2013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

物理学中用到大量的科学方法，建立下列概念时均用到“等效替代”方法的是（ ）
A．“合力与分力”“质点”“电场强度”
B．“质点”“平均速度”“点电荷”
C．“合力与分力”“平均速度”“总电阻”
D．“点电荷”“总电阻”“电场强度”

2. 难度：中等

航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（ ）
A．不受地球的吸引力
B．受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态
C．受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态
D．对支持它的物体的压力为零

3. 难度：中等

在使两个分子间的距离由很远（r＞10^-9m）变到很难再靠近的过程中，分子间的作用力的大小将（ ）
A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．先增大后减小再增大
D．先减小后增大再减小

4. 难度：中等

如图所示，一个物体在O点以初速度v开始作曲线运动，已知物体只受到恒力F作用，则物体速度大小变化情况是（ ）

A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．不断增大
D．不断减小

5. 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

6. 难度：中等

水平放置的弹簧振子先后以振幅A和2A振动，振子从左边最大位移处运动到右边最大位移处过程中的平均速度分别为v₁和v₂，则（ ）
A．v₁=2v₂
B．2v₁=v₂
C．
D．v₁=v₂

7. 难度：中等

一物体从地面竖直向上抛出，在运动中受到的空气阻力大小不变，下列关于物体运动的速度v随时间t变化的图象中，可能正确正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示为四种悬挂镜框的方案，设墙壁光滑，镜框重心位置在镜框的正中间，指出图中可能实现的方案是（ ）
A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

如图所示，用绳牵引小船，设水的阻力不变，则在小船匀速靠岸的过程中（ ）

A．绳子拉力不断减小
B．绳子拉力大小不变
C．船的浮力减小
D．船的浮力增大

10. 难度：中等

如图，倾斜固定直杆与水平方向成60°角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接．当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止，细线伸直，且与竖直方向成30°角．下列说法中正确的是（ ）

A．圆环不一定加速下滑
B．圆环可能匀速下滑
C．圆环与杆之间一定没有摩擦
D．圆环与杆之间一定存在摩擦

11. 难度：中等

物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属环套置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环仅颤动一下，并不跳起．对比老师的演示实验，下列四个选项中，导致套环未跳动的原因可能是（ ）

A．电源电压过低
B．线圈接在了直流电源上
C．所选线圈的匝数过多
D．所用套环的材料为绝缘材料

12. 难度：中等

如图所示，物块从斜面的底端以确定的初速度开始沿粗糙斜面向上做匀减速运动，恰能滑行到斜面上的B点，如果在滑行过程中（ ）

A．在物块上施加一个竖直向下的恒力，则一定能滑行到B点
B．在物块上施加一个竖直向下的恒力，则一定不能滑行到B点
C．在物块上施加一个水平向右的恒力，则一定能滑行到B点以上
D．在物块上施加一个水平向右的恒力，则一定不能滑行到B点

13. 难度：中等

如图所示，两端封闭、粗细均匀的U形管，两边封有理想气体，U形管处于竖直平面内，且左管置于容器A中，右管置于容器B中，设A中初温为T_A，B中初温为T_B，此时右管水银面比左管水银面高h，若同时将A、B温度升高△T，则（ ）

A．h一定增加
B．左管气体体积一定减小
C．左管气体压强一定增大
D．右管气体压强一定比左管气体压强增加的多

14. 难度：中等

在如图所示的电路中，已知电阻R₁的阻值小于滑动变阻器R的最大阻值．闭合电键S，在滑动变阻器的滑片P由最左端向右滑动的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．电压表V₁的示数先变大后变小，电流表A₁的示数不变
B．电压表V₁的示数先变小后变大，电流表A₁的示数变小
C．电压表V₂的示数先变大后变小，电流表A₂的示数先变大后变小
D．电压表V₂的示数先变小后变大，电流表A₂的示数先变小后变大

15. 难度：中等

边长为a的正方形导线框在光滑水平面上以初速度v进入有界磁场，匀强磁场的宽度L＞a，如图所示，则线框进入该磁场后的感应电流随时间变化的i-t图象不可能是图（b）中的（ ）

A．
B．
C．
D．

16. 难度：中等

如图甲所示为分压器电路图，已知电源电动势为E，内电阻不计，变阻器总电阻为R=50Ω．闭合开关S后，负载电阻R_L两端的电压U随变阻器a端至滑动头间的阻值R_x变化而改变，当负载电阻分别为R_L1=200Ω和R_L2=20Ω时，关于负载电阻两端的电压U随R_x变化的图线大致接近图乙中哪条曲线的下列说法中，正确的是（ ）

A．R_L1大致接近曲线①，R_L2大致接近曲线②
B．R_L1大致接近曲线②，R_L2大致接近曲线①
C．R_L1大致接近曲线③，R_L2大致接近曲线④
D．R_L1大致接近曲线④，R_L2大致接近曲线③

17. 难度：中等

如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线表示t=0时刻的波形，虚线表示t=0.7s时刻的波形．则这列波的（ ）
A．波长为4m
B．周期可能为0.4s
C．频率可能为0.25Hz
D．传播速度可能约为5.7m/s

18. 难度：中等

如图甲所示，两个点电荷Q₁、Q₂固定在x轴上距离为L的两点，其中Q₁带正电位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L．现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为v_a，v_b，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是（ ）
A．Q₂带负电且电荷量小于Q₁
B．b点的场强一定为零
C．a点的电势比b点的电势高
D．粒子在a点的电势能比b点的电势能小

