静安区2016年高三物理一模试卷剖析

静安区2015学年第一学期质量检测

高三物理试卷

2016．1

本试卷考试时间120分钟，满分150分。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上清楚填写学校、班级、姓名、考号，并用2B 铅笔在答题卡上正确涂写考号．

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的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。）

1．下列说法中正确的是（ ）

（A ）液体和气体都没有固定的形状，都容易被压缩

（B ）理想气体的分子间距离较大，分子间的作用力可以忽略不计

（C ）气体的体积就是所有气体分子的体积之和

（D ）液体分子和固体分子都有固定的平衡位置

2．右图是某简单逻辑电路的真值表，根据这个真值表可以判断此逻辑电路使用的门电路和表中的“X ”的取值分别为（ ） （A ）或门，X ＝1 （B ）与门，X ＝1

（C ）非门，X ＝0 （D ）或门，X ＝0

3．下列说法中,正确的是（ ）

（A ）物体吸收热量，内能一定增加

（B ）物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变

（C ）热量不可能从低温物体传到高温物体

（D ）气体自由膨胀是可逆过程

4．用一根轻绳将一质量为m 的画框对称悬挂在墙壁的钉子上，不计钉子和绳子的摩擦。已知轻绳所能承受的最大张力为T 。现在增加轻绳的长度，而其它条件保持不变，则（ ）

（A ）轻绳的张力将变大

（B ）轻绳的张力将变小

（C ）轻绳对物体的作用力的合力将增大

（D ）画框所受的合力变小

5．关于电动势，下列叙述中正确的是（ ）

（A ）电源电动势在数值上等于内外电压之和，若外电阻变大，电动势也变大

输入 输出 A B Z 0 0 0 0 1 X 1 0 1 1 1 1

（B ）电源电动势等于断路时两极间的电压，电源接入电路时，电动势减小

（C ）电源的电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小

（D ）在闭合电路中，并联于电源两端的电压表的示数就是电源电动势

6．某理想气体的初始压强为p 0＝3atm ，若保持温度不变，使它的压强增大了Δp ＝2atm ，而它的体积变化了ΔV ＝4L ，则该气体的初始体积为（ ）

（A ）2L （B ）4.37L （C ）10L （D ）6L

7．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可以忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v -t 图像可能正确的是（ ）

v v v v

O t O t O t O t

（A ） （B ） （C ） （D ）

8．如图所示，轻支架可绕O 点无摩擦自由转动，A 端靠在墙上，将一小物体放在支架上让其自由下滑。支架和小物体间光滑，当小物体经过O 点正上方时，A 端受力N 1；仅改变支架和小物体的粗糙程度，使小物体能匀速

下滑，当小物体经过O 点正上方时，A 端受力N 2，则（ ）

（A ）N 1＝0 （B ）N 1＜N 2

（C ）N 1＞N 2 （D ）N 1＝N 2 二．单项选择题（共24分，每小题3分。）

9．一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度降低而

压强增大，达到平衡状态Ⅱ，则（ ）

（A ）状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大

（B ）从状态Ⅰ到状态Ⅱ气体对外做功

（C ）状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大

（D ）状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大

10．如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小为q 的点电荷，现在a ，b 两点放上两个电量相同的检验电荷，则两个检验电荷所受的电场力和电势能均相同的是（ ）

A O

11．如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是

P，半圆槽的直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球

（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运

动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则关于小球

a的运动以下说法不正确

．．．的是（）

（A）从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小

（B）从N到Q的过程中，速率先增大后减小

（C）从N到Q的过程中，电势能一直增加

（D）从N到Q的过程中，重力势能的减少量等于电势能增加量

12．如图所示，两根粗糙的直木棍AB和CD相互

平行，固定在同一个水平面上。一个圆柱形工件P架

在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，向

右做匀加速运动。若保持两木棍在同一水平面内，

但将它们间的距离稍微减小一些后固定，仍将圆柱形工件P架在两木棍之间，用同样大小的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是（）

（A）可能向右做匀速运动（B）一定向右加速运动

（C）一定向右减速运动（D）可能静止不动

13．如图所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，电源电动势为ε，内阻不计。闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从A端滑到B端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系的完整图线如图所示，则下列选项中正确的是（）

（A）R1＝5Ω，R2＝15Ω

（B）R2＝15Ω，ε＝3V

（C）R1的最大功率为1.8W，滑动变阻器消耗的功率一直变大

（D）R1的最小功率为0.2W，滑动变阻器消耗的功率先增大后减小

14．如图所示，两端封闭、粗细均匀的U形管，放在水平桌面

上，两边封有理想气体，且一半管子置于容器A中，一半管子

置于容器B中，设A中初温为T A，B中初温为T B，此时两管

中水银面长度差为L，若同时将A、B温度升高 T，重新稳定

后，则（）

（A）L可能不变（B）L一定变大

（C）L一定变小（D）A容器中气体的压强一定比B容

器中气体的压强增加的多

A

C

B

D

P

F

15．如图所示，在某旅游景点的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和AB′（都可看作斜面），一名旅游者乘同一

