【精?！?020年上海市高考二模試卷物理

1、2020年上海市高考二模試卷物理一、單項選擇題（共16 分，每小題2 分。每小題只有一個正確選項。）1. （ 2分）關(guān)于科學(xué)家的貢獻，下列敘述中正確的是（ ）A. 牛頓創(chuàng)立了微積分B.法拉第最早發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C. 庫侖最先準確測出了電子的電量D.亞里士多德首先提出了慣性的概念解析：A牛頓創(chuàng)立了彳積分，故 A正確；日 奧斯特最早發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故 B錯誤；C密立根首次比較準確測出電子的電量，故C錯誤；D牛頓首先提出了慣性的概念，故D錯誤。答案： A2. （ 2 分）關(guān)于原子核的變化，下列說法中正確的是（ ）A. 溫度越高，放射性元素的半衰期越長B. 天然放射現(xiàn)象說明原子是可以再分的C.

2、重核在裂變過程中向外界放出巨大的核能D. “粒子散射實驗說明了原子核是可以再分的解析：A、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯誤；日 天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，并不是原子可以再分的，故B錯誤；C重核的裂變和輕核的聚變過程都有質(zhì)量虧損，都向外界放出核能，故 C正確；D盧瑟福通過 a粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，故 D錯誤。答案： C3. （ 2 分）有關(guān)宇宙的理解，下列說法中正確的是（ ）A. 質(zhì)量越大的恒星壽命越長B. 太陽發(fā)出的光和熱來自于碳、氧等物質(zhì)的燃燒C. 在天空中呈現(xiàn)暗紅色的恒星的溫度比呈現(xiàn)白色的恒星的溫度高D.由于光速有限，因此觀察遙遠的天體就相當(dāng)于觀察宇宙的過去解析：A、

3、質(zhì)量越大的恒星壽命越短，故 A錯誤；日太陽發(fā)出的光和熱來自于在太內(nèi)部陽進行著大規(guī)模的核聚變釋放的能量，故B錯誤以恒星的顏色是由溫度決定的，溫度越低，顏色越偏紅，溫度越高，顏色越偏藍。故在天空中呈現(xiàn)暗紅色的恒星的溫度比呈現(xiàn)白色的恒星的溫度低。故C 錯誤D由于光速有限，遙遠的天體發(fā)出的光線到達我們時，我們看到的是過去的宇宙射線；故因此觀察遙遠的天體就等于在觀察宇宙的過去，故D 正確。答案： D4. （ 2 分）用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出。如果換一種頻率更大、強度較弱的光照射該金屬，則（ ）A. 單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動能減小B. 單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增大，光

4、電子的最大初動能減小C. 單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動能增大D.單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增大，光電子的最大初動能增大解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程 E<m=hy - W得,光強度不影響光電子的最大初動能，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與光的強度無關(guān)；換一種頻率更大的光，則光電子的最大初動能增大；入射光的強度影響單位時間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，光的強度減弱，單位時間內(nèi)發(fā)出光電子數(shù)目減少。故ABD錯誤，C正確。答案： C5. （ 2 分）下列說法中，正確的是（ ）A、 只有熱傳遞才可以改變物體的內(nèi)能B.氣體溫度越高，每個分子運動的速率一

5、定越大C. 布朗運動是指在顯微鏡下觀察到的液體分子的無規(guī)則運動D.熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體而不發(fā)生其他變化解析：A、改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，故 A錯誤；B、 溫度是分子平均動能的標志，而不是每個分子動能的標志，高溫物體也有速率小的分子，故 B 錯誤；C布朗運動的現(xiàn)象是固體微粒的無規(guī)則運動，反映的是液體分子的無規(guī)則運動，故C錯誤；D熱量不能自發(fā)的從低溫物體傳給高溫物體，但在引起其它變化的情況下可以由低溫物體傳給高溫物體，故 D正確。答案： D6. （ 2 分）伽利略研究變速運動規(guī)律時做了著名的“斜面實驗”：他測量了銅球在較小傾角斜面上運動的位移和時間，發(fā)現(xiàn)位移與時間的平方成正比

