上海市黄埔区高三年级物理学科第二次调研考试

2006年黄浦区高考模拟考
物 理 试 卷
考生注意：
1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号等填写清楚.
2．本试卷共10页，考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上. 3．本试卷一、四大题中，小题序号后标有字母A 的试题，适合于使用一期课改教材的考生；标有字母B 的试题适合于使用二期课改教材的考生；其它未标字母A 或B 的试题为全体考生必做的试题．不同大．．．题可以选择不同的．．．．．．．．A ．类或．．B ．类试题．．．
，但同一大题的选择必须相同．若在同一大题内同时选做A 类、B 类两类试题，阅卷时只以A 类试题计分．
4．第19、20、21、22、23题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分.有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位.
一、（20分）填空题. 本大题共5小题，每小题4分. 答案写在题中横线上的空白处或指定位
置，不要求写出演算过程.
本大题中第1、2、3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
类题计分．
A 类题（适合于使用一期课改教材的考生）
1A ．某高速公路边交通警示牌有如图所示标记，其意义是指车辆的__________速度不得超过
90km/h （填“即时”或“平均”），为使驾驶员有充裕的时间和空间作 出反应，《高速公路交通管理办法》规定：正常情况下，安全行车间 距为90m 。

假设车辆刹车加速度相同，安全行车间距是两车不相碰所 必须保持的距离的两倍，则留给车辆驾驶员看到前车刹车也相应刹车 的反应时间为__________s 。

2A ．单摆，是理想化的力学模型之一，当单摆的最大摆角在0到10°区间时，单摆的运动非
常接近简谐运动。

某一单摆，其振动过程中最大偏角 ＝5°，摆球经过平衡位置时，摆 球的速度大小为0.2m/s ，则此单摆的摆长是________m ，运动的周期是____________s 。

（已知sin5°＝0.087 cos5°＝0.996）
3A ．上海某高校研制的体积只相当于芝麻的八分之一、质量仅125 mg 的电磁型微电动机，经
上海科技情报研究所用国际联机检索证实，是目前世界上最轻的电磁型微电动机。

它转 速可达1.2×104
r ／min ，输出推力为5 N ，转轴的直径约为0.5 mm ．它的综合技术性能
达到世界一流水平。

请你估算出该电动机转轴边缘的线速度__________m/s,该电动机的 输出功率____________W.
B 类题（适合于使用二期课改教材的考生）
1B ．上海市出租车的白天计费标准是：起步费10元，可行驶3km ；3km ～10km ，每千米收费
2元，10km 以上，每千米收费3元。

小李同学的父亲一次出差为了赶时间，从自家门口 招一辆出租车，到虹桥机场后付车费57元，中途暂停时间不计费。

后来小李同学的父亲 想考考他，请你帮助小李同学算算此趟出租车行驶的路程是 ___________km 。

2B .如图是一个简单的组合逻辑电路，完成其真值表。

3B ．如图所示的电路中，理想变压器的两端共接有4只规格相同的灯
泡，在开关S 闭合的情
况下，4只灯泡的亮度相同，若将开关
S 断开，灯泡都不会损
坏，则灯泡L 1比S 闭合时__________，灯泡L 2比S 闭合时
__________(选填“亮”或“暗”)。

公共题（全体考生必做）
4．如图甲所示，一正方形金属线框位于有界 匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着磁场 边界，t=O 时刻对线框施加一水平向右的
外力F ，让线框从静止开始做匀加速直线 运动,在t 0时刻穿出磁场；图乙为外力F 随时间变化的图象，若线框质量为m 、电 阻为R ，图象中的F 。