个滑沙橇从A 点由静止出发先后沿AB 和AB′滑道滑

下，最后停在水平沙面BC 或B′C 上。设滑沙者保持一定坐姿，滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同．下列

说法中正确的是（ ）

（A ）到达B 点的速率等于到达B′点的速率

（B ）到达B 点时重力的功率大于到达B′时重力的功率

（C ）沿两滑道滑行的时间一定相等

（D ）沿两滑道滑行的总路程一定相等

16．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大（B 为杆AC 中某一点），到达C 处的速度为零，AC ＝h 。如果圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A 。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g 。则圆环（ ）

（A ）下滑过程中，加速度一直减小

（B ）下滑过程中，克服摩擦力做的功为14

mv 2 （C ）从A 下滑到C 过程中弹簧的弹性势能增加量等于mgh

（D ）在C 处，弹簧的弹性势能为14

mv 2－mgh 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。）

17．如图为直升机悬停于高空时，某伞兵跳伞离机竖直向下运动的

v -t 图像，图线表示（ ）

（A ）在0＜t ＜10s 内伞兵所受的重力大于空气阻力

（B ）第10s 末打开降落伞，此后做匀减速运动直至第15s 末

（C ）在10s ＜t ＜15s 内伞兵的加速度大小和速度大小都逐渐减小

（D ）15s 后伞兵保持匀速下落，运动过程中机械能守恒

18．两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示，其中A 、N 两点的电势为零，ND 段中C 点电势最高，则（ ） （A ）C 点的电场强度大小为零

（B ）A 点的电场强度大小为零

（C ）NC 间场强方向向x 轴正方向

（D ）将一负点电荷从N 点移到D 点，电场力先做正功后做负功

A

B B C

q 1 q 2 O A M N C D x

19．如图所示电路中，电源的内电阻为r ，R 1、R 3、R 4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R 2的滑动触头

P 向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变

化量的大小分别为?I 1、?I 2、?U ，下列说法正确的是（ ）

（A ）电压表示数变大 （B ）电流表A 2示数变大

（C ）?I 1＜?I 2 （D ）ΔU ΔI 2

＜r

20．如图所示，质量为M 的小球被一根长为L 的可绕O 轴在竖直平

面内自由转动的轻质杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮

与质量为m 的小球相连。若将M 由杆呈水平状态开始释放，不计摩

擦，忽略杆水平时质量为M 的小球与滑轮间的距离，竖直绳足够长，

则在杆转到竖直位置的过程中（ ）

（A ）质量为M 的小球所受绳的拉力对转轴O 的力臂逐渐减小

（B ）两球总的重力势能改变量为－MgL ＋mgL

（C ）杆转到竖直位置时，m 的速度大小为2gL M －m 2M ＋m

（D ）杆转到竖直位置时，M 的速度大小为

4gL M －2m 2M ＋m 四．填空题 （共20分，每小题4分。）

21．某质点做直线运动，速度v 与位移s 的关系式为v 2＝9＋2s （均为国际单位）。则质点的初速度为v 0＝_____m/s ，2s 末的速度是v ＝_______m/s 。

