2012年上海市四区高考物理二模试卷（杨浦、宝山区、静安、青浦）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法中符合物理学史实的是（ ）
A．汤姆生发现了电子，于是他提出了原子核式结构的学说
B．爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说
C．查德威克在原子核人工核转变的实验中发现了质子
D．卢瑟福在α粒子散射实验中发现放射源发出α粒子能穿透铝箔并发生散射

2. 难度：中等

如图所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时的初动能增大，应该（ ）
A．改用红光照射
B．改用紫光照射
C．增大光电管上的加速电压
D．增大绿光的强度

3. 难度：中等

如图为一门电路的两个输入端A、B与输出端Z的电压信号图，由此可推断该门电路是（ ）

A．“与”门
B．“非”门
C．“或”门
D．“与非”门

4. 难度：中等

海底发生地震时，海底地壳急剧地升降变动，引起巨大的水体强烈扰动，形成海啸波（如图所示），危害巨大．对海啸波的理解正确的是（ ）

A．波长很短的机械波
B．是由纵波和横波组成的简谐波
C．是一种复杂的机械波
D．是一种传递运动形式和能量的横波

5. 难度：中等

核反应堆不锈钢外壳内除核燃料棒和控制棒以外还通入水，这些水除了起冷却作用外还起了（ ）
A．使中子减速的作用
B．使中子加速的作用
C．吸收放射性物质的作用
D．吸收反应发出的射线的作用

6. 难度：中等

当物体被拉伸时，下列说法中正确的是（ ）
A．分子间的引力增大，斥力减小
B．分子间的斥力增大，引力减小
C．分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快
D．分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快

7. 难度：中等

如图所示，光滑水平桌面上平放着通有电流I₁的导体圆环，圆环正上方靠近圆环直径的位置固定一根直导线（靠近而不接触）．若给直导线通以图示方向的电流I₂，则有关圆环移动方向及圆环移动一点后圆环内部的磁通量变化，下列判断正确的是（ ）

A．向左移动；磁通量变大
B．向左移动；磁通量变小
C．向右移动；磁通量变大
D．向右移动；磁通量变小

8. 难度：中等

如图所示，实线是匀强电场的电场线，带电粒子q₁、q₂ 分别从A、C 两点以初速度v垂直射入电场，其运动轨迹分别是图中的ABC、CDA．已知q₁带正电，不计粒子重力．则下列说法中正确的是（ ）

A．q₂也带正电
B．A点的电势低于C点的电势
C．电场力对q₁做正功，对q₂做负功
D．q₁、q₂的电势能均减小

9. 难度：中等

如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引（ ）

A．向右做匀速运动
B．向左做匀速运动
C．向右做减速运动
D．向右做加速运动

10. 难度：中等

图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，则（ ）
A．该波的频率可能是125H_Z
B．该波的波速可能是10m/s
C．t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向
D．各质点在0.03s内随波迁移0.9m

11. 难度：中等

在某星球表面以初速度v竖直上抛一个物体，若忽略其它力的影响，设物体只受该星球引力作用，该物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，万有引力恒量为G，则可推算出这个星球的质量为（ ）
A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

某一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图线如图所示，则该物体（ ）

A．第1 s内加速运动，第2、3 s内减速运动，第3 s末回到出发点
B．第1 s末和第4 s末速度都是8m/s
C．第3 s末速度是-8 m/s
D．第3 s末速度为零，且此时开始改变运动方向

13. 难度：中等

如图所示是一定质量的理想气体的三个不同变化过程．则下列叙述正确的是（ ）

A．a→d过程气体的温度降低
B．b→d过程气体的温度降低
C．c→d过程气体的温度降低
D．b→d过程气体对外界做功

14. 难度：中等

如图所示，质量为M的小车停在光滑水平面上，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在车顶上，将小球拉至细绳成水平方向后由静止释放，空气阻力忽略不计，当小球到达细绳成竖直方向的位置时，小车的速度为u，则在小球下落过程中（ ）

