2013-2014学年上海市闵行区高三（下）二模物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列物理学习或研究中用到的方法与“曹冲称象”的方法相同的是（    ）

A.“质点”的概念

B.“瞬时速度”的概念

C.合力与分力的关系

D.研究加速度与合力、质量的关系

2. 难度：简单

下列哪些物理量与检验电荷无关

A.电场强度  电势  电功

B.电场力  电势差  电势能

C.电场力  电势能  电功

D.电势差  电场强度  电势

3. 难度：简单

下列射线中，来自于原子核内部，且穿透能力最强的射线是（）

A.γ射线 B.α射线  C.阴极射线 D.X射线

4. 难度：简单

关于能量，下列叙述中正确的是　　

A.每个分子的内能等于它的势能和动能的总和

B.自然界中每种物质的运动形式都有其相对应的能

C.能量发生转移或转化时，一定伴有做功的过程

D.物体的内能变化时，它的温度一定发生变化

5. 难度：简单

关于卢瑟福的粒子散射实验，下列叙述中与得到的实验结果相符的是（    ）

A.所有粒子穿过金箔后偏转角度都很小

B.大多数粒子发生较大角度的偏转

C.向各个方向运动的粒子数目基本相等

D.极少数粒子产生超过90°的大角度偏转

6. 难度：简单

下列关于太阳及太阳系的说法中正确的是（     ）

A.太阳向外辐射能量主要来自太阳内部的核裂变反应

B.太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越大

C.太阳系中内行星都没有坚硬的外壳，外行星都有坚硬的外壳

D.太阳系虽然是银河系中很小很小的一部分，但它位于银河系的中心

7. 难度：简单

根据爱因斯坦光子说，光子能量等于（为普朗克常量，为真空中的光速和波长）

A. B. C. D.

8. 难度：简单

某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k₁和k₂倍，最大速率分别为v₁和v₂，则(　　)

A. v₂＝k₁v₁ B. v₂＝v₁ C. v₂＝v₁ D. v₂＝k₂v₁

9. 难度：中等

如图，各实线分别表示一定质量的理想气体经历的不同状态变化过程，其中气体体积减小的过程为　　

A.

B.

C.

D.

10. 难度：简单

如图所示，甲、乙、丙、丁四个物体质量相同，与地面动摩擦因数相同，均受到大小相同的作用力F，它们受到摩擦力大小的关系是（      ）

A.丁最大 B.乙最大 C.丙最大 D.已知条件不够，无法判断谁最大

11. 难度：中等

如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、Oʹ，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。则磁感应强度方向和大小可能为（      ）

A.x正向，

B.y正向，cosθ

C.z负向，tanθ

D.y负向，sinθ

12. 难度：中等

如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB与水平面的夹角为30°，两细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平．某时刻剪断细线，在两球下滑到底端的过程中，下列结论中正确的是（ ）

A.a、b两球到底端时速度相同

B.a、b两球重力做功相同

C.小球a下滑的时间大于小球b下滑的时间

D.小球a受到的弹力小于小球b受到的弹力

13. 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，开口端浸入固定在地面上的水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管，此时管内外水银面高度差为h₁，弹簧测力计示数为F₁．若吸走槽中的部分水银，待稳定后管内外水银面高度差为h₂，弹簧测力计示数为F₂，则（    ）

A.h₂＞h₁，F₂＝F₁

B.h₂＜h₁，F₂＝F₁

C.h₂＞h₁，F₂＞F₁

D.h₂＜h₁，F₂＞F₁

14. 难度：困难

如图所示装置用来提重物的“差动滑轮”。它的上半部分是由固定在一起半径分为r和R的两个齿轮组成，能绕中心轴O转动，下半部分是一个动滑轮。封闭的链条如图串绕在几个滑轮上，动滑轮下悬挂着质量为M的重物。已知r∶R＝1∶3。悬挂动滑轮的链条处于竖直状态，假设滑轮与链条的重力及轴O处的摩擦均忽略不计。现用大小为F的力以速率v匀速拉动链条，则下列叙述正确的是（    ）

A.力F的大小为Mg

B.力F的大小为Mg

C.重物上升的速率为v

D.重物上升的速率为v

15. 难度：中等

一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F₁的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v；若将水平拉力的大小改为F₂，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为3v．对于上述两个过程，用W_F1、W_F2分别表示拉力F₁、F₂所做的功，W_f1、W_f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（　　）

A.W_F2＞9W_F1，W_f2＞3W_f1 B.W_F2＜9W_F1，W_f2=3W_f1

C.W_F2=9W_F1，W_f2=2W_f1 D.W_F2＞9W_F1，W_f2＜3W_f1

16. 难度：简单

如图所示，两根平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中．当a导线通有电流强度为I、b导线通有电流强度为2I、且电流方向相反时，a导线受到磁场力大小为，b导线受到磁场力大小为．则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为：

