2013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

在研究力和运动的关系时，伽利略巧妙地设想了两个对接斜面的实验，假想让一个小球在斜面上滚动．伽利略运用了（ ）
A．理想实验方法
B．控制变量方法
C．等效替代方法
D．建立模型方法

2. 难度：中等

下列关于奥斯特实验的说法中正确的是（ ）
A．该实验必须放在地球赤道上进行
B．通电直导线必须竖直放置
C．通电直导线应该水平东西方向放置
D．通电直导线应该水平南北方向放置

3. 难度：中等

升降机地板上放一木箱，质量为m，当它对地板的压力N=0.8mg时，以下说法正确的是（ ）
A．加速上升
B．减速上升
C．静止
D．匀速上升

4. 难度：中等

关于自由落体运动，下列说法中正确的是（ ）
A．在连续相等的位移内所用时间相等
B．在连续相等的位移内平均速度相等
C．在任何相等的时间内速度的变化量相等
D．在任何相等的时间内位移的变化相等

5. 难度：中等

下列四种逻辑电路，当A端输入高电压时，能使电铃发出声音的是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图所示，轻杆ABC的A端用铰链固定在竖直墙面上，C端悬挂一重物P，B点与一细绳相连，细绳的另一端系于墙面D点．整个装置平衡时，细杆正好呈水平．关于细杆在A端所受外力的示意图如图所示，其中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

用恒力F向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度．若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是（ ）
A．力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量
B．重力所做的功等于物体重力势能的增量
C．力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量
D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量

8. 难度：中等

如图所示，在自主活动中，当笔尖同时沿水平方向和竖直方向做直线运动时，以下说法正确的是（ ）
A．笔尖的合运动一定是直线运动
B．笔尖的合运动一定是曲线运动
C．若笔尖沿两个方向都做匀速直线运动，则笔尖的合运动一定是匀速直线运动
D．若笔尖沿两个方向都做匀变速直线运动，则笔尖的合运动一定是匀变速直线运动

9. 难度：中等

在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是（ ）

A．a、b两个环
B．b、c两个环
C．a、c两个环
D．a、b、c三个环

10. 难度：中等

如图所示，两个互相垂直的恒力F₁和F₂作用在同一物体上，使物体发生一段位移后，力F₁对物体做功为4J，力F₂对物体做功为3J，则力F₁与F₂的合力对物体做功为（ ）

A．1J
B．3.5J
C．5J
D．7J

11. 难度：中等

将一小球竖直上抛，如果小球到达最高点前的最后一秒和离开最高点后的第一秒时间内加速度的大小分别为a₁和a₂，通过的路程分别为x₁和x₂，假设空气阻力大小不变，则下列表述正确的是（ ）
A．a₁＞a₂，x₁＞x₂
B．a₁＞a₂，x₁＜x₂
C．a₁＜a₂，x₁＜x₂
D．a₁＜a₂，x₁＞x₂

12. 难度：中等

如图所示，某人骑自行车在平直的路面上运动．当人停止蹬车后，阻力做功使自行车最终停止．在此过程中，阻力做的功W与人刚停止蹬车时自行车的速度v的W-v曲线如图所示．其中符合实际情况的是（ ）
A．
B．
C．
D．

13. 难度：中等

在如图所示的位移图象和速度图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）

A．甲车做曲线运动，乙车做直线运动
B．0～t₁时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C．丁车在t₂时刻领先丙车最远
D．0～t₂时间内．丙、丁两车的平均速度相等

14. 难度：中等

如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时沿顺时针方向转过90°，且保持两绳之间的夹角α不变（α＞90°），物体保持静止状态．在旋转过程中，设绳OA的拉力为T₁，绳OB的拉力为T₂，则（ ）

A．T₁先减小后增大
B．T₁逐渐增大
C．T₂先增大后减小
D．T₂最终变为零

15. 难度：中等

如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是（ ）

A．沿纸面逆时针转动
B．沿纸面顺时针转动
C．a端转向纸外，b端转向纸里
D．a端转向纸里，b端转向纸外

16. 难度：中等

质量为4×10^-16千克的带正电油滴，静止在水平放置的两块平行金属板之间，两板距离为3.2厘米．两板间电压从最大值开始三个逐渐减少的数值是（ ）
A．800伏、600伏、400伏
B．800伏、400伏、266.7伏
C．600伏、300伏、100伏
D．400伏、200伏、100伏