6、，增大斜面傾角，該規(guī)律仍然成立。于是，他外推到傾角為90°的情況，得出結(jié)論（ ）A. 自由落體運動是一種勻變速直線運動B. 力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C. 力不是維持物體運動的原因D.物體具有保持原來運動狀態(tài)的慣性解析： 銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最大的情況就是90°時，這時物體做自由落體運動，由此得出的結(jié)論是自由落體運動是一種勻變速直線運動。答案： A7. （ 2 分）科學(xué)家在研究某兩個重離子結(jié)合成超重元素的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)生成超重元素的原子核AX經(jīng)過6次“衰變后的產(chǎn)物是2003Fm）則元素A X的原

7、子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為 （）A.112、 2657.112、 277C.124、 259D.124、 265解析：每經(jīng)過一次 a衰變質(zhì)量數(shù)少4,質(zhì)子數(shù)少2,經(jīng)過6次a衰變質(zhì)量數(shù)減少24,質(zhì)子數(shù)減少12,超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別，100+12=112, 253+24=277,故B正確，ACD錯誤。答案： B8. （ 2 分）一物體在四個共點力作用下做勻速直線運動。若突然撤去一個沿運動方向的力，其余三個力保持不變，則物體做（ ）A. 勻速圓周運動B. 勻加速直線運動C. 類平拋運動D.勻減速直線運動解析：A、其余三個力的合力恒定，而勻速圓周運動合力一直指向圓心，是變力，所以物體不可能做勻速圓周

8、運動。故A錯誤；B C、D有一個作勻速直線運動的物體受到四個力的作用，這四個力一定是平衡力，如果撤去一個沿運動方向的力，剩余的三個力的合力與撤去的力等值、反向、共線，所以剩余的三個力的合力方向與速度方向相反，則物體將勻減速直線運動；故BC錯誤，D正確。答案： D二、單項選擇題（共 24分，每小題3分。每小題只有一個正確選項。）9. （3分）電視臺體育頻道講解棋局的節(jié)目中通常有一個豎直放置的棋盤。該棋盤具有磁性，每個棋子都可視為能被棋盤吸引的小磁體。 對于靜止在棋盤上的棋子， 下列說法中正確的是（）A.棋盤對棋子施加三個力的作用B.磁力越大，棋子所受的摩擦力也越大C.棋盤對棋子總的作用力比棋子的

9、重力大D.只要磁力足夠大，即使棋盤光滑，棋子也能靜止在棋盤上解析：A、小棋子受到重力G棋盤面的吸引力F、彈力N和靜摩擦力f,那么棋盤對棋子施加三個力的作用，故 A正確。日棋盤對棋子的吸引力與棋盤面對棋子的彈力平衡；而靜摩擦力與棋子的重力平衡，與磁力大小無關(guān)，故B錯誤。C由A選項分析可知，棋盤對棋子總的作用力與棋子的重力相平衡，故C錯誤。D當(dāng)G> fm=N=F時，棋子將下滑，故 D錯誤。答案：A1、2、3,圖中10. （3分）將一只蘋果水平拋出，蘋果在空中依次飛過三個完全相同的窗戶曲線為蘋果在空中運行的軌跡，不計空氣阻力。下列說法中正確的是A.蘋果通過第1個窗戶所用的時間最短B.蘋果通過第

10、1個窗戶的過程中，重力做功最多C.蘋果通過第3個窗戶的過程中，重力的平均功率最大D.蘋果通過第3個窗戶的過程中，豎直方向的平均速度最小解析：A、平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，速度越來越快，可知通過相同豎直位移所用的時間越來越短，所以通過第3個窗戶時間最短，故 A錯誤。日 通過三個窗戶下降的高度相同，則重力做功相同，故 B錯誤。C通過第3個窗戶時間最短，根據(jù) P=mgh 知，重力的平均功率最大，故 C正確。t口蘋果通過第3個窗戶的過程中，由于時間最少，則豎直方向的平均速度最大，故D錯誤。答案：C11. （3分）用于火災(zāi)報警的離子煙霧傳感器如圖所示。在網(wǎng)罩I內(nèi)有電極n和出，a、b兩端接電源，

