2011年上海市闵行区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．伽利略首先推导出了单摆的周期公式
B．牛顿用实验测出了万有引力恒量G
C．库仑发现了真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律
D．奥斯特发现了电磁感应定律

2. 难度：中等

如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为F_A、F_B，灯笼受到的重力为 G．下列表述正确的是（ ）
A．F_A一定小于G
B．F_A与F_B大小相等
C．F_A与F_B是一对平衡力
D．F_A与F_B大小之和等于G

3. 难度：中等

下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（ ）
A．静电复印
B．在高大的烟囱中安装静电除尘器
C．静电喷漆
D．在高大的建筑物顶端装上避雷针

4. 难度：中等

关于电磁感应现象，下列说法正确的是   （ ）
A．只要穿过电路中的磁通量发生变化，电路中就一定产生感应电流
B．只要导体相对于磁场运动，导体内一定会产生感应电流
C．只要闭合电路在磁场中切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
D．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流

5. 难度：中等

如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知（ ）
A．网球正在上升
B．网球正在下降
C．网球的加速度向上
D．网球的加速度向下

6. 难度：中等

一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时的波形如图所示，质点A和C处于平衡位置，质点B处于波峰位置．已知该波周期为4s，则（ ）
A．质点A此时振动速度为零
B．质点B此时振动速度不为零且方向向下
C．t=2s时，质点C向下运动
D．t=2s时，质点A到达x=2m处

7. 难度：中等

由于地球自转，地球表面处的物体都随地球一起作匀速圆周运动，将地球视为圆球体，如图所示，比较a、b处物体的运动，下列说法正确的是  （ ）
A．a、b两处物体的角速度不同
B．a、b两处物体的角速度相同
C．a、b两处物体的线速度不同，且v_a＞v_b
D．a、b两处物体绕自转轴的向心加速度相同

8. 难度：中等

导热性能良好的气缸和活塞，密封一定质量的理想气体，气缸固定不动，保持环境温度不变．现在将活塞向左缓慢压一段距离，稳定后（ ）
A．单位时间内撞击到器壁上单位面积上的分子数增多
B．气体向外界放出热量，内能减少
C．气体从外界吸收热量，内能增加
D．每个气体分子的动能均保持不变

9. 难度：中等

某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是  （ ）
A．c点场强大于b点场强
B．a点电势小于b点电势
C．若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点
D．若在d点再固定一点电荷-Q，然后将一试探电荷+q由a移至b的过程中，电势能减小

10. 难度：中等

在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为10⁴V/m，已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/s²，水的密度为10³kg/m³．这雨滴携带的电荷量的最小值约为（ ）
A．2×10^-9C
B．4×10^-9C
C．6×10^-9C
D．8×10^-9C

11. 难度：中等

用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如图①），现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图②），这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是  （ ）
A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动
B．自由膨胀前后，气体的压强不变
C．自由膨胀前后，气体的温度不变
D．容器中的气体在足够长的时间内，还能全部自动回到A部分

12. 难度：中等

图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片．该照片经放大后分辨出，在曝光时间内，子弹影象前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%．已知子弹飞行速度约为500m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近（ ）
A．10^-3s
B．10^-6s
C．10^-9s
D．10^-12s

13. 难度：中等

如图所示，一半径为R、质量为M的光滑圆弧槽D，放在光滑的水平面上，有一质量为m的小球由A点静止释放，在球沿圆弧下滑到B点的过程中，下述说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒
B．小球和槽组成的系统机械能守恒
C．小球、槽和地球组成的系统机械能守恒
D．小球、槽和地球组成的系统机械能不守恒

14. 难度：中等

如图所示，质量分布均匀的直角三角板ABC重为20N，可绕过C点、垂直于板面的水平转动轴自由转动，A点用竖直线AD拉住，当BC处于水平平衡位置时AD线上的拉力大小为F．后将一块凹槽口朝下、重为4N的物块卡在斜边AC上，物块沿斜边AC匀加速下滑，当物块经过AC的中点时细线的拉力大小变为F+△F，则下述结论中正确的是   （ ）
A．F=10N
B．F＜10N
C．△F＞2N
D．△F=2N

15. 难度：中等

作用于原点O的三力平衡，已知三力均位于xOy平面内，其中一个力的大小为F₁，沿y轴负方向；力F₂的大小未知，与x轴正方向的夹角为θ，如图所示．下列关于第三个力F₃的判断，正确的是（ ）
A．力F₃的最小值为F₁cosθ
B．力F₃与F₂夹角越小，则F₂与F₃的合力越小
C．力F₃只能在第二象限
D．力F₃可能在第三象限的任意区域

