2011年上海市奉贤区高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法中正确的是（ ）
A．原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内
B．原子中的质量均匀分布在整个原子范围内
C．原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内
D．原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内

2. 难度：中等

一汽车喇叭的声音从空气中传入水中时，下列说法中不正确的是（ ）
A．声音的速度会变大
B．声音的振幅会变小
C．声音的波长会变大
D．声音的频率会变小

3. 难度：中等

一列横波沿x轴正向传播，a，b，c，d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是（ ）

A．a处质点的振动图象
B．b处质点的振动图象
C．c处质点的振动图象
D．d处质点的振动图象

4. 难度：中等

关于宇宙，下列说法中正确的是（ ）
A．地球是宇宙中唯一有卫星的星球
B．太阳是银河系中唯一发光的恒星
C．太阳系是银河系的一个组成部分
D．恒星的寿命与其质量没有关系

5. 难度：中等

如图所示电路中，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当电键S接位置2时，电压表的读数为3V，那么当电键S接到位置1时，小灯泡L的发光情况是（ ）
A．有可能被烧坏
B．正常发光
C．正常发光略亮
D．很暗，甚至不亮

6. 难度：中等

关于光电效应，下列说法中正确的是（ ）
A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属
B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应
C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大
D．不同金属产生光电效应的入射光的最低频率是相同的

7. 难度：中等

一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁强区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图所示，则（ ）
A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程也是匀速运动
B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程也是加速运动
C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程也是减速运动
D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程是加速运动

8. 难度：中等

目前核电站获取核能的基本核反应方程，是下列选项中的（ ）
A．₉₂²³⁸U→₉₀²³⁴Th+₂⁴He
B．₁²H+₁³H→₂⁴He+¹n
C．₇¹⁴N+₂⁴He→₈¹⁷O+₁¹H
D．₉₂²³⁵U+¹n→₃₈⁹⁰Sr+₅₄¹³⁶Xe+10¹n

9. 难度：中等

关于一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态量P、V、T的变化情况，不可能的是（ ）
A．P、V、T都增大
B．P减小，V和T增大
C．P和V减小，T增大
D．P和T增大，V减小

10. 难度：中等

如图所示，在O点处放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆 （图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h．若小球通过B点的速度为v，则下列说法正确的是（ ）
A．小球通过C点的速度大小是
B．小球在B、C两点的电势能不等
C．小球由A点到C点的过程中电势能一直都在减少
D．小球由A点到C点机械能的损失是

11. 难度：中等

如图所示，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切．质量为m的小球沿轨道滑至底端（也就是半圆柱体的顶端）B点时的速度大小为，方向沿水平方向．小球在水平面上的落点为C（图中未标出），则（ ）
A．小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至C点
B．小球不会做平抛运动到达C点
C．OC之间的距离为R
D．OC之间的距离为

12. 难度：中等

如图是某物体沿直线运动的v-t图象，关于物体的运动下列说法错误的是（ ）
A．物体做往复运动
B．物体加速度大小始终不变
C．3s末物体的速度为零
D．6s末物体的位移为零

13. 难度：中等

如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路．导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计．在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场．开始时，导体棒处于静止状态．剪断细线后，在弹簧首次恢复状态过程中下列说法正确的是（ ）
A．回路中没有感应电动势
B．两根导体棒所受安培力的方向相同
C．两根导体棒中感应电流的方向均为逆时针方向
D．两根导体棒和弹簧构成的系统，机械能守恒

14. 难度：中等

甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（ ）
A．乙分子从a到c一直加速
B．乙分子从a到b加速，从b到c减速
C．乙分子从a到c过程中，两分子间的分子势能一直增大
D．乙分子从a到c过程中，两分子间的分子势能先减小后增加

15. 难度：中等

已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍．不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（ ）
A．地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9：8
B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9：4
C．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9
D．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81：4

16. 难度：中等

如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形，已知这列波沿x轴正方向传播，波速为2m/s．P点是离原点为2m的一个介质质点，则在t=1.75s时刻，关于质点P下列说法中正确的是（ ）
A．质点P将沿x轴移动到x=5m处
B．质点P的位移大小大于5cm
C．质点P正在做加速度增大的变加速运动
D．质点P的位移大小等于5cm

17. 难度：中等

如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ＜90°），光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的BC部分与导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，光滑导体棒EF经过C点瞬间作为计时起点．若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种材料组成的导体，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

18. 难度：中等

真空中有一足够高的绝热筒状汽缸，如图，最初活塞A由支架固定住，其下容积为10L，由隔板B均分为两部分：上半部分真空，下半部分有1mol的氧气，温度为27°C．抽开B，气体充满A的上半部分，平衡后，气体对A的压力刚好与A的重力平衡．再用电阻丝R给气体加热，使气体等压膨胀到20L，下列说法正确的是（ ）
A．抽开B，平衡后气体的内能不变
B．抽开B，平衡后气体的温度为300K
C．用电阻丝R给气体加热使气体等压膨胀到20L时，气体的温度为300K
D．用电阻丝R给气体加热使气体等压膨胀到20L时，气体的温度为600K

19. 难度：中等

如图所示，三角形板ACD在竖直平面内绕C点沿顺时针方向以角速度ω匀速转动，∠ABC为直角且AB=BC=L．一质点P沿AD边作匀速运动，当三角形板ACD转动一周时P恰好从A点运动到B点，关于质点P下列说法正确的是（ ）
A．质点P的运动是变速运动
B．质点P在B点的速度为ωL
C．质点P在A点的动能大于B点的动能
D．质点P在A点的速度方向与AB边的夹角为

