2011年上海市黄浦区高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，符合史实的是（ ）
A．法拉第发现了电流周围存在着磁场
B．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构
C．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
D．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点

2. 难度：中等

分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距离的变化而变化．则（ ）
A．分子间引力随分子间距的增大而增大
B．分子间斥力随分子间距的减小而增大
C．分子间相互作用力随分子间距的增大而增大
D．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大

3. 难度：中等

如图为一个逻辑电路图及其真值表，下列说法中正确的是（ ）

A．该门电路为“与”门电路，真值表中X处的逻辑值为1
B．该门电路为“与”门电路，真值表中X处的逻辑值为0
C．该门电路为“或”门电路，真值表中X处的逻辑值为0
D．该门电路为“或”门电路，真值表中X处的逻辑值为1

4. 难度：中等

有一类物理量的大小等于另一类物理量的变化率或与变化率成正比，下面所列的这些物理量的组合中能满足这一关系的是（ ）
A．弹力与弹簧的长度
B．动能与位移
C．感应电动势与磁通量
D．加速度与力

5. 难度：中等

关于衍射，下列说法中正确的是（ ）
A．影的存在是一个与衍射相矛盾的客观事实
B．双缝干涉中也存在着光衍射现象
C．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
D．干涉现象中明暗相间的干涉条纹的出现是光衍射的结果

6. 难度：中等

入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A．有可能不发生光电效应
B．从光照射至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
C．逸出的光电子的最大初动能将减小
D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少

7. 难度：中等

在水平地面上有一固定的楔形物块a，其斜面上静止一小物块b．现用力F沿不同方向作用在小物块b上，小物块b仍保持静止，如图所示．则a、b之间的静摩擦力一定增大的是（ ）

A．①③
B．②④
C．②③
D．③④

8. 难度：中等

如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点，另一端B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C，用力F拉绳，开始时∠BAC＞90°，现使∠BAC缓慢变小，直到杆AB接近竖直杆AC．此过程中，轻杆BC端所受的力（ ）
A．逐渐减小
B．逐渐增大
C．大小不变
D．先减小后增大

9. 难度：中等

如图，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是（ ）

A．铜环在下落过程中的机械能守恒
B．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
C．铜环的机械能先减小后增大
D．铜环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量

10. 难度：中等

如图所示，P、Q是两个相干光源，由它们发出的光在图中平面内产生干涉．那么，能表示相干结果相同点的轨迹的图线是（ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

如图所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体自状态A变化到状态B时，下列判断中正确的是（ ）

A．气体体积不一定增大
B．有可能经过体积减小的过程
C．外界必然对气体做正功
D．气体无需从外界吸收热量

12. 难度：中等

在花岗岩、大理石等装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素．下列说法中正确的是（ ）
A．₉₂²³⁸U衰变成₈₂²⁰⁶Pb要经过6次β衰变和6次α衰变
B．三种放射线中α射线的电离本领最强，γ射线的穿透本领最强
C．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的
D．β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线穿透本领比γ射线强

13. 难度：中等

如图（a）所示，重10N的、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力、位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图（b）所示．据图可知金属杆长（ ）

A．0.4m
B．0.8m
C．1.2m
D．1.6m

14. 难度：中等

关于电场，下列说法中正确的是（ ）
A．电子若只受电场力作用，其运动经过的位置电势都增大
B．一个点电荷产生的电场中与该点电荷距离相等的点场强必定相同
C．在电场中某点放入的正电荷比放入的负电荷具有的电势能大
D．某点的场强方向可能与点电荷在该点所受电场力的方向不一致

15. 难度：中等

如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为v．下列说法中正确的是（ ）

A．A和C将同时滑到斜面底端
B．滑到斜面底端时，B的机械能减少最多
C．滑到斜面底端时，B的动能最大
D．C的重力势能减少最多

16. 难度：中等

如图所示，为一种“滚轮--平盘无极变速器”的示意图，它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成．由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动．如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴转速n₁、从动轴转速n₂、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是（ ）

