2015学年第二学期徐汇区学习能力诊断卷

高三物理 试卷 2016.4

（考试时间120分钟，满分150分）

1．答第Ⅰ卷前，考生务必在答题卷上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、考号，并用2B铅笔在答题卷上正确涂写考号。

2.本试卷重力加速度g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。

第 Ⅰ 卷（共56分）

单项选择题 （ 每小题2分，共16分，每小题只有一个正确选项。）

1．下列图中属于双缝干涉图像的是（ ）

2．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了（ ）

（A）无核原子模型 （B）葡萄干蛋糕模型 （C）原子核式结构模型（D）玻尔原子模型

3．放射性元素
衰变为
，此衰变过程的核反应方程是（ ）

（A）Po?Pb＋n＋β （B）Po?Pb＋He

（C）Po＋2β ?Pb＋4n （D）Po ?Pb＋He＋4n

4．在发现质子实验中荧光屏的作用是（ ）

（A）α粒子与荧光屏反应后产生质子 （B）阻挡α粒子

（C）统计核反应过程产生全部质子的数量 （D）质子通过荧光屏引起闪光

5．用不同频率光照射某一金属发生光电效应时，光电子逸出最大初动能随入射光频率变化的图像如图所示，则图中图线斜率的含义为（ ）

（A）普朗克常数 （B）逸出功

（C）极限频率 （D）极限波长

6．如图所示，木板 P 下端通过光滑铰链固定于水平地面上的 O 点，物体 A 、 B 叠放在木板上且处于静止状态，此时物体 B 的上表面水平。现使木板 P 绕 O 点缓慢旋转到虚线所示位置，物体 A 、 B 仍保持静止，且相对木板没有发生移动，与原位置的情况相比（ ）

（A）A 对 B 的作用力减小 （B）B 对 A 的支持力减小

（C）木板对 B 的支持力减小 （D）木板对 B 的摩擦力增大

7．如右图所示，固定着的钢条上端有一小球，在竖直平面内围绕虚线位置发生振动，图中是小球振动到的最左侧，振动周期为0.3s。在周期为0.1s的频闪光源照射下见到图像可能是（ ）

8．一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I。已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿佛加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（ ）

（A） （B） （C） （D）

二、单项选择题（ 每小题3分，共24分，每小题只有一个正确选项。）

9．一物体以初速度5m/s做平抛运动，在第1秒内，第2秒内，第3秒内的位移大小之比为（ ）

（A）1：： （B）1：： （C）1：：3 （D）1：3：5

10. 两颗互不影响的行星 P1 、 P2，各有一颗卫星S1、S2绕其做匀速圆周运动。将每颗卫星到行星中心距离r改变后，卫星做匀速圆周运动的加速度 a也随之改变， a 与 关系如图所示，图线1、2分别表示S1绕P1运动、S2绕P2运动的情况，则（ ）

（A）S1的质量比 S2的大

（B）S1的质量比 S2的小

（C）P1的质量比 P2的大

（D）P1的质量比 P2的小

11．如图所示，甲从A地由静止匀加速跑向B地，当甲前进距离为S1时，乙从距A地S2处的C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则AB两地距离为（ ）

（A）S1+S2 （B） （C） （D）

12．如图（甲）所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F关系图象如图（乙）所示，则小滑块A的质量为（ ）

（A）4kg （B）3kg

（C）2kg （D）1kg

13．如图所示，一质量为m的匀质金属球C的左端由长为L的水平轻杆AB栓住，杆的一端A可绕固定轴转动，金属球搁置在一块质量也为m的水平木板D上，木板置于地面上，当用水平拉力匀速将木板拉出时，下列哪种情况拉力最小（ ）

（A）拉力方向向右，金属球与木板之间摩擦系数为μ，木板与地面之间光滑

（B）拉力方向向右，金属球与木板之间光滑，木板与地面之间摩擦系数为μ

（C）拉力方向向左，金属球与木板之间摩擦系数为μ，木板与地面之间光滑

（D）拉力方向向左，金属球与木板之间光滑，木板与地面之间摩擦系数为μ

14．如图所示，两个电荷量相等的负点电荷分别固定在绝缘的粗糙水平面上A、B两点。在AB连线中点O左侧的P点由静止释放一个带电小滑块，滑块由静止开始一直向右运动到AB连线上的某一点M（图中没有画出）而静止。下列关于电势说法中正确的是（ ）

（A）P点的电势一定高于M点的电势

（B）P点的电势一定低于M点的电势

（C）P点的电势可能高于M点的电势

（D）P点的电势可能等于M点的电势

15．如图所示电路中的电源为恒流源，不管外电路的电阻如何变化，它都能够提供持续的定值电流。电压表、电流表都为理想电表，当闭合电键后滑动变阻器R的滑动触头向右滑动时，电压表V示数变化的绝对值为△U，电流表A示数变化的绝对值为△I，下列说法中正确的是（ ）

