2006年上海市青浦区高考物理模拟试卷（4月份）（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

如图所示是“    ”的标识，它象征着物理学家    在时间相对性上有着渊博的见解和洞察力．

2. 难度：中等

B：如图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向．电场中有一个带正电荷的微粒，电量为10^-5C，若该带电微粒仅受电场力的作用，从M点运动到N点时，动能减少了10^-3 J，则该电荷运动轨迹应为虚线    ．（选“a”或“b”）；若M点的电势为-100V，则N点电势为     V．

3. 难度：中等

两端开口、粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，两段水银柱中间封有一定质量的理想气体，其液面高度差如图所示，则如果向右管倒入少量水银后，图中的h₂将    （填“增大”“不变”或“减小”），如果向左管倒入少量水银后，图中的h₂将    （填“增大”“不变”或“减小”）．

二、解答题

4. 难度：中等

如图所示是逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为______门电路，在真值表中X处的逻辑值为______．
 

输入		输出
A	B	Z
	1	l
1		X
1	1	l

三、填空题

5. 难度：中等

一加热器接在u=200sin314tV的交流电源上时能产生一定的热功率．则该交流电的周期为    s．现将该加热器接在某直流电源上产生的热功率变为原来的2倍，则该直流电源的电压为    V．

6. 难度：中等

将下列实验事实与产生原因对应起来．
事实：A、水与酒精混合后体积变小，B、糖在热水中溶解得较快，
原因：a、分子间存在着引力，b、分子运动的剧烈程度与温度有关，c、分子间存在着空隙．
它们的对应关系分别是①    ；②    （在横线上填上实验事实与产生原因前的符号）．

7. 难度：中等

风能是一种环保型能源．目前我国风力发电总装机容量已达2640MW．据勘测我国的风力资源至少有2.53×10⁵MW．所以风力发电是很有前途的一种能源．风力发电是将风的动能转化为电能．设空气的密度为ρ，水平风速为v，风力发电机每个叶片长为L，设通过叶片旋转所围成的圆面内的所有风能转化为电能的效率为η，那么该风力发电机发出的电功率P的数学表达式为    ；若某地平均风速为v=9m/s，所用风力发电机的叶片长L=3m，空气密度ρ=1.3kg/m³，效率为η=25%，每天平均发电20小时，获得的电能为    J．

8. 难度：中等

如图所示，螺旋形管道内径均匀，内壁光滑，螺距均为d=1m，共有5圈整，螺旋横截面的半径R=2m，管道内径远小于螺距，可忽略不计．一小球自管道A端从静止开始下滑，当它到达管道B端时的速度v=    m/s，从A到B的时间t大约为    s．

四、选择题

9. 难度：中等

在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（ ）
A．都是光的衍射现象
B．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象
C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象
D．都是光的波动性的表现

10. 难度：中等

地面上的空气成分主要以氧，氮分子为主，随着高度的增加，由于地球引力的作用，重的气体逐渐稀薄，轻的气体逐渐相对增多．在太阳紫外光线的照射下，分子态的气体被电离为原子态，在“神州六号飞船”343公里的运行轨道上，主要是原子态的氧，氮和氦气．虽然高层大气的密度很小，但其对飞船的阻力仍会严重影响飞船的运行轨道．针对这段材料有下列叙述正确的是（ ）
A．由于大气阻力，飞船运行轨道要上升，运行速度要变小
B．如果是真空，飞船可以一直保持在343公里的轨道上运行
C．由于大气阻力，飞船运行轨道要下降，运行周期要变小
D．由于飞船轨道比较低，飞船内的物体对支持面的压力与在地球上对地面的压力差不多

11. 难度：中等

“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（Pu），这种钚239可由铀239（U）经过n次β衰变而产生，则n为（ ）
A．2
B．239
C．145
D．92

12. 难度：中等

如图所示，一正电荷在电场中受电场力作用沿一圆弧ab运动，已知电荷的电量为q，质量为m（重力不计），ab弧长为s，电荷在a、b两点时的速度大小均为v，且它们方向间的夹角为θ，则（ ）

A．该电场的场强方向指向弧ab的圆心
B．a、b两点的场强大小等于mv²θ/sq
C．a、b两点的电势相等
D．电荷在a点受到的电场力与在b点所受的电场力相同

13. 难度：中等

有四个电源，电动势均为8V，内阻分别为2Ω、3Ω、5Ω、8Ω，这四个电源现分别对一个R=5Ω的定值电阻供电，则应选择内阻为多大的电源才能在R上获得最大的功率（ ）
A．2Ω
B．3Ω
C．5Ω
D．8Ω

