2011年上海市静安区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

物体做竖直上抛运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（ ）
A．大小相同、方向相同
B．大小相同、方向不同
C．大小不同、方向不同
D．大小不同、方向相同

2. 难度：中等

如图为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．下列判断正确的是（ ）
A．甲为“非”门，输出为“1”
B．乙为“与”门，输出为“0”
C．乙为“或”门，输出为“1”
D．丙为“与”门，输出为“1”

3. 难度：中等

如图（俯视），物体静止在光滑水平桌面上，现将两个恒力F₁和F₂同时作用在物体上，已知F₁水平向东，为使物体向东北方向运动（东偏北45°），则F₂的大小至少为（ ）
A．F₁
B．F₁
C．F₁
D．2F₁

4. 难度：中等

一块木板可绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一木块，木板右端受到始终与木板垂直的力F，从图中位置A缓慢转到位置B，木块相对木板不发生滑动．则在此过程中，力F和F的力矩M_F大小的变化情况是（ ）
A．F始终保持不变，M_F先变小后变大
B．F始终保持不变，M_F先变大后变小
C．F先变大后变小，M_F先变小后变大
D．F先变大后变小，M_F先变大后变小

5. 难度：中等

给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体（ ）
A．从外界吸热
B．对外界做负功
C．分子平均动能减少
D．内能增加

6. 难度：中等

一带电粒子射入一固定的点电荷的电场中，沿如图所示的虚线由a点运动到b点．a、b两点到点电荷的距离分别为r_a和r_b且r_a＞r_b．若不计重力，则（ ）
A．带电粒子一定带正电
B．库仑力先做正功后做负功
C．带电粒子在b点的动能大于在a点的动能
D．带电粒子在b点的电势能大于在a点的电势能

7. 难度：中等

如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平内转动，则（ ）
A．若A匀速转动，B中产生恒定的感应电流
B．若A逆时针加速转动，B中一定产生顺时针方向的感应电流
C．若A顺时针减速转动，B中感应电流的方向可能是逆时针
D．若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中没有感应电流

8. 难度：中等

如图是运用DIS测定木块在水平桌面上滑动时（水平方向仅受摩擦力作用）速度随时间变化的v-t图．  根据图象的斜率可以求出木块的加速度．还可以求出的是物理量是（ ）
①木块的位移，②木块的平均速度，③木块与桌面的动摩擦因数，④木块克服摩擦力做的功．
A．仅①
B．仅①②
C．仅①②③
D．①②③④

9. 难度：中等

对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体分子平均动能大，因此内能一定大
B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换
C．布朗运动是液体分子运动的间接反映，它说明分子永不停息地作无规则运动
D．扩散现象说明分子间存在斥力

10. 难度：中等

如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ．若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E=，则O、P两点的电势差可表示为（ ）

A．U_op=-10sinθ（V）
B．U_op=10sinθ（V）
C．U_op=-10cosθ（V）
D．U_op=10cosθ（V）

11. 难度：中等

如图，M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E₁；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场场强大小变为E₂，E₁与E₂之比为（ ）
A．1：2
B．2：1
C．
D．

12. 难度：中等

如图 （甲） 所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图 （乙）所示，则（ ）
A．t₁时刻小球动能最大
B．t₂时刻小球动能最大
C．t₂～t₃这段时间内，小球的动能先增加后减少
D．t₂～t₃段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

13. 难度：中等

某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路如图所示，其中R₂是半导体热敏电阻，它的电阻R随温度t变化关系如图乙所示．当R₂所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比（ ）
A．I变大，U变大
B．I变小，U变小
C．I变小，U变大
D．I变大，U变小

14. 难度：中等

一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示．磁感应强度B随t的变化规律如图2所示．以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I-t图中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

