浦东新区2015学年度高三综合练习
物理试卷
（时间120分钟，满分150分） 2016-5
说明：
1．本试卷考试时间120分钟，满分150分，共33题。
2．全部试题的答案必须写在答题纸上，写在试卷上的答案一律不给分。
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． 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（C
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）
（A）伽利略发现了单摆的等时性，并给出了单摆的周期公式
（B）牛顿根据斜面理想实验，提出力是维持物体运动的原因
（C）麦克斯韦根据电磁场理论，提出了光是一种电磁波
（D）卢瑟福通过“α粒子散射实验”的研究，发现了原子核是由质子和中子组成的
2． 一物块在拉力F的作用下沿着水平方向做匀速运动，在撤去拉力F后的瞬间（B
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）
F
（A）物块立刻静止
（B）物块一定减速
（C）物块可能继续匀速运动
（D）物块对水平面的压力突然增大且大于其重力
3． 一列简谐横波沿x轴传播，某时刻波形如图所示，此时质点F的运动方向向y轴负方向，则（D
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）
（A）质点E的振幅为零
（B）此波向x轴正方向传播
（C）质点C此时向y轴负方向运动
（D）质点C将比质点B先回到平衡位置
4． 某质点做匀速圆周运动，线速度大小为v、周期T，则在半个周期T/2时间内，速度改变量大小是（A
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）
（A）2v （B）v （C）v/2 （D）0
5． 封闭的箱子放在水平地面上，自重为G，内有一只重为G0的小蜜蜂，在箱子内倾斜向右上方匀速飞行。则（C
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）
（A）箱子对地面的压力大小大于G＋G0 （B）箱子对地面的压力大小小于G＋G0
（C）箱子对地面没有摩擦力 （D）箱子对地面的摩擦力方向向右
6． 在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，抛出点距离地面足够高，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则必须（C
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）
（A）先抛出A球 （B）先抛出B球
（C）同时抛出两球 （D）使两球质量相等
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1． 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（B
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）
（A）a点的电场强度方向沿两负电荷连线向左
（B）b点的电势比a点的高
（C）c点的电场强度为零
（D）d点的电场强度比c点的大
2． 下列关于光的说法中正确的是（A
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）
（A）在真空中红光波长比绿光波长长
（B）红光光子能量比绿光光子能量大
（C）红光和绿光相遇时能产生干涉现象
（D）绿光照射某金属能发生光电效应现象，红光照射该金属时一定能发生光电效应现象
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。）
3． 如图所示，物体A和B叠放在一起，A靠在竖直墙面上。在竖直向上的力F作用下，A、B均保持静止，此时物体A的受力个数为（A
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）
（A）一定是3个 （B）可能是4个
（C）一定是5个 （D）可能是6个
A
a
v
θ
4． 如图所示，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速运动时，小物体A与传送带相对静止。重力加速度为g。则（B
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）
（A）只有a＞gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
（B）只有a＜gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
（C）只有a＝gsinθ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
（D）无论a为多大，A都受沿传送带向上的静摩擦力作用
5． 节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中，若礼花弹在由炮筒底部击发到炮筒口的过程中，克服重力做功为W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功为W2，高压燃气对礼花弹做功为W3，则礼花弹在炮筒中运动的过程中（设礼花弹发射过程中质量不变）（B
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）
（A）礼花弹的动能变化量为W1＋W2＋W3 （B）礼花弹的动能变化量为W3－W2－W1
（C）礼花弹的机械能变化量为W3－W1 （D）礼花弹的机械能变化量为W3－W2－W1
6． 如图所示，AB、BC均为轻杆，处在同一竖直平面内，AB杆高为h。A、B、C三处均用铰接连接，其中A、C两点在同一水平面上。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在BC杆底端C处，不计一切摩擦。现在对小球施加一个水平向左的恒力F，则当小球沿BC杆向上运动时（C
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）
（A）AB杆BC对杆的作用力方向垂直AB杆向右上方
（B）C处铰链对BC杆的作用力不变
