2006年上海市黄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

某高速公路边交通警示牌有如图所示标记，其意义是指车辆的    速度不得超过90km/h（填“即时”或“平均”），为使驾驶员有充裕的时间和空间作出反应，《高速公路交通管理办法》规定：正常情况下，安全行车间距为90m．假设车辆刹车加速度相同，安全行车间距是两车不相碰所必须保持的距离的两倍，则留给车辆驾驶员看到前车刹车也相应刹车的反应时间为    s．

2. 难度：中等

单摆是理想化的力学模型之一，当单摆的最大摆角在0到10°区间时，单摆的运动非常接近简谐运动．某一单摆，其振动过程中最大偏角θ=5°，摆球经过平衡位置时，摆球的速度大小为0.2m/s，则此单摆的摆长是    m，运动的周期是    s．（已知sin5°=0.087 cos5°=0.996）

3. 难度：中等

上海某高校研制的体积只相当于芝麻的八分之一、质量仅125mg的电磁型微电动机，经上海科技情报研究所用国际联机检索证实，是目前世界上最轻的电磁型微电动机．它转速可达1.2×10⁴r/min，输出推力为5N，转轴的直径约为0.5mm．它的综合技术性能达到世界一流水平．请你估算出该电动机转轴边缘的线速度    m/s，该电动机的输出功率    W．

4. 难度：中等

上海市出租车的白天计费标准是：起步费10元，可行驶3km；3km～10km，每千米收费2元，10km 以上，每千米收费3元．小李同学的父亲一次出差为了赶时间，从自家门口招一辆出租车，到虹桥机场后付车费57元，中途暂停时间不计费．后来小李同学的父亲想考考他，请你帮助小李同学算算此趟出租车行驶的路程是    km．

二、解答题

5. 难度：中等

如图是一个简单的组合逻辑电路，完成其真值表．

A	B	Z
		______
	1	______
1		______
1	1	______

三、填空题

6. 难度：中等

如图所示的电路中，理想变压器的两端共接有4只规格相同的灯泡，在开关S闭合的情况下，4只灯泡的亮度相同，若将开关S断开，灯泡都不会损坏，则灯泡L₁比S闭合时    ，灯泡L₂比S闭合时    （选填“亮”或“暗”）．

7. 难度：中等

如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着磁场边界，t=O时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，在t时刻穿出磁场；图乙为外力F随时间变化的图象，若线框质量为m、电阻为R，图象中的F、t 也为已知量，则在穿出磁场时的速度V=    ，匀强磁场的磁感强度B=    ．

8. 难度：中等

随着振动状态的传播，振动的能量也随之传播．已知单位体积内波所包含的能量叫做波的能量密度，记为A（J/m³）．波的强度Q定义为：单位时间沿传播方向通过单位面积的波的能量．若波的传播速度为 u，则Q=    ．

四、选择题

9. 难度：中等

以下几个原子核反应中，X代表α粒子的反应式是（ ）
A．₂⁴He+₄⁹Be→₆¹²C+X
B．₉₀²³⁴Th→₉₁²³⁴Pa+X
C．₁²H+₁³H→¹n+X
D．₁₅³⁰P→₁₄³⁰Si+X

10. 难度：中等

某物体的运动情况经仪器监控扫描，输入计算机后得到该运动物体位移方程为x=6t-t²（m）．则该物体在时间t从0-4s内经过的路程为（ ）
A．8m
B．9m
C．10m
D．11m

11. 难度：中等

物理学中所说的增量都是指末状态的量与初状态的量之差，下列说法正确的是（ ）
A．合外力对物体做功等于物体动能的增量．
B．电荷克服电场力做功等于电势能的增量．
C．重力做功等于物体势能的增量．
D．速度的增量大也就表示加速度大．

12. 难度：中等

杂技演员骑独轮车表演时，车胎内的气体压强是6×10⁵Pa，开始时气体温度是27℃，地面承受的压强为P₁．表演一段时间后，由于温度变化，车胎内的气体压强变6.1×10⁵Pa，气体温度为t₂，地面承受的压强为P₂．忽略轮胎体积的变化和车胎与地面接触面积的变化，下列判断哪些正确（ ）
A．t₂=27.45℃
B．t₂=32℃
C．P_l＜P₂
D．P_l=P₂

13. 难度：中等

“神舟”载人飞船完成任务后，接受地面控制中心发出返回指令，飞船脱离原来的轨道缓慢返回大气层的过程中，若此运动过程可近似看做圆周运动．下列说法正确的是（ ）
A．飞船的动能将增大
B．飞船的动能将减小
C．飞船的重力势能将减小
D．飞船的机械能不变

14. 难度：中等

一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U的关系图象如图（a）所示，将它与两个标准电阻R₁、R₂并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，现将它们连接成如图（b）所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R₁、R₂消耗的电功率分别是P_D、P₁、P₂，它们之间的大小关系有（ ）

A．P₁=4P_D
B．P₁＜4P₂
C．P_D=P₂
D．P_D=

15. 难度：中等

如图所示，水平放置面积相同的两金属板A、B．A板用绝缘丝线挂在等臂天平的一端，B板用绝缘支架固定，当天平平衡后，两平行板间的距离为2cm，若在两板间加200V电压后，在天平右端要增加4g砝码天平才能恢复平衡，可得金属板A所带的电荷量为（ ）