11、IV是一小塊放射性同位素銷241,它能放射出一種很容易使空氣電離的粒子。正常情況下銷241放射出的粒子使兩個極板間的空氣電離，在a、b間形成較強的電流；發(fā)生火災(zāi)時，大量煙霧進入網(wǎng)罩I內(nèi)，煙塵顆粒吸收其中的帶電粒子，導(dǎo)致電流發(fā)生變化， 從而報警。下列說法中正確的是 （）AH 241射出的是BJI 241射出的是CH 241射出的是DH 241射出的是“粒子，有煙霧時電流增強a粒子，有煙霧時電流減弱粒子，有煙霧時電流增強粒子，有煙霧時電流減弱解析：放射性同位素銷 241,它能放射出一種很容易使氣體電離的粒子，知該粒子是子。發(fā)生火災(zāi)時，煙霧進入網(wǎng)罩內(nèi)，煙塵顆粒吸收空氣中的離子和銅發(fā)出的粒子，使得電流

12、減弱。故B正確，A C、D錯誤。答案：B12. （3分）如圖所示，虛線 AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸，相交于。點，兩個等量異號點電荷分別位于橢圓的兩個焦點M N上。下列說法中正確的是 （）A.O點的電場強度為零B.A、B兩點的電場強度相同C.C點的電勢高于 D點的電勢D.將電荷+q沿C D連線從C移到D的過程中，電勢能先減少后增加解析：A、根據(jù)等量異種電荷電場線的特點可知，。點場強的方向向右，不是 0.故A錯誤。日根據(jù)等量異種電荷電場線的特點可知，A點場強的方向向左，B點場強的方向向左， 兩點場強的大小相等。故 B正確。C根據(jù)等量異種電荷電場線、等勢面分布特點知，OCD！E同一條等勢線上，

13、所以 D點電勢等于C點電勢。故C錯誤。D根據(jù)等量異種電荷電場線、等勢面分布特點知，OCD！E同一條等勢線上，所以 D點電勢等于C點電勢，試探電荷從 O處移到C處電場力不做功。電勢能始終不變。故D錯誤。答案：B13. （3分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖（甲）是 t=3s時的波形圖，圖（乙）是波中某質(zhì)點P的振動圖象，下列判斷中正確的是時沿y軸負方向振動 時的速度為零(A.質(zhì)點B.質(zhì)點C.質(zhì)點P 在 t=3sP 在 t=3sP的平衡位置坐標可能是 x=4cmD.該簡諧波的波速為1m/s說明質(zhì)點P此時正沿y軸正方向振動,解析：A、由圖乙知，t=3s時圖象切線的斜率為正值, 故A錯誤。日由圖乙知，

14、t=3s時質(zhì)點P的位移為0,正通過平衡位置，速度最大，故 B錯誤。C由圖甲知，簡諧橫波沿 x軸正方向傳播，x=4cm處的質(zhì)點正通過平衡位置向上，與質(zhì)點 P在t=3s時的狀態(tài)相同，所以質(zhì)點P的平衡位置坐標可能是 x=4cm,故C正確。DK由甲讀出波長 入=4cm由圖乙讀出周期 T=4s,則該波的波速 v= =1cm/s。故D錯誤。答案：C14. （3分）如圖所示，一圓形閉合小銅環(huán)從高處由靜止開始下落，穿過一根豎直懸掛的、質(zhì)量為m的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中心軸線始終保持重合。則細繩中彈力F隨時間t的變化關(guān)系圖象可能是（）解析：銅環(huán)閉合，銅環(huán)在下落過程中，穿過銅環(huán)的磁通量不斷變化，銅環(huán)

15、中產(chǎn)生感應(yīng)電流；由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻礙磁體間的相對運動，當(dāng)銅環(huán)在磁鐵上方時， 感應(yīng)電流阻礙銅環(huán)靠近磁鐵，給銅環(huán)一個向上的安培力，因此拉力大于重力；當(dāng)銅環(huán)位于磁鐵下方時， 銅環(huán)要遠離磁鐵，感應(yīng)電流阻礙銅環(huán)的遠離對銅環(huán)施加一個向上的安培力，則拉力大于重力；當(dāng)銅環(huán)處于磁鐵中央時， 磁通量不變，則沒有感應(yīng)電流，沒有安培阻力，因此拉力等于重力， 故ACD昔誤，B正確。答案：B15. （3分）如圖所示，直線 A為某電源的UI- I圖線，曲線B為標識不清的小燈泡 Li的UI- I圖線，將Li與該電源組成閉合電路時，Li恰好能正常發(fā)光。若將相同材料制成的標有“ 3V, 20W的燈泡L2與該電源組成閉