20. 难度：中等

在如图所示的电路中，圈①、②、③处可以接小灯、电流表或电压表（均为理想电表）三种元器件，电源电动势E、内阻r均保持不变，定值电阻R₁：R₂：R₃：R₄=4：3：2：1，小灯电阻R_L=R₁，R₁＞r，电路中有电流通过，下列说法中正确的是（ ）
A．要使电源总功率最大，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯
B．要使电源输出功率最大，则应该①接电流表，②接小灯，③接电压表
C．要使路端电压最大，则应该①接小灯，②接电压表，③接电流表
D．要使闭合电路中电源效率最高，则应该①接小灯，②接电流表，③接电压表

二、填空题

21. 难度：中等

质量为100kg的小船沿东西方向静止在水面上，船两端站有质量分别为40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙两人同时以3m/s的速率向东、向西跳入水中后，小船的速度大小为    m/s，方向向    ．

22. 难度：中等

在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”，B端输入电信号“1”时，则在C端和D端输出的电信号分别为    和    ．

23. 难度：中等

一定质量的理想气体，若它的体积减小同时温度升高，则单位体积内气体分子数目将    ；完成这个过程可以通过    来实现．

三、解答题

24. 难度：中等

如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行．一电量为+q、质量为m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，若小球经A点时，速度v_A的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，试计算：
（1）速度v_A的大小；
（2）小球运动到与A点对称的B点时，对环在水平方向的作用力．

四、填空题

25. 难度：中等

如图所示，一轻绳一端悬于墙面上C点，另一端拴一重为N的光滑小球，小球搁置于轻质斜面板上，斜面板斜向搁置于光滑竖直墙面上，斜面板长度为AB=L，图中θ角均为30°．则AD=    ，墙面受到斜面板的压力为    N．

五、解答题

26. 难度：中等

在“研究共点力的合成”实验中，需要将橡皮筋的一端固定点在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套．实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮筋．用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是______
（A）同一次实验过程中，O点位置允许变动
（B）实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
（C）实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点
（D）实验中，橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上．

27. 难度：中等

某同学在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中，对气体的初状态和末状态的测量和计算都正确无误，结果末状态的pV值与初状态的pV值明显不等．通过检查排除了在实验过程中有气体泄漏的情况，那么造成这一结果的原因可能是在实验过程中存在______或______．

28. 难度：中等

在“研究电磁感应现象”的实验中：
（1）现有器材：A．零刻度在中央的灵敏电流计；B．带软铁棒的原、副线圈；C．蓄电池；D．滑动变阻器；E．电键；F．废干电池；G．阻值几十千欧的限流电阻；H．铜环；I．导线若干．实验时，为查明电流表指针偏向和通入电流方向的关系，应选用上述器材中的______组成电路（填器材前的字母）．
（2）若选用部分器材组成如图1所示实物连接图，合上电键S时发现电流表指针向右偏，填写下表空格：

实验操作	指针偏转情况
滑片P右移时
原线圈停留在副线圈中时
拔出原线圈时

（3）如图1所示，A、B为原、副线圈的俯视图，已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流，根据图1如果原线圈中电流为顺时针方向，则原线圈的运动情况是______．
（4）某同学利用（1）中部分器材连接了一实验电路如图3所示，实验过程中螺线管竖直放置且距水平桌面高20cm，S保持闭合．一铜环O沿螺线管的轴线下落，在下落到水平桌面的过程中环面始终保持水平．位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离．铜环先后经过轴线上的1、2、3位置，关于铜环在1、2、3位置时的相关物理量大小比较，在1位置时______最大；在2位置时______最大；在3位置时______最大．（每空需填两个物理量）

29. 难度：中等

某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱（0～99.99Ω）、滑动变阻器（0～10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．
（1）该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20Ω．试分析该测量产生误差的原因是______．
（2）简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
①______；
②______；
（3）图是由实验数据绘出的图象，由此求出待测干电池组的电动势E=______V、内阻r=______Ω．（计算结果保留三位有效数字）

30. 难度：中等

如图所示，长为50cm粗细均匀的细玻璃管的一端开口另一端封闭，在与水平方向成30°角放置时一段长为h=20cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，管内气柱长度为L₁=30cm，大气压强P=76cmHg，室温t₁=27℃．现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转过60°，使它下端浸入冰水混合物中，足够长的时间后对冰水混合物进行加热．
（1）求管内气柱长度的最小值；
（2）为了保证水银不会从管内溢出，求水温升高的最大值；
（3）如果水温升高到最大值后继续加热，管内气柱长度的变化与水温变化是否满足线性关系？为什么？

31. 难度：中等

如图所示，是建筑工地上常用的一种“深坑打夯机”．工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动，可将夯杆从深为h的坑中提上来．当两个滚轮与夯杆分开时，夯杆被释放，最后夯杆在自身重力作用下落回深坑，夯实坑底．之后，两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作．已知两个滚轮边缘的线速度恒为5m/s，每个滚轮对夯杆的正压力F_N=2×10⁴N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3，夯杆的质量m=1×10³kg，坑深h=4.8m．假定在打夯过程中坑的深度变化不大，且夯杆底端升到坑口时，速度恰好为零（不计夯杆在坑底停留的时间）．求：
（1）夯杆上升过程中被滚轮释放时，夯杆底端离坑底的高度；
（2）打夯周期；
（3）在一个打夯周期内夯杆获得的机械能．

32. 难度：中等

如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电．两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔．C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O′．半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计．现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计），问：
（1）微粒穿过B板小孔时的速度多大？
（2）为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件？
（3）从释放微粒开始，经过多长时间微粒第1次通过半圆形金属板间的最低点P点？

33. 难度：中等

如图所示，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l₁=lm，bc边的边长l₂=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F=10N．斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s=5.1m，求：
（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（2）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
（3）线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热．