2013年上海市浦东新区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于静电的利用和防范，以下说法正确的是（ ）
A．没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁
B．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，避免产生电火花引起爆炸
C．飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚
D．手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉药燃烧

2. 难度：中等

人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示．以下说法正确的是（ ）

A．人受到重力和支持力的作用
B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C．人受到的合外力不为零
D．人受到的合外力方向与速度方向相同

3. 难度：中等

我国神舟七号宇宙飞船搭载的伴飞小卫星于北京时间2008年9月27日19时24分成功释放，以缓慢速度逐渐离开飞船，这是我国首次在航天器上开展微小卫星伴随飞行试验．小卫星与飞船断开连接后，如果相对速度为零，且不启动动力装置，小卫星将（ ）
A．做自由落体运动
B．做平抛运动
C．沿原轨道切线做匀速直线运动
D．与飞船相对距离保持不变

4. 难度：中等

某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成，关于单摆周期，以下说法正确的是（ ）
A．用等大的铜球替代铁球，单摆的周期不变
B．用大球替代小球，单摆的周期不变
C．摆角从5°改为3°，单摆的周期会变小
D．将单摆从赤道移到北极，单摆的周期会变大

5. 难度：中等

在如图所示的电路中，R₁、R₂、R₃和R₄皆为定值电阻，R为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r．设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U．当滑动变阻器R的滑动头向图中b端移动时，（ ）

A．I变大，U变小
B．I变大，U变大
C．I变小，U变大
D．I变小，U变小

6. 难度：中等

如图所示为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路．要求发动机的点火开关开启，并且温度过高时，风扇才自动闭合．其中K为点火开关，R′为热敏电阻（温度升高电阻减小）．关于该电路的自动控制工作过程，以下判断正确的是（ ）

A．虚线框内的门电路是“非”门
B．虚线框内的门电路是“或”门
C．增加R₂的阻值可以使风扇启动的温度降低
D．减小R₂的阻值可以使风扇启动的温度降低

7. 难度：中等

关于物理学史，下列表述正确的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律之后，开普勒提出了开普勒三大定律
B．库仑发现了库仑定律，卡文迪什用扭秤实验测出了静电力恒量
C．惠更斯提出了单摆周期公式，伽利略根据它确定了单摆的等时性
D．丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应之后，法拉第发现了电磁感应定律

8. 难度：中等

如图是两个振动情况完全相同的波源S₁、S₂产生的干涉图样，介质中有两个质点A和B，位置如图．下列判断正确的是（ ）

A．A是振动加强点，B是振动减弱点
B．A是振动减弱点，B是振动加强点
C．A既不是振动加强点，也不是振动减弱点，B是振动减弱点
D．A和B都既不是振动加强点，也不是振动减弱点

9. 难度：中等

皮带传动装置中，小轮半径为r，大轮半径为2r．A和B分别是两个轮边缘上的质点，大轮中另一质点P到转动轴的距离也为r，皮带不打滑．则（ ）

A．A与P的角速度相同
B．B与P的线速度相同
C．A的向心加速度是B的
D．P的向心加速度是A的

10. 难度：中等

如图所示，匝数为N、半径为r₁的圆形线圈内有匀强磁场，匀强磁场在半径为r₂的圆形区域内，匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面．通过该线圈的磁通量为（ ）

A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

一艘船过河，相对水的速度大小恒定，过河最短时间为t_o，最小位移为河宽d_o，当水流速度增大时（ ）
A．t_o一定不变
B．t_o一定变大
C．d_o一定不变
D．d_o一定变大

12. 难度：中等

水平桌面上一条形磁铁的上方，有一根通电直导线由S极的上端平行于桌面移到N极上端的过程中，磁铁始终保持静止，导线始终保持与磁铁垂直，电流方向如图所示．则在这个过程中，磁铁受到的摩擦力的方向和桌面对磁铁的弹力（ ）

A．摩擦力始终为零，弹力大于磁铁重力
B．摩擦力始终不为零，弹力大于磁铁重力
C．摩擦力方向由向左变为向右，弹力大于磁铁重力
D．摩擦力方向由向右变为向左，弹力小于磁铁重力