15. 难度：中等

如图所示电路，电源的内电阻不能忽略．现闭合开关S，电压表有确定示数，调节可变电阻R的阻值，电压表的示数增大了△U．下列判断正确的是（ ）

A．可变电阻R被调到较小的阻值
B．电阻R₂两端的电压减小，减小量等于△U
C．通过电阻R₂的电阻减小，减小量等于
D．路端电压增大，增大量等于△U

16. 难度：中等

分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度．一定质量的理想气体，其初始状态表示为（p、V、T）．若分别经历如下两种变化过程：在上述两种变化过程中，如果V₁=V₂＞V，则（ ）
①从（p、V、T）变为（p₁、V₁、T₁）的过程中，温度保持不变（T₁=T）；
②从（p、V、T）变为（p₂、V₂、T₂）的过程中，既不吸热，也不放热．
A．p₁＞p₂，T₁＞T₂
B．p₁＞p₂，T₁＜T₂
C．p₁＜p₂，T₁＜T₂
D．p₁＜p₂，T₁＞T₂

17. 难度：中等

质量为2kg的物体，以1m/s的速度在光滑水平长直轨道上滑行．从某时刻起对该物体施加一个沿轨道的水平力，经过一段时间后，滑块的速度改变量的大小为2m/s，则在此过程中水平力做的功可能为（ ）
A．0
B．3J
C．4J
D．8J

18. 难度：中等

如图所示A、B两物体用跨过定滑轮的轻绳相连，A的质量大于B的质量，A放置在水平地板上，与地板的动摩擦因数恒定，对A施加水平向右的外力F，使A沿地板向右运动，B保持匀减速上升．设A受绳的拉力为T，受地面的弹力为N，受摩擦力为f．以下判断正确的是（ ）
A．T不变，f逐渐增大
B．T逐渐减小，N逐渐增大
C．N逐渐增大，T不变
D．f逐渐减小，N逐渐减小

19. 难度：中等

如图，总电压U保持不变争滑动变阻器总电阻为2R．滑动触片位于变阻器中点O时，四个理想电流表A₁、A₂、A₃、A₄上的示数相同，且为I，当滑动触片移到变阻器的端点O*时（ ）
A．A₁的示数大于I
B．A₂的示数大于I
C．A₃的示数大于I
D．A₄的示数等于I

20. 难度：中等

飞机从一地起飞，到另一地降落，在竖直方向的分速度v_y与时间t的关系如图所示（竖直向上为正方向，600s--1800s内飞机仅在水平方向飞行），假设飞机在空中运动的水平分运动是匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）

A．t=2200s时，飞机离地面的高度是2000m
B．t=2300s时，飞机在竖直方向的加速度a_y为0.1m/s²
C．在2200s--2400s内，飞机在竖直方向的加速度a_y为-0.1m/s²
D．在2200s--2400s内，飞机在做匀变速曲线运动

二、填空题

21. 难度：中等

一物体沿x轴做直线运动，其位移随时间的变化规律为x=15+2t²，（式中各量均采用国际单位制），则该物体在0～2秒内的平均速度为    m/s，第3秒末的速度为    m/s．

22. 难度：中等

某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么此行星表面的重力加速度与地球的表面的重力加速度之比为    ；此行星的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为    ．

23. 难度：中等

如图所示，在倾角为α的斜面的顶点将小球水平抛出，若抛出时的初速度较大，小球落到斜面上时的速度也较大，因此有人猜想“小球落到斜面上的速度与平抛的初速度成正比”．这个猜想是    （填“正确的”、“不正确的”）．若α=30°，小球抛出时的动能为6J，则小球落到斜面上时的动能为     J．

24. 难度：中等

如图所示，两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱，经适当倾斜，使上下两部分气体的体积恰好相等，并将玻璃管固定．管内气体的温度始终与环境温度相同．一段时间后，发现上面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度    了（填“升高”或“降低”），上下两部分气体的压强也改变了，且两部分气体压强的变化量    （填“相等”或“不相等”）．

25. 难度：中等

如图所示，铜棒ab长0.1m，质量为0.06kg，两端由两根长都是1m的轻铜线悬挂起来，铜棒ab保持水平，整个装置静止于竖直平面内，装置所在处有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，现给铜棒ab中通入恒定电流，铜棒发生摆动．已知最大偏转角为37°，则铜棒从最低点运动到最高点的过程中，安培力做的功是    J，恒定电流的大小为    A（不计感应电流影响）．