17. 难度：中等

假定A、B是有不同单位的物理量，经过下列哪种运算后仍然得到有意义的物理量（ ）
A．加法
B．乘法
C．减法
D．除法

18. 难度：中等

某人造地球卫星，其轨道半径为2.8×10⁷m，它与另一质量相同、轨道半径为4.2×10⁷m的人造地球卫星相比（ ）
A．向心力较大
B．周期较小
C．动能较大
D．发射速度都是第一宇宙速度

19. 难度：中等

在如图所示的电路中，输入电压U=8V，灯泡L标有“3V  6W”字样，电动机线圈的电阻R_M=1Ω．若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是（ ）

A．电动机的输入电压是5V
B．电动机的输出功率是10W
C．电动机的效率是80%
D．整个电路消耗的电功率是16W

20. 难度：中等

如图所示为磁悬浮列车模型，质量M=1kg的绝缘板底座静止在动摩擦因数μ=0.1的粗糙水平地面上．位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量m=1kg，边长为1m，电阻为1/16Ω．OOˊ为AD、BC的中点．在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，OOˊCD区域内磁场如图a所示，CD恰在磁场边缘以外；OOˊBA区域内磁场如图b所示，AB恰在磁场边缘以内．若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若金属框固定在绝缘板上，则金属框从静止释放后（ ）

A．通过金属框的电流为8A
B．金属框所受的安培力为8N
C．金属框的加速度为3m/s²
D．金属框的加速度为7m/s²

二、解答题

21. 难度：中等

一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是______m，运动的位移是______

三、填空题

22. 难度：中等

汽车发动机的功率为60kW，若汽车总质量为5×10³ kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×10³ N，则汽车所能达到的最大速度为    m/s；若汽车以0.5m/s²的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为    s．

四、解答题

23. 难度：中等

客运电梯简化模型如图甲所示，电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示．已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯总质最m=2.0×10³kg，忽略一切阻力．电梯在上升过程中受到的最大拉力F=______N，电梯在前2s内的速度改变量△v=______m/s．

24. 难度：中等

如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R₁=R₃=8Ω，R₂=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面．金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10^-14kg、带电荷量q=-1×10^-15C的粒子以加速度a=7m/s²向下做匀加速运动，两极板间的电压为______V；金属棒ab运动的速度为______m/s．

25. 难度：中等

如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R，一部分弯曲成半径为r的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好．圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B．导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小．设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为______，此圆圈从初始的半径r到完全消失所需时间T为______．

26. 难度：中等

如图所示是教材规定的探究电源电动势和外电压、内电压关系的专用仪器．
（1）此仪器叫做______电池．
（2）将挡板向上提，则电压传感器1的读数将______．（填变大，变小，不变）
（3）（单选）以下说法中正确的是______
A．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流
B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都使电荷的电势能减少
C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加．

27. 难度：中等

在研究电磁感应现象的实验中：
（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，并在图中用实线连接成实物电路图．
（2）（多选）关于原、副线圈，以下说法正确的是______
A．原线圈用的线较粗，匝数较少
B．原线圈用的线较细，匝数较少
C．副线圈用的线较细，匝数较多
D．副线圈用的线较粗，匝数较多
（3）（单选）在实验课快结束时，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，导致套环未动的原因可能是______
A．线圈接在了直流电源上
B．电源电压过高
C．所选线圈的匝数过多
D．所用套环的材料与老师的不同．

28. 难度：中等

关于“用DIS描绘电场等势线”的实验：
（1）（多选）下列说法中正确的是______
A．本实验是用电流场来模拟静电场进行实验的
B．在木板上依次铺放白纸、导电纸和复写纸
C．实验中圆柱形电极与导电纸应有良好的接触
D．放置导电纸时有导电物质的一面向下
（2）（单选）通过实验，作出两个等量异种点电荷所产生电场的等势线如图中虚线所示．若有一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中______
A．做直线运动，电势能先变小后变大
B．做直线运动，电势能先变大后变小
C．做曲线运动，电势能先变小后变大
D．做曲线运动，电势能先变大后变小
（3）（多选）若用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线，下列情况能够实现的是______

