2012年上海市静安区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

平均速度定义式为，当△t极短时可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了下列哪种物理方法（ ）
A．等效替代法
B．微元法
C．控制变量法
D．极限思想法

2. 难度：中等

如图所示的逻辑电路中，当A端、B端分别输入电信号为“1”、“0”时，C端和D端输出的电信号分别为（ ）

A．“0”和“0”
B．“1”和“0”
C．“0”和“1”
D．“1”和“1”

3. 难度：中等

如图，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以匀加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为N 和f．若电梯启动加速度改为2a，则下面结论正确的是（ ）

A．水平梯板对人的支持力变为2N
B．水平梯板对人的摩擦力变为2f
C．水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为
D．水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为

4. 难度：中等

如图所示，abc为质量均匀的直角等边曲杆，曲杆可绕c端的光滑铰链，在竖直平面内转动．若施加在a端的力F始终竖直向上，在曲杆顺时针缓慢转动90（从实线转到虚线）的过程中，力F的力矩M大小的变化情况是（ ）

A．一直M减小
B．M一直增大
C．M先减小后增大
D．M先增大后减小

5. 难度：中等

如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，下列那个措施可以让h变小的（ ）

A．环境温度升高
B．大气压强升高
C．沿管壁向右管内加水银
D．U型玻璃管自由下落

6. 难度：中等

关于电场线，下列说法中正确的是（ ）
A．电场线就是初速度为零的正电荷在电场中的运动轨迹
B．电场线的分布情况可以等效替代电场的分布
C．电场线是为了研究电场而引入的物理模型
D．电荷间的相互作用是通过电场线而产生的

7. 难度：中等

边长为L的正立方体区域内存在着匀强电场，电场强度为E，a、b为正方体的两个顶点，则a、b两点的电势差U_ab不可能的是（ ）
A．U_ab=-1.5EL
B．U_ab=0
C．U_ab=2EL
D．U_ab=EL

8. 难度：中等

如图所示，导热性能良好的钢瓶内装有高压氧气，打开阀门氧气迅速从瓶口喷出，此时握钢瓶的手明显感觉变冷（ ）

A．变冷是因为瓶内氧气喷出时带走了钢瓶的热量
B．变冷是因为氧气喷出时外界对瓶内气体做功
C．氧气喷出时瓶内气体分子的平均动能增大
D．当钢瓶内外气压相等时立即关闭阀门，几分钟后，瓶内压强大于瓶外大气压

9. 难度：中等

下列关于气体的说法中正确的是（ ）
A．气体温度升高时，分子的平均动能增大，撞击器壁的平均作用力增大，气体压强一定增大
B．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数增多，气体压强一定增大
C．气体吸收热量，同时对外界做功，气体分子平均动能一定增加
D．分子a从远外接近分子b的过程中，忽略其它分子对a的作用，a受b的作用力为零时，a的动能一定最大

10. 难度：中等

图中MN、GH为足够长光滑平行金属导轨，金属棒AB、CD垂直放在两导轨上，整个装置在同一水平面内．匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图．若给CD杆一个水平向右的速度，则（ ）

A．AB、CD最终都处于静止状态
B．AB、CD最终以相同的速度保持匀速直线运动状态
C．AB、CD最终保持匀速直线运动状态，但v_CD＞v_AB
D．AB、CD不断做往复运动

11. 难度：中等

如图所示，将一条形磁铁沿闭合线圈中心轴线以不同速度匀速穿过线圈，第一次所用时间为t₁，第二次所用时间为t₂．则（ ）

A．两次通过电阻R的电荷量相同
B．两次电阻R中产生的热量相同
C．每次电阻R中通过的电流方向保持不变
D．磁铁处于线圈左侧时受到的磁场力向左，处于线圈右侧时受到的磁场力向右

12. 难度：中等

甲、乙两物体在同一直线上运动，它们在0～4s时间内的v-t图象如图所示．若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t₁分别为 （ ）

A．和3s
B．3和3s
C．和2.8s
D．3和2.8s

13. 难度：中等

如图所示，在x轴上的两点分别放有-Q和+4Q两个点电荷，位置坐标分别为0和1．反映沿x轴电势分布情况的图线，正确是（ ）

A．
B．
C．
D．

14. 难度：中等

如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R₁、R₂和R₃为定值电阻．在电键S₁处于闭合状态下，若将电键S₂由位置1切换到位置2，则（ ）