19. 难度：中等

一个高尔夫球静止于平坦的地面上．在i=0时球被击出，飞行中球的速率与时间的关系如图所示．若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息可以求出的量是（ ）

A．高尔夫球在何时落地
B．高尔夫球可上升的最大高度
C．人击球时对高尔夫球做的功
D．高尔夫球落地时离击球点的距离

20. 难度：中等

如图所示，螺线管内有平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时（ ）

A．在t₁时刻，导线框cdef内的感应电流最小
B．在t₂时刻，导线框cdef内的感应电流最小
C．在t₁-t₂时间内，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流
D．在t₁-t₂时间内，金属圆环L有收缩趋势

二、填空题

21. 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    ．

22. 难度：中等

某物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，N_A为阿伏加德罗常数，则每单位体积中这种物质所包含的分子数目是    ．若这种物质的分子是一个挨一个排列的，则它的直径约为    ．

23. 难度：中等

如图所示，位于竖直平面内的固定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）．已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点．则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是    球．重力加速度取为g，d球到达M点的时间为    ．

24. 难度：中等

如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面．电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且AB⊥BC．有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W．则电场中D点的电势    （填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为    ．

25. 难度：中等

如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，∠ABC=37°．∠ACB=90°．从t=0时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过△ABC的一部分，初始时刻磁感应强度B=0，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为     经过    时间后金属丝所受的拉力为零．

26. 难度：中等

如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为    J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为    J．

27. 难度：中等

如图（a）所示为一实验小车自动测速示意图．A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上．C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上．已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm．改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图象．设（b）图对应的车速为v_b，（c）图对应的车速为v_c．
（1）分析两幅图象，可以推知：v_b     v_c（选填“＞”、“＜”、“=”）．
（2）根据图（c）标出的数据，求得车速v_c=     km/h．

28. 难度：中等

如图所示为测量重力加速度的实验装置．装置包括：固定在水平底板上带有刻度的直杆；三个可通过螺丝固定在直杆上的支架A、B、C（这些支架上可以固定相应的器材）；小钢珠一个；小型电磁铁一个（用于吸住或释放小钢珠）；光电门两个（用于测量小钢珠通过两个光电门之间距离所需的时间，一个光电门触发后开始计时，另一个光电门触发后停止计时）．由直杆上的刻度读出C与B两个光电门的间距△h，利用电磁铁将钢珠吸住，并使其由静止释放，记录钢珠通过两个光电门的时间间隔△t，计算出两个光电门之间运动的平均速度为，保持A、B间距离不变，调节C的高度并重复上述步，骤测得多组数据△h_i、△t_i和．
（1）用图象法求重力加速度g时，取△t为横坐标，     为纵坐标  
（2）若图象的斜率为k，则重力加速度g为    ．

三、解答题

29. 难度：中等

如图（a）所示，长为52cm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？

30. 难度：中等

如图所示，一根长为l的轻质直杆，可绕光滑转轴O自由转动，在其中点、上端分别固定质量均为m的小球B、A，小球A用水平绳系住，使杆与水平面成53°角．
（1）当小球A用水平绳系住时，求杆对小球A的作用力的大小时，某同学解答如下：设杆对小球的作用力的大小为F，对小球受力分析，小球受到重力、绳的水平拉力，及沿杆方向的弹力，因小球受共点力作用平衡，由F_合=0，求得杆对球的作用力，由此所得结果是否正确？若正确，请求出结果；若不正确，请说明理由并给出正确的解答．
（2）当释放绳子时，求小球A将要到地面时的速度大小．

31. 难度：中等

有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内，在其圆心处固定一带正电的点电荷，现有一质量为m，也带正电（其电量远小于圆心处的电荷，对圆心处电荷产生的电场影响很小，可忽略）的小球A，圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F．开始小球A处在圆轨道内侧的最低处，如图所示．现给小球A一个足够大的水平初速度，小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动．
（1）小球A运动到何处时其速度最小？为什么？
（2）要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动，小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件？

32. 难度：中等

如图（a）所示，AB段是长S=10m的粗糙水平轨道，BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道．有一个质量m=0.1kg的小滑块，静止在A点，受一水平恒力F作用，从A点开始向B点运动，刚好到达B点时撤去力F．小滑块经过半圆弧轨道B点时，用DIS力传感器测得轨道对小滑块支持力的大小为F_N，若改变水平恒力F的大小，F_N会随之变化，实验得到F_N-F图象如图（b），g取10m/s²．
（1）若小滑块经半圆弧轨道从C点水平抛出，恰好落在A点，则小滑块在C点的速度大小；
（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数为多大？
（3）要使小滑块始终不脱离轨道，求水平恒力F的范围；

33. 难度：中等

如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻，空间有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m，电阻为r的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．棒CD在平行于MN向右的水平拉力作用下由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．求：
（1）导体棒CD在磁场中由静止开始运动过程中拉力F与时间t的关系．
（2）若撤去拉力后，棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v-cs，（C为已知的常数）撤去拉力后棒在磁场中运动距离d时恰好静止，则拉力作用的时间为多少？
（3）若全过程中电阻R上消耗的电能为Q，则拉力做的功为多少？
（4）请在图中定性画出导体棒从静止开始到停止全过程的v-t图象．图中横坐标上的t为撤去拉力时刻，纵坐标上的v为棒CD在t时刻的速度（本小题不要求写出计算过程）