届十二校联考物理.docx
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届十二校联考物理
2015学年度第二学期12校联考
高三物理考试试卷
说明：
1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号等填写清楚。
2．考生应用黑色的钢笔或圆珠笔将答案写在答题纸相对应的位置上。
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。
第I卷
一．单选题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）
1．关于物理学史，下列说法中符合史实的是（）
（A）卡文迪什发现了万有引力定律
（B）麦克斯韦提出了光的电磁说
（C）汤姆生提出了原子的核式结构模型
（D）贝克勒尔在研究天然放射性的过程中发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra）
2．
如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。
今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。
若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体（）
（A）温度升高，压强增大，内能减少（B）温度降低，压强增大，内能减少
（C）温度升高，压强增大，内能增加（D）温度降低，压强减小，内能增加
3．关于卢瑟福的α粒子散射实验，下列叙述中与得到的实验结果相符的是（）
（A）所有α粒子穿过金箔后偏转角度都很小（B）大多数α粒子发生较大角度的偏转
（C）向各个方向运动的α粒子数目基本相等（D）极少数α粒子产生超过90的大角度偏转
4．太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）
（A）裂变反应（B）热核反应（C）化学反应（D）放射性衰变
5．一质子束入射到静止靶核2713Al上，产生如下核反应：
p＋2713Al→X＋n，p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（）
（A）28和15（B）27和14（C）15和13（D）14和13
6．如图，用一定频率的单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，则（）
（A）电源右端应为正极
（B）流过电流表G的电流大小取决于照射光的频率
（C）流过电流表G的电流方向是a流向b
（D）普朗克解释了光电效应并提出光子能量E＝hν
7．
在如图所示的逻辑电路中，当A端、B端输入电信号均为“1”时，C端和D端输出的电信号分别为（）
（A）1和1（B）0和0（C）1和0（D）0和1
8．万有引力可以理解为：
任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场，一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的引力（即万有引力）作用，这种情况可以与电场相类比，那么在地球产生的引力场中的重力加速度，可以与电场中下列哪个物理量相类比（）
（A）电场强度（B）电势（C）电势能（D）电场力
二．单选题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）
9．
如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G，则椅子各个部分对他作用力的合力大小为（）
（A）G（B）Gsinθ（C）Gcosθ（D）Gtanθ
10．
一定质量的理想气体由状态A经过图中所示过程变到状态B。
在此过程中气体的密度（）
（A）先变小后变大（B）一直变小
（C）一直变大（D）先变大后变小
11．
如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬棒AB中点连接，棒长为线长的二倍。
棒的A端用铰链墙上，棒处于水平状态。
改变悬线的长度，使线与棒的连接点逐渐右移，并保持棒仍处于水平状态。
则悬线拉力（）
（A）先增大后减小（B）先减小后增大
（C）逐渐增大（D）逐渐减小
12．
“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。
某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。
将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。
据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为（）
（A）g（B）2g（C）3g（D）4g
13．
如图所示。
一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则（）
（A）将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功
（B）M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
（C）M点的电势与P点的电势相同
（D）在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动
14．如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。
在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为（重力加速度为g）（）
（A）T＝m（gsinθ＋acosθ），FN＝m（gcosθ－asinθ）
（B）T＝m（gsinθ＋acosθ），FN＝m（gsinθ－acosθ）
（C）T＝m（acosθ－gsinθ），FN＝m（gcosθ＋asinθ）
（D）T＝m（asinθ－gcosθ），FN＝m（gsinθ＋acosθ）
15．
如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。
一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。
在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（）
（A）PQ中电流先增大后减小（B）PQ两端电压先减小后增大
（C）PQ上拉力的功率先减小后增大（D）线框消耗的电功率先减小后增大
16．
如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。
一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。
用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。
则（）
（A）W＝
mgR，质点恰好可以到达Q点
（B）W＞
mgR
，质点不能到达Q点
（C）W＝
mgR，质点到达Q后，继续上升一段距离
（D）W＜
mgR，质点到达Q后，继续上升一段距离
三．多选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分，每小题给出的四个答案中，有两个或两个以上是正确的，全选对得4分；选对但没选全的得2分；选错或不选的得0分）
17．冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知卡戎绕O点运动的（）
（A）角速度大小约为冥王星的7倍（B）向心力大小约为冥王星的
