2012年上海市长宁区高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于物质结构的研究有下列叙述，其中正确的是（ ）
A．电子的发现使人们认识到原子核有复杂的结构
B．人们发现质子后认识了原子的结构
C．根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
D．原子内部有均匀分布的正电荷

2. 难度：中等

关于放射性物质，以下正确的认识是（ ）
A．放射线就是电磁波
B．放射线是不带电的粒子流
C．其半衰期与温度有关
D．其半衰期与外界条件无关

3. 难度：中等

用单色光照射双缝，在光屏上出现明、暗相间的条纹（ ）
A．这是光的衍射现象
B．这是相干光波叠加的结果
C．明条纹呈现出中央宽两边窄
D．若把其中一缝挡住，屏上条纹不会改变

4. 难度：中等

简谐波在媒质中传播，下列说法中正确的是（ ）
A．波的振幅越大，传播的速度越快
B．波的波长越大，传播的速度越慢
C．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长
D．波源振动的频率越高，传播一个波长距离所用的时间越短

5. 难度：中等

下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A．麦克斯韦提出光是电磁波，法拉第发现了电流的磁效应
B．麦克斯韦提出了电磁说，法拉第发现了电磁感应现象
C．奥斯特用实验证明了电磁波的存在，法拉第总结出右手定则
D．安培研究了磁场对电流的作用，楞次提出感应电流产生的条件

6. 难度：中等

关于直流电动机，下列认识正确的是（ ）
A．它是根据法拉第电磁感应定律制成的
B．它把电能完全转换为机械能
C．它的机械效率取决于所加电压的大小
D．它是因为通电线圈受磁场力矩作用而转动的

7. 难度：中等

一节干电池的电动势为1.5V，这表示该电池（ ）
A．能将1.5J的化学能转变成电能
B．接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5V
C．它存储的电能比电动势为1.2V可充电电池存储的电能多
D．将1C电量的电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功

8. 难度：中等

如图所示，虚线是某静电场中的一簇等势线，不计重力的带正电粒子从a点射入电场后沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（ ）

A．实线有可能与电场线重合
B．b点场强比a点场强大
C．b点电势低于a点电势
D．带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率

9. 难度：中等

用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是（ ）
A．改用频率更小的紫外线照射
B．改用X射线照射
C．改用强度更大的原紫外线照射
D．延长原紫外线的照射时间

10. 难度：中等

某同学以教室日光灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象，以下说法正确的是（ ）
A．若狭缝与灯管平行，衍射条纹与狭缝平行
B．若狭缝与灯管垂直，衍射条纹与狭缝垂直
C．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度无关
D．衍射条纹的明条纹呈现白色

11. 难度：中等

如图所示，在用光电门传感器、数据采集器和计算机等器材测量小车作匀速运动加速度的实验中，如果两挡光片的间距d不变，仅改变两挡光片的宽度b，以下说法正确的是（ ）
A．无论两挡光片各自宽度变小还是变大，测出的加速度不变
B．只要两挡光片宽度的减小量相同，测量误差就可避免
C．从理论上讲，两挡光片的宽度都变小，测量的误差会减小
D．两挡光片的宽度都变小，测得小车的加速度必定变大

12. 难度：中等

如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直．如要在线圈中形成方向为abcda的感应电流，可行的做法是（ ）

A．AB中电流I逐渐增大
B．AB中电流I先增大后减小
C．AB中电流I正对OO′靠近线圈
D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视）

13. 难度：中等

由非门电路构成的一简单控制电路如图所示，其中R′为光敏电阻（光照时电阻变小），R为变阻器，L为小灯泡．当若R′受到光照时（ ）

A．B点变为高电平，小灯发光
B．A点变为高电平，小灯发光
C．A点变为高电平，小灯不发光
D．减小R的阻值可提高控制灵敏度

14. 难度：中等

如图所示，封有一定质量气体的烧瓶与U形压强计连接，用此装置研究气体体积不变时压强与温度的关系．烧瓶浸在冰水混合物中时，可动管A和固定管B中的水银面刚好相平．现把烧瓶浸入热水中，观察到的现象和正确的操作是（ ）

A．B管水银面下降，须记下A、B两管中水银面的高度差
B．B管水银面下降，应向上适当移动A管
C．最终调整到A、B两管中水银面相平
D．最终使A管中水银面回复到管壁原来位置

15. 难度：中等

伽利略利用“斜面实验”研究自由落体运动的规律，其实验思想是（ ）
A．小球沿斜面运动时加速度较小，速度的测量比较容易
B．小球沿斜面运动时速度较小，位移的测量比较容易
C．测量小球沿斜面运动时位移与时间平方的比值，合理外推到90°
D．测量小球沿斜面运动时速度平方与位移的比值，合理外推到90°