A．n₂=n₁
B．n₂=n₁
C．n₂=n₁
D．n₂=n₁

17. 难度：中等

如图所示，气缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态，现通过电热丝对A气体加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状态，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则（ ）

A．气体A吸热，内能增加
B．气体B吸热，对外做功，内能不变
C．气体A分子的平均动能增大
D．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变

18. 难度：中等

如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab=U_bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）

A．三个等势面中，a的电势最高
B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大

19. 难度：中等

如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为2cm，已知在t=0时刻相距30m的两个质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，如图所示，其中a质点运动沿y轴负向；当t=2s时，b质点第一次回到y=1cm处，则（ ）

A．t=0时刻，a、b两个质点的加速度相同
B．a、b两个质点平衡位置间的距离为半波长的奇数倍
C．此波的周期小于8s
D．此波的波速可能为15m/s

20. 难度：中等

如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l₁，ad边的边长为l₂，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（ ）

A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为2nBl₂ω
C．穿过线圈磁通量随时间的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为

二、填空题

21. 难度：中等

一个弹簧秤放在光滑的水平面上，外壳质量为m，弹簧及挂钩质量不计，施加水平方向的力F₁、F₂，且F₁＞F₂则弹簧秤沿水平方向的加速度为    ，弹簧秤的读数为    ．

22. 难度：中等

 （A类题）某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以2m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上．则此过程该同学动量的变化大小为    kg．m/s，此时小船的速度大小为    m/s．

23. 难度：中等

（B类题）我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来宇航员将登上月球．假如宇航员的质量为m，他在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，引力恒量为G，则宇航员在月球上的“重力”为    ；月球的密度为    ．

24. 难度：中等

在倾角为60°的光滑斜面上，一小球从A点由静止释放经时间t到达B点；另一个小球从A点水平抛出，落点也在B点，重力加速度为g，可知平抛小球在空中运动时间为    ，平抛小球的初速度为    ．

25. 难度：中等

如图所示，一根粗细均匀的玻璃管，中间有一段水银柱将，两端封有空气，水平放置时，空气柱体积之比为V_A：V_B=2：3，温度为27℃，将A端气体加热使温度升高△t，B端气体冷却使温度降低△t，结果使得两端气体体积相等．则B端气体压强    （选填：“不变”、“变小”或“变大”），△t为    ℃．

26. 难度：中等

如图所示，小球m自A点以向AD方向的初速度v开始运动，已知AB=0.9m，AB圆弧的半径R=10m，AD=10m，A、B、C、D在同一水平面内．重力加速度g取10m/s²，欲使小球恰能通过C点，其初速度v应为    ．

三、解答题

27. 难度：中等

现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向右加速滑动时，电流计指针向左偏转．由此可以判断______
（A）线圈A向下移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转
（B）因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
（C）线圈A中插入铁芯或合上开关，都能引起电流计指针向左偏转
（D）滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央．

28. 难度：中等

在研究动能和势能转化规律的实验中，如图所示．下列做法中正确的是______
（A）摆锤释放器在每次释放后都要调整高度
（B）光电门传感器始终放在最低点
（C）每次要用测平器使光电传感器的红外发射孔对应于所要求高度的水平线
（D）摆锤线长应调整到使金属圆柱体在摆动时能通过光电孔即可．

29. 难度：中等

有一内阻未知（约20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流电压表．某同学想通过一个多用表中的欧姆档，直接去测量上述电压表的内阻，该多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆档的选择开关拨至倍率______挡．先将红、黑表棒短接调零后，选用图中______（选填：“A”或“B”）方式连接．在实验中，某同学读出欧姆表的读数为______Ω，这时电压表的读数为1.6V，由此算出此欧姆表中电池的电动势为______V．