16. 难度：中等

如图所示，AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒，如图立在导轨上，b端靠近0点．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在A0上，直到ab完全落在OC上．整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中（ ）
A．感应电流方向始终是b→a
B．感应电流方向先是b→a，后变为a→b
C．棒受磁场力方向与ab垂直，如图中箭头所示方向
D．棒受磁场力方向与ab垂直，开始如图中箭头所示方向，后来变为与箭头所示方向相反

17. 难度：中等

如图所示，气缸内封闭一定质量的理想气体．不计活塞与缸壁间的摩擦，保持温度不变，当外界大气压增大时，下列哪项判断正确（ ）
A．密封气体体积增大
B．密封气体压强增大
C．气体内能增大
D．弹簧的弹力不变

18. 难度：中等

如图，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，R₁=R₂＜R₃＜R₄，下列说法中正确的是（ ）
A．若R₂短路，电流表示数变小，电压表示数变大
B．若R₂断路，电流表示数变大，电压表示数为零
C．若R₁断路，电流表示数变小，电压表示数变小
D．若R₄断路，电流表示数变小，电压表示数变大

19. 难度：中等

如图所示，A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点，其中A、B、O沿同一竖直线，B、C同在以O为圆心的圆周（用虚线表示）上，沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L，在O点固定放置一带负电的小球．现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a、b，先将小球a穿在细杆上，让其从A点由静止开始沿杆下滑，后使 b从A点由静止开始沿竖直方向下落．各带电小球均可视为点电荷，则下列说法中正确的是（ ）
A．从A点到C点，小球a做匀加速运动
B．小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能
C．从A点到C点，小球a的机械能先增加后减小，但机械能与电势能之和不变
D．小球a从A点到C点的过程中电场力做的功大于小球b从A点到B点的过程中电场力做的功

20. 难度：中等

在空气阻力不计时竖直向上抛出一物体上升时间为t₁，下降时间为t₂，如果有空气阻力且大小不变时，用同样的初速度竖直向上抛出一物体上升时间为t₃，下降时间为t₄，则下列说法中正确的是（ ）
A．t₁大于t₃
B．t₂大于t₄
C．t₁+t₂小于t₃+t₄
D．t₁+t₂可能等于t₃+t₄

二、填空题

21. 难度：中等

如图所示，abcd为单匝矩形线圈，边长ab=10cm，ad=20cm．该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直．若线圈绕通过ab边的轴以100πrad/s的角速度匀速旋转，当线圈由图示位置转过180°的过程中，感应电动势的平均值为    V；当线圈由图示位置转过90°时的瞬间感应电动势大小为    V．

22. 难度：中等

电动机的自动控制电路如图所示，其中R_H为热敏电阻，R_L为光敏电阻，当温度升高时，R_H的阻值远小于R₁；当光照射R_L时，其阻值远小于R₂，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选    门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度．可以     R₂的阻值（填“增大”或“减小”）．

三、解答题

23. 难度：中等

已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．
（1）推导第一宇宙速度v₁的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T．

四、填空题

24. 难度：中等

如图所示电路，M、N是一对间距为d的平行金属板，且将N板接地．已知电源电动势E=36伏，内阻不计，R=200Ω为定值电阻，R₁、R₂均为0-999.9Ω的可调电阻箱，用两根绝缘细线将质量为m、带少量负电的小球悬于平行金属板内部．已知细线s水平，线长s=．闭合电键k，若仅将R₁从200Ω调到400Ω，则两状态小球电势能之比为    ；若仅将R₂从200Ω调到400Ω，则两状态小球电势能之比为    ．

25. 难度：中等

在距离地面某高处，将小球以速度v沿水平方向抛出，抛出时小球的动能与重力势能相等（以地面为参考面）．小球在空中飞行到某一位置A时相对抛出点的位移与水平方向的夹角为α（不计空气阻力），则小球在A点的速度大小为    ，A点离地面高度为    ．

五、解答题

26. 难度：中等

关于用“油膜法”估测分子大小的实验，下列说法正确的是______
A．单分子油膜的厚度被认为是油分子的直径
B．测量结果表明，分子直径的数量级是10^-10m
C．实验时先将痱子粉均匀洒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上
D．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径．

