2005年上海市浦东新区高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列叙述中符合物理学史实的有（ ）
A．托马斯•杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性
B．卢瑟福通过“α粒子散射实验”的研究，发现了原子核是由质子和中子组成的
C．麦克斯韦根据电磁场理论，提出了光是一种电磁波
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构学说

2. 难度：中等

以下说法中正确的是（ ）
A．平抛运动是加速度不变的运动
B．匀速圆周运动是速度不变的运动
C．做曲线运动的物体动能一定改变
D．做直线运动的物体速度逐渐减小而加速度逐渐增大是可能的

3. 难度：中等

如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上．现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力为F_f和环对杆的压力F_N的变化情况是（ ）
A．F_f不变，F_N不变
B．F_f增大，F_N不变
C．F_f增大，F_N减小
D．F_f不变，F_N减小

4. 难度：中等

如图所示，光滑的“π”型金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好．磁感应强度分别为B₁、B₂的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B₁区域后，恰好作匀速运动．以下说法中正确的有（ ）

A．若B₂=B₁，金属棒进入B₂区域后将加速下滑
B．若B₂=B₁，金属棒进入B₂区域后仍将保持匀速下滑
C．若B₂＜B₁，金属棒进入B₂区域后可能先加速后匀速下滑
D．若B₂＞B₁，金属棒进入B₂区域后可能先减速后匀速下滑

5. 难度：中等

（A）如图所示，物体从静止开始，分别沿着底边长度相同而倾角不同的斜面a、b、c由顶端滑到底端，已知物体与斜面间的动摩擦因数均相同，则下列叙述中正确的是（ ）

A．物体沿斜面c下滑时的加速度最大
B．物体沿斜面c滑到底端的时间最短
C．物体滑到底端时的速度大小相等
D．物体在滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功相同

6. 难度：中等

（B）下列现象可能发生的是（ ）
A．物体的温度很高，某个分子的动能却很小
B．物体的运动速度很大，温度却很低
C．物体的温度不变，分子的平均动能却发生了变化
D．物体放出热量，温度却还在升高

7. 难度：中等

（A）如图所示，a、b、c、d为某一电场中的四个等势面，一个带正电粒子在只受电场力作用下，从M点运动到N点，则（ ）

A．四个等势面电势关系为U_a＜U_b＜U_c＜U_d
B．四个等势面电势关系为U_a＞U_b＞U_c＞U_d
C．该粒子在N点的动能较小，电势能较大
D．该粒子在N点的动能较大，电势能较小

8. 难度：中等

（B）如图所示，曲线AB为空间中一个电子的运动轨迹，那么该空间中（ ）

A．可能存在沿x轴正方向的电场
B．可能存在沿y轴正方向的电场
C．可能存在垂直于纸面向里的磁场
D．可能存在垂直于纸面向外的磁场

9. 难度：中等

如图所示电路中，电源电动势ε恒定，内阻r=1Ω，定值电阻R3=5Ω．当电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等．则下列说法中正确的是 （电表均为理想表）（ ）

A．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5Ω
B．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6Ω
C．电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数
D．电键K断开与闭合时电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω

10. 难度：中等

如图所示，两根硬杆AB、BC分别用铰链连接于A、B、C，整个装置处于静止状态．AB杆对BC杆的作用力方向说法不正确的是（ ）
A．当AB杆计重力而BC杆不计重力时沿BC方向
B．当AB杆不计重力而BC杆计重力时沿BA方向
C．当两杆均要计重力时在∠ABC的范围内
D．当两杆均要计重力时在∠ABD的范围内

二、填空题

11. 难度：中等

如图所示，一个有界的匀强磁场区域，方向垂直纸面向里，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ，在导线框进入磁场时，感应电流方向为    （选填“顺时针”或“逆时针”），在导线框即将离开磁场时，受到的安培力方向为    ．

三、解答题

12. 难度：中等

如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑．已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，g取10m/s²，那么该消防队员在加速与减速过程中最大速度为______m/s，加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为______．

