2011年上海市嘉定区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿通过理想斜面实验，提出了三大运动定律
B．托马斯．杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
C．贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核是有内部结构的
D．查德威克通过人工核转变，发现了原子核内存在质子

2. 难度：中等

在集成电路中，经常用若干基本门电路组成复合门电路，如图所示，为两个基本门电路组合的逻辑电路，根据真值表，判断虚线框内门电路类型及真值表内x的值（ ）

A	B	Z
		1
	1
1
1	1	x

A．“与门”，1
B．“与门”，0
C．“或门”，1
D．“或门”，0

3. 难度：中等

图1是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图2是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，则图2的检查中所利用的射线是（ ）

A．α射线
B．β射线
C．γ射线
D．三种射线都可以

4. 难度：中等

关于恒星，下列说法中正确的是（ ）
A．恒星的质量越大寿命就越长
B．太阳是宇宙中最大的恒星
C．恒星最终一定会变成黑洞
D．太阳是离地球最近的恒星

5. 难度：中等

做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的，则单摆振动的（ ）
A．频率、振幅都不变
B．频率、振幅都改变
C．频率不变、振幅改变
D．频率改变、振幅不变

6. 难度：中等

假设一个篮球运动员在某次投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h₁，篮筐距地面高度为h₂，球的质量为m，不计空气阻力，则篮球进筐时的动能为（ ）
A．W+mgh₁-mgh₂
B．mgh₂-mgh₁-W
C．mgh₁+mgh₂-W
D．W+mgh₂-mgh₁

7. 难度：中等

某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，即为冲击力最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（ ）
A．建立“合力与分力”的概念
B．建立“点电荷”的概念
C．建立“瞬时速度”的概念
D．研究加速度与合力、质量的关系

8. 难度：中等

如图把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应（ ）
A．带负电，放在A点
B．带正电，放在B点
C．带负电，放在C点
D．带正电，放在C点

9. 难度：中等

在如图所示气缸中，上下活塞面积分别为S_A、S_B，且S_A＜S_B，活塞A、B之间用硬杆相连，气缸内密闭着一定量的理想气体．当活塞A上方的容器内装满小铁球时活塞处于静止状态，现从容器中取出几个铁球，保持温度不变，待活塞重新稳定后（ ）

A．活塞向下移动了一段距离
B．活塞向上移动了一段距离
C．密闭气体体积增大
D．密闭气体压强增小

10. 难度：中等

如图所示有三个斜面1、2、3，斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，下列说法正确的是（ ）
A．三种情况下摩擦产生的热量Q₁＜Q₂＜Q₃
B．三种情况下摩擦产生的热量Q₁=Q₂＜Q₃
C．到达底端的速度v₁＞v₂=v₃
D．到达底端的速度v₁=v₂＞v₃

11. 难度：中等

某实物投影机有10个相同的强光灯L₁～L₁₀（24V/200W）和10个相同的指示灯X₁～X₁₀（220V/2W），将其连接在220V交流电源上，电路见题图，若工作一段时间后，L₂灯丝烧断，则（ ）

A．X₁的功率减小，L₁的功率增大
B．X₁的功率增大，L₁的功率增大
C．X₂功率增大，其它指示灯的功率减小
D．X₂功率减小，其它指示灯的功率增大

12. 难度：中等

如图所示，光滑水平桌面上，一小球以速度v向右匀速运动，当它经过靠近桌边的竖直木板ad边前方时，木板开始作自由落体运动．若木板开始运动时，cd边与桌面相 齐，则小球在木板上的投影轨迹是（ ）
A．
B．
C．
D．

13. 难度：中等

如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为（ ）

A．mg
B．
C．
D．

14. 难度：中等

如图所示：在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是（ ）

A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先减小后增大
D．先增大后减小

15. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时的波形如图所示，此时处于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x_a=2.5m和x_b=5.5m，则（ ）
A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷
B．当t=时，a质点正在向y轴负方向运动
C．当t=时，b质点正在向y轴负方向运动
D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同

16. 难度：中等

酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比，R为定值电阻．以下关于电压表示数的倒数（）与酒精气体浓度的倒数（）之间关系的图象，正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

17. 难度：中等

一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

18. 难度：中等

如图所示，用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管，将它的开口向下插在水银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h．若试管本身的重力与管壁的厚度均不计，此时弹簧秤的示数等于（ ）

A．进入试管内的H高水银柱的重力
B．外部大气与内部空气对试管平底部分的压力之差
C．试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力
D．上面（A）（C）所述的两个数值之差

19. 难度：中等

有一个点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能E_k随位移s变化的关系图象如图所示中的①、②图线．则下列说法正确的是（ ）
 
A．正电荷在甲图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①
B．负电荷在乙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②
C．负电荷在丙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②
D．正电荷在丁图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①

20. 难度：中等

计算机光驱主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息，光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，其中R₁为光敏电阻，R₂为定值电阻，无激光照射时，信号处理系统获得的电压为U，有激光照射时，信号处理系统获得的电压为U，此光电计数器的基本工作原理是（ ）
A．当有光照R₁时，U＞U
B．当有光照射R₁时，U＜U
C．每当U＜U时就计数一次
D．每当U＞U时就计数一次

二、填空题

21. 难度：中等

如右图所示，为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的    现象；下图中的A、B、C是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是    图．

22. 难度：中等

两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为T_A：T_B=1：8，则轨道半径之比为    ，运动速率之比为    ．