16、合電路，下列說法中正確的是（）, 一，一，2A.電源的內(nèi)阻為2 aB.把燈泡C.把燈泡D.把燈泡Li換成Li換成Li換成3L2,L2,L2,L2可能正常發(fā)光電源的輸出功率可能相等 電源的輸出功率一定變小解析：A由圖讀出電源的電動勢為E=4V,圖線A的斜率大小表示電源的內(nèi)阻，則4-ir=6Q=0.5 Q,故A錯誤；BCD燈泡與電源連接時，A B兩圖線的交點表示燈泡的工作狀態(tài)，則知其電壓U=3V I=2A,則燈泡Li的額定電壓為3V,功率為=UI=6W 把燈泡Li換成“3V, 20W的燈泡 L2,不能正常發(fā)光，而由p= U_知:R，一 U 2 32燈泡 L2的正常工作時的電阻為 R2 = 一=一=

17、0.45 QP 20燈泡Li的電阻為則知正常發(fā)光時燈泡 L2的電阻更接近電源的內(nèi)阻，但是這里燈泡并沒有達到正常發(fā)光, 可能相等，也有可能變小，故 答案：C此時BD誤,L2的電阻是不確定的；電源的輸出功率可能變大。C正確。i6. （3分）將一小球以20m/s的初速度豎直上拋，經(jīng) 3.5s落回原處。已知空氣阻力的大小與速率成正比，則小球落回原處的速度大小為（）A.5m/sB.i0m/sC.i2.5m/sD.i5m/s解析：設(shè)小球上升的最大高度為H,時間為ti.在上升過程中，根據(jù)牛頓第二定律得：-（mg+kv） =mai=mvt得：一（mg t+kv At） =mAv兩邊求和得：-mgAt - kv

18、At= mA v則得一mgti kH=0 m"設(shè)下落過程用時為t 2.小球落回原處的速度大小為v。在下落過程中，根據(jù)牛頓第二定律得：mg- kv=ma2=m-vt得：mgA t kvAt=mA v兩邊求和得：mgA t - kvAt= mA v則得 mgt2-kH=mv- 0；由得： mg (ti+t2)=m (v+v(O可得 v=g (ti+t2) V0=10X 3.5 20=15m/s故ABC錯誤，D正確。答案：D 三、多項選擇題（共 16分，每小題4分。每小題有二個或三個正確選項。全選對的，得 4分；選對但不全的，得 2分；有選錯或不答的，得 0分。）17. （4分）英國物理學(xué)

19、家托馬斯？楊巧妙地解決了相干光源問題，第一次在實驗室觀察到了 光的干涉現(xiàn)象。圖為實驗裝置簡圖，M為豎直線狀光源，N和。均為有狹縫的遮光屏，P為像屏?，F(xiàn)有四種刻有不同狹縫的遮光屏，實驗時正確的選擇是（）1234P0A.N應(yīng)選用遮光屏1B.N應(yīng)選用遮光屏3C.O應(yīng)選用遮光屏2D.O應(yīng)選用遮光屏4解析：單縫衍射條紋寬度是中央亮紋最寬；雙縫干涉的圖線是明暗相間的條紋，條紋間距等寬；是雙縫干涉；因此要先通過單縫后找到雙縫上，形成相干光源，則N應(yīng)選用遮光屏1,0應(yīng)選用遮光屏2;故AC正確，BD錯誤。答案：AC18. （4分）將橫截面積為 S的圓柱形氣缸固定在鐵架臺上，內(nèi)有可自由移動的輕質(zhì)活塞，活塞通過輕桿

20、與重物 m相連，將一團燃燒的輕質(zhì)酒精棉球經(jīng)閥門K放置于活塞上，棉球熄滅時立即關(guān)閉閥門 K,此時活塞距離氣缸底部為 L。之后，缸內(nèi)氣體冷卻至環(huán)境溫度時，重物 上升高度為 L。已知環(huán)境溫度恒為 27C,外界大氣壓為p%缸內(nèi)氣體可以看作是理想氣體，4則（）A.重物離開地面穩(wěn)定后，氣體壓強可能大于B.重物離開地面穩(wěn)定后，氣體壓強一定小于poC.酒精棉球熄滅的瞬間，缸內(nèi)氣體的溫度t可能等于120cD.酒精棉球熄滅的瞬間，缸內(nèi)氣體的溫度t可能等于140c解析：酒精棉球熄滅時，活塞受到封閉氣體向下的壓力，大氣壓向上的支持力，由平衡得：P1S=P0S解得：P1=PO此時體積為：V產(chǎn)LS,溫度為：Ti=273+

