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上海黄浦区高三第二次模拟物理

上海黄浦区2013高考模拟考

物理试卷　　2013年4月10日

（本卷测试时间为120分钟，满分150分）

考生注意：

1．答卷前，务必将姓名、准考证号等填写清楚；

2．第I卷（1—20题）由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题卷上。

考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。

注意试题题号和答题卡编号一一对应，不能错位。

答案需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。

答案不能涂写在试卷上，涂写在试卷上一律不给分；

3．第II卷（21－33题）考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案写在答题卷上。

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。

第I卷（共56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．下列单位属于国际单位制中基本单位的是（）

（A）牛顿（N）（B）安培（A）（C）特斯拉（T）（D）库仑（C）

2．关于液体的微观结构，下列说法正确的是（）

（A）液体分子间距离很大，相互作用力很弱

（B）液体分子在杂乱无章地运动，无任何规律性

（C）液体分子在振动，但无确定的平衡位置

（D）液体分子排列整齐，在确定的平位置附近振动

3．关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是（）

（A）凡是能量守恒的过程就一定会发生

（B）摩擦生热的过程是不可逆过程

（C）空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性

（D）由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机

4．下面是历史上发现原子内部结构的几个著名实验的装置图，其中发现质子的装置是（）

5．某单色光照射某金属时不能产生光电效应，下列措施中可能使该金属产生光电效应的是（）

（A）延长光照时间（B）增大光的强度

（C）换用频率较低的光照射（D）换用波长较短的光照射

6．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（）

（A）在任何相等的时间内速度的变化量相等（B）在连续相等的位移内平均速度相等

（C）在连续相等的位移内所用时间相等（D）在任何相等的时间内位移的变化相等

7．日本福岛核电站核泄漏事故的污染物中含有131xI，这种放射性核素通过一系列衰变能产生对人体有危害的辐射，131xI的衰变过程为131xI→13154Xe＋0－1e，则131xI原子核中质子数和中子数分别为（）

（A）77和54（B）78和53（C）54和77（D）53和78

8．一个单摆在竖直平面内做小幅振动，周期为2s。

如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，则在t＝1.6s至t＝1.8s的过程中，摆球的（）

（A）速度向左在减小，加速度向右在增大（B）速度向左在增大，加速度向左在增大

（C）速度向右在增大，加速度向右在减小（D）速度向右在减小，加速度向左在减小

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．为了节约用电，一种新型双门电冰箱安装了如下控制装置：

只要有一扇门没有关紧，报警器就鸣响。

如果规定：

门关紧时输入信号为“1”，未关紧时输入信号为“0”；当输出信号为“1”时，报警器就鸣响，输出信号为“0”时，报警器就不鸣响。

则能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是（）

（A）与门（B）或门（C）非门（D）与非门

10．

如图所示，用绝缘细线将两个带有同种电荷的小球悬挂在天花板上，静止时悬线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，且θ1＞θ2，两小球在同一水平面内。

已知两小球的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2。

则下列说法正确的是（）

（A）m1可能小于m2，q1一定小于q2

（B）m1一定小于m2，q1可能小于q2

（C）m1可能大于m2，q1一定大于q2

（D）m1一定大于m2，q1可能大于q2

11．把一个上为平面、下为球面的凸透镜平放在平行玻璃板上，如图所示，现用单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到一系列的同心圆，下列说法正确的是（）

（A）这是光的干涉现象，同心圆间隔均匀

（B）这是光的干涉现象，同心圆间隔不均匀

（C）这是光的衍射现象，同心圆间隔均匀

（D）这是光的衍射现象，同心圆间隔不均匀

12．

如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R，质量为m的蚂蚁只有在离桌面的高度大于或等于

R时，才能停在碗上，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么蚂蚁和碗面间的动摩擦因数为（）

（A）

（B）

（C）

（D）

13．

小车上有一根固定的水平横杆，横杆左端固定的斜杆与竖直方向成θ角，斜杆下端连接一质量为m的小铁球。

横杆右端用一根细线悬挂一相同的小铁球，当小车在水平面上做直线运动时，细线保持与竖直方向成α角（α≠θ），设斜杆对小铁球的作用力为F，下列说法正确的是（）

（A）F沿斜杆向上，F＝

（B）F沿斜杆向上，F＝

（C）F平行于细线向上，F＝

（D）F平行于细线向上，F＝

14．

把一重为G的物体用一个水平推力F＝kt（k为恒量，t为时间）压在竖直且足够高的平整的墙上，如图所示，若物体和竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，则从t＝0开始（）

