2011年上海市黄浦区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．速度变化得越大，加速度就越大
B．速度变化得越快，加速度就越大
C．只要加速度的大小保持不变，速度的方向也保持不变
D．只要加速度的大小不断变小，速度的大小也不断变小

2. 难度：中等

如图所示，一个质量为m=1.2kg物体，放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动．若用竖直向上的力F=6.0N提物体，物体仍静止，下列说法中正确的是（ ）

A．斜面受到的压力减少6.0N
B．物体受到的合外力减少6.0N
C．物体受到的摩擦力减少6.0N
D．物体对斜面的作用力减少6.0N

3. 难度：中等

关于闭合电路，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大
B．闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大
C．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方
D．闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大

4. 难度：中等

如图所示为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．下列正确的是（ ）

A．甲为“非”门，输出为“1”
B．乙为“或”门，输出为“0”
C．乙为“与”门，输出为“1”
D．丙为“或”门，输出为“1”

5. 难度：中等

对于一定质量的气体，下列说法中正确的是（ ）
A．压强增大时，单位体积内气体分子数增加
B．当温度升高时，气体分子的平均动能增大
C．要使气体分子的平均动能增大，外界必须向气体传热
D．温度升高时，分子间的平均距离一定增大

6. 难度：中等

M和N是绕在同一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图所示．现将开关S从a处断开，然后合向b处．在此过程中，通过电阻R₁的电流方向是（ ）

A．由c流向d
B．先由d流向c，后由c流向d
C．由d流向c
D．先由c流向d，后由d流向c

7. 难度：中等

很多杰出物理学家为物理学的发展做出了巨大的贡献，下列正确的是（ ）
A．伽利略发现了单摆的等时性，并首先提出了单摆的周期公式
B．牛顿发现了万有引力定律，并用实验测出了引力恒量G
C．楞次发现了判断感应电流方向的规律之后，法拉第发现了电磁感应现象
D．库仑发现了真空中点电荷之间相互作用的规律，用实验测出了静电力恒量k

8. 难度：中等

如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（ ）
A．两小球落地时的速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同

9. 难度：中等

如图为一列在均匀介质中沿x轴方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，下列判断正确的是（（ ）
A．质点P此时刻的振动方向一定沿y轴负方向
B．P点振幅比Q点振幅小
C．经过△t=3s，质点Q通过的路程是0.6m
D．经过△t=3s，质点P将向右移动12m

10. 难度：中等

如图所示，轻绳OA的一端系在质量为m 物体上，另一端系在一个套在粗糙水平横杆MN上的圆环上．现用水平力F拉绳上一点，使物体从图中虚线位置缓慢放下到图中实线位置，但圆环仍保持在原来位置不动，则在这一过程中，拉力F、环与横杆的静摩力f和环对杆的压力N，它们的变化情况是（ ）

A．F保持不变，f保持不变，N保持不变
B．F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变
C．F逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大
D．F逐渐增大，f逐渐增大，N逐渐减小

11. 难度：中等

如图所示，质量为M的物体放在光滑水平地面上，在受到与水平方向成α角的恒力F作用下，从静止开始运动，在时间t内，F对物体所做的功为W_F．下列仅单独改变某一物理量（设该物理量改变后物体仍在水平地面上运动），可使恒力所做的功减小为W_F的是（ ）

A．使恒力的大小变为
B．使物体质量变为2M
C．使α从0°变为60°
D．使做功的时间变为

12. 难度：中等

如图所示，同一绝缘水平面内，一个小金属环a和一个大金属环b的圆心在同一点．a中通有顺时针方向的恒定电流I，b环中不通电．在将a环移沿半径向图中a′位置的过程中，关于b环中的感应电流的说法正确的是（ ）

A．b环中无感应电流
B．b环中有顺时针方向的感应电流
C．b环中有逆时针方向的感应电流
D．b环中先有逆时针方向、后有顺时针方向的感应电流

13. 难度：中等

如图所示的虚线为某电场的等势面，今有两个带电粒子（不计重力和它们的相互作用力），以不同的速率、沿不同的方向，从A点飞入电场后，分别沿径迹1和2运动，由轨迹可以断定（ ）

A．两粒子带电量的绝对值一定不同
B．两粒子的电性一定不同
C．两粒子的动能都是先减少后增大
D．两粒子的分别经过B、C两点时的速率一定相等

14. 难度：中等

如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R₁、R₂和R₃的阻值都相同．在电键S处于闭合状态下，若将电键S₁由位置1切换到位置2，则（ ）

A．电压表的示数变大
B．电池内部消耗的功率变大
C．电阻R₂两端的电压变大
D．电池的效率变大

15. 难度：中等

如图所示，一定质量的某种气体由状态a沿直线ab变化至状态b．下列关于该过程中气体温度的判断正确的是（ ）

A．不断升高
B．不断降低
C．先降低后升高
D．先升高后降低

16. 难度：中等

如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B为电阻R的U-I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（ ）

A．16W、32 W
B．8 W、16 W
C．16 W、24 W
D．8 W、12W

17. 难度：中等

如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上．质量为m的金属杆ab，以初速度v从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端．若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则（ ）

A．上滑过程的时间比下滑过程长
B．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
C．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程少
D．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多

18. 难度：中等

高血压已成为危害人类健康的一种常见病，血管变细是其诱因之一．为研究这一问题，我们可做一些简化和假设：设血液通过一定长度血管时受到的阻力f与血液流速v成正比，即f=kv（其中k与血管粗细无关），为维持血液匀速流动，在这血管两端需要有一定的压强差．设血管内径为d时所需的压强差为△p，若血管内径减为d时，为了维持在相同时间内流过同样多的血液，压强差必须变为（ ）
A．
B．
C．
D．