（C）轨道半径约为冥王星的7倍（D）周期大小与冥王星周期相同
18．
一列间谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，右图是A处质点的振动图像。
当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是（）
（A）4.5m/s（B）3m/s（C）1.5m/s（D）0.5m/s
19．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机的功率为P，司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车的速度v与时间t的关系如图所示，则在0～t1时间内下列说法正确的是（）
（A）t＝0时，汽车的加速度大小为
（B）汽车的牵引力不断增大
（C）阻力所做的功为
mv02－
t1
（D）汽车行驶的位移为
＋
20．
如图电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。
闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头向右滑动时，下列说法中正确的是（）
（A）电压表的示数变小
（B）电流表的示数变小
（C）电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比一定小于电源的内电阻r
（D）R1中电流的变化量一定大于R4中电流的变化量
四．填空题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
21．对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点．请完成下表：
亚里士多德的观点
伽利略的观点
落体运动快慢
重的物体下落快，轻的物体下落慢
力与物体运动关系
维持物体运动不需要力
22A、22B选做一题
22A．某炮车的质量为M，炮弹的质量为m，炮弹射出炮口时相对于地面的速度为v，设炮车最初静止在地面上，若不计地面对炮车的摩擦力，炮车水平发射炮弹时炮车的速度为_____。
若炮身的仰角为α，则炮身后退的速度为______。
22．B.某行星半径为R，表面重力加速度为g，该行星的密度为__________。
如果该行星自转角速度很大，以至于使其赤道上的物体能“克服”行星引力而漂浮起来，这时行星自转的周期是___________。
（已知引力常量为G）
23．在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，测得最大路端电压为Ua＝1.2V，最大电流为Ib＝0.5A，实验共记录五组数据，作图得到U-I图线，如图所示。
则a、b两状态时电池消耗的总功率之差为_________W；测量范围内电池最大输出功率为_________W。
24．
如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化率为
＝k（k为常量）。
一边长为l的线框，其电阻为R，线框有一半面积处于磁场区域中．则线框中感应电流的功率为________；安培力随时间的变化率为_________。
25．
如图所示，小球a被一根长为L＝0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个质量为m的小球b相连，整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°。
若将小球a由水平位置（杆呈水平状态）开始释放，不计摩擦，竖直绳足够长，则小球a的质量为_______，当杆转动到竖直位置时，小球b的速度大小为__________。
（结果可用根式表示）
五．实验题（本大题共4小题，共24分）
26．（多选4分）用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是单色光束a照射时形成的图样，图乙是单色光束b照射时形成的图样，则下列关于a、b两束单色光的说法中，正确的是（）
（A）若光束a照在某金属上恰能发生光电效应，则光束b照到该金属上不能发生光电效应
（B）若两束光都能使某金属发生光电效应，则光束a照到该金属表面所逸出的光电子的最大初动能比光束b小
（C）它们在真空中具有相同大小的传播速度
（D）在相同条件下，光束a比光束b更容易产生明显的衍射现象
27．（6分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1∶400。
用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40滴，把1滴该溶液滴人盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。
请完成下列填空：
（1）本实验中做了三点理想化假设，请写出其中的一点______________________________；
（2）在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉，这样做的目的是：
____________________________；
（3）实验中测得油膜的面积约为150cm2，则油酸分子的直径是______m。
（结果保留两位有效数字）
28．（8分）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。
（1）如图（a）所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表。
由数据算得劲度系数k＝________N/m。
（g取9.80m/s2）
砝码质量（g）
50
100
150
弹簧长度（cm）
8.62
7.63
6.66
（2）取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小相等。
（a）（b）
（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v。
释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________。
（4）重复（3）中的操作，得到v与x的关系如图（c）。
由图可知，v与x成________关系。
由上述实验可得结论：
对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的_______________成正比。
（c）
29．（6分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。
某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别小灯泡上的电流和电压）：
U（V）
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I（A）
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
（1）在左下框中画出实验电路图。
可用的器材有：
电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0－10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。
（2）在右上图中画出小灯泡的U-I曲线。
（3）如图所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。
已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为_______A。
六．计算题（本大题共4小题，共50分）
30．