三、解答题

26. 难度：中等

运动物体的动能E与质量m和速度v有关．某同学猜想动能E与m，v的可能关系为E₁=mv、E₂=m²v、E₃=mv²、E₄=m²v²．现用DIS探究上述关系．
实验装置  如图所示，将揷有挡光片的导轨小车放在安装有光电门传感器的水平导轨上，忽略小车与导轨间的摩擦．泡沫摩擦块置于光电门支架之后，它与导轨间的动摩擦因素为一确定的值．
实验过程
给小车一个初速度，让小车通过光电门，然后撞击泡沫摩擦块，并推动摩擦块共同前进距离s，使摩擦块克服滑动摩擦力做功．建立对应的s-E坐标．
改变小车的质量m、速度v，多次重复上述实验，利用DIS获得下图所示的s-E坐标中的各数据点．
观察各s-E坐标中的数据点发现仅s-E₃坐标中的数据点的分布是有规律的：几乎在一直线附近．用正比例拟合后可得拟合直线过原点．

根据实验过程和实验数据回答下列问题
（1）光电门传感器的作用是______
（2）实验中选择研究s-E图象，是因为摩擦块滑动距离s能反映______
（3）由s-E₃图线可得到动能E与m，v关系的结论是：______．

27. 难度：中等

在研究电磁感应现象实验中
（1）为了能明显地观察到实验现象，如图所示的实验器材中，不必要的器材有：______．

（2）正确连接好实验电路后，将原线圈插入副线圈中，闭合电键瞬间，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向______（填“相同”或“相反”）；
（3）在电键已闭合，且带铁芯的原线圈已插入副线圈的情况下，能使感应电流与原电流的绕行方向相反的实验操作是______．

28. 难度：中等

一名同学为了研究某种琴弦的发声频率与琴弦内张力T及琴弦长度L的关系，设计了如图所示的实验：将琴弦一端固定，另一端通过悬挂不同数量的钩码来改变琴弦的张力T，通过改变支撑木条的间距来改变琴弦发声的有效长度L．在只让钩码重力G或只让琴弦有效长度L变化时，测出琴弦振动频率f，并绘出了如右图所示的两个图象．

（1）该同学研究琴弦发声频率与弦长及张力的关系时使用的方法是______．
（2）由图象可知，琴弦长度一定时，琴弦调节的越紧，所发出的声音频率______．
（3）通过观察f--L图象，该同学猜想频率与弦长成反比，为了验证这个猜想，他还应该做出______图象．

29. 难度：中等

左图为某一小灯泡的U-I关系曲线图．

（1）为了通过测量得到图示U-I关系的完整曲线，请在右框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0-10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干．
（2）将这个小灯泡接到电池两端，已知电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω．问：小灯泡的实际功率是多少？______．

30. 难度：中等

一个内壁光滑的圆柱形气缸，质量为M，高度为L，底面积为S．缸内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体，不计活塞厚度．温度为t时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图1所示，气缸内气体柱的高为L₁，如果用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图2所示，气缸内气体柱的高为L₂，设两种情况下气缸都处于竖直状态，求：
（1）当时的大气压强；
（2）为保证图2情况下，活塞不从气缸中脱落，缸内气体温度的变化范围．

31. 难度：中等

如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω，R₁=30Ω，R₂=60Ω．间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m=1×10^-2kg、电荷量为q=+1×10^-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从杆的顶端A处由静止释放，小球p沿杆向下运动到杆的中点O时，速度为v=2m/s．求：
（1）AO两点间的电势差U_AO；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为R_x．

32. 难度：中等

下图是一个遥控电动小车在水平直轨道上运动的v-t图象，图中2s～10s时间段的图象为曲线，其余时间段均为直线．已知小车运动过程中所受阻力不变，在2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止供电而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg．求：
（1）小车所受到的阻力；
（2）小车匀速行驶阶段牵引力的功率；
（3）小车在加速运动过程中（指图象中0～10秒内）位移的大小．

33. 难度：中等

如图1所示，相距为L的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为α，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，OO′为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右端接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计．在距OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab．
（1）若ab杆在平行于斜面的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，其速度平方一位移关系图象如图2所示，图中v₁和v₂为已知．则在发生3L位移的过程中，电阻R上产生的电热Q₁是多少？
（2）ab杆在离开磁场前瞬间的加速度是多少？
（3）若磁感应强度B=B+kt（k为大于0的常数），要使金属杆ab始终静止在导轨上的初始位置，试分析求出施加在ab杆的平行于斜面的外力．