（C）A处铰链对AB杆的作用力方向不变
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（D）A处铰链对AB杆的作用力先变小后变大
1． 一频率f＝100Hz的波源，以速度v＝500m/s做匀速直线运动，且以相等的时间间隔向各个方向同时发出机械波。某一时刻，发出的机械波在运动平面上到达的最远位置如图所示，（图中每个小正方格的边长相等），则该机械波的波长约为（B
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）
（A）1m （B）3m （C）5m （D）7m
2． 如图所示是由“与门”、“或门”和“非门”三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路，A、B、C为输入端，Z为输出端，在完成真值表时，输出端Z空格中从上到下依次填写都正确的是（A
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）
（A）若A＝0，B＝0，C＝0则Z＝0
（B）若A＝1，B＝1，C＝1则Z＝1
（C）若A＝0，B＝1，C＝1则Z＝1
（D）若A＝1，B＝1，C＝0则Z＝0
3． 如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路。左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.1Ω的金属环。铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直。调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看金属环中C
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（）
（A）感应电流是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10-3V
（B）感应电流是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10-3V
（C）感应电流是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10-3V
（D）感应电流是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10-3V
4． 如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体置于光滑的水平地面上，要使原来与斜面接触的质量为m的小球作自由落体运动，则向右拖斜面体的水平力的大小至少为（A
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）
（A）Mgctgθ （B）Mgtgθ
（C）Mgcosθ （D）Mgsinθ
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。）
5． 用细绳拴一个质量为m的小球，小球将固定在墙上的轻弹簧压缩的距离为x，如图所示，将细线烧断后（BC
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）
（A）小球立即做平抛运动
（B）小球落地时动能大于mgh
（C）小球脱离弹簧后做匀变速运动
（D）刚烧断后的瞬间小球的加速度为g
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1． 如图甲所示，用一水平力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示，若重力加速度g取10m/s2，根据图乙中所提供的信息可以计算出（ABC
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）
（A）物体的质量
（B）斜面的倾角
（C）物体能静止在斜面上所施加的最小外力
（D）加速度为6m/s2时物体的速度
（a）
A
B
C
2． 如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C、在同一直线上。t＝0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有（ABD
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）
（A）两钉子间的距离为绳长的1/6
（B）t＝10.5s时细绳拉力的大小为6N
（C）t＝14s时细绳拉力的大小为10N
（D）细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s
3． 如图所示，电路中的电源是特殊的电源，它的输出电流始终保持恒定。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，下面说法正确的是（BC
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）
（A）电压表读数减小，电流表的读数增大
（B）电压表读数增加，电流表的读数减小
（C）电压表的读数变化值与电流表的读数变化值之比不变
（D）电压表的读数变化值与电流表的读数变化值之比增大
四、填空题（共20分，每小题4分。）
4． 用干涉法检查工件表面的质量时，产生的干涉条纹是一组平行直线，若让劈尖的上表面略向上平移，如图（a）所示，则干涉条纹将__________。若恰当增大劈尖的倾角如图（b）所示，则干涉条纹将____________（均选填“变宽”、“变窄”或“不变”不变，变窄
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）。
A
5． 如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，三段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2，且h1＜h2，水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为___________；若将中间管在水银柱中点A处打破，则左管内水银柱移动方向为_________（填“向上”、“向下”或“不动h1＋h2，向上
