2013年上海市虹口区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列选项中，属于对过程建立物理模型的是（ ）
A．质点
B．简谐运动
C．点电荷
D．理想气体

2. 难度：中等

质点作简谐运动，下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是（ ）
A．位移
B．回复力
C．加速度
D．动能

3. 难度：中等

人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是在蹬地过程中 （ ）
A．人对地球的吸引力大于地球对人的吸引力
B．地面对人的弹力大于人对地面的弹力
C．地面对人的弹力大于地球对人的吸引力
D．人除受地面的弹力外，还受到一个向上的力

4. 难度：中等

如图所示，为由基本门电路组成的四个电路，其中能使小灯泡发光的是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

物体自由下落时，不计空气阻力，相对于地面的重力势能E_p与下落速度v之间有一定的关系，下列图象中能正确表示这一关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子．当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F₁；当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F₂，如图所示，关于F₁和F₂的大小，下列判断中正确的是：（ ）

A．F₁＞（M+m）g，F₂＜（M+m）g
B．F₁=F₂＞（M+m）g
C．F₁＞F₂＞（M+m）g
D．F₁＜（M+m）g，F₂＞（M+m）g

7. 难度：中等

如图所示，一偏心轮绕O点做匀速转动．关于偏心轮上的各点的运动，下列说法中正确的是 （ ）

A．线速度大小相同
B．角速度大小不相同
C．向心加速度大小相同
D．运动周期相同

8. 难度：中等

如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中正确的是（ ）
A．若R₁短路，电流表示数变小，电压表示数变大
B．若R₂短路，电流表示数变小，电压表示数变小
C．若R₃断路，电流表示数为零，电压表示数变大
D．若R₄断路，电流表示数变大，电压表示数变小

9. 难度：中等

如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t₁的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是（ ）

A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

两个固定的等量异号点电荷所产生电场等势面如图中虚线所示，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

11. 难度：中等

拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）．设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ．当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为（ ）

A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

如图所示，河的宽度为L，河水流速为u，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河．出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点．则下列说法中正确的是（ ）

A．甲船在A点右侧靠岸
B．甲船在A点左侧靠岸
C．甲乙两船到达对岸的时间不相等
D．甲乙两船可能在未到达对岸前相遇

13. 难度：中等

在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s．M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示．在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处．已知该波的周期大于1s，则下列说法中正确的是（ ）

A．该波的周期为s
B．在t=s时，N的速度一定为2m/s
C．从t=0到t=1s，M向右移动了2m
D．从t=s到t=s，M的动能逐渐增大

14. 难度：中等

如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）
A．o点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．a、c两点处磁感应强度的方向不同

15. 难度：中等

如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图．整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道CD，以及水平的起跳平台BC组成，AB与BC圆滑连接．运动员从助滑雪道AB上由静止开始下滑，到达C点后水平飞出，以后落到F点．E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD平行，E′点是E点在斜面上的垂直投影．设运动员从C到E与从E与F的运动时间分别为t_CE和t_EF．则关于t_CE和t_EF以及CE′和E′F的比例关系可能正确的是（ ）

A．t_CE：t_EF=1：1       CE′：E′F=1：2
B．t_CE：t_EF=1：2       CE′：E′F=1：2
C．t_CE：t_EF=1：1       CE′：E′F=1：3
D．t_CE：t_EF=1：2       CE′：E′F=1：3

16. 难度：中等

如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）

A．P=3mgvsinθ
B．导体棒在速度达到v后做加速度增大的加速运动
C．当导体棒速度达到v时加速度为sinθ
D．在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

17. 难度：中等

做匀变速直线运动的物体在运动过程中，第3秒内位移大小为2.5米，第7秒内位移大小为2.9米，则该物体的加速度大小可能为（ ）
A．0.1m/s²
B．0.68m/s²
C．1.35m/s²
D．1.5m/s²

18. 难度：中等

如图所示，水平面上从B点往左都是光滑的，从B点往右都是粗糙的．质量分别为M和m的两个小物块甲和乙（可视为质点），在光滑水平面上相距L以相同的速度同时开始向右运动，它们在进入粗糙区域后最后静止．若它们与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，设静止后两物块间的距离为s，甲运动的总时间为t₁、乙运动的总时间为t₂，则以下说法中正确的是（ ）

A．若M=m，则s=L
B．无论M、m取何值，总是s=0
C．若M=m，则t₁=t₂
D．无论M、m取何值，总是t₁＜t₂

19. 难度：中等

如图所示，abcd是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，长边ad比短边ab长得多，导体棒MN可在ad、bc边上无摩擦滑动，且接触良好，导体棒MN的电阻与线框ab边的电阻相等．在MN受到外力作用下，由靠近ab边向dc边匀速滑动的过程中，下列说法中正确的是   （ ）
A．MN两端电压先增大后减小
B．MN上外力的功率先减小后增大
C．ab中的电流先减小后增大
D．矩形线框中消耗的电功率先减小后增大

