2009年上海市卢湾区高考物理二模试卷（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

图是一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，其形状如图所示．由图可分析出蜻蜓当时是向    （填“左”或“右”）飞行的，且飞行速度比水波传播的速度    （填“大”或“小”）．

2. 难度：中等

一质量为M的探空气球在匀速下降，所受浮力F始终保持不变，在运动过程中气球所受的阻力大小仅与其速率有关，重力加速度为g．为使该气球以同样的速率匀速上升，应从气球篮中抛出物体的质量为    ；抛出物体后，在气球继续向下运动的过程中加速度大小的变化情况是    ．

3. 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    ．

4. 难度：中等

如图所示，一根质量为m的均匀杆OA悬于O点并可绕O点自由转动，开始时杆竖直．现用一水平恒力作用在杆的下端，使杆偏离竖直方向．若水平恒力F=mg，则A端的速度最大时杆偏离竖直方向的角度为θ=    ；若水平恒力大小改为F′，杆偏离竖直方向的最大角度为53°，则F′：mg=    ．（sin53°=0.8）

5. 难度：中等

如图所示，平行的光滑金属导轨EF和GH相距L，处于同一竖直平面内，EG间接有阻值为R的电阻，轻质金属杆ab长为2L，紧贴导轨竖直放置．在离b端L/2处固定套有一质量为m的小球．整个装置处于与导轨平面垂直、磁感应强度为 B的匀强磁场中，当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右倒下至水平位置时，球的速度为v．若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，在此过程中通过电阻R的电量为    ，金属杆离开导轨EF前的一瞬间，通过R的电流强度为    ．

二、选择题

6. 难度：中等

铀裂变的产物之一氪90（）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（），这些衰变是（ ）
A．1次α衰变，6次β衰变
B．2次α衰变，2次β衰变
C．2次α衰变
D．4次β衰变

7. 难度：中等

小球做自由落体运动，与地面发生碰撞，反弹后速度大小与落地速度大小相等．若从释放小球时开始计时，且不计小球与地面发生碰撞的时间，则小球运动的速度图线可能是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图（a）所示，A、B为用两个绝缘细线悬挂起来的带电绝缘小球，质量m_A＜m_B．当在A球左边如图位置放一个带电球C时，两悬线都保持竖直方向（两悬线长度相同，三个球位于同一水平线上）．若把C球移走，A、B两球没有发生接触，则（b）图中（图中α＞β）能正确表示A、B两球位置的图是（ ）

A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

如图所示，上端封闭的连通器A、B、C 三管中水银面相平，三管横截面积关系为S_A＞S_B＞S_C，管内水银面上方的空气柱长度为h_A＞h_B＞h_C，若从下方通过阀门K流出少量水银（保持三管中仍有水银），则三管中水银面的位置关系为（ ）

A．A管内最高
B．C管内最高
C．一样高
D．无法确定

10. 难度：中等

如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角分别为37°和53°．P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O．将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l₁、l₂表示，受到的拉力分别用F₁和F₂表示，则（ ）

A．F₁：F₂=l₂：l₁
B．F₁：F₂=1：1
C．F₁：F₂=sin37°：sin53°
D．F₁：F₂=cos37°：cos53°

11. 难度：中等

在空气中摆动的摆球，摆动的幅度越来越小，直到停止摆动．下列关于此过程的描述正确的是（ ）
A．这个过程机械能不守恒
B．组成摆球的分子平均动能和分子势能相互转化，总内能越来越少
C．机械能逐渐向内能转化，内能却不能自发地向机械能转化
D．可以使摆球恢复摆动，因此这是个自发可逆的过程

12. 难度：中等

如图所示，A、B和O位于同一条直线上，振源O产生的横波沿该直线向左右两侧传播，波速均为v．当振源起振后经过时间△t₁，A点起振，又经过时间△t₂，B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反，则下列说法中正确的是（ ）