、t 0 也为已知量， 则在穿出磁场时的速度V=___________， 匀强磁场的磁感强度B=______________。

5．随着振动状态的传播，振动的能量也随之传播。

已知单位体积内波所包含的能量叫做波 的能量密度，记为A(J/m 3)。

波的强度Q 定义为：单位时间沿传播方向通过单位面积的波 的能量。

若波的传播速度为 u ，则Q=_______________。

二、（40分）选择题. 本大题共8小题，每小题5分. 每小题给出的四个答案中，至少有一个
是正确的. 把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的括号内. 每一 小题全选对的得5分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分. 填写在括号 外的字母，不作为选出的答案.
6．以下几个原子核反应中，X 代表α粒子的反应式是…………………………………（ ）
A ．X
C Be He 1269442+→+ B ．X Pa Th 234
9123490+→ C ．X
n H H 1
03121+→+
D ．X S
i P 30143015+→ 7．某物体的运动情况经仪器监控扫描，输入计算机后得到该运动物体位移方程为
26t t x -=（m ）。

则该物体在时间t 从0-4s 内经过的路程为…………………………（ ）
A ．8m
B ．9m
C ．10m
D ．11m
8．物理学中所说的增量都是指末状态的量与初状态的量之差，下列说法正确的是…（ ）
A ．合外力对物体做功等于物体动能的增量.
B ．电荷克服电场力做功等于电势能的增量.
C ．重力做功等于物体势能的增量.
D ．速度的增量大也就表示加速度大.
9．杂技演员骑独轮车表演时，车胎内的气体压强是6×105Pa ，开始时气体温度是
27℃，地面承受的压强为P 1．表演一段时间后，由于温度变化，车胎内的气体 压强变6.1×105Pa ，气体温度为t 2，地面承受的压强为P 2．忽略轮胎体积的变化
和车胎与地面接触面积的变化，下列判断哪些正确…………………………………（ ） A ．t 2=27.45℃
B ．t 2=32℃
C ．P l <P 2
D ．P l =P 2
10．“神舟”载人飞船完成任务后，接受地面控制中心发出返回指令，飞船脱离原来的
轨道缓慢返回大气层的过程中，若此运动过程可近似看做圆周运动。

下列说法正确 的是：……………………………………………………………………………………（ ） A ．飞船的动能将增大
B ．飞船的动能将减小
C ．飞船的重力势能将减小
D ．飞船的机械能不变
11．一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端电压
U 的关系图象如图a 所示，将它与两个标准电阻R 1、R 2并 联后接在电压恒为U 的电源两端，三个用电器消耗的电功 率均为P 。

现将它们连接如图b 所示的电路，接在该电源的 两端，设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别是P D 、
P 1、P 2，它们之间的大小关系有：………………………………………………………（ ） A ．P 1=4P D
B ．P P D 9
1
C ． P
D <P 2
D ．P 1<4P 2
12．如图所示，水平放置面积相同的两金属板A 、B ．A 板用绝缘丝
线挂在等臂天平的一端，B 板用绝缘支架固定，当天平平衡后， 两平行板间的距离为2cm ，若在两板间加200 V 电压后，在天 平右端要增加4g 砝码天平才能恢复平衡，可得金属板A 所带
的电荷量为………………………………………………………………………………（ ） A ．8×10-6C
B ．8×10-4C
C ．4×10-6C
D ．4×10-4C
13．两列平面简谐波以不同速度沿x 方向传播，右图是 t = 0 时 刻这两列波在长a 的区域内的波形. 设 t = 4a /3v 2 时刻该区 域又一次出现相同的波形，则这两列波的速度 v 1与v 2的大 小之比可能是…………………………………………（ ） A ．1 : 3. B ．3 : 1. C ．2 : 3. D ．3 : 2. 三、（32分）实验题.
14．（5分）英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到
了光的干涉现象. 右图为实验装置简图，M 为竖直线光源（长直灯丝钠灯）、N 和O 均 为有狭缝的遮光屏、P 为像屏.现有四种不 同带有狭缝的遮光屏，实验时的正确选择是 ………………………………………（ ） A ．N 应选3，O 应选4 B ．N 应选1，O 应选2
C ．N 应选1，O 应选4
D ．N 应选3，O 应选2
15．（4分）做匀加速运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz ，
由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图 示，使每一条纸带下端与x 轴重合，左边与y 轴平行，将纸 带段粘贴在直角坐标系中，可得每条纸带的左角（点）几乎 在一条直线上。