（10分）横截面积分别为SA＝2.0×10-3m2、SB＝1.0×10-3m2的汽缸A、B竖直放置，底部用细管连通，用质量分别为mA＝4.0kg、mB＝2.0kg的活塞封闭一定质量的气体，气缸A中有定位卡。
当气体温度为27℃时，活塞A恰与定位卡环接触，此时封闭气体的体积为V0＝300mL，外界大气压强为p0＝1.0×105Pa。
（g＝10m/s2）
（1）当将气体温度缓慢升高到57℃时，封闭气体的体积多大？
（2）保持气体的温度57℃不变，用力缓慢压活塞B，使气体体积恢复到V0，求此时封闭气体的压强多大？
31．
（12分）在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中。
设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节（取g＝10m/s2）。
求：
（1）运动员到达B点的速度与高度h的关系；
（2）运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？
对应的最大水平距离Smax为多少？
（3）若图中H＝4m，L＝5m，动摩擦因数μ＝0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？
32．（14分）如图（a）所示，一光滑绝缘细杆竖直放置，距细杆右侧d＝0.3m的A点处有一固定的点电荷。
细杆上套有一带电量q＝1×10-6C，质量m＝0.05kg的小环。
设小环与点电荷的竖直高度差为h。
将小环无初速释放后，其动能Ek随h的变化曲线如图（b）所示。
（结果均保留两位有效数字）
（1）试估算点电荷所带电量Q；
（2）小环位于h1＝0.40m时的加速度a；
（3）小环从h2＝0.3m下落到h3＝0.12m的过程中其电势能的改变量。
（静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，g＝10m/s2）
33．
（14分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。
均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒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（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。
空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。
两金属棒与导轨保持良好接触。
不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，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，重力加速度为g。
（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；
（2）在
（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。
求此状态下磁场的最大值。
上海市十二校2015学年第二学期高三物理考试参考答案
一、单项选择题（8×2＝16分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
D
B
D
C
B
A
二、单项选择题（8×3＝24分）
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
A
B
D
B
D
A
C
C
三、多项选择题（4×4＝16分）
题号
17
18
19
20
答案
CD
AD
BD
BC
四、填空题（5×4＝20分）
21．物体下落快慢与物体轻重无关，维持物体运动需要力
22A．mv/M，mvcosθ/M22B．
；2π
23．0.375；0.45
24．
；
25．
m；
五．实验题（本大题共4小题，共24分）
26．（4分）BCD
27．（6分）
（1）油酸分子视为球形；油膜为单分子层；油酸分子是紧挨在一起的。
（回答其中任一点）
（2）使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状
（3）4.2×10-9（每空2分）
28．（8分）
（1）50
（3）滑块的动能
（4）正比，压缩量的平方（每空2分）
29．（6分）
（1）（2分）
（2）略（2分）
（3）0.07（2分）
六．计算题（本大题共4小题，共50分）
30．解：
（1）（4分）等压变化
（2分）
将V1＝V0，T1＝300K，T2＝330K
代入得V2＝1.1V0＝330mL（2分）
（2）（6分）等温变化
P2V2＝P3V3（2分）
将P2＝P0＋mBg/sB＝1.2×105Pa（2分）
V2＝1.1V0，V3＝V1＝V0
代入得：
p3＝1.32×105Pa（2分）
31．解：
（3分）
（1）由A运动到B过程：
（2分）
vC＝
（1分）
（2）（5分）平抛运动过程：
（2分）
解得
（1分）
当h＝
时，x有最大值，smax＝L＋H－μL（2分）
（3）（4分）
（2分）
解得h1＝
m＝2.62m，h2＝
m＝0.38m（2分）
32．解：
（6分）
（1）由图可知，当h’＝0.36m时，小环所受合力为零（2分）
则k
＝mg（2分）
解得Q＝
＝1.6×10-5C（2分）
（2）（4分）小环加速度沿杆方向，则mg－F1
＝ma
又F1＝k
（2分）
解得a＝0.78m/s2方向向下（2分）
（由于第一问的错误导致的结果不扣分）
（3）（4分）设小环从h＝0.3m下落到h＝0.12m的过程中电场力对小环做功WG
根据动能定理mg（h2-h3）＋WG＝△Ek（2分）
WG＝△Ek-mg△h＝－0.11J（1分）所以小环的电势能增加了0.11J（1分）
33．
（1）（3分）由于ab棒做切割磁感线运动，回路中产出感应电流，感应电流流经电阻R和ef棒时，电流做功，产生焦耳热，根据功能关系及能的转化与守恒有：
＝QR＋Qef ①（1分）
根据并联电路特点和焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻R和ef棒中产生的焦耳热相等，即
QR＝Qef ②（1分）
由①②式联立解得ef棒上产生的热量为：
Qef＝
mv12（1分）
（2）（5分）设在ab棒滑行距离为d时所用时间为t，其示意图如下图所示：
该过程中回路变化的面积为：
ΔS＝
[L＋（L－2dcotθ）]d ③（2分）
根据法拉第电磁感应定律可知，在该过程中，回路中的平均感应电动势为：
＝
④（1分）
根据闭合电路欧姆定律可知，流经ab棒平均电流为：
＝
⑤（1分）
根据电流的定义式可知，在该过程中，流经ab棒某横截面的电量为：
q＝
⑥
由③④⑤⑥式联立解得：
q＝
（1分）
⑶（6分）由法拉第电磁感应定律可知，当ab棒滑行x距离时，回路中的感应电动势为：
E＝B（L－2xcotθ）v2 ⑦（2分）
根据闭合电路欧姆定律可知，流经ef棒的电流为：
I＝
⑧
根据安培力大小计算公式可知，ef棒所受安培力为：
F＝ILB ⑨
由⑦⑧⑨式联立解得：
F＝
⑩（1分）
由⑩式可知，当x＝0且B取最大值，即B＝Bm时，F有最大值Fm，ef棒受力示意图如下图所示：
根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：
Fmcosα＝mgsinα＋fm ⑪（1分）
在垂直于导轨方向上有：
FN＝mgcosα＋Fmsinα ⑫（1分）
根据滑动摩擦定律和题设条件有：
fm＝μFN ⑬
由⑩⑪⑫⑬式联立解得：
Bm＝
（1分）
显然此时，磁感应强度的方向竖直向上或竖直向下均可
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