（A）A示数减小，= R1

（B）A示数减小，= R2

（C）A示数增大，= R1

（D）A示数增大，= R2

16．如图所示，气缸上下两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触。初始时活塞和两侧气体均处于平衡态，因活塞有质量所以下侧气体压强是上侧气体压强两倍，上下气体体积之比V1∶V2＝1∶2，温度之比T1∶T2＝2∶5。保持上侧气体温度不变，改变下侧气体温度，使两侧气体体积相同，此时上下两侧气体的温度之比为（ ）

（A）4：5

（B）5：9

（C）7：24

（D）16：25

三、多项选择题（每小题4分，共16分. 每小题有两个或三个正确选项。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．如图是氧气分子在不同温度下的速率分布规律图，横坐标表示分子速率v，纵坐标表示速率v处单位速率区间内的分子数百分率，图线1、2对应的温度分别为t1、t2，由图可知（ ）

（A）温度t1低于温度t2

（B）图线中的峰值对应横坐标数值为氧气分子平均速率

（C）温度升高，每一个氧气分子的速率都增大

（D）温度升高，氧气分子中速率小于400m/s的分子所占的比例减小

18．如图（甲）所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图（乙）所示。设物块与地面间的最大静摩擦力fmax的大小与滑动摩擦力大小相等，则（ ）

（A）t1时刻物块的速度为零

（B）物块的最大速度出现在t2时刻

（C）t1～t3时间内F对物块先做正功后做负功

（D）拉力F的功率最大值出现在t2～t3时间内

19．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其振幅为2 cm，波速为30 cm/s。在传播过程中有平衡位置相距30 cm的两质点均在x轴上方距离x轴1 cm的位置，此时两质点运动方向相反，如图所示，则下列说法中正确的是（ ）

（A）此波的周期可能为0.5 s

（B）此波的周期可能为1.5 s

（C）从此时刻起，经过1.25 s质点b可能处于波峰位置处

（D）a质点速度最大时，b质点速度可能为零

20．如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4 m，导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示。一根质量m=0.2 kg、电阻r=0.1 Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变。下列说法中正确的是（ ）

（A）金属棒向右做匀减速直线运动

（B）金属棒在x=1 m处的速度大小为0.5m/s

（C）金属棒从x=0运动到x=1m过程中，外力F所做的功为-0.175 J

（D）金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2C

第 Ⅱ 卷（共94分）

四、填空题（每小题4分，共20分）

21. 一物体沿x轴做直线运动，其位移随时间的变化规律为x=5+t2，（式中各量均采用国际单位制），则该物体在第2秒内的位移为__________m，第3秒末的速度为__________m/s。

22A．质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=__________，碰撞过程中B对A做功为__________。

22B．牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”。已经知道地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心距离是地球半径K倍，根据万有引力定律，可以求得月球受到万有引力产生的加速度为__________。又根据月球绕地球运动周期为T，可求得月球的向心加速度为__________，两者数据代入后结果相等，定律得到验证。

23．如图所示电路中，电流表和电压表均为理想电表， R3=4Ω，开始闭合电键时，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V。后来由于某一电阻断路，使电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V。则断路的电阻是__________（选填“R1”、“R2”或“R3”），电源电动势是__________V。

24．在某介质两列相向传播的简谐波A、B（A为半个波形的脉冲波，B为连续波），t=0时刻所形成的波如图所示，两列波的传播速度均为v＝1.0m/s，则在t＝0到t＝20s内横坐标位置x=18m的质点通过的路程为__________cm，在这段时间内A波波峰与B波波峰相遇的次数为__________。

25．如图所示，两根间距为L、长度足够的光滑竖直导轨MN、PQ之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场下边界CD，上无限，磁感强度大小为B0。导轨下端连接阻值为R的定值电阻，质量为m长度为L阻值也为R的导体棒可沿导轨在竖直平面内自由滑动并保持良好接触，其余电阻不计。使棒从位置AB以初速度v0竖直向上运动，AB与磁场下边界CD相距d。由于从棒开始运动起磁场同时开始随时间有规律的变化，使得棒恰好向上做竖直上抛运动，经过一定时间到达最高点，此后在AB下方的磁场随时间变化规律再次发生变化，AB上方的磁场则保持上述过程末的数值不再变化，使得棒在最高点保持静止不动，重力加速度为g。则磁场B在棒竖直上抛过程中随时间t变化规律为__________，在棒静止t' 时间内AB下方磁场B' 随时间变化规律为__________。

五、实验题（共24分）

26．（6分）在验证力的平行四边形定则实验中，如图（甲）、（乙）所示，某同学分别用弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O，记下（甲）图中弹簧秤的拉力：F1=2.0N、F2=2.6N；（乙）图中弹簧秤的拉力：F'=3.6N，力的方向分别用虚线OB、OC和OD表示．