13. 难度：中等

杂技表演的安全网如图（a）所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d…等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并停止在O点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均为120° 张角，如图（b）所示，此时O点周围每根网绳承受的张力大小为（ ）

A．
B．
C．2mg
D．mg

14. 难度：中等

假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为h，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）
A．
B．
C．
D．

15. 难度：中等

如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为（ ）

A．200V/m
B．
C．100V/m
D．

16. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，振幅为A．当坐标为x=0处质元的位移为且向y轴负方向运动时．坐标为x=0.4m处质元的位移为．当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为（ ）
A．、沿y轴正方向
B．，沿y轴负方向
C．、沿y轴正方向
D．、沿y轴负方向

17. 难度：中等

如图所示，质量为m的物体放在水平传送带上的O点，与传送带间的动摩因数为μ，以O为原点（相对地面静止）在水平面内建立平面直角坐标系．现传送带以速度v沿x轴正方向匀速运动，为了让物体沿Y轴正方向也以速度v匀速运动，必须在对物体施一水平力F，则（ ）

A．F的大小是μmg
B．F的大小是μmg
C．F在第二象限，其方向与Y轴正方向夹角为45°
D．F在第四象限，其方向与X轴正方向夹角为45°

18. 难度：中等

如图所示，质量为2kg的物体沿倾角为30°的固定斜面匀减速上滑了2m距离，物体加速度的大小为8m/s²，（重力加速度g取10m/s²）．在此过程中（ ）

A．物体的重力势能增加了40J
B．物体的机械能减少了12J
C．物体的动能减少了32J
D．斜面克服摩擦力做了12J功

19. 难度：中等

如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L．一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置Ⅰ），导线框的速度为v．经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置Ⅱ），导线框的速度刚好为零．此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ．则（ ）

A．上升过程中，导线框的加速度逐渐减小
B．下降过程中，导线框的加速度逐渐增大
C．上升过程中与下降过程中合力做的功相等
D．上升过程中比下降过程中克服安培力做的功多

20. 难度：中等

如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C、在同一直线上．t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动．在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有（ ）

A．两钉子间的距离为绳长的1/6
B．t=10.5s时细绳拉力的大小为6N
C．t=14s时细绳拉力的大小为10N
D．细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s

二、填空题

21. 难度：中等

据报道：1978年澳大利亚科学家利用5m长的电磁轨道炮，将质量为3.3g的弹丸以5.9km/s的高速发射获得成功．假设弹丸在轨道炮内做匀加速直线运动，弹丸所受的合力为    N．如果每分钟能发射6颗弹丸，该电磁轨道炮的输出功率约为    W．

22. 难度：中等

如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz．图中Ox代表一弹性绳，OA=7m，AB=BC=5m．已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2s内A比B多振动    次，B比C多振动    次．

23. 难度：中等

一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示．突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为     N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为    J．

24. 难度：中等

在如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，电阻R₁=5Ω，R₂=6Ω，滑动变阻器的阻值0-30Ω．闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用△I、△U表示．则=    Ω．R₁消耗的最小电功率为    W．

25. 难度：中等

如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t（T），则线框中感应电流的方向为    ，t=16s时，ab边所受安培力的大小为     N．

三、选择题

26. 难度：中等

（多选题）如图所示，两块三角形的木板B、C竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在A处，底边向两边分开．一个锥体置于A处，放手之后，奇特的现象发生了，椎体自动地沿木板滚上了B、C板的高处，不计一切阻力．下列说法正确的是（ ）

A．锥体在滚动过程中重心逐渐升高
B．锥体在滚动过程中重心逐渐降低
C．锥体在滚动过程中机械能逐渐增大
D．锥体在滚动过程中机械能保持不变

四、填空题

27. 难度：中等

研究小球平抛运动的性质实验过程中，用如图所示的装置．
（1）（多选题）该实验装置中，关于DIS传感器作用的叙述，以下说法正确的是   
A．光电门传感器的作用是测量小球的直径
B．光电门传感器的作用是测量小球的速度
C．安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的水平位移
D．安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的平抛时间
（2）如图所示，利用数码相机的连拍功能记下了作平抛运动的小球的三个位置A、B和C．闪光间隔时间为1/30s．在实验中用光电门传感器测出小球抛出时的初速0.492m/s．则该地的重力加速度为    m/s²．（已知背景方格纸均为正方格）