30. 难度：中等

在正常体温下，如果脑部的血流停止，则脑细胞会在几分钟之内缺氧而死．若是将体温降低约20℃，脑细胞的耗氧量也随之降低，如此可容许血流暂停时间延长，以利脑部手术进行．毕竟手术之前，病患的心肺功能开始由心肺机取代，如图（a）所示，心肺机包括三大部分：氧合器作为人工肺，对血液供氧；抽送泵代表心脏，推动血液循环；热交换器则提供热量交换，经由血液循环调节体温，体重约60公斤重的病患，其体温监测记录如图（b）所示．（1）此病患的脑部手术最适宜的时段在______
（A）10时至12时
（B）13时30分至14时
（C）14时至15时
（D）15时至16时．
（2）如图（c）所示，工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端，利用与固定磁铁之间的相对运动，带动抽送泵中的活塞，抽送血液．图中左活门只能向外自由开启，反向则封闭管路．下列有关此设计构想的叙述正确的是______
（A）血液由左活门吸入，右活门推出
（B）当甲电极为正，乙电极为负时，活塞向上运动
（C）当甲电极为正，乙电极为负时，抽送泵将血液吸入
（D）当甲电极为负，乙电极为正时，抽送泵内压强降低
（3）人类大动脉的截面积约是5.0×10^-4m²，若心脏推送血液的平均压强约为1.2×10⁴Pa，平均流速约0.20m/s．则心脏推动血液流动的平均功率约为______W．
（4）心肺机一次抽送所作的功称为每搏功或搏功，它可以用推出血液所增加的压强能和动能来表示，前者等于搏出量乘以射血压强，即每搏功（J）=搏出量（m³）×射血压强（Pa）+动能（J）．假设由心肺机提供的动力使之逐渐回复到常态，压力与血液流速的关系如图（d）所示，当血液流速为16cm/s，搏动频率为72次/分时，心肺机每搏功约为______J．（血液的密度约与水相当）

31. 难度：中等

擦黑板也许同学们都经历过，手拿黑板擦在竖直的黑板面上，或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦，将黑板上的粉笔字等擦干净．已知黑板的规格是：4.5×1.5m²，黑板的下边沿离地的高度为0.8m，若小黑板擦（可视为质点）的质量为0.1kg，现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，当手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面成45°角时，F=20N，他所能擦到的最大高度为2.05m，g取10m/s²．求：
（1）此小黑板擦与黑板之间的滑动摩擦系数；
（2）如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落，则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小；
（3）擦黑板时有这样的现象：粉笔字的位置越高或越远的地方，已经用力较大却还是不容易擦干净，请用物理知识简要解释．

32. 难度：中等

一竖直放置的、长为L的圆筒下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时筒内气体温度为T₁．现将一可沿筒壁自由滑动的活塞从上端放进圆筒，活塞下滑过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后圆筒内活塞上下两部分气柱长度比为l：3．若将圆筒下部气体温度降至T₂，在保持温度不变的条件下将筒倒置，平衡后活塞下端与圆筒下端刚好平齐．已知T₁=T₂，大气压强为p，重力加速度为g．求活塞的厚度d和活塞的密度ρ．

33. 难度：中等

如图所示，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器．3个电阻采用如图（a）方式接在电源上，已知R₁=4Ω、R₂=10Ω．现利用电压传感器（相当于电压表）和电流传感器（相当于电流表）研究R₃上的电压与电流变化关系，任意滑动R₃上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图象为如图（b）所示的一条直线（实线部分）．试求：
（1）电源的电动势和内电阻
（2）R₃的最大阻值
（3）R₃消耗的最大功率．

34. 难度：中等

如图（a）所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一平面内，与水平面的夹角θ为37°，两导轨间距L=0.3m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=1.0Ω．导轨上有一质量m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．利用沿斜面方向外力F拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入计算机，获得电压U随时间t变化的关系如图（b）所示．g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；
（2）求第4s末外力F的瞬时功率；
（3）如果外力从静止开始拉动杆4s所做的功为4.2J，求回路中电阻R上产生的焦耳热．