（A）物体在运动过程中所受摩擦力等于G时，速度达到最大值

（B）物体所受摩擦力等于G时，开始做匀速直线运动

（C）物体在运动过程中所受摩擦力的最大值等于G

（D）物体在竖直墙上先做加速运动后做减速运动直至静止，其运动时间为t＝

15．

有一场强方向与x轴平行的静电场，电势

随坐标x变化的图线如右图所示，如规定x轴正方向为场强的正方向，则该静电场的场强E随x变化的图线应是下图中的（）

16．如图所示，一根上粗下细（上下两段各自粗细均匀）的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端有一段水银柱封闭了一定质量的理想气体。

现对封闭气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则下图中的图线最接近被封闭气体体积V和热力学温度T关系的是（）

三、多项选择题（共16分，每小题4分。

每小题有两个或三个正确选项。

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。

）

17．如图（a）所示，A、B为相同的环形线圈，它们共轴且相距很近，线圈A中通有如图（b）所示的变化电流，则（）

（A）在t1时刻，B中感应电流最大

（B）在t1到t2时间内，A、B中电流方向相同

（C）在t2时刻，A、B间的相互作用力最大

（D）在t2到t3时间内，A、B互相排斥

18．

如图所示，实线为一电场中的等势面，是中心对称图形。

a、b、c、d是以中心点为圆心的圆周上的四个点，则下列说法中正确的是（）

（A）a、b、c、d四点电势不等，但电场强度大小相等

（B）若一电子从b点运动到c点，克服电场力做的功为0.4eV

（C）若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域，将做加速度先增加后减小的加速直线运动

（D）若一束电子从左侧平行于中心轴线进入电场区域，将会从右侧平行于中心轴线穿出

19．

如图所示，在地面上方等间距分布着足够多的、水平方向的条形匀强磁场，每一条形磁场区域的宽度及相邻区域的间距均为d。

现有一边长为l（l＜d）的正方形线框在离地高h处以水平初速度v0从左侧磁场边缘进入磁场，运动中线框平面始终竖直，最终落在地面上，不计空气阻力，则（）

（A）线框在空中运动的时间一定为

（B）h越大线框运动的水平位移一定越大

（C）v0越大线框运动过程中产生的焦耳热一定越多

（D）v0的大小连续变化，线框落地点也一定相应的连续变化

20．

如图所示，A、B、C为某三角形板的三个顶点，其中∠C为钝角，A、B、C在同一水平面内。

现使三角形板绕其中一个顶点在水平面内沿顺时针方向匀速转动，同时有一质点P沿三角形板的一条边做匀速运动，在P从一个顶点运动到另一顶点的过程中，P的合速度v的大小变化情况是（）

（A）若绕顶点A转动，P从C向A运动，则υ一直减小

（B）若绕顶点A转动，P从B向C运动，则υ一直减小

（C）若绕顶点C转动，P从A向B运动，则υ先减小后增大

（D）若绕顶点C转动，P从B向A运动，则υ先增大后减小

第II卷（共94分）

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类题计分。

21．天然放射性元素放出的α、β、三种射线的贯穿本领和电离本领各不相同，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线。

则③为_________射线，它的贯穿本领最强；射线①的电离本领__________（选填“最强”或“最弱”）。

22A．水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为

m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。

22．B．一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。

（已知引力常量为G）

23．

两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为υ＝0.4m/s，波源的振幅均为A＝2cm。

如图所示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点恰好开始振动。

质点M的平衡位置位于x＝0.5m处。

则两列波相遇的时刻为t＝______s，当t＝2.0s时质点M运动的路程为_______cm。

24．将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。

已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。

（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）

25．如图（a）所示为某种灯泡的U－I图像，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图（b）所示的电路，电源的电动势为E＝6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，则P＝______W，电源的内阻r＝_____Ω。

五、实验题（共24分）

26．

为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接成如图所示的实验电路：

（1）（单选）该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是（）

（A）电键的位置接错

（B）电流表的正、负接线柱上导线接反

（C）线圈B的两个接线柱上导线接反

（D）蓄电池的正、负极接反

（2）电路连接的错误改正后，该同学在闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则如果向右移动滑动变阻器的滑片（滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示），则电流表的指针向_____（选填“左”或“右”）偏转。

