2009年上海市嘉定区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是（容器的热膨胀忽略不计）（ ）
A．密度不变，压强增大
B．密度不变，压强减小
C．压强不变，密度增大
D．压强不变，密度减小

2. 难度：中等

洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中不正确的是（ ）

A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
B．水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故
C．加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
D．靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好

3. 难度：中等

如图所示，波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波．S、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1m的9个质点，t=0时刻均静止于平衡位置．已知波的传播速度大小为1m/s，当t=1s时波源S第一次到达最高点，则在t=4s到t=4.6s这段时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．质点c的加速度正在增大
B．质点a的速度正在减小
C．质点b的运动方向向上
D．质点c′的位移正在减小

4. 难度：中等

如图所示，在α粒子散射实验中，图中虚线表示金箔中某个原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．从a经过b运动到c的过程中（ ）

A．α粒子的动能先增大后减小
B．α粒子的电势能先减小后增大
C．α粒子受到的电场力先增大后减小
D．α粒子运动的加速度先减小后增大

5. 难度：中等

如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且=2，M、N两点高度相同．小球自M点由静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、E_k分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小．下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，则下列说法中正确的是（ ）
A．气泡内的气体对外界做功
B．气泡内的气体内能增加
C．气泡内的气体与外界没有热传递
D．气泡内气体分子的平均动能保持不变

7. 难度：中等

如图所示，甲、乙两位同学做“拔河”游戏．两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端，保持凳子水平，然后各自向两侧拖拉．若凳子下表面各处的粗糙程度相同，两位同学手掌粗糙程度也相同，在乙端的凳面上放有四块砖，下列说法中正确的是（ ）
A．由于甲端比较轻，甲容易将凳子拉向自己
B．由于乙端比较重，凳子和手之间产生较大的摩擦，乙可以将凳子拉向自己
C．谁用的力气大就可以将凳子拉向自己
D．拔河过程中乙的手和凳子之间不会有相对滑动，甲的手可以和凳子间有相对滑动，也可以没有相对滑动

8. 难度：中等

如图所示，由相同材料做成的A、B两物体放在长木板上，随长木板一起以速度v向右做匀速直线运动，它们的质量分别为m_A和m_B，且m_A＞m_B．某时刻木板停止运动，设木板足够长，下列说法中正确的是（ ）
A．若木板光滑，由于A的惯性较大，A、B间的距离将增大
B．若木板粗糙，由于B的惯性较小，A、B间的距离将减小
C．若木板光滑，A、B间距离保持不变
D．若木板粗糙，A、B间距离保持不变

9. 难度：中等

在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy，质量为1kg的物体原来静止在坐标原点O（0，0），从t=0时刻起受到如图所示随时间变化的外力作用，Fy表示沿y轴方向的外力，Fx表示沿x轴方向的外力，下列说法中正确的是（ ）
A．前2s内物体沿x轴做匀加速直线运动
B．后2s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向
C．4s末物体坐标为（4m，4m）
D．4s末物体坐标为（12m，4m）

10. 难度：中等

如图所示电路中，电源内阻不能忽略，R₁阻值等于滑动变阻器总阻值的，当滑动变阻器的滑片P位于变阻器的中点时，电压表的示数为U，电流表的示数为I．那么，滑片P由中点向上移动的全过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．电压表的示数始终小于U
B．电流表的示数始终大于I
C．电压表的示数先增大后减小
D．电流表的示数先减小后增大

11. 难度：中等

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R．整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v₁沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v₂向下匀速运动．重力加速度为g．下列说法中正确的是（ ）
A．ab杆所受拉力F的大小为+μmg
B．cd杆所受摩擦力为零
C．回路中的电流强度为
D．μ与v₁大小的关系为μ=

二、填空题

12. 难度：中等

如图所示是物体在某段运动过程中的 v-t图象，在t₁和t₂ 时刻的瞬时速度分别为v₁和v₂，则在t ₁到 t ₂ 的时间内，物体运动的加速度是    （选填“不变”、“增大”或“减小”）的，它的平均速度v    （v₁+v₂）/2（选填“等于”、“大于”或“小于”）