A. B. C. D.

二、多选题

17. 难度：中等

如图所示，灯泡L标有“3V、3W”字样，其电阻不变，R₁＝5Ω，R₂阻值未知，R₃是最大电阻为6Ω的滑动变阻器，P为滑动片，电流表内阻不计。当P滑到A端时，灯泡L正常发光；当P滑到B端时，电源的输出功率为20W。则

A.可求得电源电动势为3V

B.当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为2.56W

C.当P由A滑到B时电流表示数增大

D.当P由A滑到B时灯泡L变亮

18. 难度：简单

如图所示,质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点,自由静止在A位置.现用水平力F缓慢地将小球从A拉到B位置而静止,细线与竖直方向夹角为 ,此时细线的拉力为T₁,然后撤去水平力F,小球从B返回到A点时细线的拉力为T₂,则

A.T₁=T₂=2mg

B.从A到B,拉力F做功为

C.从B到A的过程中,小球受到的合外力大小不变

D.从B到A的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大

19. 难度：简单

在两种介质中分别有A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播，在某时刻它们的波形分别如图甲、乙所示，经过时间t（T_A＜t＜2T_A），这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示，则A、B两列波的波速v_A、v_B之比可能是（_____）

A.1：1     B.3：2   C.3：4                 D.4：3

20. 难度：困难

如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面轨道CD平滑连接在一起（轨道为光滑凹槽），斜面轨道足够长。在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r≪R）的完全相同小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3……N。现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是（     ）

A.N个小球在运动过程中始终不会散开

B.第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R

C.如果斜面倾角为45°，小球不可以全部到达斜面上

D.第1个小球到达最低点的速度

三、填空题

21. 难度：简单

如图，左图是在水槽中看到的水波的________现象；右图是用激光束照射一个不透明的小圆盘时，在像屏上观察到的图样，这是光的______现象。

22. 难度：简单

质量为50kg的人从岸上以10m/s的水平速度跳上一只迎面驶来的质量为100kg、速度为2m/s的小船。人跳上船后，船、人一起运动的速度大小为______m/s，此过程中损失的机械能是________J。

23. 难度：简单

航天员王亚平在”天宫一号”飞船舱内对地面授课。设王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，用r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，则飞船绕地球飞行的向心加速度为_________，飞船舱内王亚平受到地球的引力F为________。

24. 难度：中等

如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为＋Q的小球P，带电量分别为－q和＋2q的小球M和N由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N均视为点电荷，则M与N的距离为______，若将M与N绕绝缘杆的中点在水平面内缓慢转动180°，外力克服电场力做功ΔE，则＋Q的电场在绝缘杆两端的电势差U_MN为_______。

25. 难度：中等

如图所示，置于竖直平面内的AB为光滑细杆轨道，它是以初速为v₀、水平射程为s的平抛运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点。则A、B两端点的竖直高度差为_________。现将小环a套在AB轨道的最上端，它由静止开始从轨道顶端滑下，则小环a从轨道末端出来的水平速度大小为_______。（重力加速度为g）

26. 难度：困难

如图所示，在水平面上有两条长度均为4L、间距为L的平行直轨道，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。横置于轨道上长为L的滑杆向右运动，轨道与滑杆单位长度的电阻均为，两者无摩擦且接触良好。轨道两侧分别连接理想电压表和电流表。若将滑杆从轨道最左侧匀速移动到最右侧，当滑竿到达轨道正中间时电压表示数为U，则滑竿匀速移动的速度为________，在滑动过程中两电表读数的乘积的最大值为________。

四、实验题

27. 难度：中等

图甲所示是演示振动图像的沙摆实验装置，沙摆可视为摆长L＝1.0m的单摆，其摆动可看作简谐运动。实验中，细沙从摆动着的漏斗底部均匀漏出，用手沿与摆动方向垂直的方向匀速拉动纸板，漏在纸板上的细沙形成了图乙所示的粗细变化有规律的一条曲线。

（1）曲线之所以粗细不均匀，主要是因为沙摆摆动过程中_____（选填“位移”、“速度”或“加速度”）大小在变化；

（2）若图乙中AB间距离x＝4.0m，当地重力加速度g＝10m/s²，则纸板匀速运动的速度大小为____m/s。

28. 难度：中等

如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置，下部是可调高内阻电池。提高或降低挡板，可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积，从而改变电池内阻。电池的两极A、B与电压传感器2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连，R是滑动变阻器。（实验前已给电源充足了电）

