上海市浦东新区2012届高三第三次模拟
（物理）[2012浦东三模]
2012、05
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。考生应将1－20题中代表正确答
案的小方格用2B 铅笔涂黑。注意试题题号与答题纸上的编号一一对应，不能错位。答案需更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。 一、单项选择题（每小题2分，共16分）。每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题纸上。 1．下面四组单位中都属于国际单位制基本单位的一组是
（A ）m 、kg 、s （B ）kg 、m/s 2、s （C ）m 、N 、s （D ）kg 、m/s 、s
2．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。下列关于科学家和他们所做贡献的说法中正确的是 （A ）伽利略发现了行星运动的规律 （B ）亚里士多德提出力是改变物体运动状态的原因 （C ）牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 （D ）爱因斯坦认为时间、空间、质量都是相对的
3．一物体从A 点由静止出发做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到达B 点时恰好停止。则
在先后两个运动过程中
（A ）时间一定相同 （B ）加速度的大小一定相同 （C ）平均速度一定相同 （D ）物体通过的路程一定相同 4．若单摆的摆长不变，摆球的质量由20g 增加为40g ，最大摆角由4°减小为2°，则单摆振动
（A ）频率不变，振幅不变
（B ）频率不变，振幅改变
（C ）频率改变，振幅不变 （D ）频率改变，振幅改变
5．物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的。但有些物理
规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推，下列选项中属于这种情况的是
（A ）牛顿第一定律 （B ）牛顿第二定律 （C ）玻意耳定律 （D ）法拉第电磁感应定律
6．如图所示，是由基本门、蜂鸣器组成的三个简易控制电路，当A 端输入高电势时，能使蜂鸣器发声的
是
（A ）只有（1） （B ）只有（2） （C ）只有（3） （D ）（1）、（2）、（3） 7．关于热现象的描述，下列说法正确的是
（A ）温度升高，物体内所有分子的动能都增大 （B ）温度降低，物体内每个分子的热运动速率都减小 蜂鸣器
蜂鸣器 蜂鸣器
A A
1 ≥1 ＆
（D ）自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性
8．一物体静止在光滑水平面上，同时受到两个方向相反的水平拉F 1、F 2的作
用，F l 、F 2随位移s 变化情况如图所示。则物体的动能将
（A ）一直变大，位移为20m 时最大
（B ）一直变小，位移为20m 时最小
（C ）先变大再变小，位移为10m 时最大
（D ）先变小再变大，位移为10m 时最小 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，答案涂写在答题纸上。
9．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出，1953年物理学家建造了一个由大水槽和探测器组
成的实验系统，利用中微子与水中的H 11进行核反应，间接地证实了中微子的存在。中微子与水中的H
11发生核反应，产生中子（10n ）和正电子（01e +）
，核反应方程为：中微子+H 11→10n +01e +。由此可以判定中微子的质量数和电荷数分别是
（A ）0、0 （B ）0、1 （C ）1、0 （D ）1、1
10．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图中所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急
刹车过程中的刹车距离s 与刹车前的车速v 的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦。据此可知，下列说法中正确的是 （A ）以相同的车速开始刹车甲车先停止运动 （B ）以相同的车速开始刹车甲、乙两车同时停止运动 （C ）乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好
（D ）甲车的刹车距离随刹车前的车速v 变化快，甲车的刹车性能好
11．用一根不可伸长的轻绳系一个小球，将小球拉至图示位置A 由静止释放，则小球在摆动到最低点B 的
过程中，重力对小球做功的瞬时功率 （A ）始终减小 （B ）始终增大 （C ）先减小后增大 （D ）先增大后减小
12．在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中有
电流变化时，对另一个线圈中电流的影响尽可能小，则下列各图中两个线圈的安装位置最符合要求的是
13．如图所示，两端开口的U 形管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差
h 增大，应该
（A ）从右侧管口滴入水银 （B ）从左侧管口滴入水银
s
O 1
2
－（A ）
