2009年上海市普陀区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

甲乙丙三辆汽车以相同的速度经过同一路标，从此时开始，甲做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，他们通过下一路标的速度相同，则（ ）
A．甲车先通过下一路标
B．乙车先通过下一路标
C．丙车先通过下一路标
D．三辆车同时通过下一路标

2. 难度：中等

质量均匀的木板，对称地支承于P和Q上，一个物体在木板上从P处运动到Q处，则Q处对板的作用力N随x变化的图线是（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

某同学这样来推导第一宇宙速度：v==m/s=0.465×10³m/s，其结果与正确值相差很远，这是由于他在近似处理中，错误地假设：（ ）
A．卫星的轨道是圆
B．卫星的向心力等于它在地球上所受的地球引力
C．卫星的轨道半径等于地球的半径
D．卫星的周期等于地球自转的周期

4. 难度：中等

在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为（ ）
A．1和0
B．0和1
C．0和0
D．1和l

5. 难度：中等

如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，虚线框的对角线ba与导线框的一条边垂直，ab的延长线平分导线框．在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域．以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正．下列表示i-t关系的图示中，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

做匀变速直线运动的物体，在某一段时间△t内，经过的位移是△S，则△S/△t表示（ ）
A．物体在△t时间内速度的增加量
B．物体经过△t时间内的位移中点时的即时速度
C．物体经过△t时间内中间时刻的即时速度
D．物体在△t时间内的平均速度

7. 难度：中等

一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体的压强随温度t的变化曲线如图所示．则（ ）
A．A部分气体的体积比B部分小
B．A、B直线的延长线将相交于t轴上的同一点
C．A、B气体温度改变量相同时，压强改变量相同
D．A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大

9. 难度：中等

如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°．下列判断正确的是．（ ）
A．O点电场强度为零
B．D点电场强度为零
C．若将点电荷+q从O移向C，电势能增大
D．若将点电荷-q从O移向C，电势能增大

10. 难度：中等

在如图所示电路中，电源电动势为ε，内电阻不能忽略．闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大△U．在这一过程中（ ）
A．通过R₁的电流增大，增量为△U/R₁
B．R₂两端的电压减小，减小量为△U
C．通过R₂的电流减小，减小量小于△U/R₂
D．路端电压增大，增大量为△U

11. 难度：中等

直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．则在箱子下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能所受支持力等于它的重力

二、填空题

12. 难度：中等

如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于水银槽中，不计管子的重力和浮力，管内外水银面高度差为h，用竖直向上的力F提着玻璃管缓慢地匀速上升，则在开口端离开水银槽液面前，管内外水银面高度差h将    ，力F将    ．（填：变大、变小或不变．）

13. 难度：中等

在离地面200m高处，以初速度v竖直上抛一个小球，9s后小球的速率为2v，g=10m/s²，则可知v=    m/s；再经过时间    s后小球落回地面．

14. 难度：中等

如图所示，用水平力F拉静放在光滑水平地面A处上的物体，到达B处时物体的速度大小为v，此时若改用方向相反，大小为8F的力作用在物体上，使物体能回到A处，则物体回到B处时的速度大小为    ，回到A处时的速度大小为    ．

15. 难度：中等

甲、乙两人在同一点O，分别向竖直墙壁MN水平投掷飞镖，落在墙上时，飞镖A与竖直墙壁夹角为α=53°，飞镖B与竖直墙壁夹角为β=37°，两者A、B两点之间相距为d，如图所示．则射出点O离墙壁的水平距离S=    ；甲、乙两人投出的飞镖水平初速v₁、v₂的大小之比为v₁：v₂=    ．

16. 难度：中等

三个阻值相同，额定电压也相同的电阻，将其中两个并联再与第三个串联，共同能承受的最大总电压为U₁，最大总功率为P₁；若将两个串联后再与第三个并联，则共同能承受的最大总电压为U₂，最大总功率为P₂；，则U₁：U₂=    ，P₁：P₂=    ．

17. 难度：中等

竖直放置的两块平行金属板A、B，分别跟电源的正负极连接，将电源正极接地，如图所示．在A、B中间固定一个带正电的电荷q，现保持A板不动，使B板向右平移一小段距离后，电荷q所在位置的电势U将    ，电荷q的电势能ε将    ．（填：变大、变小或不变．）

