2006年上海市虹口区高考物理二模试卷（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

等边三角形的金属框abc，置于垂直纸面指向读者的匀强磁场中，且线框平面与磁感线垂直，方向如图所示，则线框各边所受安培力的方向为垂直于线框各边且指向三角形    （填“外侧”或“内侧”）；
线框所受安培力的合力是    ．

2. 难度：中等

如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，用大小为mg、方向水平的力F拉物体，使物体沿水平面做匀速直线运动，则物体与地面间的动摩擦因数μ=    ，在保持拉力F大小不变的情况下改变其方向但仍使物体沿原方向做匀速直线运动，此时拉力与原水平力F的夹角θ为    ．

3. 难度：中等

如图所示，某同学在夏天游玩时，看见湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景，觉得很美，于是画了一幅画，但边上的同学认为他画的气泡不符合实际，请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法（用简单的文字表述，不要画图），并指出这样画的物理学依据（假设湖水温度不变）．
正确画法：    ．
物理学依据：    ．

4. 难度：中等

如图是逻辑电路及其两个输入电压的波形图．此逻辑电路为    门电路．在图中画出Y端的输出电压波形图．

5. 难度：中等

将0℃的冰溶为0℃的水，此时分子的总动能    ，分子的总势能    （填“减小”、“不变”或“增大”）

6. 难度：中等

输电线的电阻共为1.0Ω，当它输送100kW电功率时，如要输电线损失功率为100W，则输电电压为    V，如果用400V电压输送，则用户得到的功率为    kW．

7. 难度：中等

如图，在半径为R的水平圆板中心轴正上方高h处水平抛出一球，圆板做匀速转动．当圆板半径OB转到图示位置时，小球开始抛出．要使球与圆板只碰一次，且落点为B小球的初速度v=    ，圆板转动的角速度ω=    ．

8. 难度：中等

如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg 的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg．自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°．绳长0.2m，不计一切摩擦．则此过程中重力对小圆球做功为    J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是    m/s．（取g=10m/s²）

二、选择题

9. 难度：中等

下列提供了科技发展的四则信息，其中肯定错误的是（ ）
A．低温技术已有重大突破，1933年低温已达0.25K，1995年通过一系列巧妙的方法已达到1×10^-8K．随着低温技术的发展，科学家一定能把热力学温度降到绝对零度以下
B．随着火箭技术的发展，人类一定能够在地球上任意的位置发射一颗同步卫星
C．一个国际科研小组正在研制某种使所有的物体都可任意缩小放大的仪器，科学家希望在不久的将来能使载人飞机缩小到可用注射器注射到人的血管中，以便医生进入病人人体进行治疗
D．由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30℃左右，而海洋深处的温度要低得多，在水深600-1000m的地方，水温约4℃，因此人们正在研制一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电，并取得了成功

10. 难度：中等

目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是（ ）
A．衰变成要经过6次β衰变和8次α衰变
B．氡的半衰期为3.8天，若有16个氡原子核，经过7.6天后一定只剩下4个氡原子核
C．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
D．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱

11. 难度：中等

如图给出的是物体的运动图线，纵坐标v表示速度，横坐标t表示时间，其中哪一个在现实生活中是不可能存在的？（ ）
A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

一辆汽车做直线运动，t₂s末静止，其v-t图如图．图中α＜β，若汽车牵引力做功为W，平均功率为P，汽车加速过程和减速过程中克服摩擦力作功分别为W₁和W₂、平均功率分别为P₁、P₂，则（ ）

A．W=W₁+W₂
B．W₁＞W₂
C．P=P₁
D．P₁=P₂

13. 难度：中等

如图所示为一列简谐横波在t=20s时的波形图，题2图是这列波中P点的振线，那么该波的传播速度和方向是（ ）

A．v=25cm/s，向左传播
B．v=50cm/s，向左传播
C．v=25cm/s，向右传播
D．v=50cm/s，向右传播

14. 难度：中等

如图所示电路，R₁为变阻器，R₂为定值电阻，r为电源内阻，且r＞R₂．若R₁上的电功率为P₁，R₂上的电功率为P₂．以下叙述中正确的是（ ）

A．要使P₁与P₂的和最大，必须使R₁=r-R₂
B．要使P₁最大，必须使R₁=R₂+r
C．要使P₂最大，必须使R₂=R₁+r
D．（P₁+P₂）的最大值，由ε和r决定