若将纸带的宽度代表相应的时间，则根据该 直线的斜率可以反映的物理量是______________，其大小为 _______________(要有国际制单位)
16.（6分）一个标有“18V ”字样，功率未知的灯泡，在室温为27℃的环境下，测得灯丝电阻R
随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线 计算：
（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W 。

（2）假设灯丝电阻与其热力学温度成正比，在正常发光情
况下，灯丝的温度为______℃。

（3）若灯泡接在30V 的电压上，要使灯泡能正常发光，则需
串联一个定值电阻，其阻值为___________Ω。

17．（8分）如图a 所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

4
3
2
1
b
（1）图b是正确实验后的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为__________m/s。

（2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，方格边长L=5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图c所示，则该小球做平抛运动的初速度为_________m/s；
B点的竖直分速度为___________m/s。

18．(9分) 某探究小组设计了如下的探究橡皮筋的弹性势能与拉长量之间关系的实验：将一块
长放在桌面上调至水平，橡皮筋一端固定在墙上，另
一端被静止的小车拉长d，小车释放后沿长木板运动，
带动穿过打点计时器的纸带，如下图所示。

打点计时
器电源频率为50Hz，小车质量为0.2kg,实验进行了三
组，各次小车由静止开始运动的位置不同（即橡皮筋
的拉长量d不同），分别打出纸带，选择了三种类型的
纸带如下图所示（图中最下面的是直尺）。

（1为小车橡皮筋拉动的最大速度：
（2）橡皮筋的弹性势能E p与橡皮筋拉长量d之间的函数关系式是E p= 。

（3）要减少实验误差，该设计可改进的措施是。

四、（58分）计算题. 本大题中第19题为分叉题，分A类、B类两题，考生可任选一题．若
两题均做，一律按A类题计分．
A类题（适合于使用一期课改教材的考生）
19A．（10分）如图所示，粗细不同的两段玻璃管连在一起，粗管上端封闭，细管下端开口，
竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，两段玻璃
管的横截面积之比是2 : 1. 粗管长3 cm，细管足够长，管内气柱长2 cm，
管内外水银面高度差为15 cm. 现将玻璃管沿竖直方向缓慢上移.
（大气压强相当于75cmHg）求：
（1）若要使管内水银面恰在粗细两管交接处，此时管内外水银面的高
度差；
（2）若要使管内外水银面高度差为45 cm，玻璃管应上移的距离.
B类题（适合于使用二期课改教材的考生）
19B．（10分）如图所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，下端开口，竖直插在大而深的水银
槽中，管内封闭有一定质量的空气，玻璃细管足够长，管内气柱长4cm，
管内外水银面高度差为10 cm. 现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动.
（大气压强相当于75cmHg）求：
（1）若要使管内外水银面恰好相平，此时管内气柱的长度；
（2）若要使管内外水银面高度差为15 cm，玻璃管又应如何移动多少
距离.
公共题（全体考生必做）
20．(10分)如图甲所示，质量为m=50g ，长l =10cm 的铜棒，用长度
亦为l 的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁 感应强度B=0.5T 。

未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流 后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定电流的大小。

同学甲的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）。

当最大偏转角θ＝37°时，棒受力平衡，有：
tan F BIl mg mg
θ=
= 得A Bl
mg I 5.71
.05.043
1005.037tan 0
=⨯⨯⨯=
=
同学乙的解法如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做 功，如图丙所示。

F 做功为：00137sin 37sin l BIl FS W F ⨯== 重力做功为：2(1cos37)
G W mgS mgl =-=-- 由动能定理得：0)37cos 1()37sin (020=--mgl l BI
A Bl mgl I 56.5950)
6.0(1.05.0)8.01(1005.037sin )37cos 1(2
020==⨯⨯-⨯⨯=-= 请你对同学甲和乙的解答以说理的方式作出评价；若你两
者都不支持，则给出你认为正确的解答。