14. 难度：中等

条形磁铁放在光滑的水平面上，以条形磁铁的中央位置的正上方某点为圆心，水平固定一铜质圆环，不计空气阻力，以下判断中正确的是（ ）

A．释放圆环，下落过程中环的机械能守恒
B．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大
C．给磁铁水平向右的初速度，磁铁向右运动的过程中做减速运动
D．给磁铁水平向右的初速度，圆环将受到向左的磁场力

15. 难度：中等

将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示，根据此图提供的信息作出以下判断（ ）
A．摆球的摆动周期T=0.6 s
B．t=0.2 s摆球正好经过最低点
C．t=1.1 s摆球正好经过最低点
D．摆球摆动过程中机械能守恒

16. 难度：中等

一九二三年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速，其过程大致如下，选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中．（如图所示） 如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于（ ）

A．：8Lω/π
B．：4Lω/π
C．：16Lω/π
D．：32Lω/π

五、解答题

17. 难度：中等

有人设计了一个小玩艺，如图所示，将一根细而柔软的铜丝绕成螺旋形状，并悬挂起来，弹簧下端焊接一簇更细的铜丝．铜丝的下端与一块圆形铜片相接触（但不固定），铜片及弹簧上端分别与开关、电源相接．试问：合上开关后会看到______现象，原因是______．

18. 难度：中等

某校物理兴趣小组设计一个玻璃管测力计：横截面积

次数	1	2	3	4
m/Kg	0.000	0.100	0.250
L/cm	2.00	2.22		3.36

S=1﹒00cm²的一端封闭、一端开口的玻璃管内，一个很薄的轻质活塞封闭了一定量的空气，活塞连结一个秤钩．将测力计开口向下竖直悬挂，下端秤钩挂上砝码，如图所示．现将不同质量的砝码m挂在秤钩上，稳定后用刻度尺测量出活塞与管顶之间的距离L，在实验过程中，气体的温度保持不变，四次实验部分数据记录在下面的表格上：
（1）通过计算，将数据填入表内两个空白处．
实验时大气压强P=______帕．（用科学记数法表示，保留三位有效数字，即其系数计算到小数点后两位）
在玻璃管测力计上L=4.00cm处应标上所测作用力大小F=______N．空气柱长度L随加在秤钩上作用力F变化而______（填：均匀，不均匀）变化．
（2）通过实验，同学们发现用玻璃管测力计来测力，还存在一些不足之处，其中主要的不足之处①______；②______．

19. 难度：中等

如图（a）所示：电路中R₁是阻值为1kΩ，且阻值不随温度改变的标准电阻，电源电动势ε=9V，其内阻不计．电阻R的U-I关系图线如图（b）中曲线所示，滑动变阻器R₂的最大阻值为5kΩ．电键闭合后：
（1）当滑动变阻器R₂=0时，R的阻值为______ kΩ．
（2）为使R₁与R消耗的电功率相同，滑动变阻器R₂的阻值应该调节到______ kΩ，这时R消耗的电功率是______W．

六、填空题

20. 难度：中等

学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木条（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图1所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C 点为重心，木条长为 L，周期用 T 表示．
甲同学猜想：复摆的周期应该与木条的质量有关．
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2．
丙同学猜想：复摆的摆长应该大于 L/2．理由是：若 OC 段看成细线，线栓在C处，
C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2．
为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索：
（1）把两个相同的长木条完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个长木条摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点．则证明了甲同学的猜想是     的（选填“正确”或“错误”）．
（2）用 T_o 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值（T_o=2π   ），用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值．计算与测量的数据如下表：

板长L（cm）	25	50	80	100	120	150
周期计算值To/（s）	0.70	1.00	1.27	1.41	1.55	1.73
周期测量值T/（s）	0.81	1.16	1.47	1.64	1.80	2.01

由上表可知，复摆的等效摆长     L/2 （选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如图2所示．请在坐标纸上作出 T-T_o图线，并根据图象中反映出的规律求出/=     （结果保留三位有效数字，其中 L_等 是木条长为L时的等效摆长．T=2π）．

七、解答题

21. 难度：中等

如果用F表示滑动摩擦力的大小，用F_N表示正压力的大小，则有F=µF_N，式中µ叫做动摩擦因数．为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验．如图所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，B板水平固定，用测力计拉A，使A匀速向左运动，读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m，则μ=F/mg．
（1）该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，实验误差较大．请对这个实验作一改进来解决这一困难从而减小误差．