A．电压表的示数变大
B．电池内部消耗的功率变大
C．电阻R₃的功率变小
D．电池的效率变大

15. 难度：中等

R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，2个电阻采用如图（a）方式接在电动势为E，内阻为r的电源上，利用电压传感器和电流传感器研究R₂上的电压与电流变化关系．当自上向下滑动R₂上的滑片时，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图象应为右图中的（ ）

A．
B．
C．
D．

16. 难度：中等

如图所示，为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器--哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶．在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞． 在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，在对气球缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小△V时，压强增大20%．若使瓶内气体体积减小2△V，则其压强增大（ ）

A．20%
B．30%
C．40%
D．50%

17. 难度：中等

某同学在利用斜面研究加速度与力的关系，得到拉力F与小车加速度的a的关系如图所示，若当地的重力加速度为g，不计斜面的摩擦阻力，则根据图象可以求出（ ）

A．小车的质量
B．小车运动的时间
C．斜面倾斜角
D．小车运动的位移

18. 难度：中等

如图1所示，高空滑索是一项勇敢者的游戏，一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角为θ=30°的足够长的钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图2和如图3所示的两种情形，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．图2的情形中，人可能匀速下滑
B．图2的情形中，钢索对轻环的作用力小于人的重力
C．图3的情形中，钢索对轻环可能无摩擦力
D．图3的情形中，若轻环突然被卡而停止，则在此瞬间轻绳对人的拉力一定大于人的重力

19. 难度：中等

如图1所示为热敏电阻的R-t图象，图2为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为10Ω，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池电动势E=9.0V，内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，则（ ）

A．应该把恒温箱内的加热器接在“A、B端”
B．应该把恒温箱内的加热器接在“C、D端”
C．如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻R′的值应调节到350Ω
D．如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻R′的值应调节到360Ω

20. 难度：中等

AB是一条平直公路边上的两块路牌，一辆匀速行驶的小车由右向左经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去，小鸟飞到小车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，小车也行驶到A．它们的位置与时间的关系如图所示，图中t₂=2t₁，由图可知（ ）

A．小鸟的速率是汽车速率的两倍
B．相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3：1
C．小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍
D．小鸟和小车在0-t₂时间内位移相等

二、填空题

21. 难度：中等

因测试需要，一辆汽车在某雷达测速区沿平直路面从静止开始匀加速一段时间后，又接着做匀减速运动直到最后停止．下表中给出了雷达每隔2s记录的汽车速度数值．

时刻（s）		2.0	4.0	6.0	8.0	10.0	12.0	14.0	16.0	18.0	20.0	22.0
速度（m/s）		4.0	8.0	12.0	16.0	16.5	13.5	10.5	7.5	4.5	1.5

由表中数据可知：汽车在测试过程中的最大速率为    m/s；汽车在该区域行驶的总位移为    m．

22. 难度：中等

如图1所示，某汽车以不变的速率驶入一个狭长的圆弧弯道，弯道两端与两直道相切，有人在车内测量汽车的向心加速度大小随时间的变化情况，其关系图象如图2所示，则汽车经过弯道的时间为    s；汽车过弯道时的速率为    m/s

23. 难度：中等

带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为P_b、和P_C，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q_ab和Q_ac，则P_b    P_C，Q_ab    Q_ac（均选填“＞”、“=”或“＜”）．

24. 难度：中等

如图所示，U形管右管内径为左管内径的倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为 76cmHg．现向右管缓补充水银，保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为    cmHg；若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则管内气体的温度为    K．

25. 难度：中等

如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为 H，沿水平直线飞行的直升机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B，已知伤员B的质量为 m，不计空气阻力，在直升机A和伤员B以相同的水平速度水平匀速运动的同时，悬索将伤员吊起．A、B之间的距离 l随时间 t的变化规律为：l=H-kt² （SI制单位，k为给定常数），则在时间 t 内伤员的机械能增加了    ； t 时刻悬索拉力的瞬时功率为    ．

