上海市浦东新区2011届高三二模物理试题

P
Q
浦东新区2011年高考预测
物理试卷
说明：
1．本试卷考试时间120分钟，满分150分，共33题。

第30、31、32、33题要求写出解答过程，只有答案不得分。

2．选择题答案必须全部涂写在答题卡上。

考生应将代表正确答案的小方格用2B 铅笔涂黑。

注意试题题号与答题卡上的编号一一对应，不能错位。

答案需更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。

写在试卷上的答案一律不给分。

一、选择题（每小题2分，共16分）。

每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题卡上。

1．下列单位不属于能量单位的是（ ） （A ）焦耳（J ）
（B ）毫安时（mAh ） （C ）电子伏（eV ）
（D ）千瓦时（kW·h ）
2．核电站的大量建设可以缓解地球上的化石能源的消耗，现今核电站所产生的能量主要来自核燃料内部的（ ） （A ）化学反应 （B ）放射性衰变 （C ）裂变反应
（D ）聚变反应
3．在P 、Q 两块不同材料的薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在薄片的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则( ) （A ）P 、Q 薄片一定都是晶体 （B ）P 、Q 薄片一定都是非晶体
（C ）P 薄片可能是非晶体，Q 薄片一定是晶体 （D ）P 薄片一定是晶体，Q 薄片可能是非晶体
4．从微观的角度来看，一杯水是由大量水分子组成的，下列说法中正确的是( ) （A ）当这杯水静止时，水分子也处于静止状态 （B ）水的温度越高，水分子的平均动能越大 （C ）每个水分子都在运动，且速度大小相等 （D ）这些水分子的动能总和就是这杯水的动能
5．物理学中用到大量的科学方法，建立下列概念时都用到“等效替代”方法的是( ) （A ）“合力与分力”、“质点”、“电场强度” （B ）“质点”、“平均速度”、“点电荷”
（C ）“点电荷”、“总电阻”、“质点”
（D ）“合力与分力”、“平均速度”、“总电阻” 6．下列物体处于平衡状态的是（ ） （A ）做简谐振动的弹簧振子 （B ）做匀速圆周运动的小球 （C ）做匀速转动的CD 光盘
（D ）空间站里处于漂浮的宇航员
7．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（ ） （A ）牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量 （B ）法拉第发现了电磁感应现象，制造了世界上第一台手摇发电机 （C ）托马斯·扬成功地完成了光的干涉实验，总结出了光的波粒二象性 （D ）麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在
8．下列反映一定质量理想气体状态变化的图像中，能正确反映物理规律的是（ ）
（A ）图（a ）反映了气体的等容变化规律 （B ）图（b ）反映了气体的等容变化规律 （C ）图（c ）反映了气体的等压变化规律
（D ）图（d ）反映了气体的等温变化规律
二、选择题（每小题3分，共24分）。

每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题卡上。

9．如图所示为一列沿长绳传播的横波，当手振动的频率增加时，它的（ ） （A ）速度不变，波长减小 （B ）速度不变，波长增大 （C ）速度减小，波长变大 （D ）速度增大，波长不变
10．如图所示，T 型架ABO 可绕过O 点且垂直于纸面的轴自由转动，现在其A 端和B 端分别施以力F 1和F 2，它们的方向如图所示，则这两个力的力矩M 1和M 2的下列说法中正确的是（ ）
（d ）
（a ）
/℃
3
（b ）
P T
/K （c ）
（A ）
+Q （B ）
（C ）
（D ）
（B ）
（D ）
（C ）
（A ） （A ）都会引起物体顺时针方向转动 （B ）都会引起物体逆时针方向转动
（C ）M 1引起物体顺时针方向转动，M 2引起物体逆时针方向转动 （D ）M 1引起物体逆时针方向转动，M 2引起物体顺时针方向转动 11．如图所示，从光滑的1/4圆弧槽的最高点滑下的小滑块，滑出槽口时使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为R 1，半径为R 2，则R 1和R 2应满足的关系是（ ） （A ）R 1≤R 2 （B ）R 1≤
2
2R （C ）R 1≥R 2
（D ）R 1≥22
R
12．如下四个电场中，均有相互对称分布的a 、b 两点，其中电势和场强都相同的是（ ）
13．如图所示的逻辑电路中能让小灯亮起来的是（ ）
14．地球的大气层中，基本不变的成分为氧、氮、氩等，占大气总量的99.96%，可变气体成分主要有二氧化碳（CO 2），水气和臭氧等，这些气体的含量很少，但对大气物理状况影响却很大。