16. 难度：中等

如图1所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有按正弦函数规律变化的电流，其i-t图象如图2所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（ ）

A．在t=1.5s时刻，穿过P的磁通量最大，感应电流最大
B．在t=1.5s时刻，穿过P的磁通量最大，此时N=G
C．在t=3s时刻，穿过P的磁通量的变化率为零
D．在0～3s内，P受到的安培力先变大再变小

17. 难度：中等

做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如图所示，其中图线N为双曲线的一个分支，则由图象可知（ ）

A．物体M和N的线速度均保持不变
B．在两图线的交点，M和N的动能相同
C．在两图线的交点，M和N的向心加速度大小相同
D．随着半径增大，M的线速度增大，N的角速度减小

18. 难度：中等

从波源质点O起振开始计时，经时间t=0.7s，x轴上距波源14m处的质点开始振动，此时波形如图所示，则（ ）

A．此列波的波速为20m/s
B．此列波的周期一定是0.4s
C．t=0.5s时，x轴上5m处质点位移大于2 cm，且向+y方向振动
D．t=0.5s时，x轴上8m处质点位移为零，且向-y方向振动

19. 难度：中等

如图所示的电路中，电源电动势为ε、内电阻为r （r小于外电路的总电阻），当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三个灯泡均正常发光，且亮度相同，则（ ）
A．三个小灯泡中，C灯电阻最大，B灯电阻最小
B．当滑片P向左移动时，A、B两灯变亮，C灯变暗
C．当滑片P向左移动时，流过R的电流减小
D．当滑片P向左移动时，电源的输出功率随电阻增大而增大

20. 难度：中等

空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上B、C两点的电场强度在x方向上的分量分别是E_Bx、E_Cx，下列说法中正确的是（ ）

A．该静电场由两个等量同种点电荷产生
B．该静电场由两个等量异种点电荷产生
C．E_Bx的大小大于E_Cx的大小
D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电势能先减小后增大

二、填空题

21. 难度：中等

如图所示，一定质量的理想气体从状态a→状态b→状态c→状态a，其中ab的延长线通过坐标原点O．则气体在状态b的温度是    °C；气体从状态c→状态a过程中体积变化量为    ．

22. 难度：中等

A 用速度为v的质子H轰击静止的氦原子核He，结果质子H以速度v，反向弹回，设质子H质量为m，以v的方向为正方向，则轰击前后它的动量增量为    ；不计其它力的作用，氦原子核He获得的初速度为    ．

23. 难度：中等

B天宫一号目标飞行器在地球轨道上作匀速圆周运动，离地高度为r，已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力恒量为G，它绕地球一周的时间为    ；当神舟八号飞船关闭发动机与天宫一号对接时，飞船的加速度为    ．

24. 难度：中等

如图所示为推行节水工程的转动喷水“龙头”，“龙头”距地面高为h，其喷灌半径可达10h，每分钟喷出水的质量为m，所用的水从地下H深的井里抽取，设水以相同的速率喷出，水泵的效率为η，不计空气阻力．则喷水龙头喷出水的初速度为    ；带动水泵的电动机的输出功率至少为    ．

25. 难度：中等

如图所示，长为l的绝缘轻杆可绕杆固定轴O在竖直面内无摩擦转动，小球A电量为-q、小球B电量为+q，两球分别固定于杆的两端，AO=2BO，开始两球保持静止，杆与竖直方向夹角为θ．当加一场强为E且竖直向下的匀强电场后杆转动，转动过程中杆受的最大力矩是    ，B球获得的最大动能是    ．

26. 难度：中等

如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I 产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，r为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为B，则a点的磁感应强度大小为    B，乙导线单位长度受到的安培力的大小为     N．

27. 难度：中等

在利用分体式位移传感器测变速直线运动平均速度的实验中，实验操作时：

（1）位移传感器的接收器部分应该
（A）固定在支架上且与数据采集器相连
（B）固定在支架上且与计算机相连
（C）固定在运动物体上且与数据采集器相连
（D）固定在运动物体上且与计算机相连
（2）点击“选择区域”，取A、D两点，得到实验界面如图所示，则物体在A、D过程中的平均速度为    m/s．