A．8×10^-6C
B．8×10^-4C
C．4×10^-6C
D．4×10^-4C

16. 难度：中等

两列平面简谐波以不同速度沿x方向传播，右图是 t=0 时刻这两列波在长a的区域内的波形．设 t=时刻该区域又一次出现相同的波形，则这两列波的速度 v₁与v₂的大小之比可能是（ ）

A．1：3
B．3：1
C．2：3
D．3：2

17. 难度：中等

英国物理学家托马斯•杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象．如图为实验装置简图，M为竖直线光源（长直灯丝钠灯）、N和O均为有狭缝的遮光屏、P为像屏．现有四种不同带有狭缝的遮光屏，实验时的正确选择是

1

1

．

A．N应选3，O应选4
B．N应选1，O应选2
C．N应选1，O应选4
D．N应选3，O应选2

五、解答题

18. 难度：中等

做匀加速运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，可得每条纸带的左角（点）几乎在一条直线上．若将纸带的宽度代表相应的时间，则根据该直线的斜率可以反映的物理量是______，其大小为______（要有国际制单位）

19. 难度：中等

一个标有“18V”字样，功率未知的灯泡，在室温为27℃的环境下，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）假设灯丝电阻与其热力学温度成正比，在正常发光情况下，灯丝的温度为______℃．
（3）若灯泡接在30V的电压上，要使灯泡能正常发光，则需串联一个定值电阻，其阻值为______Ω．

20. 难度：中等

如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．

（1）图b是正确实验后的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s．
（2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，方格边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图c所示，则该小球做平抛运动的初速度为______m/s；B点的竖直分速度为______m/s．

21. 难度：中等

某探究小组设计了如下的探究橡皮筋的弹性势能与拉长量之间关系的实验：将一块长放在桌面上调至水平，橡皮筋一端固定在墙上，另一端被静止的小车拉长d，小车释放后沿长木板运动，带动穿过打点计时器的纸带，如图1所示．打点计时器电源频率为50Hz，小车质量为0.2kg，实验进行了三组，各次小车由静止开始运动的位置不同（即橡皮筋的拉长量d不同），分别打出纸带，选择了三种类型的纸带如图2所示（图中最下面的是直尺）．
（1）根据纸带数据完成以下表格，其中V_max为小车橡皮筋拉动的最大速度：

实验序号	1	2	3
dn（cm）	5	10	20
Vmax（m/s）	______	______	______

（2）橡皮筋的弹性势能E_p与橡皮筋拉长量d之间的函数关系式是E_p=______．
（3）要减少实验误差，该设计可改进的措施是______．

22. 难度：中等

如图所示，粗细不同的两段玻璃管连在一起，粗管上端封闭，细管下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，两段玻璃管的横截面积之比是2：1．粗管长3cm，细管足够长，管内气柱长2cm，管内外水银面高度差为15cm．现将玻璃管沿竖直方向缓慢上移．（大气压强相当于75cmHg）求：
（1）若要使管内水银面恰在粗细两管交接处，此时管内外水银面的高度差；
（2）若要使管内外水银面高度差为45cm，玻璃管应上移的距离．

23. 难度：中等

如图所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，玻璃细管足够长，管内气柱长4cm，管内外水银面高度差为10cm．现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动．（大气压强相当于75cmHg）求：
（1）若要使管内外水银面恰好相平，此时管内气柱的长度；
（2）若要使管内外水银面高度差为15cm，玻璃管又应如何移动多少距离．

24. 难度：中等

如图甲所示，质量为m=50g，长l=10cm的铜棒，用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ=37°，求此棒中恒定电流的大小．同学甲的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）．
当最大偏转角θ=37°时，棒受力平衡，有：
得
同学乙的解法如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做
功，如图丙所示．
F做功为：
重力做功为：W_G=-mgS₂=-mgl（1-cos37°）
由动能定理得：BI（lsin37°）²-mgl（1-cos37°）=0
请你对同学甲和乙的解答以说理的方式作出评价；若你两者都不支持，则给出你认为正确的解答．

25. 难度：中等

如图所示，I、III为两匀强磁场区，I区域的磁场方向垂直纸面向里，III区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B，两区域中间为宽S的无磁场区II，有边长为L（L＞S），电阻R的正方形金属框abcd置于I区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动．试求：
（1）当ab边刚进入中央无磁场区II时，通过ab的电流的大小和方向；
（2）当ab边刚进入磁场区III时，通过ab的电流的大小和方向；
（3）把金属框从I区域完全拉入III区域过程中拉力所做的功．

26. 难度：中等

随着航空技术的发展，飞机的性能越来越好，起飞的跑道要求也是越来越短，有的还可以垂直起降．为了研究在失重情况下的实验，飞行员将飞机开到高空后，让其自由下落，模拟一种无“重力”（完全失重状态）的环境，以供研究人员进行科学实验．每次升降过程可以获得持续30秒之久的“零重力”状态，以便研究人员进行不受重力影响的实验，而研究人员站在飞机的水平底板上所能承受的最大支持力为重力的2.5倍的超重状态．为安全起见，实验时飞机不得低于800米．求飞机的飞行高度至少为多少米？

27. 难度：中等

有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是电流表）．其中，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×10⁶Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示．

压力	O	50	100	150	200	250	300	…
电阻	300	270	240	210	180	150	120	…

设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.5V．请回答：
（1）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处？
（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，此人的质量是多少？
（3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm²，则该秤的最大称量值是多少？