A．合外力对小球做功为mgL
B．合外力对小球做功为Mu²/2
C．悬绳对小球不做功
D．小球克服悬绳拉力做功为Mu²/2

15. 难度：中等

如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为（ ）

A．
B．
C．
D．

16. 难度：中等

如图所示，两带电小球A、B，质量均为m，电量分别为-3q和﹢q，用两根长度相等的绝缘细线相连悬挂于天花板上．若在两小球所在空间加一水平向右的匀强电场，则平衡时两小球及连线情况应如图中哪个图所示．（ ）

A．
B．
C．
D．

17. 难度：中等

如图射线管，K是阴极，A是阳极（又称对阴极），管内被抽成真空，当射线管的阴、阳两极接在几万伏的高压电源上，会产生M、N两种射线，下列说法正确的是（ ）

A．M是阴极射线
B．M是α射线
C．N是X射线，是伦琴首先发现的
D．N是γ射线，是伦琴首先发现的

18. 难度：中等

如图电路中，电源的电动势为E，电源的内阻不计，当滑动变阻器的滑臂P由a向b移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．电流表示数增大
B．电压表示数减小
C．变阻器aP段的电流增大
D．灯L的亮度增大

19. 难度：中等

一个水平固定的金属大圆环A，通有恒定的电流，方向如图所示，现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环，B环在下落过程中保持水平，并与A环共轴，那么在B环下落过程中（ ）

A．B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反
B．B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同
C．经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流最大
D．经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流为零

20. 难度：中等

一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动．运动过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中O～s₁过程的图线为曲线，s₁～s₂过程的图线为直线．根据该图象，下列判断正确的是（ ）
A．O～s₁过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小
B．s₁～s₂过程中物体可能在做匀速直线运动
C．s₁～s₂过程中物体可能在做变加速直线运动
D．O～s₂过程中物体的动能可能在不断增大

二、填空题

21. 难度：中等

在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的    现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的    现象．

22. 难度：中等

地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为h_A=3600千米，h_B=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比V_A：V_B=    ，运行周期之比T_A：T_B=    ．

23. 难度：中等

质量为100kg的小船沿东西方向静止在水面上，船两端站有质量分别为40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙两人同时以3m/s的速率向东、向西跳入水中后，小船的速度大小为    m/s，方向向    ．

24. 难度：中等

如图所示，吊床用绳子拴在两根柱子的等高位置上．某人先坐在吊床上处于静止状态，这时吊床两端系绳中的拉力为F₁，吊床对该人的作用力为F₂；后躺在吊床上处于静止状态，这时吊床两端系绳中的拉力为F₁′，吊床对该人的作用力为F₂′；则F₁    F₁′，F₂    F₂′．（请选填“＞”、“＜”、“=”）

25. 难度：中等

如图所示，在地面上有一单摆，做左右小角度摆动，其周期T=    （图中所标出的字母均为已知量，当地的重力加速度为g）；若考虑到单摆摆动时空气浮力的影响，则周期将    ．（填“变大”、“不变”、“变小”）

26. 难度：中等

如图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa′与bb′是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于可以转动的a和b处，导轨的电阻不计．阻值为0.2Ω的金属棒mn垂直放在导轨上，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为    A，导体mn的速度v=    m/s．

三、选择题

27. 难度：中等

用DISLab系统的磁传感器可以测定通电螺线管内的磁感应强度，当把磁传感器的探测头从螺线管的正中间（设为坐标原点）逐渐拉出螺线管过程中，测出的B-x图象是下图所示的四个图象中的

1

1

．
A．
B．
C．
D．

四、解答题

28. 难度：中等

某学生用注射器和弹簧秤来测大气压强，已知注射器的活塞横截面积为S，实验有以下步骤：
A．读出初状态气体的体积V₁
B．将活塞移到某一适当位置，用橡皮帽将注射器小孔封住
C．读出活塞被拉出一定距离后气体的体积V₂和弹簧秤拉力F
D．用弹簧秤将活塞拉出一定的距离
E．水平固定注射器
（1）该学生的实验步骤的顺序应该是______．（用字母表示）
（2）其测得大气压的表达式为 p=______．

