2016 上海卷 物理

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。则

电源

国际单位制中，不是电场强度的单位是

如图，粗细均匀的玻璃管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

电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此

物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体
的加速度是

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

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Δt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

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 $V _ { \mathrm { m } }$ ，密度为 $\rho _ { ; }$ ，则该气体单位体积
分子数为（阿伏伽德罗常数为 $N _ { \mathrm { A } } )$

如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为 $I ;$ ；在滑动变阻器 $R _ { 1 }$
的滑片P由a端滑到b端的过程中
（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 $R _ { 3 }$

如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以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

图(a)

图(b)

（A）在 $t _ { 1 } { \sim } t _ { 2 }$ 时间内，L 有收缩趋势
（B）在 $t _ { 2 } { \sim } t _ { 3 }$ 时间内，L有扩张趋势
（C）在 $t _ { 2 } { \sim } t _ { 3 }$ 时间内，L内有逆时针方向的感应电流（D）在 $t _ { 3 } { \sim } t _ { 4 }$ 时间内，L 内有顺时针方向的感应电流

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2 m/s，振幅相同；某时 刻的图像如图所示。则

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 $\nu _ { 0 }$ 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=

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 $6 0 ^ { \circ }$ ，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 $\scriptstyle { a = 6 0 ^ { \circ } }$ 处，然后再将A的质量改变为2 m，其新的平衡位置在 $\alpha { = } 3 0 ^ { \circ }$ 处，A受到的电场力大小为

（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”）。

（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0.5 m。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270 K时，用一段水银将长度为0.3 m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）。

（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0.3 m，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”）。【答案】（1）0.1；360 （2）减小（3）偏低

（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 $V _ { \mathrm { A } } { > } V _ { \mathrm { B } }$

（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 ${ \frac { V _ { 1 } } { T _ { 1 } } } = { \frac { V _ { 2 } } { T _ { 2 } } } , ~ . . . , ~ \Delta V = { \frac { \Delta T } { T } } V$ ，…，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 $\Delta p _ { \mathrm { A } }$ 和 $\Delta p _ { \mathrm { B } }$ ，分析并比较二者的大小关系。

（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=3.2 m处，杆上套一质量 $m { = } 3 ~ \mathrm { k g }$，可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15 N，方向水平向左。小球以初速度 $\nu _ { 0 } { = } 8 ~ \mathrm { m / s }$ 向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取 $g { = } 1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$。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78 J？

（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。棒单位长度的电阻为 $\rho ,$，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 $P { = } k y ^ { 3 / 2 }$ （SI）。求：

（1）导体轨道的轨道方程 $y { = } f \left( x \right) ;$

（2）棒在运动过程中受到的安培力 $F _ { \mathrm { m } }$ 随 $y$ 的变化关系；

（3）棒从 $y = 0 \div \frac { 1 } { 4 } = \frac { 1 } { 4 } ) ]$ 到 $y { = } L$ 过程中外力 F 的功。