（B ）
（C ）
（D ）
A
?45
（C ）使气体升温 （D ）使气体降温
14．边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动，穿过方向如图
所示的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d （d >L ）。已知ab 边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出
的过程相比较，有 （A ）产生的感应电流方向相同 （B ）所受的安培力方向相反
（C ）进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 （D ）进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量
15．如图所示，轻板OA 在O 端通过铰链和墙壁相连，细线一端系着板的A 端，另一端拴在墙上使板呈
水平状态。现有一质量为m 的小铁块沿光滑板面向右运动，则铰链对板作用力的大小将
（A ）一直增大 （B ）一直减小 （C ）先减小后增大 （D ）先增大后减小
16．如图所示，带正电的点电荷固定于Q 点，电子在库仑力作用下，沿顺时针方向做以Q 为一个焦点的椭
圆运动。O 为椭圆的中心，M 、P 、N 为椭圆上的三个点，M 和N 分别是椭圆上离Q 最近和最远的点。则以下说法正确的是
（A ）电子在M 点的速率最小 （B ）椭圆上N 点的电势最低 （C ）电子在N 点的电势能最小
（D ）电子在P 点受到的库仑力的方向指向O 点
三、多项选择题（每小题4分，共16分）。每小题至少有两个正确选项，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，答案涂写在答题纸上。
17．将一物体从高h 处以初速v 0水平抛出，空气阻力不计。物体的水平射程为ｓ，落地速度大小为v 1，则
其飞行时间为
（A ）g h 2 （B ）g v v 2
021- （C ）1v s
（D ）gs
hv 02
18．如图所示为一列简谐横波在0=t 时的波形图线，若此波的周
期为
0.3s ，则下列说法中正确的是
（A ）再经过△t =0.6s 质点P 向右移动0.8m
（B ）再经过△t =0.6s 质点P 仍在图示位置 （C ）再经过△t =0.3s 质点Q 一定向上振动
（D ）在波的传播过程中质点Q 与P 的振动情况总是相同的
19．如图所示，闭合电键S 后，A 灯与B 灯均发光，当滑动变阻器滑动片向
上滑动时，下列说法中正确的是 （A ）A 灯变亮，电源的输出功率可能增大 （B ）A 灯变亮，电源的输出功率可能减小 （C ）B 灯变亮，电源的输出功率可能减小 （D ）B 灯变暗，电源的输出功率可能增大
20．如图所示，两等量异号的点电荷相距为2a 。M 与两点电荷共线，N 位于两点电荷连线的中垂线上，
两点电荷连线中点到M 和N 的距离都为L ，且L 远大于a 。略去
M
P N
Q
O B
A
O
v
()()
/2
n
a L n≥项的贡献，则两点电荷的合电场在M和N点的强
（A）大小之比为2，方向相反
（B）大小之比为1，方向相反
（C）大小均与a成正比，方向相反
（D）大小均与L的平方成反比，方向相互垂直
四、填空题（每小题4分，共20分）。答案写在答题纸中指定位置，不要求写出演算过程。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类题计分。21．已知阿伏伽德罗常数为N A（mol-1），铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为ρ（kg/m3），则可估算1个铜原子占有的体积为________m3，m千克铜中所含的原子数目为______。
22(A) ．某天文台测得某行星的一颗卫星绕行星做匀速圆周运动，测得其轨道半径为R，周期为T，则其向心加速度为_______；行星的质量为_________。（已知万有引力恒量为G）
22(B) ．如图所示，质量为m1=0.3 kg 的很长的平板小车静止在光滑的水平面上。现有一质量为m2=0.2 kg 的小物块，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5，则小车的最大速度是___________ m/s；物块在车面上滑行的时间是___________ s。（取g＝10m/s2）
23．一亮度可调的台灯（由滑动变阻器与灯泡串联来调节亮度），白炽灯泡上标有“220V，40W”的字样，台灯最暗时灯泡的功率为10W，此时台灯消耗的功率为_____W；若灯泡消耗的电能有1%转化为频率为5?1014Hz的光子，该灯泡最暗时每秒钟可发出______个该频率的光子。
（不考虑灯泡电阻随温度的变化，已知普朗克常量为h＝6.63?10－34J·s）24．如图所示为某运动物体的v—t图像，该曲线恰好是圆心在坐标原点的四分之一圆，则物体所做的是__________________ 运动(选填“直线”、“曲线”或“可能直线也可能曲线”)，物体在图示时间内的平均速度为___________ m/s。25．如图所示，一块粗糙的平板与水平面成θ角搭成一个斜面（其下面是空的），斜面上放着一个质量为m的小物块，一根细绳一端系着小物块，
另一端通过斜面上的小孔穿到斜面下。开始时细绳处于水平位
置，小物块与小孔之间的距离为L。然后极慢的拉斜面下的细绳，
小物块在斜面上恰好通过半圆形的轨迹后到达小孔（绳与斜面及