（1）闭合开关S，在将挡板向上提的过程中，电压传感器2的读数将___________；（填“变大”，“变小”，“不变”）

（2）（多选题）下列说法中正确的是（____________）

（A）当S断开时，传感器1的示数为零，传感器2的示数等于电源电动势

（B）闭合S，当把电阻R的滑臂向左移动到阻值为零时，传感器1的示数为零，传感器2的示数等于电源电动势；

（C）闭合S，无论R的滑臂移动到哪里，传感器1的示数总小于传感器2的示数

（D）闭合S，无论R的滑臂移动到哪里，传感器1和传感器2的示数之和总不变

29. 难度：中等

某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：

①由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t；

②用刻度尺测量出两个光电门之间的高度h，并计算出小铁球通过两光电门间的平均速度；

③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复①的操作．测出多组（h，t），计算出对应的平均速度；

④画出-t图像。

请根据实验，回答如下问题：

（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v₀，当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度的表达式为_____；（用v₀、g和t表示）

实验次数	1	2	3	4	5	6
h（cm）	10.00	20.00	30.00	40.00	50.00	60.00
t（s）	0.069	0.119	0.159	0.195	0.226	0.255
（m/s）	1.45	1.68	1.89	2.05	2.21	2.35

（2）实验测得的数据如下表：请在坐标纸上画出-t图像_______；

（3）根据-t图像，可以求得当地重力加速度g＝_______m/s²，试管夹到光电门1的距离约为________cm。

30. 难度：中等

某同学利用图a装置探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系。一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放。小球离开桌面后落到水平地面上。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E_p与小球抛出时的动能E_k相等。已知重力加速度大小为g。为求得E_k，至少需要测量下列物理量中的____________（填正确答案标号）。

A．小球的质量m

B．小球抛出点到落地点的水平距离s

C．桌面到地面的高度h

D．弹簧的压缩量Δx

E．弹簧原长l₀

（2）用所选取的测量量和已知量表示E_k，得E_k＝__________。

（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出：如果h不变，m增加，s-Δx图线的斜率会_______（填“增大”、“减小”或“不变”）；

（4）设图（b）s-Δx图线的斜率为k，用测量量和已知量表示出E_p与Δx的函数关系式_______。

五、解答题

31. 难度：中等

如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭，右管上端 开口且足够长，用两段水银封闭了 A、B两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h=4cm，初状态温度为27℃，A气体长度=15cm，大气压强.现使整个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差=10cm时，保持温度不变，再向右管中缓慢注入水银，使A中气柱长度回到15cm.求：

(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度？

(2)右管中再注入的水银高度是多少？

32. 难度：中等

如图所示，一不可伸长的轻质细绳，绳长为L，一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，小球绕O点在竖直平面内做圆周运动（不计空气阻力）。

（1）若小球通过最高点A时的速度为v，求v的最小值和此时绳对小球拉力F的大小；

（2）若小球恰好通过最高点A且悬点距地面的高度h＝2L，小球经过B点或D点时绳突然断开，求两种情况下小球从抛出到落地所用时间之差Δt；

（3）若小球运动到最低点C或最高点A时，绳突然断开，两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等，则O点距离地面高度h与绳长L之间应满足怎样的关系？

33. 难度：中等

如图（a）所示，一光滑绝缘细杆竖直放置，距细杆右侧d＝0.3m的A点处有一固定的点电荷。细杆上套有一带电量q＝1×10^-6C，质量m＝0.05kg的小环。设小环与点电荷的竖直高度差为h。将小环无初速释放后，其动能E_k随h的变化曲线如图（b）所示。

（1）试估算点电荷所带电量Q；

（2）小环位于h₁＝0.40m时的加速度a；

（3）小环从h₂＝0.3m下落到h₃＝0.12m的过程中其电势能的改变量。（静电力常量k＝9.0×10⁹N·m²/C²，g＝10m/s²）

34. 难度：困难

图（甲）是磁悬浮实验车与轨道示意图，图（乙）是固定在车底部金属框abcd（车厢与金属框绝缘）与轨道上运动磁场的示意图．水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场和，二者方向相反．车底部金属框的ad边宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场和同时以恒定速度v₀沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动．设金属框垂直导轨的ab边长L=0.20m、总电阻R=l.6Ω，实验车与线框的总质量m=2.0kg，磁场B_l=B₂=1.0T，磁场运动速度．已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力f=0.20N，求：

（1）设t=0时刻，实验车的速度为零，求金属框受到的磁场力的大小和方向；

（2）求实验车的最大速率；

（3）实验车以最大速度做匀速运动时，为维持实验车运动，外界在单位时间内需提供的总能量？

（4）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动来启动实验车，当两磁场运动的时间为t=30s时，实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为v=4m/s，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间．