四、填空题

13. 难度：中等

如图所示，一列简谐橫波沿直线由质点A向质点B传播，这列波的波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz．A、B两点间的距离为4.2m．在t=0时刻，质点A、B均已振动，且质点A恰好位于其平衡位置上方最大位移（波峰）处，则在0～1.0s时间内，质点A通过的总路程为    cm；在t=1.0s末，质点B位于    处（选填“平衡位置”、“波峰”或“波谷”）．

14. 难度：中等

已知空气的击穿电场强度为2×10⁶V/m，测得某次闪电火花长为600m，则发生这次闪电时放电路两端的电势差U=    V．若这次闪电通过的电量为20C，则释放的电能为    J（设闪电的火花路径为直线）．

15. 难度：中等

（B）一只自行绕制的理想变压器原、副线圈没有标明匝数．某同学为了探究该变压器的匝数比和匝数，先将原线圈接在220V交流电源上，测得副线圈两端的电压为10V，则可知原、副线圈的匝数比n₁：n₂=    ；然后他将副线圈按原绕向再增加10匝，原线圈仍接在220V交流电源上，测得副线圈两端的电压变为12V，他计算得到的原线圈匝数n₁为    匝．

16. 难度：中等

（A）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如下表所示：

规  格		后轮驱动直流 永磁电动机
车型	26″电动自行车	额定输 出功率	120W
整车质量	30kg	额定电压	40V
最大载重	120kg	额定电流	3.5A

质量为M=70kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人重的0.02倍，取g=10m/s²．
（1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为    m/s；
（2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为3m/s时，加速度大小为    m/s²．

17. 难度：中等

（B）如图是用一个逻辑电路、电键S、安装在室外的光敏电阻R、定值电阻R₁和滑动变阻器R₂组成的报警系统控制电路．该控制系统的功能是：工作日的晚上（光线较暗），报警系统自动开始工作；非工作日只要合上电键S，报警系统24小时都能工作（报警系统工作时，逻辑电路输出端为高电位）．在两个虚线框内分别画上光敏电阻或定值电阻，并在实线框内标上门电路的符号，该门电路是    门电路．

五、解答题

18. 难度：中等

如图所示为“研究有固定转动轴物体的平衡条件”实验，力矩盘上各同心圆的间距相等．在A、B两点分别用细线悬挂若干钩码，C点挂上弹簧秤后力矩盘平衡．已知每个钩码所受的重力均为1N，此时弹簧秤示数为______N，B点细线上悬挂的钩码个数为______个．

19. 难度：中等

1849年，法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度．他采用的方法是：让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过，经镜面反射回来，调节齿轮的转速，使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央，由此可测出光的传播速度．若齿轮每秒转动n周，齿轮半径为r，齿数为P，齿轮与镜子间距离为d，则齿轮的转动周期为______，每转动一齿的时间为______，斐索测定光速c的表达式为c=______．

20. 难度：中等

（1）光电管是应用光电效应的原理制成的光电元件．如图1所示，当一束单色光照射光电管时，灵敏电流计G中无电流通过，这可能是因为______

A．照射时间太短          B．光的强度太小
C．光的频率太低          D．光的波长太短
（2）某工厂纸张切割车间为防止操作工人不小心误将手置于切割刀片下方造成伤害事故，特意在车床上适当位置安装了由光电管控制的电路自动切断系统．在正常情况下，光源发出的光照射到光电管上，切割机正常工作．当工人不小心将手伸入切割刀下方时，带动切割机的电动机D立即停止工作；手离开后，电动机D又能正常工作．请完成电路的连接如图2．

六、选择题

21. 难度：中等

A．两组同学分别用各自的干电池与器材采用伏安法完成“测定一节干电池的电动势ε和内阻r”的实验，下列说法正确的是：（ ）
A．电流表量程选用“0-0.6A”比选用“0-3.0A”实验误差小
B．滑动变阻器选用“200Ω，0.2A”比选用“20Ω，1.0A”更合适
C．用U-I图线求ε和r 时U轴可以不从“0”开始
D．两组同学通过作图得到的结果不同，至少有一组同学实验有误