小孔间的摩擦可忽略）。则小物块与斜面间的动摩擦因数为
_____，此过程中作用在细绳上的拉力做功为_____。
五、实验题（本大题4小题，共24分）答案写在答题纸中指定位置，不要求写出演算过程。
26．（4分）如图所示，图甲、图乙是物理史上两个著名实验的示意图，通过这两个实验人们对光的本性有了比较全面的认识：
单
缝
双
缝
验电器
t/s
v/m·s-1
O 2
4
2
m1
v0
（1）图甲是英国物理学家托马斯·杨做的_______实验的示意图，该实验是光的______说的有力证据。 （2）图乙是______________ 实验的示意图，该实验是光的_________说的有力证据。
27．（6分）在用DIS 实验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，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F ，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据。
（1）在坐标纸上作出小车加速度a 和
拉力F 的关系图线；
（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不
当之处是______________________；
（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图（b ）所示。从理论上分析，该实验图线的斜率将___________。（填“变大”，“变小”，“不变”）
28．（6分）汽车正在走进我们的家庭。研究发现，在无风状态下，汽车在高速行驶时受到的空气阻力F f
主要与汽车正面投影面积S 和汽车行驶速度v 有关。通过汽车在风洞实验室模拟实验得到如下数据：
（1）请根据表中数据在（a ）图中作出正面投影面积为3.5m 2的汽车的F f -v 图线；为求出此汽车的F f
与v 间的具体关系，请你选择合适的坐标轴，在（b ）图中作出线性图线。
（2）汽车受到的空气阻力F f 与汽车正面投影面积S 、行驶速度v 的关系为F f ＝______（式中的比例
系数用数值表示）。
（3）影响上式中比例系数大小的可能因素为___________________（至少写出两个）。
F f 102N v /ms －1
S /m 220304050602.0 2.0 4.58.012.618.02.5 2.5 5.610.115.622.5
3.0 3.0 6.811.918.727.13.5 3.57.91
4.021.831.54.0 4.08.916.12
5.135.9
位移传感器 （接收器）
小车
位移传感器 （发射器）
重物
轨道
位移传感器 （接收器）
小车
力传感器
位移传感器 （发射器）
重物
轨道
)
a 图（)
b 图（a /ms
-2
2.01 2.98 4.02 6.00 F /N 1.00
2.00
3.00
5.00
F /N
3.0 a/m ·s -2
1.0
2.0 4.0 2.0 6.0
4.0 O
5.0
29．（8分）在如图所示的电路中，A 、B 、C 为三节干电池，实验中理想电压表和
理想电流表的读数如下表所示。
（1）根据表中实验数据，计算出
表中空格处小灯泡的电阻和功率（保
留两位小数）；
（2）如果干电池A 和B 具有相同
的电动势和内阻，根据表中实验数
据，可计算出干电池A 的电动势为_________V ，内阻为_________Ω；
（3）当电键K 与“接线柱3”连接，串联电池组的总电动势增加，电流表的示数反而减小，究其原因
可能是__________________________________。 六．计算题（本大题有4小题，共
50分）本题必须在答题纸中指定位置解答。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
30．（12分）一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的光滑活塞封闭了一段高为80 cm 的气柱，
气缸侧壁通过一个小开口与U 形管相连，开口离气缸底部的高度为70 cm ，开口管内及U 形管内的气体体积忽略不计。已知图示状态时气体的温度为7℃ , U 形管内水银面的高度差h 1=5cm ，大气压强为p 0=1. 0×105 Pa 不变，水银的密度 =13. 6×103 kg/m 3，取g ＝10m/s 2。求：
（1）现在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体加热，始终保持活塞的高度不变，当气体的温度缓
慢升高到37℃时，U 形管内水银的高度差为多少？ （2）停止添加沙粒，让气缸内的气体逐渐冷却，那么当气体的温度
至少降为多少℃时，U 形管内两侧的水银面变为一样高？ 31．（12分）如图所示，轻绳一端系一质量为m 的小球，另一端做成一个
绳圈套在图钉A 和B 上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a 、角速度为ω的匀速圆周运动。现拔掉图钉A 让小球飞出，此后绳圈又被A 正上方距A 高为h 的图钉
B 套住，达稳定后，小球又在平台上做匀速圆周运动。求： （1）图钉A 拔掉前，轻绳对小球的拉力大小；
（2）从拔掉图钉A 到绳圈被图钉B 套住前小
电键位 置 电压 U （V ） 电流 I （A ） 灯泡电阻
R （Ω）
灯泡功率 P （W ） K →1 1.40 0.