据研究：人类大量燃烧矿物燃料放出大量CO 2，使大气中的CO 2浓度不断增大，是导致“温室效应”的主要原因，即：使大气的平均温度上升，从而导致一系列生态环境问题，由此可判断CO 2（ ）
（A ）对可见光的吸收作用很强
（B ）对无线电波的吸收作用很强
2
A
B
h 1
（C ）对紫外线的吸收作用很强 （D ）对红外线的吸收作用很强 15．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l 1，弹簧测力计示数为F 1。

若吸走槽中的部分水银，待稳定后管内外水银面高度差为h 2，弹簧测力计示数为F 2 ，则（ ）
（A ）h 2＞h 1，F 2＝F 1 （B ）h 2＜h 1，F 2＝F 1 （C ）h 2＜h 1，F 2＞F 1 （D ）h 2＞h 1，F 2＞F 1
16．分别置于a 、b 两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a 、b 、c 、d 在一条直
线上，且ac ＝cb ＝bd 。

已知c 点的磁感应强度大小为B 1，
d 点的磁感应强度大小为B 2，则a 处导线在d 点产生的磁感应强度的大小及方向为（ ） （A ）
1
22
B B -，方向竖直向下 （B ）
1
22
B B +，方向竖直向上 （
C ）B 1－B 2，方向竖直向上
（D ）B 1＋B 2，方向竖直向下
三、选择题（每小题4分，共16分）。

每小题至少有两个正确选项，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，答案涂写在答题卡上。

17．某质点正在作周期为T 的简谐运动，下列说法中正确的是（ ） （A ）质点从平衡位置起第1次到达最大位移处所需时间为
4
T
（B ）质点走过一个振幅那么长的路程所用的时间总是
4
T （C ）质点在
4
T
时间内走过的路程可以大于、也可以小于一个振幅的长度 （D ）质点在
2
T
时间内走过的路程可能等于一个振幅的长度 18．如图所示，用细线拴一个质量为m 的小球，小球将固定在墙上的轻弹簧压缩的距离为∆L （小球未拴在弹簧上），若将细线烧断后（ ） （A ）小球立即做平抛运动
（B ）小球的加速度立即为重力加速度g （C ）小球脱离弹簧后做匀变速运动
a
c
b
d
（D ）小球落地时动能大于mgh
19．如图所示，斜面上有a 、b 、c 、d 四个点，ab ＝bc ＝cd ，从a 点以初动能E K0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b 点，速度方向与斜面之间的夹角为θ；若小球从 a 点以初动能 2E K0
水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ） （A ）小球将落在c 点 （B ）小球将落在c 下方
（C ）小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ （D ）小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ
20．如图所示，A 、B 为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同，A 的边长是B 的2倍，A 的密度是B 的1/2，A 的电阻是B 的4倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A 框恰能匀速下落，那么（ ） （A ）B 框也将匀速下落
（B ）进入磁场后，A 、B 中感应电流强度之比是2 1 （C ）两线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量相等 （D ）两线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为2:1
四、填空题（每小题4分，共20分）。

答案写在答题纸中指定位置，不要求写出演算过程。

本大题第21
小题为分叉题，分A 、B 两类，考生可任选一类答题。

若两类试题均做，一律按A 类试题计分。

A 类题
21A ，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。

B 类题
21B ．在光滑水平面上沿x 轴正方向作直线运动的物体A 质量为m 1，速度为v 1=2m/s ；另一个物体B 质量为m 2，以v 2=4m/s 的速率沿x 轴负方向迎面向A 运动，若两物体相碰后粘在一起并且恰好停止运动，则m 1: m 2=________；若两物体相碰后粘在一起并以v
'=1m/s 的速度沿x
轴正方向运动，则m
1
: m 2
=________。