22. 难度：中等

B．两组同学分别用各自的器材完成“互成角度的两个共点力的合成”的实验，下列说法正确的是：（ ）
A．实验中将木扳水平放置比竖直放置实验误差小
B．用1cm长度的线段表示1N力比用1mm长度的线段表示1N力实验误差小
C．若F₁和F₂的方向不变而大小都减小1N，则其合力方向不变，大小也减小1N
D．两组同学作图得到合力的大小显著不同，至少有一组同学实验操作有误

七、解答题

23. 难度：中等

为了测量大米的密度，某同学实验过程如下：
（1）取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；
（2）缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度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；
（3）重复步骤（2），记录活塞在另一位置的刻度V₂和读取相应的气体的压强P₂；
（4）根据记录的数据，算出大米的密度．

次数 物理量	1	2
P/10^5Pa	1.60	1.78
V/10^-5m^3	1.37	1.27

①如果测得这些大米的质量为6.46×10^-3kg，则大米的密度为______kg/m³．
（结果取二位有效数字）．
②为了减小实验误差，在上述实验过程中，应做怎样改进？
③请设想可能影响实验结果的一个问题．

24. 难度：中等

从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B，绕地球做匀速圆周运动的半径之比为R_A：R_B=4：1，求它们的线速度大小之比．
下面是某同学的一种解法，请判断其解法是否正确，若是正确的，请你做出评价；若是错误的，请分析其出错的原因并给出正确的解答．
【解析】
卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力
设A、B两颗卫星的质量分别为m_A、m_B，则①②
由①、②得 ∴．

25. 难度：中等

一只乒乓球质量为m，从离桌面高为h处由静止释放，假设它与桌面碰撞反弹时不损失机械能，但由于受到大小不变的空气阻力的影响（空气浮力不计），每次反弹的高度是它下落时高度的．求：
（1）空气阻力的大小；
（2）它停止运动前通过的总路程；
（3）为使乒乓球每次都能返回到h高处，每当它到达h高处时，应给它多大的动能？

26. 难度：中等

一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S=2×10^-3m²，竖直插入水面足够宽广的水中．管中有一个质量为m=0.4kg的密闭活塞，封闭一段长度为L=66cm的气体，气体温度T=300K，如图所示．开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦．外界大气压强P=1.0×10⁵Pa，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³．试问：
（1）开始时封闭气体的压强多大？
（2）现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞．当活塞上升到某一位置时停止移动，此时F=6.0N，则这时管内外水面高度差为多少？管内气柱长度多大？
（3）再将活塞固定住，改变管内气体的温度，使管内外水面相平，此时气体的温度是多少？

27. 难度：中等

如图甲所示，A和B是长为L、间距为d的平行金属板，靶MN垂直固定在它们的右端．在A、B板上加上方形波电压，如图乙所示．电压的正向值为U，反向值为，周期为T．现有质量为m、带电量为+q的粒子连续从AB的中点O以平行于金属板的方向射入．设所有粒子都能穿过电场打到靶上，而且每个粒子在AB间的飞行时间均为T，不计粒子重力的影响．试问：

（1）粒子射入平行金属板时的速度多大？
（2）t=时刻入射的粒子打到靶上的位置距靶中心点O’多远？
（3）t=时刻入射的粒子打到靶上时动能多大？

28. 难度：中等

如图所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场区域，磁场的磁感强度大小为B=0.6T．边长为L=0.5m的正方形金属框abcd（以下简称方框）被固定在光滑的绝缘水平面上，其外侧套着一个质量为m=0.4kg、与方框边长相同的U型金属框架MNPQ（以下简称U型框），U型框与方框之间接触良好且无摩擦．NP、bc、ad三边的电阻均为r=0.2Ω，其余部分电阻不计．U型框从图示位置开始以初速度v=1.2m/s向右以a=-1.5m/s²作匀变速运动．问：．
（1）开始时流过U型框的电流大小和方向如何？
（2）开始时方框上ad边的热功率多大？
（3）当U型框NP边与方框bc边间的距离为0.29m时作用在U型框上的外力大小和方向如何？