左。

小球以速度v0＝8m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g＝10m/s2。

求：

（1）小球落地所需时间和离开杆端的水平距离；

（2）小球落地时的动能。

（3）小球离开杆端后经过多少时间动能为78J？

32．

（14分）如图（a），长度L＝0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A，其电荷量Q＝1.8×10-7C；一质量m＝0.02kg，带电量为q的小球B套在杆上。

将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。

点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线Ⅰ所示，小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线Ⅱ所示，其中曲线Ⅱ在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线。

求：

（静电力常量k＝9×109N·m2/C2）

（1）小球B所带电量q；

（2）非均匀外电场在x＝0.3m处沿细杆方向的电场强度大小E；

（3）在合电场中，x＝0.4m与x＝0.6m之间的电势差U。

（4）已知小球在x＝0.2m处获得v＝0.4m/s的初速度时，最远可以运动到x＝0.4m处。

若小球在x＝0.16m处受到方向向右，大小为0.04N的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的最小距离s是多少？

33．

（14分）如图，一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直。

一足够长，质量为m的直导体棒沿x轴方向置于轨道上，在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀加速直线运动，运动时棒与x轴始终平行。

棒单位长度的电阻为ρ，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P＝ky3/2（SI）。

求：

（1）导体轨道的轨道方程y＝f（x）；

（2）棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系；

（3）棒从y＝0运动到y＝L过程中外力F的功。

参考答案

一．单项选择题

1．D2．D3．A4．D5．B6．C7．B8．A

二．单项选择题

9．D10．B11．C12．B13．C14．B15．A16．B

三．多项选择题

17．ABC18．BC19．AD20．ABD

四．填空题

21．磁感线；磁感应强度22A．守恒；不守恒22B．1∶27；9∶1

23．

；arctan（2cotα）24．

mg；mg25．0或h；

五．实验题

26．光电门；大

27．

（1）AD

（2）5.4；小于

28.

（1）B

（2）D（3）向右

29．

（1）0.1；360

（2）减小（3）偏低

六．计算题

30．解：

（1）不正确。

水银柱移动的原因是升温后，由于压强变化造成受力平衡被破坏，因此应该假设气体体积不变，由压强变化判断移动方向。

正确解法：

设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得

＝

Δp＝p'－p＝

p

因为ΔT＞0，pA＜pB，可知ΔpA＜ΔpB，所以水银柱向上移动。

（2）升温前有pB＝pA＋ph（ph为汞柱压强）

升温后同样有pB'＝pA'＋ph

两式相减可得ΔpA＝ΔpB

31．解：

（1）小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为

t＝

＝0.8s

小球在水平方向做匀减速运动，加速度

a＝

＝5m/s2

水平位移s＝v0t－

at2＝4.8m

（2）由动能定理mgH－Fs＝Ekt－Ek0

∴Ekt＝120J

（3）小球离开杆后经过时间t的水平位移

s＝v0t－

at2

由动能定理mg·

gt2－Fs＝Ek－

mv02

以Ek＝78J和v0＝8m/s代入得

125t2－80t＋12＝0

解得t1＝0.4s，t2＝0.24s

32．解：

（1）由图可知，当x＝0.3m时，F1＝k

＝0.018N

因此q＝

＝1×10-6C

（2）设在x＝0.3m处点电荷与小球间作用力为F2，

F合＝F2＋qE

因此E＝

＝

N/C＝－3×104N/C

电场在x＝0.3m处沿细杆方向的电场强度大小为3×104N/C，方向水平向左。

（3）根据图像可知在x＝0.4m与x＝0.6m之间合力做功大小

W合＝0.004×0.2J＝8×10-4J

由qU＝W合

可得U＝

＝800V

（4）由图可知小球从x＝0.16m到x＝0.2m处

电场力做功W1＝

J＝6×10-4J

小球从x＝0.2m到x＝0.4m处

电场力做功W2＝－

mv2＝－1.6×10-3J

由图可知小球从x＝0.4m到x＝0.8m处

电场力做功W3＝－0.004×0.4J＝－1.6×10-3J

由动能定理W1＋W2＋W3＋F外s＝0

解得s＝－

＝0.065m

33．解：

（1）设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为（±x，y），安培力的功率

F＝

P＝

＝ky3/2

棒做匀加速运动

v2＝2ay

R＝2ρx

代入前式得y＝（

）2x2

轨道形状为抛物线。

（2）安培力Fm＝

v＝

以轨道方程代入得

Fm＝

y

（3）由动能定理W＝Wm＋

mv2

安培力做功Wm＝

L2

棒在y＝L处动能

mv2＝maL

外力做功W＝

L2＋maL