公共题（全体考生必做）
A
B
9290
23．在机械波的传播过程中，媒质的质点并没有沿波的传播方向发生迁移，波向外传播的是________________；在单位体积中所包含的波的能量被称为波的能量密度，记为w，其单位为J/m3，而波的强度定义为单位时间沿着传播方向通过单位面积的波的能量，记为I。

若波的传播速度为v，则I＝________。

24．一辆汽车从静止开始匀加速度开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动直到停止。

下表给出了不同时刻汽车的速度，那么汽车作匀速运动经历的时间是________s；汽车作减速运动时的加速度大小是________ m/s2。

25．如图所示，电阻R两端的电压U
随通过该电阻的电流I的变化曲线如
图所示，电源电动势为7.0V（内阻不
计），R1=1000Ω（不随温度变化）。

现
调节可变电阻R2的阻值，使电阻R
与R1消耗的功率相等，此时通过R
的电流为________mA；继续调节R2，使AB与BC间的电压相等，这时通过R的电流变为________mA。

五、实验题（本大题4小题，共24分）
26．（6分）在观察光的双缝干涉现象的实验中：
（1）将激光束照在如图所示的双缝上，在光屏上观
察到的现象是下图中的（）
I／mA
（A ） （B ） （C ） （D ）
（2）换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________（以上空格均选填“变宽”、“变窄”或“不变”）。

27．（4分）如图所示，在一个空的铝制饮料罐的开口处，插入一根透明吸管，接口处用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。

如果不计大气压的变化，这就是一个简易“气温计”。

已知铝罐的容积是360cm 3，均匀吸管内部的横截面积为0.2cm 2，吸管的有效长度为20cm ，当温度为25℃时，油柱离管口10cm 。

（1）吸管上标刻温度值时，刻度是____________的（选填“均匀”或“不均匀”）； （2）估计这个气温计的测量范围约为____________（用热力学温度表示）。

28．（6分）如图甲所示是运用DIS 实验的位移传感器测定小车运动规律的实验装置图。

（1）固定在小车上的发射器不断地向接收器发出短暂的超声波脉冲和红外线脉冲，从而测量物体运动的一些物理量。

超声波是一种__________（选填“机械波”或“电磁波”）。

2.4
左
右
I 2/A
1.4
1.5
乙
甲
图甲
图乙
（2）图乙是通过传感器、数据采集器，再经过计算机所绘制的小车运动的速度—时间图像。

由该图像可以求出小车加速度的大小为a =________m/s 2；小车的运动方向是________（选填“向左”或“向右”）运动。

29．（8分）在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： （A ）待测的干电池 （B ）电流传感器1
（C ）电流传感器2
（D ）滑动变阻器R （0—20Ω，2 A ） （E ）定值电阻R 0（2000Ω）
（F ）开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如
图甲所示的电路来完成实验。

（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P 向右滑动，则电流传感器1的示数将________（选填“变大”或“变小”）。

（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I 1-I 2图线（I 1为电流传感器1的示数，I 2为电流传感器2的示数，且I 2的数值远远大于I 1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω。

（3）若将图线的纵坐标改为________，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。

t /s
六．计算题（本大题4小题，共50分）
30．（10分）某同学将广口瓶开口向上放入77℃热水杯中，待热平衡后，用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋（最粗处横截面略大于瓶口横截面）恰好封住瓶口，如图所示。

当热水杯中水温缓慢降至42℃时，观察到鸡蛋缓慢落入瓶中。

已知大气压强p 0=1.0×105Pa ，瓶口面积S =1.0×10-3m 2，熟鸡蛋质量G =0.50N 。

求： （1）温度为42℃时广口瓶内的压强变为多大？ （2）当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力多大？
31．（12分）质量为60 kg 的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下，经2.5 s 落地。