21．（12分）如图所示，I 、III 为两匀强磁场区，I 区域的磁场方向垂直纸面向里，III 区域的
磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B ，两区域中间为宽S 的无磁场区II ，有边长为L （L>S ），电阻R 的正方形金属框abcd 置于I 区域，ab 边与磁
场边界平行，现拉着金属框以速度v 向右匀速移动。

试求：
（1）当ab 边刚进入中央无磁场区II 时，通过ab 的电流的大小和方向； （2）当ab 边刚进入磁场区III 时，通过ab 的电流的大小和方向； （3）把金属框从I 区域完全拉入III 区域过程中拉力所做的功。

22． ( 12 分)随着航空技术的发展，飞机的性能越来越好，起飞的跑道要求也是越来越短，有
的还可以垂直起降。

为了研究在失重情况下的实验，飞行员将飞机开到高空后，让其自由 下落，模拟一种无“重力”（完全失重状态）的环境，以供研究人员进行科学实验。

每次升 降过程可以获得持续30秒之久的“零重力”状态，以便研究人员进行不受重力影响的实验， 而研究人员站在飞机的水平底板上所能承受的最大支持力为重力的2.5倍的超重状态。

为 安全起见，实验时飞机不得低于800米。

求飞机的飞行高度至少为多少米？
23．(14分)有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图中的虚线框所
示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO ，压力传
感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显
示体重大小的仪表A(实质是电流表)．其中2:11: BO AO ， 压力传感器R 表面能承受的最大压强为2×106Pa ，且已知压
力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示．
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.5 V。

请回答：
（1）该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处?
（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA，此人的质量是多少?
（3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的最大称量值是多少?
黄浦区2006模拟卷参考答案
一. （20分）填空题. 本大题共5小题，每小题4分. 1A 、即时、1.8 2A ．0.5；
4.1π5
5
= 3A ． 0.314；1.57 1B ． 21 2B .1，0，1，1 3B ． 暗；亮
4． m
t F o 0；5
02038t F R m 5． Au 二．（40分）选择题. 每一小题全选对的得5分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，
得0分. 填写在括号外的字母，不作为选出的答案.
三．（32分）实验题. 14. （5分） B 15．（4分）加速度；0.75±0.1m/s 2 16.（6分）（1）27 （2）1527 （3）8
17.（8分）(1) 1.6（4分） （2）1.5 2（4分） 18．（9分）（1）2.00，4.00，8.00 （2）160d 2 （3）实验前应将木板左端适当垫高些，直到小车不受拉力时能沿木板匀速运动。

四．（58分）计算题. 19A ．（10分）（1） 玻璃管内的空气作等温变化，管内水银面降到两管交接处时 ( p 0 – ρgH 1 ) S 1 l 1 = ( p 0 – ρgH 2 ) S 1l 2 （3分）
∴
2
1
1002l l g gH p g p H ρρρ--
=
353
2
)1575(75=⨯
--=（cm ） （2分）
（2）管内水银面降到两管交接处时 H 2 = 35 < 45（cm ） 管内气体压强还太大，玻璃管继续上移，管内的空气作等温变化
( p 0 – ρgH 2 ) l 2S 1 = ( p 0 – ρgH 3 ) ( l 2 S 1 + l 3 S 2 ) （2分） ∴
2
1230203)1(
S S
l gH p
gH p l ---=ρρ
223)145
7535
75(
=⨯⨯---=（cm ） （2分）
玻璃管上移的距离
x 2 = l 3 + l 2 +H 3 – ( l 1 + H 1 ) = 2 + 3 + 45 – ( 2 +15 ) = 33（cm ） （1分）
19B ． (1) 玻璃管内的空气作等温变化，管内外水银面恰好相平时
( p 0 – ρgH 1 ) S l 1 = p 0 S l 2 （2分）
cm l P gH P l 5.3475
10
7510102=⨯-=-=
ρ （2分）
(2)(a)若管内水银面较高，管内气柱长l 3
( p 0 – ρgH 1 ) Sl 1 = ( p 0 – ρgH 3) Sl 3 （1分）
cm l gH P gH P l 33.4415
7510
75120103=⨯--=--=
ρρ （1分）
玻璃管上移的距离 x 2 = H 3+l 3 – ( l 1 + H 1 )=15+4.33-(4+10)=5.33cm （1分） (b)若管外水银面较高，管内气柱长l 4
( p 0 – ρgH 1 ) Sl 1 = ( p 0+ ρgH 4) Sl 4 （1分）
cm l gH P gH P l 89.2415
7510
75140104=⨯+-=+-=
ρρ （1分）
玻璃管下移的距离 x 4 = l 1 + H 1 +H 4-l 3 =4+10+15-2.89=26.11cm （1分） 20．（10分）甲同学的错误原因：认为物体速度为零时，一定处于平衡状态，或者认为偏角最大的是平衡位置。