20
7.00 0.28 K →2 2.70 0.
30
0.81 K →3 2.55 0.
29
8.79 A
V
1 2 3 K
R A （b ） （a ） ·s -1
球做什么运动？所用的时间为多少？ （3）小球最后做匀速圆周运动的角速度。
32．（14分）如图所示，固定于同一条竖直线上的点电荷A 、B 相距为2d ，电量分别为＋Q 和－Q 。MN
是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p ，质量为m 、电量为+q （可视为点电荷，q 远小于Q ），现将小球p 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放，小球p 向下运动到距C 点距离为d 的O 点时，速度为v 。已知MN 与AB 之间的距离为d ，静电力常量为k ，重力加速度为g 。求： （1）C 、O 间的电势差U CO ；
（2）小球p 经过O 点时的加速度；
（3）小球p 经过与点电荷B 等高的D 点时速度的大小。 33．（14分）如图所示，由六根质量不计的导体棒组成一个人字形线圈，放在光滑绝
缘水平面上，每根导棒长均为L =1m ，线圈总电阻R =0.2Ω，将ad 与a /d /用细线OO /
拉住，e 、f 是两个质量都为m =0.1kg 光滑转轴，四根倾斜导体棒与水平面成37 0角。人字形线圈在水平面投影区内有两块对称的区域，竖直向上的匀强磁场B 穿过这两块区域。如图中阴影区域所示（ad 与a /d /恰在磁场中），
其他地方没有磁场。磁场按B =
3
1
+0.5t 的规律变化，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）t =0时水平面对线圈ad 边支持力的大小和此时通过线圈电流大小； （2）经过多少时间线圈的ad 边与a /d / 边开始运动？
（3）若在磁场力作用下经过一段时间，当线圈中产生了Q =1.2J 热量后线圈刚好能完全直立（即ad
边与a /d / 边并拢在一起），则在此过程中磁场对线圈总共提供了多少能量？ （4）若人形线圈从直立状态又散开，此时磁感强度为B 0 =
3
1
T 且不再变化，则ad 边与a /d /再次刚进入磁场时，通过线圈的电流为多大？
参考答案及评分标准
一、单项选择题（每小题2分，共16分）
1．A 2．D 3．C 4．B 5．A 6．B 7．D 8．C 二、单项选择题（每小题3分，共24分）
B
B
三、多项选择题（每小题4分，共16分）全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0
分。
17．ABD 18．BD 19．ABC 20．AC
四、填空题（每空2分，共20分。22题若两类试题均做，一律按A 类题计分。）
21．A N M
ρ，A mN M 。 22A ．R T 2)2(π；2
324GT R π。 22B ．0.8 ；0.24
23．20；3.02×1017
。 24．直线；π 25．tg θ,1
2
mgL Sin πθ。 五、实验题（共24分）
26．（4分）（1）双缝干涉，波动。（2）光电效应，粒子。（每空1分） 27．（6分）（1）如图（2分）；（2）倾角过大，未平衡摩擦力（2分）；（3）变大（2分）。 28．（6分）（1）如图下所示（3分。a 图1分，b 图2分）
（2）F f =0.25Sv 2（2分。比例系数写0.24或0.26同样给分；比例系数写错或不写而后面正确给1分）
（3）空气密度、车的外形等（1分。写对两个因素给1分）
29．（8分）（1）9.00；0.74 （2分。每空1分）
（2）电动势为 1.5 V ，内阻为 0.5 Ω；（4分。每空2分）
（3）干电池C 的电动势较小，内阻较大，功率损耗较大 （2分） 六、计算题（共50分） 30．（10分）
（1）因为活塞的位置保持不变，所以气缸内的气体近似做等容变化。
由
2
2
0110T gh p T gh p ρρ+=
+ （3分） 可得11
2
11202)(h T T gT T T p h +-=
ρ （1分）
（a ） F f /×102
N
v /m ·s
-1
20
O