21、t重物被吸起穩(wěn)定后， 活塞受繩子得拉力，封閉氣體向下得壓力和大氣壓向上得支持力，由平衡得：P2S+mg=PS解得：P2 = P0- mgVPo S此時體積為：V2=0.75LS ,溫度為 T2=273+27K=300KPV有理想氣體狀態(tài)方程 匚V C得：t=140C。 T答案：BD19. (4分)如圖所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲。圓盤最上端有一 P點，飛鏢拋出時與 P等高，且距離P點為L。當(dāng)飛鏢以初速度 V0垂直盤面瞄準 P點拋出的同時，圓盤以經(jīng)過盤心 。點的 水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動。忽略空氣阻力，重力加速度為g,若飛鏢恰好擊中P點，則()LV0V0A.飛鏢擊中P點所需的時間為B.圓盤的半徑可

22、能為-gL-2V°D.P點隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度可能為5 gL4V0解析：A飛鏢水平拋出做平拋運動，在水平方向做勻速直線運動，因此t= L ,故A正確。V0日 飛鏢擊中P點時，P恰好在最下方，則 2r=1gtC.圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為,解得圓盤的半徑 r= -gL-y ,故B錯24V0C 飛鏢擊中 P點，則P點轉(zhuǎn)過的角度滿足e=cot=Tt +2kTt (k=0, 1, 2)故3= =(2k1)V0 ,則圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為一。故C錯誤。t LLDP點隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度為v=cor= （2k 1） "?=（- 1） gL當(dāng)k=2時,v=5_gL。L 4vo4V04vo故D

23、正確。答案：AD20. （4分）如圖（甲）所示，相距為 2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計，OO的左側(cè)存在垂直于導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)弓II度為B的勻強磁場。在OO左側(cè)L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為 mr電阻為0.5R的金屬桿ab, ab在恒力F的作用下 由靜止開始向右運動 3L的距離，其速度與位移的變化關(guān)系如圖（乙）所示。下列判斷中正 確的是（）門,0聾m節(jié)圖（甲）圖乙）A.ab即將離開磁場時，安培力的大小為2B2L2V13RB.整個運動的過程中，通過電阻R上的電量為4BL23RC.ab即將離開磁場時，加速度的大小為22V2 V14L8B2L2V13mRD.整個過程

24、中，電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱為 Im（V22-3v12）6解析：A ab即將離開時，速度為 V1,電動勢E=2BLv,電流I=E一 ；安培力F=2BIL=0.5R R2.28B L v1;故A錯誤;3RB整個過程中，磁通量的變化量為=2BL 2;產(chǎn)生的電量q=? t =1.5R t2BL2 4BL21.5R3R故B正確；C ab桿在離開磁場前瞬間，水平方向上受安培力1的過程中，由動能定理得：F （3L-L） =m2F安和外力F作用,ab桿在位移L至ij 3L/22、（v2 -V1）；解得：f=222、2 -V1 )4L 設(shè)加速度為a,則 F BILBLv1 I=RF F安 a=B212v1 ;故

25、C正確;mR/ 22、聯(lián)立解得：a= v2 -v14LD ab桿在磁場中發(fā)生 L位移過程中，恒力 F做的功等于ab桿增加的動能和回路產(chǎn)生的電12能（即電阻R上產(chǎn)生的電熱 Q）,由能量守恒定律得：FL=1mv12 Q1222、聯(lián)立解得：Q二V2 -V1)4答案：BCD四、填空題（共20分，每小題4分。）本大題中第22題為分叉題，分 A、B兩類，考生可任 選一類答題。若兩類試題均做，一律按A類題計分。21. （4分）如圖所示，Rn= LL'為一張厚紙板, 場。若射線正對光屏的中心R為一含有9238 U的放射源，它能放出3、丫三種射線，變?yōu)?22MNtt/涂有熒光物質(zhì)的光屏，虛線框內(nèi)存在平行

