2010年上海市长宁区高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在国际单位制（SI）中，下列物理量单位属于基本单位的是（ ）
A．牛顿
B．焦耳
C．安培
D．库仑

2. 难度：中等

卢瑟福进行α粒子散射实验时，观察到少数α粒子发生大角度偏转，由此推断出的结论是（ ）
A．原子中存在带负电的电子
B．原子中正电荷均匀分布在整个原子中
C．原子的质量均匀分布在整个原子中
D．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子中央一个很小的体积内

3. 难度：中等

关于电场线和磁感线，下列说法中正确的是（ ）
A．电场线是电场中存在的直线
B．磁感线是磁场中存在的曲线
C．电场线不封闭，磁感线一定封闭
D．电场线和磁感线都可能是封闭曲线

4. 难度：中等

人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下列关于光的本性的陈述中不符合科学规律或历史事实的是（ ）
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是不同的
B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C．爱因斯坦预言了光是一种电磁波
D．光既具有粒子性又具有波动性

5. 难度：中等

在光滑的水平面上一根细绳拉着一个小球在作匀速圆周运动，运动中不会发生变化的物理量是（ ）
A．小球的速度
B．小球的动能
C．小球的加速度
D．细绳对小球的拉力

6. 难度：中等

一列简谐横波沿介质传播，当波源质点突然停止振动时，介质中其它质点的振动及能量传递的情况是（ ）
A．所有质点都立即停止振动
B．已经振动的质点将继续振动，未振动的质点则不会振动
C．能量将会继续向远处传递
D．能量传递随即停止

7. 难度：中等

如图所示A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号，Z表示该门电路输出端的信号，则根据它们的波形可以判断该门电路是（ ）

A．“与”门
B．“或”门
C．“非”门
D．“或非”门

8. 难度：中等

下列两图中，P表示压强，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，甲图反映的是一定质量气体的状态变化规律，a、b分别是图线与两坐标的交点，现将纵坐标向左平移至b，得到图乙．则下列说法错误的是（ ）

A．甲图中a表示气体在零摄氏度时的压强
B．甲图中b表示气体的实际温度可以达到-273℃
C．单从甲图不能判断气体是否作等容变化
D．气体压强P随温度t发生变化，且体积保持不变

9. 难度：中等

原子核内有中子和质子，在β衰变时，每发射一个β粒子，就有（ ）
A．一个质子转化为电子
B．一个质子转化为中子
C．一个中子转化为质子
D．一个质子和一个中子消失

10. 难度：中等

关于摩擦力，以下说法中正确的是（ ）
A．摩擦力总是阻碍物体的运动
B．滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反
C．静摩擦力的大小与正压力有关
D．静摩擦力的大小与接触物表面有关

11. 难度：中等

利用发波水槽观察波的衍射现象时，看到如图所示的图样．为使衍射现象更明显，可采用的办法有（ ）
A．适当缩小挡板间距
B．适当增大挡板间距
C．适当增大波源频率
D．适当减小水波的振幅

12. 难度：中等

如图所示，绝热气缸封住一定质量的理想气体，竖直倒放于水平地面，活塞质量不可忽略，不计摩擦．现把气缸稍微倾斜一点重新达到平衡，则（ ）

A．气体的密度变小
B．气体的密度不变
C．气体的压强增大
D．气体的压强减小

13. 难度：中等

一物体静止在光滑水平面上，同时受到两个方向相反的水平拉力F₁、F₂的作用，F_l、F₂随位移变化，如图所示．则物体的动能将（ ）

A．一直变大，至20m时达最大
B．一直变小，至20m时达最小
C．先变大至10m时最大，再变小
D．先变小至10m时最小，再变大

14. 难度：中等

研究发现，月球的平均密度和地球的平均密度差不多相等，航天飞机分别贴近月球表面和地球表面飞行，下列哪些物理量的大小差不多相等的是（ ）
A．线速度
B．角速度
C．向心加速度
D．万有引力

15. 难度：中等

穿过某闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图中的①～④所示，下列说法正确的是（ ）

A．图①有感应电动势，且大小恒定不变
B．图②产生的感应电动势一直在变大
C．图③在0～t₁时间内的感应电动势是t₁～t₂时间内感应电动势的2倍
D．图④产生的感应电动势先变大再变小