15. 难度：中等

如图所示，A、B两点放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB，将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（ ）

A．电场力一直做正功
B．电场力先做正功再做负功
C．电场力一直做负功
D．电场力先做负功再做正功

16. 难度：中等

如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t=0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线是（ ）

A．
B．
C．
D．

三、解答题

17. 难度：中等

（选做题A）用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻．
（1）在下面方框中完成所需电路．
（2）如图所示是根据两个电源的测量数据绘制的图线．由图可知：图线与电压U轴的交点表示______；电源Ⅰ的内电阻______电源Ⅱ的内电阻（填“大于、等于或不等”）．
（3）图中两直线Ⅰ、Ⅱ的交点表示两个电路中______相等．

18. 难度：中等

（选做题B）请回答下列有关DIS实验“研究气体的压强的关系”的问题．
（1）如图所示，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系．实验中气体的质量保持不变，气体的体积直接读出，气体的压强是由图中______传感器等计算机辅助系统得到．
（2）完成本实验的基本要求是______
（A）在等温条件下操作．
（B）封闭气体的容器密封良好．
（C）必须弄清所封闭气体的质量．
（D）气体的压强和体积必须用国际单位．
（3）某同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，然后缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积20.0ml减为12.0ml．实验共测五次，每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机，同时由压强传感器测得对应体积的压强值．实验完成后，计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果：

序号	V（m1）	p（×10^5Pa）	pV
1	20.0	1.001 0	20.020
2	18.0	1.095 2	19.714
3	16.0	1.231 3	19.701
4	14.0	1.403 0	19.642
5	12.0	1.635 1	19.621

仔细观察不难发现，pV一栏中的数值越来越小，造成这一现象的原因可能是______
（A）实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大．
（B）实验时环境温度增大了．
（C）实验时外界大气压强发生了变化．
（D）实验时注射器的空气向外发生了泄漏．
（4）根据你在第（3）题中的选择，为了减小误差，你应当采取的措施是：______．

19. 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．右图为实验装置简图，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______ （A）N应选1，O应选2．
（B）N应选3，O应选4．
（C）N应选1，O应选4．
（D）N应选3，O应选2．

20. 难度：中等

这是测量地磁场的磁感应强度的一次学生活动（如图），两同学相距10m左右，在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，像甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上，双绞线并联后的电阻约为2Ω．绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持在2Hz左右，如果同学持绳的手高约为1m，电流计读数的最大值约为3mA．
（1）请估测地磁场的数量级为______T．
（2）将两人站立的位置，改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计读数约为______mA．

21. 难度：中等

为验证小灯泡（点光源）光能的球面散射规律并测定其发光效率，有同学设计并进行了如图1所示的实验：将一个“6V  8.0W”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，其测得以下9组数据（下表）；并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d，I-d^-1和I-d^-2坐标平面内标得如下数据点，如图2所示．

d/×10^-2m	6.50	7.50	8.50	9.50	10.5	11.5	12.5	13.5	14.5
I/W•m^-2	8.29	6.66	4.96	3.92	3.37	2.61	2.30	1.97	1.70

（1）根据图中三个数据点图，可看出I与哪个量存在线性关系，因此可将I与d之间的数学关系式表达为______，其中的常量为______W（保留两位有效数字）．
（2）在与光源等距的各点，认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等，依点光源光能向周围空间360球面均匀散射的物理模型，写出光源的发光功率P，光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式______．
（3）根据以上条件，算出小电珠的电-光转换效率η=______% （保留一位有效数字）．