18. 难度：中等

如图所示，A、B两小球质量均为m，被固定在一根长为L=1m的细长轻杆两端，可绕过O点的轴在竖直平面内无摩擦转动，OA=L/3．开始时，轻杆竖直，今在B球上施加一水平恒力F=，g=10m/s²，则当杆转动的角度θ=    时，B球能获得最大速度，B球获得的最大速度v_m=    m/s．

19. 难度：中等

风能是一种可再生的清洁能源．风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置．
（1）利用总电阻R=10Ω的输电线向外输送风力发电机产生的电能，输送电功率P=300kW，输电电压U=10kV，则输电导线上损失的电功率P_R=    W；
（2）已知风力发电机输出的电功率P与单位时间内垂直流向风轮机的风能的最大功率P_m成正比，某风力发电机在风速v₁=9m/s时，能够输出电功率P₁=540W；则当v₂=6m/s时，能够输出电功率P₂=    W．

三、解答题

20. 难度：中等

如图所示，匀强磁场的磁感强度B=0.8T，竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ，MN=PQ=2m，MP=NQ=1m，ab是用与线框相同的导线制成，它们单位长度的电阻R=0.1Ω/m，不计摩擦．ab杆从MP处开始以v=5m/s 的速度向右匀速滑动．
（1）关于ab杆两端的电势差的讨论：
某同学认为：ab杆两端的电势差U_ab就是路端电压，ab杆匀速切割磁感线时，感应电动势大小恒定，且内电阻r大小不变．当ab杆滑至线框正中间时，外电路电阻最大，此时，U_ab有最大值，也即U_ab的值是先变大后变小．
你认为该同学的判断是否正确？若他判断错误，你重新分析，并确定U_ab的大小：若他的判断正确，请算出U_ab的最大值．
（2）关于线框MNPQ的电功率P的讨论：
某同学认为：既然ab杆滑至线框正中间时，路端电压最大，此时线框MNPQ的电功率P也最大，所以P的值是先变大后变小．
你认为该同学的判断是否正确？请作出评价，并说明理由．（不需要定量计算．）

21. 难度：中等

如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm．一空气柱将管内水银分隔成左右两段．大气压强P=76cmHg．当空气柱温度为T=273K、长为L=8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为2cm．求：
（1）右边水银柱总长是多少？
（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？
（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？

22. 难度：中等

如图所示，在光滑绝缘水平面两端有两块平行带电金属板A、B，其间存在着场强E=200N/C的匀强电场，靠近正极板B处有一薄挡板S．一个带电小球，质量为m=1×10^-2kg、电量q=-2×10^-3C，开始时静止在P点，它与挡板S的距离为h=5cm，与A板距离为H=45cm．静止释放后小球在电场力的作用下向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的K倍，K=5/6，碰后小球的速度大小不变．
（1）设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零，则电场中P点的电势U_p为多少？小球在P点时的电势能ε_p为多少？
（2）小球第一次与挡板S碰撞时的速度多大？第一次碰撞后小球能运动到离A板多远的地方？
（3）小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功？

23. 难度：中等

如图所示，一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处，AB间距为L，A处绳长为L，B处绳长为L，两根绳能承受的最大拉力均为2mg，转轴带动小球转动．则：
（1）当B处绳子刚好被拉直时，小球的线速度v多大？
（2）为不拉断细绳，转轴转动的最大角速度ω多大？
（3）若先剪断B处绳子，让转轴带动小球转动，使绳子与转轴的夹角从45°开始，直至小球能在最高位置作匀速圆周运动，则在这一过程中，小球机械能的变化为多大？

24. 难度：中等

如图（a）所示，两根足够长的水平平行金属导轨相距为L=0.5m，其右端通过导线连接阻值R=0.6Ω的电阻，导轨电阻不计，一根质量为m=0.2kg、阻值r=0.2Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，取g=10m/s²．若所加磁场的磁感应强度大小恒为B，通过小电动机对金属棒施加水平向左的牵引力，使金属棒沿导轨向左做匀加速直线运动，经过0.5s电动机的输出功率达到P=10W，此后电动机功率保持不变．金属棒运动的v～t图象如图（b）所示，试求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）在0～0.5s时间内金属棒的加速度a的大小；
（3）在0～0.5s时间内电动机牵引力F与时间t的关系；
（4）若在0～0.3s时间内电阻R产生的热量为0.15J，则在这段时间内电动机做的功．