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”）。
6． 在右图所示电路中E为电源，其电动势E＝9.0V
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，内阻可忽略不计，AB为滑动变阻器。其电阻R＝30Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0V，额定功率P＝1.8W；K为电键。开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通电键K，然后将触头缓慢地向A方滑动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光，则CB之间的电阻应为__________Ω，如果小灯泡的电阻保持不变且不会被烧坏，CB之间的电阻为___________Ω时，小灯泡最亮20，30
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。
1． 如右图所示，在地面上有一单摆，做左右小角度摆动，其周期T＝______（图中所标出的字母均为已知量，当地的重力加速度为g）；若考虑到单摆摆动时空气浮力的影响，则周期将_______。（填“变大”、“不变”、“变小2π，变大
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”）
F
图甲
/ N-1
A
v/(m·s-1)
B
C
2.4
v2
0
图乙
2． 如图甲所示，某同学在水平面上用水平力拉一质量为1kg的物块，使物块由静止开始运动。该同学测得不同时刻物块的速度v和拉力F，并绘出v－1/F图像（图乙），其中线段AB与v轴平行，所用时间为2s，线段BC的延长线过原点，B到C所用时间为4s，v2为物块能达到的最大速度，此后物块的速度和拉力保持不变。不计空气阻力，则2s末（B点）拉力的功率为______W，这6s内物块的位移为m7.68，15.5
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。
五、实验题（共24分）
3． （4分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，请补全实验步骤B和实验步骤D中的计算式将痱子粉均匀地撤在水面上（2分），5V0/Nm（2分）
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。
A．用滴管将事先配好的浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的溶液体积V0 m3与滴数N。
B．用浅盘装入约2cm深的水，然后_________________________。
C．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定。
D．将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上。
E．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数m。
F．用测量的物理量估算出单个油酸分子的直径d＝_______________m。
4． （5分）要测量一块多用电表直流10mA档的内阻RA（约40Ω）。除此多用电表外，还有下列器材：直流电源一个（电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R约为150Ω），电键一个，导线若干分析与解答：
（1）实验步骤：
①用多用电表的直流电压档测量电源电动势E。
②用多用电表的Ω档测电阻阻值R。
③将多用电表置于电流10mA档，与电阻R及电键串联后接在电源两端。合上电键，记下多用电表读数I。（3分）
（2）RA＝－R
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。
要求：（1）写出实验步骤。（2）给出RA的表达式。
5． （7分）某同学要测定一节旧电池的电动势和内电阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示（1）R-1/I
（2）图略
（3）6，2.4
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：
（1）若利用图像确定电池的电动势和内电阻，则应作__________（选填“R-I”或“R-1/I”）图像；
（2）利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图像；
次数
1
2
3
4
5
R（Ω）
4.0
10.0
16.0
22.0
28.0
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I（A）
1.00
0.50
0.34
0.25
0.20
1/I（A-1）
1.0
2.0
2.9
4.0
5.0
（3）由图像可知，该电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。
1． （8分）如甲图所示，一根水平金属丝置于匀强磁场B中，与竖直放置的导轨有良好的接触，不计金属丝与导轨间的摩擦。可变电源可以提供任一方向的电流。金属丝由质量不计的棉线与弹簧秤连接，可以沿竖直方向上下滑动。弹簧秤在没有任何负载时，读数恰好为零。现测得多组实验数据，并作出如图乙所示的图像（1）－3.5A，顺时针方向
（2）根据F＝5I＋35，描点可作出图线（略）
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。
（1）在甲图中，当弹簧秤的读数为零时，流过水平金属丝的电流为__________A，方向为__________（填顺时针或逆时针）；
（2）在乙图中，作出磁场的磁感应强度变为原来的1/2倍时的图线。
图甲
图乙
六、计算题（共50分，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。）