16. 难度：中等

如图所示，条形磁铁静止在水平桌面上，闭合铝环从条形磁铁的正上方附近由静止竖直下落至桌面．则在下落过程中（ ）

A．铝环中产生方向不变的感应电流
B．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
C．铝环所受安培力的方向先向上后向下
D．铝环的加速度小于或等于g

17. 难度：中等

如图所示，┏型均匀杆总长为3L，在竖直平面内可绕水平轴O转动，若在杆的右端A点加一方向竖直向下的力F，使杆顺时针缓慢转动．在AB杆由水平转过90°的过程中，以下说法正确的是（ ）

A．力F不变
B．力F变大
C．力F的力矩变小
D．力F的力矩先变大后变小

18. 难度：中等

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，如图所示．当 t=0.1s 时质点S 第一次到达最高点，当 t=0.4s 时质点d开始起振，则（ ）

A．当 t=0.4s 时，质点c的加速度最大
B．当 t=0.4s 时，质点a的速度最大
C．当 t=0.4s 时，质点b′的速度最大
D．该波1s内传播10m

19. 难度：中等

如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差h₁，水银柱cd的长度为h₂=h₁，a面与c面恰处于同一高度．现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则（ ）

A．水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度
B．水银面a、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度
C．气体A的压强一定大于外界大气压强
D．气体A的压强变化量比气体B的压强变化量小

20. 难度：中等

如图所示电路中，电源的内电阻为r，R₂、R₃、R₄均为定值电阻，电表均为理想电表，滑动变阻器R₁的滑片P处于左端点a．闭合电键S，两表读数分别为I₁与U₁，当滑片P滑动至右端点b，两表读数分别为I₂与U₂，则下列关系式（ ）

A．U₂＜U₁
B．I₂＞I₁
C．
D．

二、填空题

21. 难度：中等

一电梯启动时匀加速上升，加速度为1.2m/s²，制动后匀减速上升，加速度为-1m/s²，电梯上升的最大速度为6m/s，则电梯启动后加速的时间不超过    s；电梯到达51m顶层的最短时间为     s．

22. 难度：中等

用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同  悬挂一个重为G的小球，这时绳b的拉力设为F₁．现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角指向2位置，这时的拉力设为F₂；当再转过θ角，绳b的拉力指向3位置，拉力设为F₃，三种情况b绳拉力大小的比较是    （用“＞”“＜”“=”表示）；当b轻绳指向2位置时，a轻绳受的力为    ．

23. 难度：中等

在如图1所示的x轴上有一个点电荷Q（图中未画出所在位置），O为x轴坐标原点，A、B两点的坐标分别为0.1m和0.4m．放在A、B两点的检验电荷q₁、q₂受到的电场力跟它们所带电量的关系如图2所示．则A、B两点的电场强度大小之比为    ；点电荷Q的位置坐标为x=    m．

24. 难度：中等

如图所示的装置可以测量小车在水平路面上做匀变速直线运动的加速度．该装置是在车箱前、后壁各安装一个压力传感器a和b，中间用两根相同的轻质弹簧压着一个质量为2.0kg的滑块，滑块可无摩擦滑动．小车静止时，传感器a、b的读数均为10N．若当传感器b的读数为8N时，小车运动加速度的方向是    （填“向左”或“向右”），加速度大小为    m/s²．

25. 难度：中等

如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界，磁场磁感应强度为B．从t=0时刻开始，线框在一水平向右的拉力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t时刻穿出磁场．图乙为拉力F随时间变化的图象，图象中的F、t均为已知量．则t=t时刻线框中电流I=    ；t=t时刻线框的发热功率P_热=    ．

三、解答题

26. 难度：中等

英国物理学家托马斯•杨第一次在实验室用图1所示的实验装置观察到光的干涉现象．图中M为光源，N是有一个小孔的屏，O是有两个非常靠近大小相同的小孔屏，两小孔与N上小孔的距离相同；P为像屏．

（1）该实验设置O屏的目的是______；
（2）呈现在P屏上的光的干涉图样应该是图2中的______（填“甲”或“乙”）

27. 难度：中等

图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图，图甲所示是电流通过灵敏检流计时指针的偏转情况，图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏检流计指针的偏转情况．
（1）（单选）图甲电路中串联定值电阻R主要是为了______
A．减小电路两端的电压，保护电源
B．增大电路两端的电压，保护电源
C．减小电路中的电流，保护灵敏检流计
D．减小电路中的电流，便于观察灵敏检流计的读数
（2）实验操作如图乙所示，当磁铁向上抽出时，检流计中指针是______偏（填“左”或“右”）；继续操作如图丙所示，判断此时条形磁铁的运动是______线圈（填“插入”或“抽出”）．
（3）通过完整实验，最后归纳总结出关于感应电流方向的结论是：______．