28. 难度：中等

如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L₁为原线圈，L₂为副线圈．
（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路．
（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清    的绕制方向（选填“L₁”、“L₂”或“L₁和L₂”）．
闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于    端（选填“左”或“右”）．

29. 难度：中等

硅光电池的电动势与入射光强之间的特性曲线称为开路电压曲线，光电流强度与光照强度之间的特性曲线称为短路电流曲线，如图（a）所示，当入射光强足够大时，开路电压恒定约为    mV，此时硅光电池的等效内阻约为    Ω．

（1）入射光强从10mW/cm²开始逐渐增大的过程中，硅光电池的等效内阻将   
A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大
（2）如果将硅光电池串联一个滑动变阻器，实验测得它的伏安特性曲线为图（b）所示，那么变阻器的功率和变阻器两端的电压变化关系可能为   

五、解答题

30. 难度：中等

质量m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用，从斜面底端开始，以初速度v=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8．利用DIS实验系统进行测量，得到滑块向上滑动过程中，一段时间内的速度-时间图象如图所示（g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）滑块上滑过程中加速度的大小；
（2）滑块所受外力F；
（3）当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块能否返回斜面底端？若不能返回，求出滑块停在离斜面底端的距离．若能返回，求出返回斜面底端时的速度．

31. 难度：中等

如图所示，一个轻质直角形薄板ABC，AB=0.80m，AC=0.60m，在A点固定一垂直于薄板平面的光滑转动轴，在薄板上D点固定一个质量为m=0.40kg的小球，现用测力计竖直向上拉住B点，使AB水平，如图（a），测得拉力F₁=2.0N；再用测力计竖直向上拉住C点，使AC水平，如图（b），测得拉力F₂=2.0N（g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）小球和转动轴的距离AD；
（2）在如图（a）情况下，将小球移动到BC边上距离A点最近处，然后撤去力F₁，薄板转动过程中，AB边能转过的最大角度；
（3）在第（2）问条件下，薄板转动过程中，B点能达到的最大速度v_B．

32. 难度：中等

如图所示，水平放置的光滑绝缘杆上B点的正上方O点固定一个带电量为Q=+6.0×10^-8C的点电荷，BO相距h=0.24m，B点左侧的A点处套有一个带电量为q=-5.0×10^-9C、质量为m=2.0×10^-4kg带电小圆环，已知∠OAB=37°．C为杆上B点右侧的另一点，∠OCB=53°．
已知由点电荷+Q产生的电场中，距离该点电荷为r处的电势为，其中k为静电力恒量，k=9.0×10⁹ N⋅m²/C²．（sin37°=0.6，sin53°=0.8）．试问：
（1）点电荷Q在A、B、C三点产生的电势φ_A、φ_B、φ_C分别多大？
（2）将带电小圆环从A点由静止释放，它到达C点时速度多大？
（3）若将圆环带电量改为qˊ=+1.0×10^-8C，并给其一个指向C点的初速度，则初速度v至少多大才能使其到达C点？

33. 难度：中等

如图（a）所示，倾角为θ的平行金属轨道AN和A′N′间距为L，与绝缘光滑曲面在NN′处用平滑圆弧相连接，金属轨道的NN′和MM′区间处于与轨道面垂直的匀强磁场中，轨道顶端接有定值电阻R和电压传感器，不计金属轨道电阻和一切摩擦，PP′是质量为m、电阻为r的金属棒．现开启电压传感器，将该金属棒从斜面上高H处静止释放，测得初始一段时间内的U-t（电压与时间关系）图象如图（b）所示（图中U_o为已知）．求：
（1）t₃-t₄时间内金属棒所受安培力的大小和方向；
（2）t₃时刻金属轨道的速度大小；
（3）t₁-t₄时间内电阻R产生的总热能Q_R；
（4）在图（c）中定性画出t₄时刻以后可能出现的两种典型的U-t关系大致图象．