13. 难度：中等

在如图所示的四张图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接．图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有    ；图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有    ．

14. 难度：中等

如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线框，当一竖直放置的条形磁铁从线框中线AB正上方保持相同高度快速经过时，若线框始终不动，则线框在水平方向上的运动趋势是    ，线框受到水平桌面的支持力F_N大小的变化情况是    ．

15. 难度：中等

一个T型电路如图所示，电阻R₁=10Ω，R₂=120Ω，R₃=40Ω．另有一测试电源，电动势为100V，内阻不计．当cd两端短路时，ab之间的等效电阻为    Ω，当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为    V．

16. 难度：中等

一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：
（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P=    W．
（2）若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为    Ω．

17. 难度：中等

在长为l的绝缘轻杆两端分别固定带电量分别为+q、-q的等量异种点电荷，放入场强为E的匀强电场中，轻杆可绕中点O自由转动，若忽略两点电荷间的相互作用，在轻杆与电场线夹角为θ时，两点电荷受到的电场力对O点的合力矩大小为    ，若设过O点的等势面电势为零，则两电荷具有的电势能之和为    ．

18. 难度：中等

如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，A、B、C是x轴上的三点．已知波长大于3m且小于5m，周期T=0.1s，AB=5m．在t=0时刻，波恰好传播到了B点，此时刻A点在波谷位置．经过0.5s，C点第一次到达波谷，则这列波的波长为    m，AC间的距离为    m．

三、解答题

19. 难度：中等

如图所示，质量为m=5kg的物体，置于一倾角为30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小为40N的力F拉物体，使物体沿斜面M向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=2m/s²，斜面始终保持静止状态．则水平地面对斜面的静摩擦力大小为______

20. 难度：中等

在地球表面，某物体用弹簧秤竖直悬挂且静止时，弹簧秤的示数为160N，把该物体放在航天器中，若航天器以加速度a=g/2（g为地球表面的重力加速度）竖直上升，在某一时刻，将该物体悬挂在同一弹簧秤上，弹簧秤的示数为90N，若不考虑地球自转的影响，已知地球半径为R=6.4×103km，取g=10m/s²．求：
（1）此时物体所受的重力；
（2）此时航天器距地面的高度．

21. 难度：中等

如图所示为一简易火灾报警装置．其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声．27℃时，空气柱长度L₁为20cm，水银上表面与导线下端的距离L₂为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强为75cm水银柱高．
（1）当温度达到多少℃时，报警器会报警？
（2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？
（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？

22. 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ε=8V、r=1Ω的电源上．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）R₁的阻值．
（2）R₂的阻值
（3）R₃的最大阻值

23. 难度：中等

如图所示，P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为L₁，处在磁感应强度大小为B₁、方向竖直向下的匀强磁场中．一根质量为M、电阻为r的导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，导体杆ef与P、Q导轨之间的动摩擦因素为μ．在外力作用下导体杆ef向左做匀速直线运动．质量为m、每边电阻均为r、边长为L₂的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，金属框处在磁感应强度大小为B₂、方向垂直框面向里的匀强磁场中，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力．求：
（1）通过ab边的电流I_ab；
（2）导体杆ef做匀速直线运动的速度v；
（3）外力做功的功率P_外；
（4）t时间内，导体杆ef向左移动时克服摩擦力所做的功．

24. 难度：中等

翼型降落伞有很好的飞行性能．它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响．已知：空气升力F₁与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F₁=C₁v²；空气摩擦力F₂与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F₂=C₂v²．其中C₁、C₂相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系．试求：
（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹．试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；
（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α，试从力平衡的角度证明：tanα=C₂/C₁；
（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°（取tan20°=4/11），匀速飞行的速度v多大？（g取10m/s²，结果保留3位有效数字）
（4）若运动员出机舱时飞机距地面的高度为800m、飞机飞行速度为540km/h，降落过程中该运动员和装备损失的机械能△E多大？