A．如图甲所示，圆柱形电极A、B均接电源正极，用以模拟等量正电荷的电场
B．如图乙所示，圆柱形电极A（在圆环中心）接电源正极，圆环电极B接电源负极，用以模拟正点电荷的电场
C．如图丙所示，两平行的长条形电极分别接电源正、负极，用以模拟匀强电场
D．如图丁所示，圆柱形电极A接电源负极，用以模拟负点电荷的电场．

29. 难度：中等

某同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图甲所示．在小车上固定挡光片（宽度为△s），在倾斜导轨的A处放置光电门．让小车从P点静止下滑，再利用光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间△t．接下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运用公式计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自△s区域内的，并作出图象．

（1）当光电门传感器A、B之间无挡光物体时，电路______；当A、B之间有物体挡光时，电路______．（填“断开”或“接通”）
（2）（多选）该同学测出4组数据，其中第3组数据发生了明显的偏差，如图乙所示．造成偏差的可能原因是______
A．小车从图甲中P点上方静止下滑           B．小车从图甲中P点下方静止下滑
C．小车从图甲中P点静止下滑               D．小车从图丙中P点静止下滑

（3）另一位同学测出如下图所示的6组数据，根据图线，可知小车的加速度大小约为______m/s²，挡光片经过A点时的瞬间速度大小约为______m/s．

30. 难度：中等

如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径R=1m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方．一小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点（从A点进入圆轨道时无机械能损失），最后落到水平面C点处．求：
（1）小球通过轨道B点的速度大小．
（2）释放点距A点的竖直高度．
（3）落点C到A点的水平距离．

31. 难度：中等

上海浦东国际机场候机楼的侧壁是倾斜的，用钢索将两边斜壁系住，在钢索上竖有许多短钢棒将屋面支撑在钢索上，候机楼结构简化如图所示．假设一面斜壁质量为m，分布均匀．在地面处有一固定转轴OOˊ，斜壁可绕OOˊ转动，此时斜壁与地面夹角为60°，斜壁上端所有钢索的总拉力为F，与斜壁夹角为30°，设屋面通过短钢棒支撑在钢索上，钢索的质量不计．求：
（1）在方框中画出斜壁的受力示意图（OOˊ受力可以不画）．
（2）所有钢索的总拉力F的大小．
（3）钢索能承担多大的承重？

32. 难度：中等

如图所示，可视为质点的物块A、B、C放在倾角为37°、长L=2m的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上．物块的质量分别为m_A=0.8kg、m_B=0.4kg．其中A不带电，B、C的带电量分别为q_B=+4×10^-5C、
q_C=+2×10^-5C，且保持不变．开始时三个物块均能保持静止，且与斜面间均无摩擦力作用．现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小为a=2.5m/s²的匀加速直线运动．经过时间t物体A、B分离并且力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去力F．（如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为）．求：
（1）未施加力F时物块B、C间的距离．
（2）t时间内A上滑的距离．
（3）t时间内库仑力做的功．

33. 难度：中等

如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直向下的磁场中，整个磁场由n个宽度皆为x的条形匀强磁场区域1、2…n组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为B、2B、3B…nB，两导轨左端MP间接入电阻R，一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，与导轨电接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．

（1）对金属棒ab施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区，求棒穿越磁场区1的过程中通过电阻R的电量q．
（2）对金属棒ab施加水平向右的拉力，让它从图示位置由静止开始做匀加速运动，当棒进入磁场区1时开始做匀速运动，速度的大小为v．此后在不同的磁场区施加不同的拉力，使棒保持做匀速运动穿过整个磁场区．取棒在磁场1区左边界为x=0，作出棒ab所受拉力F随位移x变化的图象．
（3）求第（2）中棒通过第i（1≤i≤n）磁场区时的水平拉力F_i和棒在穿过整个磁场区过程中回路产生的电热Q．
（用x、B、L、m、R、n表示）