2016年上海市高考物理试卷和答案解析

第1页（共27页）2016年上海市高考物理试卷一.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．（2分）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．（2分）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．（2分）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．（2分）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．（2分）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．（2分）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．（2分）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．（2分）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方向第2页（共27页）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．（3分）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．（3分）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分别于电源的两极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．（3分）国际单位制中，不是电场强度的单位是（）A．N/CB．V/mC．J/CD．T•m/s12．（3分）如图，粗细均与的玻璃管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=HB．h＜C．h=D．＜h＜H13．（3分）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．（3分）物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（）第3页（共27页）A．m/s2B．m/s2C．m/s2D．m/s215．（3分）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．（3分）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挡住．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△t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．每小题有二个或者三个正确选项．全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选或不答的，得0分．）17．（4分）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．（4分）如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电建，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（）第4页（共27页）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R319．（4分）如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，乙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．（4分）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；某时刻的图象如图所示．则（）A．甲乙两波的起振方向相反B．甲乙两波的频率之比为3：2C．再经过3s，平衡位置在x=7m出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类题积分．21．（4分）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．第5页（共27页）A、B选做一题。A题22．（4分）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”）．B题23．两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．24．（4分）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与竖直方向的夹角β=．25．（4分）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．26．（4分）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）第6页（共27页）27．（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”）．28．（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正确的是（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200Ω（选填：“大于”，“等于”或“小于”）．29．（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．30．（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）．第7页（共27页）（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）31．（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，上下两部分气体初始温度相等，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，…，△V=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△pA和△pB，分析并比较二者的大小关系．32．（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？第8页（共27页）33．（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•m/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．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？34．（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的匀速加速直线运动，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=ky（SI）．求：（1）导体轨道的轨道