27．

在“用单分子油膜估测单分子的大小”的实验中，按照酒精与油酸体积比为m∶n配制油酸酒精溶液，现用滴管滴取油酸酒精溶液，N滴溶液的总体积为V。

（1）用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待稳定后将油酸薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。

已知坐标纸上每个小方格面积为S，则油膜面积为_________。

（2）估算油酸分子直径的表达式为__________。

（用题目中物理量的字母表示）

28．

某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。

如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）。

第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；

第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2。

（1）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________。

（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）。

（2）（多选）通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ，下列能引起实验误差的是（）

（A）h的测量（B）H的测量（C）L的测量（D）x2的测量

（3）若实验中测得h＝15cm、H＝25cm、x1＝30cm、L＝10cm、x2＝20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝_________。

29．某同学用如图（a）所示的实验电路来测量电阻的阻值。

适当调节滑动变阻器R′后保持其滑片位置不变，将电阻箱接入a、b之间，闭合电键S，改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据，在U－R坐标系中绘出的U－R图像如图（b）所示。

（1）请用笔画线根据电路图在图（c）中画出缺少的两根导线。

（2）（单选）在电路研究中常用某两个物理量间的关系图像来描述某个元件或某段电路的特征，图（b）中的图线反映的是（）

（A）电源的特征（B）电阻箱的特征

（C）a、b两点间这段电路的特征（D）待测电阻的特征

（3）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为5.0V，利用图（b）中的U－R图线可得Rx＝_________Ω。

（4）使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大，若仍使用该装置和图（b）中的U－R图像来测定某一电阻，则测定结果将___________（选填“偏大”或“偏小”）。

六、计算题（共50分）

30．

如图所示，某三角支架ABO中，轻杆BO可绕通过O点的光滑轴转动，B端固定一质量为m的小球，A、B间用细绳连接，调节细绳长度，使AO⊥OB，且绳与轻杆间夹角为37°。

用外力保持杆AO竖直，使整个装置沿水平方向做直线运动。

已知重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

求：

（1）当整个装置做匀速直线运动时，细绳AB、轻杆OB对小球的作用力分别为多大？

（2）当整个装置沿水平方向以大小为a＝

g的加速度做匀变速运动时，细绳AB、轻杆OB对小球作用力分别为多大？

31．

如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管B的横截面积是细管A的2倍。

管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12cm，大气压强为p0＝75cmHg。

（1）若用一活塞将细管A的管口封闭，并缓慢向下推活塞，保持封闭气体温度不变，当两管中水银面高度差为6cm时，活塞下移的距离为多少？

（2）若将两管口均封闭，使细管A内封闭气体的温度从t＝27℃开始缓慢升高，粗管B内气体温度不变，当两管中水银面高度差为6cm时，A管内封闭气体的温度为多少℃？

32．如图所示，电源电动势为ε，内阻为r，滑动变阻器总阻值为3r，间距为d的两平行金属板AB、CD竖直放置，闭合电键S时，板间电场可视为匀强电场。

板间有一长为L的绝缘细轻杆，能绕水平固定转轴O在竖直面内无摩擦转动，杆上端固定质量为m、带电量为＋q的金属小球a，下端固定质量为2m、带电量为－q的金属小球b，已知Ob＝2Oa，并且q＝

，两带电小球可视为点电荷，不影响匀强电场的分布，两电荷间相互作用力不计，重力加速度为g。

现调节滑片P使其位于滑动变阻器的中点，闭合电键S，待电场稳定后：

（1）求两极板间电场强度E的表达式；

（2）将轻杆从如图位置顺时针转过θ时（θ＜360°）由静止释放，轻杆恰能静止，求θ；

（3）若将轻杆从如图位置由静止释放，轻杆将绕轴O顺时针转动，求小球a运动的最大速度。

33．如图（a）所示，斜面倾角为37°，一宽为d＝0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。

在斜面上由静止释放一长方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。

取斜面底部为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移s之间的关系如图（b）所示，图中①、②均为直线段。