A．A、B两点的起振方向相反
B．A、B两点到振源O的距离之差一定为半波长的奇数倍
C．这列横波的波长为（n=0，1，2，…）
D．振源周期的最大值为2△t₂

13. 难度：中等

自动充电式电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池相连，电动车运动时，开启充电装置，发电机可以向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．为测试电动车的工作特性，某人做了如下实验：关闭电动车的动力装置，使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，不计空气阻力．从图象可以确定（ ）

A．第一次电动车受到阻力的大小是50N
B．第二次向蓄电池充入的总电能是300J
C．充电时蓄电池充入电能的多少与电动车运动距离的大小成正比
D．第一次运动中电动车做匀减速运动，第二次电动车做加速度逐渐减小的减速运动

14. 难度：中等

空间内有两个沿竖直方向的有界匀强磁场I、II，磁感应强度大小均为B，宽度均为L，边界线平行，磁场I竖直向下，磁场II竖直向上，如图所示为俯视图．一边长为L、质量为m的正方形导线框abcd放在光滑绝缘的水平面上，在水平恒力F作用下沿水平面通过两个磁场区域．线框的bc边始终平行于磁场区的边界，力F垂直于bc边，当bc边进入磁场I时，线框恰以速度v做匀速运动，此时线框中的电流为i；当ad边将要离开磁场II时线框中的电流稍小于i，则（ ）

A．bc边在磁场II中运动时线框中的电流方向为adcba
B．bc边恰进入磁场II时线框的加速度大小为
C．bc边恰离开磁场II时线框的速度大小可能为
D．bc边在磁场II中运动的过程中线框中电流的最小值一定小于i

15. 难度：中等

如图所示为“观察光的干涉现象”实验的装置．关于该实验的现象，下列描述正确的是 （ ）

A．用某单色光实验，光屏上中央条纹最亮、最宽，两侧条纹对称地逐渐变暗、变窄
B．用某单色光实验，保持双缝间距不变，光屏到双缝距离越大，屏上条纹的间距就越大
C．用某单色光实验，保持光屏到缝的距离不变，双缝间距越小，屏上条纹的间距就越小
D．保持双缝间距和光屏到双缝的距离不变的情况下，用紫光实验得到的条纹间距小于红光实验得到的条纹间距．

三、填空题

16. 难度：中等

小球A由斜槽滚下，从桌边水平抛出，当它恰好离开桌边缘时小球B从同样高度处自由下落，频闪照相仪拍到了B球下落过程的四个位置和A球的第3、4个位置，如图所示，背景的方格纸每小格的边长为2.5cm．
（1）请在图中标出A球的第2个位置；
（2）频闪照相仪的闪光频率为    ；
（3）A球离开桌边时的速度大小为    ．

四、解答题

17. 难度：中等

某小组同学利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系．他们在试管中封闭了一定质量的气体，将压强传感器和温度传感器的压敏元件和热敏元件伸入到试管内部，通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度．
（1）实验中，他们把试管浸在烧杯的冷水中，通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度，每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值，最后得到一组气体的压强和温度的数值．上述操作中错误的是______；
（2）采取了正确的操作后，他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的p-t图象分别如图（b）中的①、②、③所示，其中p₁为已知量，则图线①的函数表达式为______；
（3）图（c）中可能符合上述气体变化过程的图线是______．