27. 难度：中等

“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是力______．
（2）（单选题）本实验采用的主要科学方法是______
A．理想实验法        B．等效替代法
C．控制变量法        D．建立物理模型法
（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有______
A．两个分力F₁、F₂的大小要尽量大些
B．两个分力F₁、F₂间夹角要尽量大些
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些．

28. 难度：中等

用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等．
（1）（多选题）在用细线悬挂钩码前，以下措施中必要的是______
A．判断力矩盘是否处在竖直平面
B．判断横杆MN是否严格保持水平
C．判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
D．判断力矩盘的重心是否位于盘中心
（2）在A、B二点分别用细线悬挂钩码，M、C两点用弹簧秤连接后，力矩盘平衡（如图所示），已知每个钩码所受的重力为0.50N，则由力矩平衡条件可推算出弹簧秤的示数为______N（已知弹簧秤的最小刻度是0.1N）．
（3）在实验装置装配时，经检验发现，质量为m，半径为R的力矩盘的重心在圆盘上的C点，且重心C与盘心O的距离为r．因此，甲认为可通过在A位置粘适量橡皮泥的方法来调整重心到O上，乙认为可通过在BC之间挖掉一点木屑的方法来调整重心到O上；而丙认为还有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法，就是在实验时______．

29. 难度：中等

某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，可当标准电阻用）、一只电流表（量程I_R=0.6A，内阻r_g=0.1Ω）和若干导线．
①请根据测定电动势E、内电阻r的要求，设计图1中器件的连接方式，并画线把它们连接起来．
②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，同时读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．．处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R-坐标图，如图2所示．图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点，请你在图2上把标注出的坐标点描绘成实验图线．
③根据图2描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω

30. 难度：中等

2010年2月13日在加拿大温哥华冬奥会上，瑞士选手西蒙•阿曼在男子90米跳台滑雪项目上摘取首枚金牌．如图，西蒙•阿曼经过一段加速滑行后从O点水平飞出，落到斜坡上的A点距O点的最远距离为108米．已知O点是斜坡的起点，假设斜坡与水平面的夹角θ=37°，西蒙•阿曼的质量m=60kg．不计空气阻力．（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g=10m/s²）求在最远的这一跳中
（1）西蒙•阿曼在空中飞行的时间；
（2）西蒙•阿曼离开O点时的速度大小；
（3）西蒙•阿曼落到A点时的动能．

31. 难度：中等

如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为80cm，一端开口，一端封闭．管内有一段25cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中，当玻璃管水平放置时，空气柱长为40cm．问当玻璃管开口向下竖直放置时，管内空气柱长为多少？（假设温度保持不变，外界大气压为75cmHg）
某同学解法为：
始、末两状态的压强分别为：P₁=75cmHg，P₂=75-25=50cmHg
此过程为等温变化，根据玻意耳定律有：P₁V₁=P₂V₂
即：L₂==75×=60cm
你认为他的解法是否正确？若正确，请说明理由；若错误，也请说明理由，并且写出正确解的步骤和结果．

32. 难度：中等

当前，高楼遇险逃生措施及训练引起高度关注．有人设想在消防云梯上再伸出轻便的滑竿解救受困人员，解决云梯高度不够高的问题．如图所示，在一次消防演习中模拟解救被困人员，为了安全，被困人员使用安全带上挂钩挂在滑竿上从高楼A点沿滑杆下滑逃生．滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，将被困人员和挂钩理想化为质点，且通过O点的瞬间没有机械能的损失．AO长为L₁=5m，OB长为L₂=10m．竖直墙与云梯上端点B的间距d=11m．滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，可自由转动．B端用铰链固定在云梯上端．挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为μ=0.8．（g=10m/s²）
（1）若测得OB与竖直方向夹角为53°，求被困人员在滑杆AO上下滑时加速度的大小及方向？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）为了安全，被困人员到达云梯顶端B点的速度大小不能超过6m/s，若A点高度可调，竖直墙与云梯上端点B的间距d=11m不变，求滑杆两端点A、B间的最大竖直距离？

33. 难度：中等

用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′．如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行．设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计．可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B．方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）．
（1）求方框下落的最大速度v_m（设磁场区域在竖直方向足够长）；
（2）当方框下落的加速度为时，求方框的发热功率P；
（3）已知方框下落的时间为t时，下落的高度为h，其速度为v_t（v_t＜v_m）．若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I在该框内产生的热相同，求恒定电流I的表达式．