19. 难度：中等

某质点做匀速圆周运动．已知角速度ω和线速度v的大小，由此可以求出（ ）
A．运动周期
B．轨道半径
C．向心加速度大小
D．所受向心力的大小

20. 难度：中等

如图，一个倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的均质铁球静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F作用于球体上，F的作用线通过球心．设球体的重力为G，竖直墙对球体的弹力为N₁，斜面对球体的弹力为N₂，则下列正确的是（ ）
A．N₁=F
B．G≤F
C．N₂＞G
D．N₂一定大于N₁

21. 难度：中等

理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝对空气加热，得到热风将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R₁，它与电热丝的电阻R₂串联，接到直流电源上．电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有（ ）
A．IU＞P
B．P=I²（R₁+R₂）
C．IU=P
D．P＞I²（R₁+R₂）

22. 难度：中等

如图所示，在固定的等量异种电荷的连线上靠近负电荷的b点处，释放一初速度为零的带负电的质点（重力不计），在质点向左运动过程中，以下列说法中正确的是（ ）

A．带电质点的动能越来越大
B．带电质点的电势能越来越大
C．带电质点的加速度越来越大
D．带电质点通过各点处的电势越来越高

23. 难度：中等

如图所示，一列简谐横波在t时刻的波形图象，已知波的传播速度为2m/s，a、b、c是三个振动的质点．以下列说法中正确的是（ ）

A．振源的振动频率为0.5Hz
B．从t时刻再经过1s，质点a、b、c通过的路程均为6cm
C．t时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2：1：3
D．若从t时刻起质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播

二、填空题

24. 难度：中等

如图所示，图线表示作用在质量为3千克的某物体上的合外力跟时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么在前3s内合外力对物体做的功为    J 前4s内物体的位移为    m．

25. 难度：中等

在如图所示电路中，R₁=R₂＞r，滑动变阻器R₃的滑片P从上端向下移动过程中，电压表示数的变化是    ；外电路消耗的功率的变化是    ．

26. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为d，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为+q和-q，轻杆可绕中点O自由转动．在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为    ，两电荷具有的电势能为    ．

27. 难度：中等

两个质量相同的小球A和B，分别从水平地面上O点正上方高度分别为L和3L处水平抛出，恰好击中距离O点2L的地面上同一目标，空气阻力不计．以地面为零势能面，两小球抛出时的初速度大小之比v_A：v_B=    ，落地时的机械能之比E_A：E_B为    ．

28. 难度：中等

重为80N的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连，另一端用一条通过光滑的小定滑轮M的绳子系住，如图所示，绳子一端与直杆AB的夹角为30°，绳子另一端在C点与AB垂直，．滑轮与绳重力不计．则B点处绳子的拉力的大小是    N，轴对定滑轮M的作用力大小是    N．

29. 难度：中等

（A）一质量为M=1.2kg的物块静止在水平桌面上，一质量为m=20g的子弹以水平速度v=100m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s穿出．则子弹穿出木块时，子弹所受冲量的大小为    Ns，木块获得的水平初速度为    m/s；
（B）月球质量是地球质量的，月球半径是地球半径的，人造地球卫星的第一宇宙速度为7.9km/s．“嫦娥”月球探测器进入月球的近月轨道绕月飞行，在月球表面附近运行时的速度大小为     km/s；若在月球上，距月球表面56m高处，有一个质量为20kg的物体自由下落，它落到月球表面的时间为     s．

三、解答题

30. 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，摆球的平衡位置距地面高为h=0.8m．（已知sin5°=0.087，cos5°=0.996，g取10m/s²）求：
（1）此单摆的运动周期；
（2）若摆球经过平衡位置时细绳恰巧断裂，摆球的落地速度．

31. 难度：中等

如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为0.4m、质量m为0.2kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直．当导体棒上升h=1.5m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为1.2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1.2A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：
（1）棒能达到的稳定速度；
（2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间．

32. 难度：中等

如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）．两气缸各有一个活塞，质量分别为m₁和m₂，已知m₁=5m，m₂=3m，活塞与气缸无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h．求
（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T）．
（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T缓慢上升到T，气体在状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部，在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？

33. 难度：中等

航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=0.5㎏，动力系统提供的恒定升力F=8N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．（设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s²．）
（1）第一次试飞，飞行器飞行t₁=6s 时到达高度H=36m．求飞行器所受阻力大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t₂=5s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h；
（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t₃．

34. 难度：中等

如图（a）所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为l，导轨平面与水平面成θ角，下端通过导线连接的电阻为R．质量为m、阻值为r的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并始终保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁场中．
（1）若金属棒距导轨下端距离为d，磁场随时间变化的规律如图（b）所示，为保持金属棒静止，求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时间变化的关系．
（2）若所加磁场的磁感应强度大小恒为B′，通过额定功率P_m的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力，使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动，经过时间t₁电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变．金属棒运动的v-t图象如图（c）所示．求磁感应强度B′的大小．
（3）若金属棒处在某磁感应强度大小恒定的磁场中，运动达到稳定后的速度为v，在D位置（未标出）处突然撤去拉力，经过时间t₂棒到达最高点，然后沿轨道返回，在达到D位置前已经做匀速运动，其速度大小为，求棒在撤去拉力后所能上升的最大高度．