26. 难度：中等

在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中，所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路
（1）将线圈A插入线圈B中，闭合开关的瞬间，线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向    （填“相同”或“相反”）．
（2）（多选）某同学设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是   
（A）抽出线圈L₁             （B）插入软铁棒
（C）使变阻器滑片P左移     （D）断开开关．

27. 难度：中等

如图所示，物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，放手后，A向下B向上加速运动，现要利用此装置验证机械能守恒定律．
（1）若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有    ．（选填下面的序号）
①物块A和B的质量；
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③绳子的长度．
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳的质量要轻；
②尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
③两个物块的质量之差要尽可能小．
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是    ．
（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议    ．

三、解答题

28. 难度：中等

某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪短细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x．（空气阻力对本实验的影响可以忽略）
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为______．
②滑块与斜面间的动摩擦因数为______

四、填空题

29. 难度：中等

太阳能是一种“绿色”能源．在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．
（1）为了达到上述目的，应选用图1中的实验电路图是图    （填“甲”或“乙”）；
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图象．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻     （填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为    Ω．
（3）如果把太阳能电池换成某一电阻做实验，测绘出此电阻的伏安特性曲线如图3，则随着电压的升高此电阻的阻值    （填增大、减小、不变），如果把这个电阻和一个阻值为1.375Ω定值电阻串联后直接接在一个电动势E=1.5伏，内阻r=0.5Ω的电源两端，则此电阻的实际功率为    W（保留一位有效数字）．

五、解答题

30. 难度：中等

如图1所示，水平放置的均匀玻璃管内，一段长为h=25cm的水银柱封闭了长为L=20cm、温度为t=27℃的理想气体，大气压强P=75cmHg．将玻璃管缓慢地转过90°角，使它开口向上，并将封闭端浸入热水中（如图2），待稳定后，测得玻璃管内封闭气柱
的长度L₁=17.5cm，
（1）此时管内封闭气体的温度t₁是多少？
（2）若用薄塞将管口封闭，此时水银上部封闭气柱的长度为L₂=10cm．保持水银上部封闭气体的温度不变，对水银下面的气体加热，当上面气柱长度的减少量△l=0.4cm时，下面气体的温度是多少？

31. 难度：中等

．运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演．如图所示，AB是水平路面，长度为L=100m，BCD是一段曲面，AB、BC相切于B点，DEF是一段半径为R=10m的圆弧曲面，E为圆弧的顶点．运动员驾驶摩托车的功率恒定．从A点由静止出发，经过t₁=15s到B点，在AB段所受的阻力f=90N，摩托车过B点时速度v_B=20m/s，再经t₂=2s的时间，摩托车通过圆弧曲面的顶点E，此时压力传感器显示摩托车对E点的压力为零，摩托车通过E后做平抛运动，落地点与E点的水平距离为x=18m．已知人车总质量为m=180kg，重力加速度g=10m/s²．求：
（1）摩托车在AB段的最小加速度a
（2）坡顶高度h
（3）人和摩托车在BE段克服空气和摩擦阻力做的功W．

32. 难度：中等

如图所示电路，电源电动势E=4.8V，内阻r=0.4Ω，电阻R₁=R₂=R₃=4Ω，R₁两端连接一对竖直放置的平行金属板M、N，板间电场视为匀强电场．板间固定一根与板面垂直长度与板间距相等的光滑绝缘细杆AB，AB上套一个质量m=1×10^-3kg的带电环p，p的电荷量为q=2×10^-4C（视为点电荷，不影响电场分布），电键S断开时，将带电环p从杆的左端A处由静止释放，p运动到杆的中点O时，速度v=0.8m/s，求：
（1）电键S断开时，电路的总电流I．
（2）R₄的阻值．
（3）电键S闭合时，流过电键S的电流I_S．

33. 难度：中等

．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.4T，棒ab在平行于导轨向上的力F₁作用下，以速度v=2m/s沿导轨向上匀速运动，而棒cd在平行于导轨的力F₂的作用下保持静止．取g=10m/s²，
（1）求出F₂的大小和方向
（2）棒cd每产生Q=1J的热量，力F₁做的功W是多少？
（3）若释放棒cd，保持ab棒速度v=2m/s不变，棒cd的最终速度是多少？