2． （10分）一粗细均匀、底端封闭的细长玻璃管如图所示，距离底端45cm处接一水平玻璃管与大气相通，水平管长度为30cm，在玻璃管的竖直部分和水平部分有相连的水银柱，长度在图中标出，单位为cm。玻璃管的上端有一活塞，活塞上连轻杆，管内封闭了两段长度为30cm的空气柱A和B，外界大气压强为75cmHg.现用外力使活塞缓慢向下移动但不到达玻璃管的竖直和水平部分相连处，问（1）向上拉活塞
（2）活塞下移21cm
（3）VA∶VB＝4∶5
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：
（1）活塞刚开始移动时外力是向上拉活塞还是向下压活塞？
（2）活塞至少下降多少距离，可使A空气柱体积达到最小？
（3）这时A、B两部分空气柱的体积之比为多大？
解：（1）因为活塞刚开始移动时A气体压强小于大气压强，外力是向上拉活塞。（2分）
（2）当竖直管内水银上端面到达玻璃管的竖直和水平部分相连处开始A空气柱体积达到最小，以后等压变化，体积不变。
对A气体：（ 2分）
（ 1分）
活塞下移：15cm＋（30－24）cm＝21cm（1分）
（3）因在A活塞下移过程中B气体压强始终不变、体积不变。（2分）
这时A、B两部分空气柱的体积之比为VA∶VB＝24∶30＝4∶5（2分）
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1． （12分）如图甲所示，一质量为m＝1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点，从t＝0时刻开始，物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，则（1）m/s
（2）4.8W
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：
（1）物体从A运动到B间的平均速度为多大？
（2）水平力F在5s时间内对小物块做功的功率是多少？
（1）3~5s内
（2分）
（2分）
（2分）
（2）
（2分）
（2分）
（2分）
_
M
N
+
E
v0
L
2． （14分）如图所示，间距为L＝0.45m的带电金属板M、N竖直固定在绝缘平面上，板间形成匀强电场，场强E＝1.5×104V/m。N板接地（电势为零），其中央有一小孔，一根水平绝缘细杆通过小孔，其左端固定在极板M上。现有一质量m＝0.05kg，带电量q＝＋5.0×10-6C的带正电小环套在细杆上，小环与细杆之间的动摩擦因数为μ＝0.1。小环以一定的初速度对准小孔向左运动，若小环与金属板M发生碰撞，碰撞中能量不损失（即碰后瞬间速度大小不变）。设带电环大小不计且不影响金属板间电场的分布（g取10m/s2）。求（1）v0＝1.5m/s
（2）0.125m或0.05m
（3）v2＞m/s≈1.9m/s
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：
（1）带电小环以多大的初速度v0进入电场，才能恰好到达金属板M？
（2）若带电小环以初速度v1＝1m/s进入电场，当其动能等于电势能时，距离N板多远？
（3）小环至少以多大的初速度v2进入电场，它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点？
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解：（1）（4分）小环进入电场后，在电场力与摩擦力共同作用下减速直到M板，速度变为零，根据动能定理，有 ① （2分）
得
（2）（6分）带电小环以初速度v1＝1m/s进入电场后先向左作减速运动，当其动能等于电势能时，设它距离N板为x，有
②
解得（2分）
还有一种情况，当小环运动到左边最远点并向右返回到小孔的过程中，也可能会出现动能等于电势能。设它向左运动的最远距离为d，根据动能定理，有
解得 （2分）
当其动能等于电势能时，设它距离N板为y，有
③
解得（2分）
（3）（4分）小环以初速度v2进入电场后，若它运动到M板时的动能大于其电势能，则它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点，有
④ （2分）得
1． （14分）如图（a）所示，倾角为θ的光滑斜面上有两个磁场区域，磁感应强度大小都为B，沿斜面宽度都为d，区域Ⅰ的磁感应强度方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下，两磁场区域间距为d。斜面上有一矩形导体框，其质量为m，电阻为R，导体框ab、cd边长为L，bc、ad边长为d。刚开始时，导体框cd边与磁场区域Ⅰ的上边界重合；t＝0时刻，静止释放导体框；t1时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ，框中电流为I1
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；随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力，使框中电流均匀增加，到t2时刻框中电流为I2。此时，ab边未出磁场区域Ⅱ，框中电流如图（b）所示（1）q＝＋（t2－t1）
（2）Q＝mgdsinθ－
（3）a＝
（4）a≥gsinθ－时，F沿斜面向下，F随时间t增大
a≤gsinθ－时，F沿斜面向上，F随时间t减小
gsinθ－≤a≤gsinθ－时，F随时间t先减小后增大
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。
（1）在0～t2时间内，通过导体框截面的电量为多少？
（2）在0～t1时间内，导体框产生的热量为多少？
（3）证明金属框在t1～t2时间内做匀加速运动，并求出加速度；
（4）令t1～t2时间内导体框加速度为a，写出t1～t2时间内施加在导体框上的力F与时刻t的函数式，并定性分析F大小的变化情况。
解析：（14分）（1）0～t1阶段：……（1分）
t1～t2阶段：……（1分）
0～t2时间内：……（1分）
（2）0～t1阶段：……（1分）
根据动能定理得……（1分）
代入v2得……（1分）
导体框产生热量等于克服安培力做的功……（1分）
（3）t1～t2阶段，电流均匀增大，设：
由图得
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……（1分）
因为v是t的一次函数，故做匀加速直线运动……（1分）
……（1分）
即线框在t1～t2阶段做匀加速直线运动……（1分）
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