22．如图所示电路，电池组的内阻r ＝2Ω，外电阻R 1＝4Ω，滑动变阻器R 2的

电阻可调范围为0～10Ω。当滑动变阻器R 2的电阻调为4Ω时，电源内部的电

热功率为2W ，则电阻R 2的阻值为__________Ω时R 1的电功率达到最大值；电

源的最大效率为______________。

23．如图所示，某人在离地面高10m 处，以5m/s 的初速度水平抛出

A 球，与此同时在离A 球抛出点水平距离s 处，另一人竖直上抛B

球，不计空气阻力和人的高度，如果要使B 球上升到最高点时与A

球相遇，则B 球的初速度大小为________m/s ，B 球与A 球抛出点的水平距离s 为____________m 。（取g ＝10m/s 2）

24．如图所示，物体a 与物体b 用跨过定滑轮的绝缘细绳相连，a 、

c 带有电荷，b 不带电。m a ＝200g ，m b ＝m c ＝500g 。a 、b 处于一水平方

向的有界匀强电场中，c 物体处于电场外置于台秤的绝缘托盘上。现a 、

b 、

c 三物体均处于静止状态，且悬绳竖直。则c 物所带电荷的电性为

_________；台秤的示数为_________N 。（取g ＝10m/s 2）

10m

5m/s A B s

25．如图所示为同轴的轻质圆盘，可以绕水平轴O转

动，大轮与小轮半径之比为3∶1。小轮边缘所绕的细

线悬挂质量为m的物块A。大轮边缘所绕的细线与放

在水平面上质量为2m的物体B相连。将物体B从距

离圆盘足够远处静止释放，运动中B受到的阻力f与

位移s满足关系式f＝ks（k为已知恒量）。则物体B运

动的最大位移为_______，物体B运动的最大速度为

_______。

五．实验题（共24分，本大题有4小题。）

26．（4分）用DIS研究一定质量的气体在体积不变时压强

与温度的关系，部分实验装置如图（a）所示，研究对象为

密闭在试管内的空气。实验得到如图（b）所示的p–t图像，

由图可知温度每升高1℃，压强增加____________Pa；若改

用体积较大的试管密封初始温度和压强均相同的气体再次

实验，得到图线的斜率将_________（选填“增大”、“减小”

或“不变”）。

27．（6分）某同学使用多用电表测电

阻，如图是多用表的刻度盘，选用倍率

为“×10”的欧姆档测电阻时，表针指

示图示位置，则所测电阻的阻值为

_______Ω。如果要用此多用表测量一

个约2.0×104Ω的电阻，为了使测量

比较精确，应选的欧姆档是_______

（选填“×10”、“×100”、“×1K”或

“×10K”）。若测量结束后，该同学将两表笔短接，发现电表指针指在电阻“0”刻度的右侧，则上述电阻的测量值________（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。

28．（6分）在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端。实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示。

（1）小车与轨道的滑动摩擦力f＝__________N。

（2）从图像中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为_______kg。

（3）该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角θ调整到tanθ＝_______。

29．（8分）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值R x。已知电池的电动势约6V。某同学的实验过程如下：

Ⅰ．设计如图（a）所示的电路图，选择合适的器材正确连接实验电路（两电表均为理想电表）。

Ⅱ．将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，由两表读出多组U和I的值，得到如图（b）所示的U-I图线。

Ⅲ．断开开关，将R x改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤，在图（b）的坐标中得到另一条U-I图线，图线与横轴I的截距为I0，与纵轴U的截距为U0。求：

（1）电源内阻r＝_______Ω；

（2）用I0、U0和r表示待测电阻的关系式R x＝_______，代入数值可得R x；

（3）R x接在B、C之间与接在A、B之间比较，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围_______。（选填“相同”或“不同”）

六．（50分）计算题本大题有4小题．

30．（10分）地铁列车可实现零排放，是替代燃油公交车的理想交通工具。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度72km/h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N，匀速阶段牵引力的功率为6×103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。

（1）求甲站到乙站的距离；

（2）如果使用燃油公交车作为交通工具，从甲站到乙站牵引力做的功与地铁列车牵引力的功相同，求公交车排放气体污染物的质量。（燃油公交车牵引力每做1焦耳功，排放气体污染物3×10-6克）

31．（12分）一质量M＝10kg、高度L＝35cm的圆柱形气缸，内

壁光滑，气缸内有一薄活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞质量

m＝4kg、截面积S＝100cm2。温度t0＝27℃时，用绳子系住活塞将

气缸悬挂起来，如图甲所示，气缸内气体柱的高L1＝32cm，如果

用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，气缸内

气体柱的高L2＝30cm，两种情况下气缸都处于竖直状态，取重力

加速度g＝9.8m/s2，求：

（1）当时的大气压强；

（2）图乙状态时，在活塞下挂一质量m′＝3kg的物体，如图丙所示，则温度升高到多少时，

活塞将从气缸中脱落。

32．（14分）如图所示，两个带正电的点电荷M 和N ，带电量均为Q ，固定在光滑绝缘的

水平面上，相距2L ，A ，O ，B 是MN 连线上的三点，且O 为中点，OA ＝OB ＝L 2

，一质量为m 、电量为q 的点电荷以初速度v 0从A 点出发沿MN 连线向N 运动，在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用，但速度为零时，阻力也为零，当它运动到O 点时，动能为初动能的n 倍，到B 点刚好速度为零，然后返回往复运动，直至最后静止。已知静电力恒量为k ，取O 处电势为零。求：