26、于邊界ab的勻強電。點射出，在光屏上只觀察到 Q P兩個亮點，則打在O點的是射線，虛線框內(nèi)勻強電場的方向（選填“由a指向b”或“由b指向a”）。解析: 線。Na、3、丫 三種射線中丫射線不帶電，在電場中不偏轉(zhuǎn)，所以打在O點的是丫射一張紙就能擋住“射線，所以打在 偏轉(zhuǎn)，虛線框內(nèi)勻強電場的方向應(yīng)由 答案：丫 ；由b指向a。P點的是3射線，而3粒子帶負電, b指向a。要使3射線向下A B選做一題22. （4分）如圖所示，氣球吊著B兩個重物以速度 v勻速上升，已知A與氣球的總質(zhì)量為m, B的質(zhì)量為n2,且m>ni某時刻A B間細線斷裂，當(dāng)氣球的速度增大為2V時，B的速度大小為。（不計空氣阻力）解

27、析：規(guī)定向上為正方向，根據(jù)動量守恒定律得:（m+m） v=m?2v+mv',解得：v,(mz-m。vm2'因為m>R2.所以v'為負值，可知方向豎直向下，大小為:m2答案:,豎直向下。m223. （4分）北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星均定位在距離地面36000km的地球同步軌道上，而GPS系統(tǒng)中的24顆衛(wèi)星距離地面的高度均為20000km,已知地球半徑為 6400km=則北斗一號衛(wèi)星線速度的大小GPS 衛(wèi)星線速度的大?。ㄟx填“大于”、“小于”或“等于”）GP”星加速度的大小約為北斗一號衛(wèi)星的 倍（取2位有效數(shù)字）。解析：根據(jù)萬有引力提供向心力得:MmG -2-r2v

28、-mma,r因為北斗解得：v=GMMm，a=G, rr號衛(wèi)星的半徑大于 GPSS星的半徑,所以北斗一號衛(wèi)星線速度的大小小于GPS衛(wèi)星線速度的大小,為匕答案:2 口匕 -2- G小于,(3.6 1 07 6.4 1 06)2(2 107 6.4 106)22.6。2.6。24. （4分）圖示為一列沿 x軸負方向傳播的機械波，實線和虛線分別為t時刻和t+At時刻的波形，B和C是橫坐標分別為d和3d的兩個質(zhì)點。則t時刻質(zhì)點B的振動方向為 該波的波速為。解析：波沿x軸負方向傳播，運用波形平移法分析知，t時刻質(zhì)點B的振動方向為y軸正方向。由圖知，該波的波長為入=3d根據(jù)波的周期性，可知波在 t時間傳播的

29、距離為 x=k入+_5d=3kd+9d ,（其中k=0,1,2,223）。則波速為 v= = （6k 5）d ,（其中 k=0, 1, 2, 3）。 t 2 t答案：y軸正方向，（6k 5）d ,（其中k=0, 1, 2, 3）。2 t25. （4分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有兩根質(zhì)量相等的均勻細桿A和C,長度分別為60cm和40cm,它們的底端相抵于地面上的B點，另一端分別擱置于豎直墻面上，墻面間距為80cm,不計一切摩擦。系統(tǒng)平衡時兩桿與地面的夾角分別為“和3 ,兩側(cè)墻面所受壓力的大小分別為Fa和Fc,則FaF c （選填“大于”、“小于”或“等于"），夾角3=。解析：對整體分析，

30、整體處于平衡狀態(tài)，整體在水平方向上受到兩側(cè)墻壁的彈力，可知Fa=Fb,對AB分析，A受到重力、墻壁的彈力、地面對它的支持力以及BC對AB的作用力，同樣度BC分析，受重力、墻壁的彈力、AB對BC的作用力，和地面的支持力，因為兩桿重力相等,墻壁的作用力相等，根據(jù)平衡知，a =3,根據(jù) XabCOS a +XBCCOS 3 =d,可知（60+40） cos 3 =80,解得 3 =37 。答案：等于；37。26. （4分）一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在015s內(nèi)由靜止開始從地面豎直向上運動，取豎直向上 為正方向，得到如圖所示的加速度和時間的變化關(guān)系圖象。當(dāng)t3=15s時，質(zhì)點的速度大小為 m/s ;若以地面

31、為零勢能面，則11=5s與t3=15s兩個時刻質(zhì)點的機械能之比為。彳 a m sJ101:加0 141151015I-8 i1_ 1 0 gl 一 Bl EM .解析：由圖象可知，物體的 15s末的速度v=10X5- 5X 8-10X 5=-40m/s；5s末物體的速度為 50m/s;上升的高度h=50 5=125m； 212. 1,故機械能 E=-mv+mgh=- 2 2500+20X 125=5000J; 2215s末時，物體的速度 v'=40m/s ;1 11此時物體的局度為 h'= 10 25+50X5- - 8 25+10X5+-（- 10） x 25=200m；2