22. 难度：中等

A：如图所示，一根粗细均匀一端封闭的玻璃管，注入60mm的水银柱，水平放置时封闭端空气柱与开口端气柱长均为140mm．若将管缓慢转动，然后开口向下竖直插入水银槽中，使得封闭端气柱长133mm．外界大气压强P_o=760mmHg，求水银槽中水银进入玻璃管开口端的长度△h．

23. 难度：中等

B：如图所示，粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内，封闭端水平放置，水平段管长60cm，竖直段管长为20cm，在水平管内有一段长20cm的水银封闭着一段长35cm的空气柱，已知气柱的温度为7℃，大气压强为75cmHg，试求当空气柱的温度升高到111℃时，封闭端空气柱的长度？

24. 难度：中等

两颗靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，靠相互吸引力一起以连线上某一点为圆心分别作圆周运动，从而保持两者之间的距离不变，这样的天体称为“双星’．现测得两星中心距离为R，运动周期为T，求：双星的总质量．
【解析】
设双星的质量分别为M₁、M₂．它们绕其连线上的O点以周期T作匀速圆周运动，由万有引力定律及牛顿第二定律得：联立解得：
上述结果是否正确？若正确，请列式证明：若错误，请求出正确结果．

25. 难度：中等

半径为r=0.4m的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度B=0.2T，磁场方向垂直纸面向里．边长为L=1.2m 的金属正方形框架ABCD在垂直磁场的平面内放置，正方形中心与圆心O重合．金属框架AD与BC边上分别接有L₁、L₂两灯，两灯的电阻均为R=2Ω，一金属棒MN平行AD边搁在框架上，与框架电接触良好，棒与框架的电阻均忽略不计．
（1）若棒以匀速率向右水平滑动，如图所示．当滑过AB与DC边中点E、F时，灯L₁中的电流为0.4A，求棒运动的速率．
（2）撤去金属棒MN，将右半框架EBCF以EF为轴向下翻转 90，若翻转后磁场随时间均匀变化，且灯L₁的功率为1.28×10^-2W，求磁场的变化率△B/△t．

26. 难度：中等

喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为1×10^-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电荷量的多少由计算机按字体笔画的高低位置输入信号加以控制．带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，显示出字体．无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒．偏转板长1.6cm，两板间的距离为0.50cm，偏转板的右端距纸3.2cm．若墨汁微滴的质量为1.6×10^-10kg，以20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×10³V，其打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0mm．
求：
（1）这个墨汁微滴通过带电室所带的电荷量的多少．（不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限于平行板电容器的内部，忽略边缘电场的不均匀性）
（2）为了使纸上的字放大10%，请你定量分析并提出一个可行的解决的方法．

27. 难度：中等

喷气式飞机在高空飞行时发动机向后喷出高速气体，使飞机受到一向前的推力．飞机在某一高度飞行时，竖直方向合力为零，飞机在竖直方向除受重力外还受向上的升力，飞机所受向上的升力是由机翼上下表面的压力差产生的，飞机的机翼后部装有襟翼，调整襟翼的角度，可改变升力的大小．飞机飞行时还受空气阻力，实验证实飞机所受空气阻力与速度平方成正比，即 f=Kv²，K为空气阻力系数，空气阻力系数与飞机的形状、大小、襟翼的角度等因素有关，当飞机载重增大时，所需升力也增大，调整襟翼的角度可增大升力，这时空气阻力系数也将增大．
有一总质量为M的喷气式客机在上海机场升空到某一高度后水平飞向北京，升空到这一高度时客机的速度为V₁，加速度为a₁．经一段时间速度变为V₂，此时的加速度为a₂，再经一段时间速度变为V₃，此时客机所受合力为零．客机加速过程中推力不变，由于客机加速过程时间较短，客机耗油量忽略不计，空气阻力系数恒为K，求：
（1）机翼上下表面的有效面积均为S，加速过程中机翼上下表面的压强差△P为多少？
（2）a₁与a₂的比值为多少？
（3）客机速度达V₃后以这一速度匀速飞往北京，匀速飞行时客机发动机的平均功率为P，经时间t客机飞至北京上空时（高度未变），机翼上下表面的压强差减小为△P′．客机飞至北京上空时空气阻力系数变大、变小、还是不变？简要说明理由．客机从上海匀速飞至北京上空的过程中客机的耗油量为多少？克服阻力所做的功为多少？