22. 难度：中等

我们经常能在电视上看到这样的情景：站在悬崖下的人仰头望着生长在崖间的树，把手中的长绳抛向树干，由于绳端系着一块石头，所以绳便绕着树干缠了几圈，然后那人攀着长绳就上了崖顶．
（1）请你就此人攀着绳子向上而绳却不滑落下来提出一个和摩擦力有关的问题．______．
（2）小辉同学认为绳在不被拉断的前提下，能够承受的拉力F与绳子缠绕的圈数n会有某种关系，即如果绳子绕树3圈就可让一个质量为30kg的少年攀绳向上而不滑落，那么一个质量为60kg的人要通过此绳向上，绳子所绕圈数n就要大于3．于是他设计并做了实验．实验原理见图，图中每个钩码重为1.96N，在测力器一端施加向下的力，在使钩码静止时，从测力器上获得读数．下表是实验数据的记录．

圈数n			0.5	1.5	2.5	3.5	4.5	5.5
测力计读数/N	1.111	0.344	0.153	0.059	0.057	0.057
摩擦力/N	0.849	1.616	X	1.901	1.903	1.903
测力计读数/N	2.242	0.682	0.312	0.061	0.043	0.043
摩擦力/N	1.678	3.238	3.608	3.859	3.877	3.877
测力计读数/N	0.862	0.263	0.119	0.071	0.047	0.047
摩擦力/N	1.098	1.697	1.841	1.889	1.913	1.913
测力计读数/N	1.736	0.535	0.228	0.071	0.047	0.047
摩擦力/N	2.184	3.385	3.692	3.849	3.873	3.873

（a）表中X处的值为______．
（b）从以上的数据中你能得出的结论是______．

23. 难度：中等

某校课外活动小组自制一枚土火箭，火箭质量为3kg．点火后火箭始终垂直于地面向上运动，开始一段时间可视为做匀加速运动．经过4s到达离地面40m高处，燃料恰好用完．若空气阻力忽略不计，g取10m/s²．求
（1）燃料恰好用完时火箭的速度大小；
（2）火箭上升离地面的最大高度；
（3）火箭上升时受到的最大推力．

24. 难度：中等

某航空母舰上的战斗机起飞过程中最大加速度是a=4.5m/s²，飞机速度要达到v=60m/s才能起飞，航空母舰甲板长为L=289m．为使飞机安全起飞，航空母舰应以一定速度航行以保证起飞安全，求航空母舰的最小速度v是多少？（设飞机起飞对航空母舰的状态没有影响，飞机的运动可以看作匀加速运动）
某同学求解过程如下：
由运动学知识可得   v
解得  v=
代入数据后得到    v=m/s=31.6m/s
经检查，计算无误．该同学所得结论是否有错误或不完善之处？若有，请予以改正或补充．

25. 难度：中等

大家都知道：用一个杯口光滑平整的玻璃杯盛满水，然后盖上平整的玻璃板，用手摁住玻璃板迅速翻转，松开托住玻璃板的手，由于大气压的原因，玻璃板不会掉下．一个同学在回家后自己也想做这个实验．由于家中没有玻璃板，他就找了一张普通的纸盖在了杯口光滑平整的玻璃杯上，而且杯中只放了一半的水．按住纸翻转杯子、松开手，他惊呆了：水居然不流下来，如图甲所示．已知玻璃杯粗细均匀，杯子内底部到杯沿的高度为12×10^-2m，杯中水的高度为6×10^-2m，大气压强为1.013×10⁵Pa．该同学在经过仔细观察后发现，翻转后，纸略往下凸，其平均下凸高度为0.40×10^-3m（见乙图）．请通过计算说明水不流下来的原因．

26. 难度：中等

一有界磁场区域如图甲所示，质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L，线圈一半在磁场内，一半在磁场外，磁感强度为B．t=0时刻磁场开始随时间均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力作用下运动，V-t图象如图乙，图中斜向虚线为过0点速度图线的切线，所测数据t₁、t₂、V₂ 已由图中给出，不考虑重力影响．
求：（1）磁场磁感强度的变化率． （2）t₂时刻后的回路电功率．

27. 难度：中等

如图所示是一个油气田构造示意图．A处有一个废井管，横截面积为S，高为h，下端有一段质量为m的岩芯封住井管，设原来井中B处油气压强为p（与外界相同），温度为27℃，在地热作用下，B处温度突然升高到127℃，岩芯在高压作用下向上喷射，试估算岩芯能射出的高度？（忽略一切阻力）