8 16 24 32 （b ）
32 24 16 8 12 24
36 22·s -1)2
O
F f /×102
N
F 3.0 a/m ·s -2
1.0
2.0 4.0
2.0 6.0 4.0 O
5.0
＝m 134.0m 05.0273
727337m )2737(10106.13)737(100.13
5=?++++???-??（1分） （2）气体温度下降时，气体的体积会减小，当活塞向下移动到开口下方时，U 形管的两臂均与大气相通，
两侧液面变为一样高，在此前气体做等压变化。 由
3
2
21T V T V = （3分） 可得K 25.271K )37273(80
70
2123＝+?==
T V V T （1分） C T t 03375.1273-=-= （1分）
31．（12分）
（1）图钉A 拔掉前，轻线的拉力大小为T ＝m ω2a （2分） （2）小球沿切线方向飞出做匀速直线运动 （2分）
直到线环被图钉B 套住前，小球速度为v ＝ωa （1分） 匀速运动的位移222()2s a h a ah h =
+-=+ （2分）
则时间2
2s ah h t v +== （1分）
（3）v 可分解为切向速度v 1和法向速度v 2，绳被拉紧后v 2＝0，小球以速度v 1做匀速圆周运动，半径r ＝a
＋h （1分）
由2
1a a v v a h a h
ω=
=++ （2分） 得2
12
()v a r a h ω
ω'==
+ （1分）
32．（14分）
（1）小球p 由C 运动到O 时，由动能定理可知
02
1
2-=
+mv qU mgd CO （2分） 由此得q
mgd mv U
CO
222-=
（1分） （2）小球p 经过O 点时受力如图，由库仑定律
2
21)
2(d Qq k
F F == （2分）
a
a +h s
v 1 v 2
F 1
F 2
F
它们的合力为202012245cos 45cos d kQq F F F =+= （2分）
由牛顿第二定律 ma F mg =+ （2分） 得 2
22md kQq g a += （1分）
（3）小球p 由O 运动到D 的过程中，由动能定理
222
121mv mv qU mgd D OD -=
+ （2分） 由电场特点可知：O D CO U U =（1分）
由以上关系及（1）中方程解得 v v D 2=（1分） 33．（14分）
（1）对整个线圈以a /d /为转动轴，由力矩平衡有
N ×2L cos37o =2mg ×L cos37o
由上式得 N =mg =0.1×10N=1N （1分）
2.0212.05.0=???=??=
S t B
E V （1分） 12
.02.0===R E I A （1分）
（2）平衡刚被破坏时细线OO /中拉力为零，对半个线圈以e f 为转动轴，由力矩平衡有
F A ×L sin37o
=N ×L cos37o
求得N 3
4N 34137=?==o
A Nctg F （1分） 由IL
B F t A = （1分）
得T 3
4
T 1134
=?==IL F B A t （1分）
由关系式B t =31+0.5t 得s 2s 3
2
342322t =?=
=）－（－B t （1分） （3）线圈由平衡被破坏到完全直立过程中机械能的增加量
ΔE P =2mgL (1－sin37o )=2×0.1×10×1×(1－0.6)J=0.8J （1分） 磁场提供的能量 E =ΔE P +Q=（0.8+1.2）J=2J （1分）
（4）人形线圈从直立状态又散开，ad 边与a /d /再次刚进入磁场时，设两轴e 、f 的速度为v （方向竖直向下），
ad 边与a /d /边的速度大小为v x (方向水平)
由动能定理 2mgL (1－cos37o )=2×2
1
mv 2 （1分）
m/s 2m/s )8.01(1102)37cos 1(2=-???=-=o gL v （1分）
而v x =v ctg37o =2×34=3
8
m/s （1分）
ad 边与a /d /边每一条边的电动势E ˊ=B 0Lv x =9
8
V 38131=??V （1分）
线圈中的电流 I ˊ=='R E 2A 9.8A 9
80A 2.0982==? （1分）