28. 难度：中等

在“用DIS研究机械能守恒定律”时，将如图1所示的实验装置中的光电门传感器接入数据采集器，实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入．
（1）某同学要测定摆锤在D点的机械能E_D，将光电门安放在D点，点击“开始记录”，同时让摆锤在图1所示位置由静止释放，计算机将摆锤的速度自动记录在表格的对应处，如图2所示．由此测得的E_D    （填“正确”“偏大”“偏小”），理由是    ．
（2）实验获得的图象如图3所示．横轴表示摆锤距D点的高度h，纵轴表示摆锤的能量（重力势能E_p、动能E_k或机械能E），以下判断正确的是   
（A）摆锤在A点速度不为零
（B）图象记录的最大重力势能约为1.53×10^-2J
（C）乙图线与丙图线的纵坐标数值之和为一常数，表明机械能守恒
（D）甲图线表明摆锤摆动时只受重力的作用．

三、解答题

29. 难度：中等

“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：
（1）某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2所示的图线．由此他得出结论：磁通量变化的时间△t越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比．
①实验过程是______的（填写“正确”“不正确”）；
②实验结论______（判断是否正确并说明理由）．
（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法
①如果横坐标取______，就可获得如图3所示的图线；
②若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将______（填“不变”“增大”或“减小”）．

四、填空题

30. 难度：中等

用DIS测量不规则固体的密度，实验装置如图1所示．实验步骤如下：
Ⅰ．将质量为9.30×10^-3kg的固体放入注射器内；
Ⅱ．缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度V及对应的气体压强P；
Ⅲ．重复步骤Ⅱ，记录几组P、V值；
Ⅳ．处理记录的数据，算出固体的密度．
（1）纵坐标取V，横坐标取，请根据表格数据在方格图中（图2）画出相应图线；
（2）如果图线与纵坐标的截距为b，b表示的物理意义是    ，写出图线对应的函数表达式：    ；
（3）该固体的密度为    kg/m³．

测量次数 物理量	1	2	3	4
P/10^5Pa	0.77	1.00	1.33	1.82
v/10^-5m^3	1.20	1.00	0.85	0.65

五、解答题

31. 难度：中等

如图所示，U形管两细管粗细均匀长度相等，左端封闭，右端开口，水平部分长20cm．有两段8cm长水银柱等高，各封住长为30cm的空气柱A和长为40cm的空气柱B，两气体温度均为27°C，大气压强恒定．现使A、B温度缓慢升高，最终都达到57°C．问：
（1）空气柱A的最终长度．
（2）右管内水银柱移动的距离．

32. 难度：中等

如图所示，斜面底端与一水平板左端a相接，平板长2L，中心C固定在高为R=L=1m的竖直支架上，支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接，因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转．当把质量m=0.5kg的小物块A轻放在C点右侧离C点0.2m处时，平板左端a恰不受支持力．A与斜面间和平板的动摩擦因数均为μ=0.2，A从斜面由静止下滑，不计小物块在a处碰撞时的能量损失．重力加速度g=10m/s²．现要保证平板不翻转，求：
（1）小物块能在平板上滑行的最大距离．
（2）有同学认为，在h一定的情况下，平板是否翻转与斜面的倾角有关，倾角越大，越容易翻转．请用相关知识分析上述认识是否正确．
（3）若h=1m，斜面倾角不能超过多大？

33. 难度：中等

水平地面上有一个半径为R的圆形轨道，竖直平面上边中点P离地面高为h，P正下方一点P′位于COA连线上且与轨道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示．现从P点水平抛出质量为m的小沙袋，使其击中轨道上的小车（沙袋与小车均视为质点，空气阻力不计）．求：
（1）小车停在轨道B点时（∠AOB=90°），沙袋抛出后经多长时间击中小车？击中时动能多大？
（2）若小车匀速圆周运动顺时针经A点时沙袋抛出，为使沙袋能在B处击中小车，小车的速率v应满足的条件．
（3）若在P、C之间以水平射程为（L+R）的平抛运动轨迹制成一光滑轨道，小沙袋从顶点P由静止下滑击中C点小车时水平速度多大？

34. 难度：中等

如图1所示，平行金属导轨宽度为l=0.6m，与水平面间的倾角为θ=37°，导轨电阻不计，底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，磁感强度为B=1T的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m=0.2kg，长也为l的导体棒受导轨上两支柱p支撑静止在ab位置，导体棒的电阻为R_o=1Ω，它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3．导体棒获得平行斜面的初速v_o=10m/s向上滑行最远至a′b′位置，所滑行距离为s=4m．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s²）．问：
（1）把运动导体棒视为电源，最大输出功率是多少？
（2）上滑过程中导体棒所受的安培力做了多少功？
（3）以ab位置为零势点，若导体棒从ab上滑d=3m过程中电阻R发出的热量Q_R=2.1J，此时导体棒的机械能E′为多大？
（4）在图2中画出图线，要求能反映导体棒在上滑和下滑过程中机械能E随位移x变化的大致规律．（x正方向沿斜面向上，坐标原点O在ab位置）