（1）请你按图中的比例尺，在图（丙）中作出F1、F2 的合力F与F'的图示．

（2）通过多组实验，得到规律是 。

27．（4分）如图（甲）所示容积未知的烧瓶内有一个大气压的空气，瓶口塞子上方竖直插入注射器，它的活塞质量不计，截面积为S，开始时注射器和容器内封闭一定质量空气，注射器内气体体积为V1，当活塞上加质量为m的砝码后，活塞下降，读得减少的体积为△V。依次更换不同质量的砝码，重复多次刚才的实验并记录数据（每次更换的砝码质量比前一次大）。已知重力加速度为g，大气压强P0远大于。

（1）通过多组数据画出△V-m图像，如图（乙），得到图线的斜率为K，则烧瓶的容积为___________。

（2）若实验过程中由于摩擦生热，导致后一组实验数据对应的温度都比前一组有所提升，则通过线性拟合得出的图线斜率求烧瓶容积与真实的烧瓶容积相比___________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）

28．（6分）如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。饮水器的使用原理是同时满足水位高于S1及水温较低，饮水器对水加热。

（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。

（2）为了提高加热起始温度，变阻器Ry应该调的_____________（选填“大一些”或“小一些”）。

29．（8分）现准备通过以下实验验证动能定理，物体A放在带滑轮的固定水平粗糙长板上，用跨过滑轮（滑轮的大小可不计）的细线将A与另一个物体B相连。开始时B离地面高度为h，A离长板右端距离也为h，从静止释放B后，B会带动A做加速运动，当B落地时A正好离开长木板，最后A也落地（A在空中运动时细线始终处于松弛状态，A、B落地后均不会反弹）。A与木板间摩擦因素为μ，重力加速度为g，测量工具仅有刻度尺和天平。

（1）欲通过该实验验证A、B两物块组成系统满足动能定理。需要测量物体A质量mA，物体B质量mB，还需要测量的物理量为 。

（2）该系统动能定理表达式为 。

（3）为了实现上述运动过程，应该满足条件为 。

六、计算题（共50分）

30．（10分）如图(甲)所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1m，因上部混有少量的空气使读数不准，当气温为27℃时标准气压计读数为75cmHg，该气压计读数为70cmHg。

（1）若在气温为17℃时，用该气压计测得的气压读数为71cmHg，求当时实际气压值P0'；

（2）若在气温为27℃，实际气压为75cmHg时，某同学将该气压计玻璃管倾斜一个角度使用，如图(乙)所示，测得的气压读数正好为75cmHg，求此时玻璃管与竖直方向夹角θ。

31．（13分）如图所示，足够长的对接斜面AO和BO均与水平方向成角α＝53°，质量为m＝2kg的小物块由AO上高度h=4m处静止释放。小物块与斜面AO间摩擦因数为μ＝，斜面BO光滑，每次经过对接O处前后瞬间小物块的速度大小保持不变。求：

（1）小物块第一次冲上斜面BO所达到的最大高度h1；

（2）小物块在斜面AO和BO上运动足够长时间后滑过粗糙面的总路程S1；

（3）小物块在斜面AO和BO上运动足够长时间后所经过的总路程S2。

32．（13分）如图所示，不带电物体A和带正电的物体B（带电量为q）用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是m和2m。物体A静止在水平面上，物体B在外力F作用下静止于倾角为θ的绝缘斜面上，斜面上与物体B距离L固定一正点电荷C，使得 B所处位置电场强度大小为。绝缘轻绳恰好处于伸直状态，物体A离开滑轮的距离足够长，不计一切摩擦。已知重力加速度为g，场源电荷C形成的电场中各点的电势表达式为φ= （式中K为常数未知，Q为场源电荷电荷量未知，r是离开点电荷的距离）。当撤去外力F以后物体A和B开始运动，求：

（1）撤去外力瞬间物体A的加速度a；

（2）物体B速度达到最大时与点电荷C的距离L'；

（3）物体A的最终运动速度大小v；

33．（14分）相距L＝0.5m的平行导轨MNL和PQR如图所示。质量m1＝0.2kg的导体棒ab垂直置于光滑的水平导轨MN、PQ段上，质量m2＝0.2kg的水平导体棒cd紧贴在摩擦因数为μ=0.2竖直导轨段NL、QR右侧，且与导轨垂直，两棒接入电路部分电阻值均为R=0.1Ω，其它各处电阻不计。整个装置位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T。现静止释放cd棒的同时，用平行于MN方向向左的外力F拉动ab棒使其由静止开始做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动，速度达到v1=10m/s后保持v1做匀速直线运动。导轨MNL和PQR足够长。求：

（1）导体棒cd中的感应电流方向；

（2）导体棒ab保持v1做匀