29. 难度：中等

“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律．
（1）实验时，把______点作为零势能点，光电门应分别放在______点上，以便分别测出小球经过这些点时的速度．
（2）（多选题）实验测得D点的机械能明显偏小，造成这个误差的原因可能是______
（A）摆锤释放的位置高于A点    
（B）摆锤释放的位置在AB之间
（C）摆锤在A点不是由静止释放的
（D）光电门没有放在D点．

30. 难度：中等

利用如图1所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材为：
（A）干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻未知
（B）理想电压表V₁、V₂
（C）理想电流表A
（D）定值电阻R，阻值未知，但不小于5Ω
（E）滑动变阻器     （F）导线和开关

U/V	2.62	2.48	2.34	2.20	2.06	1.92
I/A	0.08	0.12	0.19	0.20	0.24	0.28

（1）甲同学在进行实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，如右表所示．根据表格中的数据可以判断能够反映正确示数的电压表应为表______（选填“V₁”或“V₂”）
（2）利用表格中的数据作出U-I图，并由图象可求得两节干电池总的电动势值为______V，总内阻为______Ω．
（3）乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后，继续实验，但他只记录了两个电压表的示数，并以表V₁的示数U₁为横坐标、表V₂的示数U₂为纵坐标作图象，得到了一条不过原点的直线，已知直线的斜率为k，截距为b，则两节干电池总的电动势大小为______，两节干电池的总内阻______（选填“能”或“不能”）求出．如果该同学希望通过利用图象的截距直接得到电源的电动势，应该以U₁为纵坐标，选用______作为横坐标作图．

31. 难度：中等

如图所示，一端开口一端封闭的粗细均匀的直玻璃管，长为1m，开口向上竖直放置时，一段长为15cm的水银柱封闭了一段长50cm的气柱，若保持温度不变，将玻璃管在竖直平面内缓慢地顺时针旋转240°角，则最终管内气柱长为多少？已知大气压强为p=75cmHg．某同学对此题的分析为：封闭气体的初始状态的空气柱长为50cm，压强为（75+15）cmHg；末状态的压强为，设末状态的空气柱长度为l．根据玻意耳定律可求得空气柱的长度l．问：上述分析过程是否完整合理？若完整合理，求出答案；若不完整合理，请重新分析过程并作解答．

32. 难度：中等

在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E=6×10⁵N/C，方向与x轴正方向相同，在原点O处放一个质量m=0.01kg带负电荷的绝缘物块，其带电量q=-5×10^-8C．物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，给物块一个沿x轴正方向的初速度v=2m/s．如图所示．试求：
（1）物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离；
（2）物体运动的总时间为多长？

33. 难度：中等

如图1所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，其质量为m，电阻为R．在金属线框的下方有一匀强磁场区域，PQ和P´Q´是该匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现金属线框由距PQ某一高度处从静止开始下落，经时间t后刚好到达PQ边缘，速度为v，假设线框所受的空气阻力恒定．图2是金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域过程中的速度-时间图象．
试求：（1）金属线框的边长；
（2）金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移；
（3）金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量；
（4）金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热．

34. 难度：中等

节水喷灌系统已经在我国很多地区使用．某节水喷灌系统如图所示，喷口距离地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率v=15m/s，每秒喷出水的质量m=4.0kg．所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度H=1.95m，并一直保持不变．水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω．电动机正常工作时，电动机的输入电压U=220V，输入电流I=4.0A．不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率．水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率．（计算时π可取3，球体表面积公式s=4πr²）
（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积s；
（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率η；
（3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能电池产生的电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积s_min．
已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离R=1.5×10¹¹m，太阳能电池的能量转化效率约为15%，蓄电池释放电能的效率约为90%．