20. 难度：中等

两个有界匀强磁场方向均垂直纸面，但方向相反，磁感应强度均为B，宽度分别为L和2L．有一边长为L的正方形闭合线圈在外力作用下，向右匀速通过整个磁场，如图所示，用i表示电路中的感应电流，F表示外力，F_A表示线框受到的安培力，P_Q表示线圈中的热功率，并以逆时针方向为感应电流正方向，向右为力的正方向，线圈在图示位置为位移起点，则下列图象中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、填空题

21. 难度：中等

（A）设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为    ；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为    （已知万有引力常量为G）．
B）质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端．以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上．若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度大小为    m/s，方向与    （选填“甲”、“乙”）的初速度方向相同．

22. 难度：中等

如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为    m；使它翻下桌子力F做的功至少为    J．

23. 难度：中等

如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用．为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止，放电余留20%左右即停止电能输出．下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：

风力发电机		太阳能电池组件		其他元件
最小启动风速	1.0m/s
最小充电风速	2.0m/s
最大限制风速	12.0m/s
最大输出功率	400W

如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m²，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要    m²．  当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为    h．

24. 难度：中等

如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R₁=20cm，由踏脚板带动半径为r₁的大齿盘，通过链条与半径为r₂的后轮齿盘连接，带动半径为R₂=30cm的后轮转动．若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24．当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为    m/s．若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为    ．

25. 难度：中等

如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地．已知A点离金属板MN的距离为d，C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为．金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比    （选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度E_C=    ．

26. 难度：中等

在用单摆测重力加速度的实验中：
（1）实验时必须控制摆角在    以内，并且要让单摆在    平面内摆动；
（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出L-T²图线，如图所示，再利用图线上任意两点A、B的坐标（x₁，y₁）、（x₂，y₂），可求得g=    ．
（3）若该同学测量摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，则以上述方法算得的g值和真实值相比是    的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

27. 难度：中等

如图所示是测量磁感应强度B的一种装置．把一个体积很小的电阻为R、匝数为N、面积为S的测量线圈L放在通电螺线管内待测处，线圈平面与螺线管轴线垂直，将测量线圈跟测量电量的仪器G表串联．当闭合电键K时，G表可测得瞬间流过测量线圈的电量△Q，则：
（1）（多选题）测量磁感应强度B所依据的物理规律是   
（A）法拉第电磁感应定律和焦耳定律
（B）闭合电路欧姆定律和焦耳定律
（C）法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律
（D）法拉第电磁感应定律和楞次定律
（2）用此方法测量通电螺线管内轴线处磁感应强度的表达式为B=    ．

三、解答题

28. 难度：中等

（1）某同学用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻，实验中连接的实物图如右图所示（导线上有编号），图中有一根导线连接错误，他接错的导线是______（写编号），按他这种接法在实验时会出现什么情况？
答：______．
（2）如果实验时只允许使用一个电表，其他仪器可以自行选择，请在右边虚线框内画出相应的实验电路图．
（3）（多选题）第（2）问电路中的电阻可以选择的是：______
A．最大阻值为20欧的滑动变阻器
B．最大阻值为2000欧的滑动变阻器
C．最大阻值为9999欧的电阻箱
D．阻值分别为20欧和10欧的两个定值电阻．

四、填空题

29. 难度：中等

如图（a）所示，为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线，测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同．

（1）试结合图（a）简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点   
（2）某同学想利用磁敏电阻图（a）所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场，设计电路如图（b）所示，磁敏电阻与电键、电源和灵敏电流表连接，长直导线与图示电路共面并通以图示电流，请指出本实验装置的错误之处    ．
若装置调整正确后再进行测量，电路中所用干电池的电动势为1.5V，不计电池、电流表的内阻，试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4T至1.2T的变化过程中，通过磁敏电阻的电流强度I_A随磁感应强度B变化的关系式：    ．

五、解答题

30. 难度：中等

如图所示，电池内阻r=1.5Ω，R₁=R₂=R₃=4Ω，R₄=10Ω．
（1）当电键S₁、S₂均断开时，电压表读数为4V，求电源电动势E；
（2）当电键S₁、S₂均闭合时，两个电表的读数分别为多少？

31. 难度：中等

总质量为70kg的跳伞运动员从离地1000m的直升飞机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示为运动员跳伞过程中的v-t图，试根据图象：
（1）求t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小；
（2）估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功；
（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间．

32. 难度：中等

如图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB=20cm，∠OAB=30°；在三角形两锐角处分别固定两个不计大小的小球，A处小球质量为1kg．现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动．装置静止时，AB边恰好水平．求：
（1）B处小球的质量；
（2）若将装置顺时针转动30°，至少需做多少功；
（3）若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度．

33. 难度：中等

如图所示，轮轴大轮半径为3r，小轮半径为r，大轮边悬挂质量为m的重物，小轮边悬挂“日”字型线框，线框质量也为m，线框竖直边电阻不计，三根横边边长为L，电阻均为R．水平方向匀强磁场的磁感应强度为B，磁场宽度与线框横边间距相同，均为h，轮轴质量和摩擦不计．从静止释放重物，线框一进入磁场就做匀速运动．
（1）判断“日”字型线框最上面的一条边进入磁场时，流经它的电流方向；
（2）求线框进入磁场的速度大小v；
（3）求刚释放重物时，线框上边与磁场下边缘的距离H；
（4）求线框全部通过磁场的过程中产生的热量Q．