消防队员受到的竖直向上的摩擦力变化情况如图所示，取g ＝10 m/s 2。

在消防队员下滑的过程中：
（1）他向下加速与减速的加速度大小分别多大？ （2）他落地时的速度多大？ （3）他克服摩擦力做的功是多少？
32．（14分）如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L 1＝
1m
，导轨平面与水平面成θ＝30 角，上端连接阻值R ＝1.5Ω的电阻；质量为m ＝0.2kg 、阻值r ＝0.5Ω
乙
0.25
/T
甲
的匀质金属棒ab 放在两导轨上，距离导轨最上端为L 2＝4m ，棒与导轨垂直并保持良好接触。

整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。

（g=10m/s 2）
（1）保持ab 棒静止，在0～4s 内，通过金属棒ab 的电流多大？方向如何？
（2）为了保持ab 棒静止，需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F ，求当t ＝2s 时，外力F 的大小和方向；
（3）5s 后，撤去外力F ，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R 两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出该位置与棒初始位置相距2.4m ，求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R 上产生的焦耳热。

33．（14分） 粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x 轴平行，且沿x 轴方向的电势 与坐标值x 的关系如下表格所示：
根据上述表格中的数据可作出如右的ϕ—x 图像。

现有一质量为0.10kg ，电荷量为 1.0⨯10-7C 带正电荷的滑块（可视作质点），其与水平面的动摩擦因素为0.20。

问：
（1）由数据表格和图像给出的信息，写出沿x 轴的电势ϕ与x 的函数关系表达式。

（2）若将滑块无初速地放在x =0.10m 处，则滑块最终停止在何处？
（3）在上述第（2）问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x =0.15m 时它的加速度多大？
（4）若滑块从x =0.60m 处以初速度v 0沿-x 方向运动，要使滑块恰能回到出发点，其初速度v 0应为多大？
高三物理试卷答题纸
选择题。

共20小题，1－8小题为每小题2分；9－16小题每小题3分；17－20小题每小题4
/m
/m
5
分，共56分。

四．填充题。

本题共5小题，每小题4分，共20分。

21A ．1:2；1:2 2 。

21B ．2:1；5:1。

22．1620，He 4
2。

23．振动形式和能量，wv 。

24．5 s ；6 m/s 2。

25．3 mA ；1.5 mA 。

五．实验题。

本题4小题，共24分。

26．（1）（ A ）（2）变宽；变窄。

27．（1）均匀；（2）296K~299K 。

28．（1）机械波；（2）1.2 m/s 2；向右。

29．（1）变小。

（2）2.96（士0.04）V ；1.68Ω（士0.03）Ω。

（3）I 1R 0。

六．计算题（本大题4小题，共50分） 30．（10分）
解：（1）广口瓶内的空气状态为：
510 1.010Pa p p ==⨯；127342315K T =+=；
227377350K T =+=；
根据查理定律
2
2
11T p T p = （2分）
得 2
211
T p p T ==315350×1.0×105Pa=0.9×105 Pa （3分）
（2）当熟鸡蛋缓慢时，根据力的平衡，有
G +p 0S =p 2S +f
（2分） 即 f =G +（p 0-p 2）S =[0.50+（1.0×105-0.9×105）×1.0×10-3]N=10.5N （3分）
t /s
乙
0.25
/T
甲
31．（12分）
解：（1）设该队员先在t 1＝1 s 的时间内以加
速度a 1匀加速下滑，然后在t 2＝1.5 s 的时间
内以加速度a 2匀减速下滑。