23. 难度：中等

如图是正在治疗的骨折病人腿部示意图．假定腿和石膏的总质量为16kg，其重心A距支点O的距离为35cm，悬挂处B距支点O的距离为80cm，则悬挂物的质量为    kg；若想减轻悬挂物的质量，且膝盖处不能弯曲，应将此腿向    移动（选填“左”或者“右”）．

24. 难度：中等

如图所示的电路中，电阻R₁=12Ω，R₂=R₃=R₄=6.0Ω．当电键S断开时，电压表的示数为12V，全电路消耗的电功率为13W．若电流表、电压表均为理想电表，则电源的电动势为    ．当电键S闭合后，则电压表的示数为    ．

25. 难度：中等

如图所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为1kg．它们在光滑水平面上，以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，已知小车运动的速度ν随车的位移s变化的ν-s图象如图所示．则磁场的宽度d=    cm，w线圈通过磁场过程中产生的热量Q=    J．

三、解答题

26. 难度：中等

如图所示，用很弱的红光做双缝实验，图1的曝光时间最短、图2、图3的曝光时间依次增加，图1中的亮点是光子落在胶片上留下的痕迹，长时间曝光后最终形成了图3中明暗相间的条纹．这一实验的整个过程说明了光具有______性．如果改用紫光而其他实验条件不变，最终形成的图c中条纹间距将会______（填“增大”，“减小”或“不变”）．

27. 难度：中等

在探究小灯泡特性的实验中，器材如下：标有“2V，0.8W”的小灯泡、电源（两节干电池串联，电动势约3V）、滑动变阻器、电压表、电流表、电键、若干导线．
（1）将电路按照分压电路连接，在将最后一根导线连接上电源正极A点前，应对电路中做两个调整，分别是______；______．
（2）（单选题）正确实验后，小灯泡的电流电压关系最可能是下图中的

28. 难度：中等

某同学利用如图装置研究外力与加速度的关系．将力传感器安装在置于光滑水平轨道的小车上，通过细绳绕过光滑定滑轮悬挂钩码．开始实验后，依次按照如下步骤操作：
①同时打开力传感器和位移传感器；
②释放小车；
③关闭传感器，根据F-t，v-t图象记录下绳子拉力F和小车加速度a．
④重复上述步骤．
（1）某次释放小车后得到的F-t，v-t图象如图所示．根据图象，此次操作应记录下的外力F大小为______N，加速度a为 ______m/s²．（保留2位有效数字）
（2）（单选题）利用上述器材和过程得到多组数据数据作出a-F图象，为一直线，则
（A）理论上直线斜率应等于小车质量
（B）直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平
（C）如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力，直线斜率会变小
（D）若实验中钩码质量较大，图象可能会呈现一条曲线．

29. 难度：中等

某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接．滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω的位置．打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极．穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m．计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线．

（1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为______V．
（2）（多选题）图象中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是______
（A）线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
（B）如果仅略减小h，两个峰值都会减小
（C）如果仅略减小h，两个峰值可能会相等
（D）如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大
（3）在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率是______．

30. 难度：中等

有一质量1kg小球串在长0.5m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ=37°，静止释放小球，经过0.5s小球到达轻杆底端，试求
（1）小球与轻杆之间的动摩擦因数
（2）在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，使小球释放后加速度为2m/s²，此恒力大小为多少？

31. 难度：中等

如图所示的玻璃管ABCD，在水平段CD内有一段水银柱，玻璃管截面半径相比其长度可忽略，B端弯曲部分长度可忽略．初始时数据如图，环境温度300K．现保持CD水平，将玻璃管缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下5cm．已知大气压75cmHg．
（1）在插入水银槽后，玻璃管保持静止，缓慢降低温度，降低到多少时，水平段水银柱回到初始位置．
（2）在（1）的前提下，继续缓慢降低温度，降低到多少时，水平段水银柱刚好全部进入竖直管内．

32. 难度：中等

如图1所示，用固定的电动机水平拉着质量m=2kg的小物块和质量M=1kg的平板以相同的速度一起匀速水平向右，物块位于平板左侧，可视为质点．在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止．电动机功率保持P=3W．从某时刻t=0起，测得物块的速度随时间的变化关系如图2所示，求：
（1）平板与地面间的动摩擦因数μ
（2）物块在1s末和3s末两时刻受到的摩擦力各多大？
（3）若6s末物块离开平板，则平板长度L为多少？

33. 难度：中等

如图所示，竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨，宽都为L，上方安装有一个阻值R的定值电阻．两根质量都为m，电阻都为r，完全相同的金属杆靠在导轨上，金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，虚线下方的区域内存在匀强磁场，磁感应强度B．
（1）将金属杆1固定在磁场边界下侧．金属杆2从磁场边界上方静止释放，进入磁场后恰作匀速运动，求金属杆2释放处离开磁场边界的距离h．
（2）将金属杆1固定在磁场边界下侧．金属杆2从磁场边界上方h（h＜h）高处静止释放，经过一段时间后再次匀速，此过程流过电阻R的电量为q，则此过程整个回路中产生了多少热量？
（3）金属杆2从离开磁场边界h（h＜h）高处静止释放，在进入磁场的同时静止释放金属杆1，两金属杆运动了一段时间后都开始了匀速运动，试求出杆2匀速时的速度是多少？并定性画出两杆在磁场中运动的v-t图象（两个电动势分别为ε₁、ε₂不同的电源串联时，电路中总的电动势ε=ε₁+ε₂）．