28. 难度：中等

某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t₁，通过B的挡光时间为t₂．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．
（1）（单选）选出下列必要的实验测量步骤：______
A．用天平测出运动小物体的质量m
B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C．测出小物体释放时离桌面的高度H
D．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
（2）若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足______关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．
（3）该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是（请写出一种）：______．

29. 难度：中等

运用玻意耳定律可以测量小晶体的密度，实验步骤如下：
Ⅰ．取适量小晶体，用天平测出其质量，然后将小晶体装入注射器内；
Ⅱ．缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度V₁，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P₁；
Ⅲ．重复步骤Ⅱ，记录活塞在另一位置的容积刻度V₂和读取相应的气体的压强P₂；
Ⅳ．处理记录的数据，算出小晶体的密度．

测量 次数 物理量	1	2	3	4
P/10^5Pa	0.77	1.00	1.33	1.82
V/10^-5m^3	1.20	1.00	0.85	0.65

（1）为了减小实验误差，现采用作直线图线的方法来处理表格中的实验数据．按此要求，右边方格图的纵坐标应标明的物理量是______，横坐标则应标明______，根据表格数据在方格图2中画出相应图线；
（2）如果图线的斜率用k表示，则注射器内小晶体的体积v与容积刻度V、气体的压强P 的关系表达式为：v=______；
（3）实验测得这些小晶体的质量为6.48×10^-3kg，则小晶体的密度大小为______kg/m³．

30. 难度：中等

如图所示，一质量为m的滑块以大小为v的速度经过水平直轨道上的a点滑行距离为s后开始沿竖直平面的半圆形轨道运动，滑块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ，水平直轨道与半圆形轨道相切连接，半圆形轨道半径为R，滑块到达半圆形轨道最高点b时恰好不受压力．试求：
（1）滑块刚进入和刚离开半圆形轨道时的速度；
（2）滑块落回到水平直轨道时离a点的距离．

31. 难度：中等

今年2月22日，上海东海大桥风力发电示范工程第32、33标号的风机在拖轮拖带下由海事局巡逻艇护航，历时6h近60km的海上“行走”，安全抵达海上风电场施工吊装现场，如图所示．风电是利用风能使风机的叶片转动，带动发电装置发电的．风电场共有34台发电风机，总装机容量（总发电功率）为10.2×10⁴kw．试解答以下问题：
（1）假设风机被拖轮匀速拖动，拖轮的输出功率为4×10⁴w，则 风机组被拖运时受到的阻力约多大？
（2）如果风能转换为电能的效率为0.5，按年发电估算风能利用的时间为2000h，则每台风机每年利用的自然界风能为多少？
（3）风力发电有效推进低碳排放，按年发电耗煤估算，每台风机每年可节约标准煤1.8×10³吨，问发电煤耗（煤质量/千瓦时）为多大？

四、填空题

32. 难度：中等

如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L．槽内有两个质量均为m的小球A和B，A球带电量为+q，B球带电量为-3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统．最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，现在两板之间加上与槽平行场强为E的向右的匀强电场后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），带电系统开始运动．试求：
（1）从开始运动到B球刚进入电场时，带电系统电势能的增量△ε；
（2）以右板电势为零，带电系统从运动到速度第一次为零时A球所在位置的电势U_A为多大；
（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间．

五、解答题

33. 难度：中等

如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个2Ω的电阻R，将一根质量m为0.4kg的金属棒c d垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r大小为0.5Ω，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．当棒的速度达到1m/s时，拉力的功率为0.4w，此刻t=0开始计时并保持拉力的功率恒定，经一段时间金属棒达到稳定速度，在该段时间内电流通过电阻R做的功为1.2J．试求：
（1）金属棒的稳定速度；
（2）金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间；
（3）在乙图中画出金属棒所受拉力F随时间t变化的大致图象；
（4）从开始计时直至达到稳定速度过程中，金属棒的最大加速度为多大？并证明流过金属棒的最大电量不会超过2.0C．