（3分）
乙同学的错误原因：将安培力表示0
37sin BIl F =导致F 做功出错。

（3分） 正解如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图丙所示。

F 做功为：0137sin l BIl FS W F ⨯==
重力做功为：2(1cos37)G W mgS mgl =-=-- 由动能定理得：0)37cos 1(37sin 002=--mgl BIl
A Bl mgl I 33.33106.01.05.0)8.01(1005.037sin )37cos 1(0
0==⨯⨯-⨯⨯=-= （4分） 21.（12分） （1）当ab 边刚进入中央无磁场区II 时，cd 边切割磁感线，电流大小：
R
BLv
I =1 方向为adcba ； （3分） （2）当ab 边刚进入磁场区III 时，ab 和cd 边都切割磁感线，电流大小：R
BLv
I 22=
方向仍为adcba ； （3分）
（3）金属框ab 边通过II 拉力所做的功R vS
L B LS BI W 2211==； （1分）
然后cd 边进入II 的过程中拉力所做的功R S L v L B S L L BI W )
(4)(22222-=-=（2分）
再是cd 边通过II 的过程中，拉力所做的功R
vS
L B LS BI W 2233== （1分）
所以，金属框从I 到III 拉力所做的功：R
S L v L B W W W W )
24(22321-=++=（2分）
22、( 12 分) 自由下落过程h 1=
450030102
1
2122=⨯⨯=gt m （2分） 300301011=⨯==gt v m/s （2分）
最大可承受2.5倍重力的超重，N=2.5mg ，设减速下降的加速度a 2，
ma mg N =-， g m
mg mg m mg N a 5.15.2=-=-=
（2分） 飞机减速到零所用时间： 205.1300
0202=--=-=
g
a v v t t s （2分） 下落高度3000202
300
222=⨯=⨯=
t v h m （或用h 2=v 12/2a 2计算等均可）（2分） 所以飞机的高度至少为H=h 1+h 2+800=4500+3000+800=8300m （2分）
23、(14分) (1)根据题意知，电子秤空载时，压力传感器受到的压力F 1=O ，由表知，此时压力传感器的电阻为R 1=300Ω，电路中的电流为mA A R U I 15015.0300
5.411====
所以，该秤的零起点的刻度线应标在电流表刻度盘的15mA 处． （5分） (2)当电流表刻度盘的读数为I 2=20 mA 时，压力传感器的电阻为
Ω===
22502
.05.422R U R （2分） 由表中的数据可以看出，压力随电阻的变化是线性的．设此时的压力为F 2，比例关系有：
210
300150
2253002-=-F 解得：N F 1252= （1分）
设该人体重为G ，压杆受到传感器向上的支持力，其大小为F 2。

由力矩平衡BO AO L mg L F ⨯=⨯2 得kg gL L F m BO AO 75.682
1011
1252=⨯⨯=⨯=
（2分）
(3)传感器能承受的最大压力N PS F 40010
21024
6
max =⨯⨯⨯==- （2分）
设踏板上能称量的最大重力G max ，由力矩平衡BO AO L g m L F ⨯=⨯max max
解得：kg L g L F m BO AO 2202
1011
400max max =⨯⨯=⨯⨯=
（2分）。