（1）A 点的场强大小；

（2）阻力的大小； （3）A 点的电势；

（4）电荷在电场中运动的总路程。

33．（14分）如图所示电路中，灯L 标有“6V ，3W ”，定值电阻R 1＝

4Ω，R 2＝10Ω，电源内阻r ＝2Ω，当滑片P 滑到最下端时，电流表读数为

1A ，此时灯L 恰好正常发光，试求：

（1）滑线变阻器最大值R ；

（2）当滑片P 滑到最上端时，电流表的读数；

（2）当滑片P 位于滑线变阻器的中点时，变阻器消耗的功率。

+ + M N O A B

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参考答案及评分标准

一．单项选择题 （共16分，每小题2分）

二．单项选择题 （共24分，每小题3分）

三．多项选择题（共16分，每小题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，每空格2分．）

21．3；5

22．0；87.5% 23．10；5

24．负；2 25．2mg 3k ；g m 19k 五．实验题 （共24分）

26（4分）359，不变。 （每空2分）

27（6分）140Ω，“×1K ”，偏小。 （每空2分）

28（6分）（1）f ＝0.5N （2）23 （3）340

（每空2分） 29（8分）（1）25；（2）U 0－3.5I 0

－r ；（3）相同，不同。（每空2分） 六．计算题 （共50分）

30．（10分）解：（5分＋5分）

解：（1）

地铁匀加速运动的位移为：s 1＝ （1分）

地铁匀减速运动的位移为：s 3＝ （1分）

地铁匀速运动的位移为：s 2＝vt 2 （1分） 甲站到乙站的距离为：s ＝s 1＋s 2＋s 3 （1分） 联立以上各式，并代入数据解得：s ＝1950m （1分）

（2）地铁匀加速运动过程中，牵引力做的功为：W 1＝Fs 1 （1分） 地铁匀减速运动过程中，牵引力做的功为：W 2＝Pt 2 （1分） 地铁从甲站到乙站，牵引力做的总功为：W ＝W 1＋W 2 （1分） 燃油公交车运行中做的功为：W ′＝W ＝6.8×108J （1分）

公交车排放气体污染物的质量为：m ＝3×10－9×6.8×108kg ＝2.04kg （1分）

121vt 32

1vt

31．（12分）解: （6分＋6分） （1）由图甲状态到图乙状态，等温变化： p 1 ＝p 0 - Mg S （1分），p 2＝p 0 - mg S

（1分）， 由玻意耳定律：p 1L 1S ＝ p 2L 2S （2分） 所以（p 0 -

Mg S ）L 1S ＝（p 0 - mg S ）L 2S ， 可解得p 0＝（ML 1 - mL 2）g （L 1 - L 2）S

＝9.8×104Pa （2分） （2）活塞脱落的临界状态：气柱体积LS （1分）、压强p 3＝p 0 - mg+m ′g S （1分）

设温度为t ， 由气态方程：p 2 L 2S t 0＋273 ＝ p 3LS t ＋273

（2分） 得 t ＝p 3L （t 0＋273） p 2L 2

－273＝66℃ （2分） （若取g ＝10m/s 2，则t ＝66.3℃，减1分）

32．（14分）解（3分＋3分＋5分＋3分）

（1）

E A ＝22322)()(L L Q k Q k -32kQ

9L 2 （共3分） （2）由对称性，U A ＝U B ，电荷从A 到B 的过程中，电场力做功为零，克服阻力做功为：W f

＝fL ，由动能定理：－fL ＝0－12m 20v 得：f ＝1

2L mv 02 （共3分）

（3）设电荷从A 到O 点电场力做功为W F ，克服阻力做功为12

W f ， 由动能定理：W F － 12W f ＝n 12m 20v －12m 20v 得： W F ＝2

0(21)4

mv n - （3分） 由：W F ＝q （U A －U O ） 得：φA ＝F W q

＝mv 02

4q （2n －1） （2分） （4）电荷最后停在O 点，在全过程中电场力做功为W F ＝20(21)4mv n -，电荷在电场中运动的总路程为s ，则阻力做功为－fs 。

由动能定理： W F －fs ＝0－12m 20v 即：2

0(21)4

mv n -－12L m 20v s ＝－12m 20v （2分） 解得：s ＝（n ＋0.5）L （1分）

33．（14分）解: （4分＋4分＋6分）

（1） 灯L 的电阻：Ω=Ω==123

62

2L L L P U R （l 分） 当P 滑到下端时，R 2被短路，灯L 与整个变阻器R 并联，此时灯正常发光， 通过灯L 的电流为：Ω===5.06

3A U P I L L L （l 分） 通过变阻器R 的电流为：A A A I I I L A R 5.05.01=-=-= （l 分） 即滑线变阻器最大值R ＝R L ＝12Ω （1分）

（2）电源电动势：V V R R R R r R I L L 12)624(1)(1=++?=+?++=ε （2分）

当P 滑到上端时，灯L 、变阻器R 及电阻R 2都被短路，此时电流表的读数为： I ?＝A r R 24121+=+ε

＝2A （2分）

（3）P 位于变阻器的中点时，灯L 与2

R 并联后再与R 1串联。 此时：Ω=Ω+?=+?=46

1261222R R R R R L L 并 （l 分） A A r R R I 2.12

44121=++=++=并总ε （2分） 并联部分的电压为：V V R I U 8.441.2=?=?=并总并 （l 分）

变阻器上消耗的功率为：P R ＝W R U 6

8422

./2并=＝3.84W （2分）