在第1 s 内，由牛顿第二定律，得： mg －f 1＝ma 1
（1分）
得 1136010460
f a
g m =-
=-=（m/s 2） （1分） 后1.5 s 内由牛顿第二定律得： f 2－mg ＝ma 2
（1分） 得 2272010260
f a
g m =
-=-=（m/s 2） （1分）
（2）他在1 s 末时的速度为
v m ＝a 1t 1＝4×1＝4 m/s
（2分）
落地时的速度
v t ＝v m －a 2t 2＝4－2×1.5＝1 m/s
（2分） （3）该队员在第1 s 内下滑的高度
h 1＝
221111
41m 2m 22
a t =⨯⨯= （1分）
在后1.5 s 内下滑的高度 h 1＝22222211
(4 1.52 1.5)m 3.75m 22
m h v t a t =-=⨯-⨯⨯= （1分） 他克服摩擦力做的功为
1122(3602720 3.75)J 3420J W f h f h =+=⨯+⨯=
（2分）
[或根据动能定理：
mg (h 1＋h 2)－W f ＝ mv t 2/2 代入数据解得：W f ＝3420 J ] 32．
φ
5
3
4 5 6
解：（1）在0～4s 内，由法拉第电磁感应定律：
121
14V 1V 4B E L L t t ∆Φ∆=
==⨯⨯=∆∆ （1分）
由闭合电路欧姆定律：
1
A 0.5A 1.50.5
E I R r =
==++ （2分） 方向由a→b 。

（1分）
（2）当t ＝2s 时，ab 棒受到沿斜面向上的安培力
10.50.51N 0.25N F BIL ==⨯⨯=安
（1分）
对ab 棒受力分析，由平衡条件：
sin300F F mg +-安＝
（1分）
sin30(0.2100.50.25)N 0.75N F mg F =-=⨯⨯-=安 （1分）
方向沿导轨斜面向上。

（1分）
（3）ab 棒沿导轨下滑切割磁感线产生感应电动势，有：
v L B E 1''=
产生的感应电流 ''
'
1B L v E I R r R r
==++ （1分）
棒下滑至速度稳定时，棒两段电压也恒定，此时ab 棒受力平衡，有：
''1sin 30mg B I L =
（1分）
解得：
'2222
1()sin300.210(1.50.5)0.5
m/s 2m/s 1.01
mg R r v B L +⨯⨯+⨯=
==⨯ （1分）
由动能定理，得
21
sin 3002
mgS Q mv -=-总
（1分）
2211
sin 30(0.210 2.40.50.22)J 2J 22Q mgS mv =-=⨯⨯⨯-⨯⨯=总
（1分）
∴ 1.5
2J 1.5J 1.50.5
R R Q Q R r =
=⨯=++总
33．（14分）
解：
（1）由数据表格和图像可得，电势ϕ与x 成反比关系，即
x
4
105.4⨯=ϕV
（2分）
（2）由动能定理
F f K W W E +=∆= 0
设滑块停止的位置为x 2，有
0)()(221=---x x mg q μϕϕ（2分）
即 0)()105.4105.4(22
4
4=--⨯-⨯x x mg x x q μ
代入数据有
1.0⨯10-7
0)1.0(1010.020.0)105.41.0105.4(22
4
4=-⨯⨯-⨯-⨯x x
可解得x 2=0.225m （舍去x 2=0.1m ）。

（2分）
（3）先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动。

即加速度先减小后增大。

（2分）
当它位于x =0.15m 时，图像上该点的切线斜率表示场强大小
E =65
100.215
.01000.3⨯=⨯=
x ϕ
N/C （1分）
滑块在该点的水平合力
01010.020.0100.1100.276=⨯⨯-⨯⨯⨯=-=-mg Eq F X μ
故滑块的加速度a=Fx/m =0
（1分）
（4）设滑块到达的最左侧位置为x 1，则滑块由该位置返回到出发点的过程中
由动能定理 K f F E W W ∆=+= 0 有 0)()(121=---x x mg q μϕϕ
（1分）
代入数据有 1.0⨯10-7
0)6.0(1010.020.0)6
.0105.4105.4(1414=-⨯⨯-⨯-⨯x x
可解得x 1=0.0375m （舍去x 1=0.6m ）。

（1分）
再对滑块从开始运动到返回出发点的整个过程，由动能定理 -2)(1x x mg -μ=2
02
10mv -
（1分）
代入数据有 2⨯0.20⨯0.10⨯10（0.60-0.0375）=0.5⨯0.102
0v
可解得22
3
0 v ≈2.12m/s （1分）。