五、填空题

18. 难度：中等

如图（a）所示的装置可以验证变力做功情况下的动能定理：在一辆小车上安装两挡光片a、b和位移传感器的发射端，光电门传感器、位移传感器的接收端、力传感器安装在水平放置的固定光滑轨道上，将两块磁铁分别安装于力传感器的受力端和小车上对应的位置，且同性磁极相对．
让小车向力传感器方向运动，当挡光片a经过光电门传感器时，计算机记录下此时小车的速度v，同时触发力传感器以及位移传感器工作，当挡光片b经过光电门时，计算机再次记录下此时小车的速度v_t，同时力传感器和位移传感器停止工作，便可得到这一过程的小车所受的磁力和位移的F-s图象，如图（b）所示．
（1）若小车的质量为m，请写出计算小车动能的增量△E_k的表达式：    ．（用已知量和测量量表示）
（2）小车在这一过程做加速度    、速度    的运动．（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（3）计算机通过F-s图线可以算出磁力在这一过程中所做的功．请根据学过的知识写出根据F-s图线估算磁力在这一过程所做功大小的方法：    ．

19. 难度：中等

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图（a）所示的I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线．
（1）根据图线的坐标数值，请在图（b）中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．
（2）根据图（a），可判断出图（c）中正确的关系图是（图中P为小灯泡功率）   
（3）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电压恒为8V的电源上，如图（d）所示，则电流表的示数为    A，每个小灯泡的功率为    W．

六、解答题

20. 难度：中等

一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为V，温度为27℃．在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V，温度升高到57℃．设大气压强p=l.0×10⁵pa，活塞与气缸壁摩擦不计．
（1）求此时气体的压强；
（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V_O，求此时气体的压强．

21. 难度：中等

如图所示，一弹丸从离地高度H=1.95m的A点以v=8.0m/s的初速度水平射出，恰以平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处的一木块中，并立即与木块具有相同的速度（此速度大小为弹丸进入木块前一瞬间速度的）共同运动，在斜面下端有一垂直于斜面的挡板，木块与它相碰没有机械能损失，碰后恰能返回C点．已知斜面顶端C处离地高h=0.15m，求：
（1）A点和C点间的水平距离；
（2）木块与斜面间的动摩擦因数μ；
（3）木块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t．

22. 难度：中等

如图所示电路，已知R₃=4Ω，闭合电键，安培表读数为0.75A，伏特表读数为2V，经过一段时间，一个电阻断路，使安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2V，问：
（1）哪个电阻断路（不必说明理由）？R₁的阻值是多少？
（2）电阻断路前后，电路消耗的总功率之比P：P′=？
（3）能否求出电源电动势E？如能，求出结果；如果不能，说明理由．能否求出电源内阻r？如能，求出结果；如果不能，说明理由．

23. 难度：中等

牛顿在1684年提出这样一些理论：当被水平抛出物体的速度达到一定数值v₁时，它会沿着一个圆形轨道围绕地球飞行而不落地，这个速度称为环绕速度；当抛射的速度增大到另一个临界值v₂时，物体的运动轨道将成为抛物线，它将飞离地球的引力范围，这里的v₂我们称其为逃离速度，对地球来讲逃离速度为11.2km/s．
法国数学家兼天文学家拉普拉斯于1796年曾预言：“一个密度如地球而直径约为太阳250倍的发光恒星，由于其引力作用，将不允许任何物体（包括光）离开它．由于这个原因，宇宙中有些天体将不会被我们看见．”这种奇怪的天体也就是爱因斯坦在广义相对论中预言的“黑洞（black hole）”．
已知对任何密度均匀的球形天体，v₂恒为v₁的倍，万有引力恒量为G，地球的半径约为6400km，太阳半径为地球半径的109倍，光速c=3.0×10⁸m/s．请根据牛顿理论求：
（1）求质量为M、半径为R的星体逃离速度v₂的大小；
（2）如果有一黑洞，其质量为地球的10倍，则其半径应为多少？
（3）若宇宙中一颗发光恒星，直径为太阳的248倍，密度和地球相同，试通过计算分析，该恒星能否被我们看见．

24. 难度：中等

如图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下区域I区域Ⅱ有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度B_t的大小随时间t变化的规律如图（b）所示．t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．
已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t=t_x时刻（t_x未知）ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g．求：
（1）通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向；
（2）当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；
（3）ab棒开始下滑的位置离EF的距离；
（4）ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量．