已知线框的质量为m＝0.1kg，电阻为R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ；

（2）求金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间t；

（3）求金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生焦耳热的最大功率Pm；

（4）请在图（c）中定性地画出：

在金属线框从开始运动到完全穿出磁场的过程中，线框中感应电流I的大小随时间t变化的图像。

黄浦区2013高考模拟考物理参考答案

第I卷

题号12345678

答案BCBADADC

题号910111213141516

答案DBBCDACA

题号17181920

答案BDACACABC

第II卷

四．填空题。

本大题5小题，每空2分，每题4分。

21．，最强22A．mv，v－

v022B．

，T1

23．0.75，2024．75，15.5（15.48～16）25．0.2，2.5

五．实验题。

本大题4小题，共24分

26．（5分）

（1）A

（2）右

27．（4分）

（1）10S

（2）

28．（7分）

（1）x1

（2）BCD（3）0.5

29．（8分）

（1）（见右图）

（2）C（3）25.0（4）偏小

六．计算题本大题4小题，共50分

30．（10分）

（1）FAB＝

＝1.67mg，FOB＝

＝1.33mg（4分）

（2）若a向左，FAB＝1.67mg，

由ma＝FABcos37°－FOB，可解得FOB＝FABcos37°－ma＝1.33mg－0.33mg＝mg（3分）

若a向右，FAB＝1.67mg

由ma＝FOB－FABcos37°可解得FOB＝FABcos37°＋ma＝1.33mg＋0.33mg＝1.67mg（3分）

31．（12分）

（1）p1＝p0＝75cmHg，l1＝12cm

p2＝p0＋ph＝81cmHg，（1分）

由p1V1＝p2V2得p1l1＝p2l2，可得l2＝

＝

cm＝11.11cm（2分）

两边液面高度差为6cm时，细管液面下降4cm，粗管液面上升2cm，（1分）

所以活塞下移距离为：

（12＋4－11.11）cm＝4.89cm（1分）

（2）pB1＝p0＝75cmHg，lB1＝12cm，lB1＝（12－2）cm＝10cm

由pB1VB1＝pB2VB2得pB1l1＝pB2lB2，可得pB2＝

＝

cmHg＝90cmHg，（2分）

pA1＝p0＝75cmHg，lA1＝12cm，TA1＝（273＋27）K＝300K

pA3＝pB2＋ph′＝96cmHg，（1分）lA3＝（12＋4）cm＝16cm，TA3＝？

由

＝

得TA3＝

TA1＝

×300K＝512K（3分）

封闭气体的温度为239℃。

（1分）

32．（14分）

（1）I＝

，U＝I

＝

，E＝

＝

（3分）

（2）轻杆恰能静止时所受力矩平衡，

两小球所受重力的力矩为反方向，且M重a＜M重b

两小球所受电场力的力矩为同方向，

因此力矩平衡时则有：

M重a＋M电a＋M电b＝M重b，（2分）

mgsinθ×

L＋Eqcosθ×

L＋Eqcosθ×

L＝2mgsinθ×

L（1分）

又因为Eq＝

mg（1分）可解得θ＝37°（1分）或217°（1分）

（3）小球P运动的速度最大时轻杆与竖直方向夹角为37°，

vb＝2va（1分）

由动能定理得：

mva2＋

2mvb2－0＝mg

L（1－cos37°）＋Eq

Lsin37°＋Eq

Lsin37°－2mg

L（1－cos37°）（3分）

可解出va＝

（1分）

33．（14分）

（1）减少的机械能＝克服摩擦力所做的功

ΔE1＝Wf1＝μmgcos37°s1（2分）

其中s1＝0.36m，ΔE1＝（0.900－0.756）J＝0.144J

可解得μ＝0.5（1分）

（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，机械能仍均匀减小，因此安培力也为恒力，线框做匀速运动。

（1分）

v12＝2as1，其中a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2

可解得线框刚进磁场时的速度大小为：

υ1＝1.2m/s（1分）

ΔE2＝Wf2＋WA＝（f＋FA）s2

其中ΔE2＝（0.756－0.666）J＝0.09J，f＋FA＝mgsin37°＝0.6N，s2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程运动的距离，可求出s2＝0.15m（2分）

t＝

＝

s＝0.125s（1分）

（3）线框出刚出磁场时速度最大，线框内的焦耳热功率最大

Pm＝I2R＝

由v22＝v12＋2a（d－s2）可求得v2＝1.6m/s（1分）

根据线框匀速进入磁场时，FA＋μmgcos37°＝mgsin37°，可求出

FA＝0.2N，又因为FA＝BIL＝

，可求出B2L2＝0.01T2m2（1分）

将υ2、B2L2的值代入，可求出Pm＝I2R＝

＝0.43W（2分）

（4）图像如图所示。

（2分）