32、221 21 一故機械能為：E =mgh' + mv' =20X 200+ 2 X 1600=5600J2 2故動能的比值為：E 5000 25一=。E, 5600 28答案：40; 25: 28。五、實驗題（共24分）27. （4分）圖（甲）為用 DIS研究機械能守恒定律的實驗。次ftDCBA有空mm。.領(lǐng)0ao5o o.iooilgr-TU 51172Ul仇 9。畀能卬J機械杳EJmuttOOM 1_LL1/J t.-l 11 i(1)(多選題)下列說法中正確的是： (A)必須測定擺錘的直徑(B)定位擋片的作用是改變擺錘的機械能(C)擺錘下落的高度可由標尺盤直接測定(D)擺

33、錘每次都必須從擺錘釋放器的位置以不同的速度向下運動解析：A、為了求出擺球通過光電門的速度，必須測量小球的直徑，故 A正確；日 定位擋片的作用是讓擺錘停下，并非改變其機械能，故 B錯誤；C根據(jù)該裝置構(gòu)造可知，擺錘下落的高度可由標尺盤直接測定，故 C正確；D為了驗證過程中機械能是否守恒，要求擺錘每次同同一位置靜止(或相同速度)下擺, 故D錯誤。答案：AC(2)某同學(xué)實驗得到的數(shù)據(jù)界面如圖(乙) 所示，則擺錘經(jīng)過C點的機械能約為 ,根 據(jù)各點的數(shù)據(jù)分析，可以得出結(jié)論：。解析：根據(jù)表中數(shù)據(jù)，擺錘經(jīng)過C點的動能Ek=-mvc2=- 0 02 1 412=0.02J ;22而重力勢能 Ep=mgh=0.0

34、2 X 10 x 0.05=0.01J因此C點的機械能 E=E+b=0.03J ;同理，可以計算出擺錘在 A、B D三點的機械能分別為：0.0297J、0.0299J、0.0296J ,故各點機械能大小基本一致。故得出的結(jié)論是：在只有重力做功的情況下，物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。答案：0.03J ,在只有重力做功的情況下，物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保 持不變。28. (6分)某實驗小組利用如圖所示的裝置測量溫度：A是容積較大的玻璃泡， A中封有一定質(zhì)量的空氣，B是一根與A連接的均勻細玻璃管(玻璃管的容積遠小于A的容積)，管的下端插入水銀槽。當(dāng)外界大氣壓p0=

35、76cmHg環(huán)境溫度t0=27C時，管內(nèi)水銀柱的高度h=46cm, 在管壁外側(cè)與水銀面等高的位置標出對應(yīng)的溫度，然后依次標出其它溫度刻線。（1）此測溫裝置中，h越大，相應(yīng)的溫度讀數(shù)越 （選填"高”或“低”）；溫度刻線是 分布的（選填“均勻”或“不均勻”）一:一解析：玻璃泡的容積較大,玻璃管很細，玻璃泡內(nèi)氣體近似看成等容變化，氣體的壓強P=P-h, h越大，P越小，由查理定律可知，溫度越低。 h越大，溫度讀數(shù)越??；氣體發(fā)生等容 變化，則P=KTT, P=K T,而 P=A h, T=At ,則 t與Ah成線性關(guān)系，故刻度線的間 距均勻。答案：低；均勻。（2）水銀柱高度h' =3

36、6cm處的溫度刻度值應(yīng)為 C。P解析：由等谷變化：一 C知，h' =36cm處的溫度刻度值 /TP0左丁 76 36 （273 27） =400K=127C。P0 h 76 46答案：127。（3）若外界大氣壓強變?yōu)?p0' =77cmHg讀出溫度為t C ,則實際溫度應(yīng)修正為 C。 解析：大氣壓強增大，水銀面向上移動，讀數(shù)變小，因為h=A P,所以應(yīng)從管內(nèi)水銀面向下移動 h的刻度線讀數(shù)即t+10C。答案：t+10。29. （7分）某興趣小組查閱資料獲知，彈簧振子做簡諧運動的周期T=2兀J（其中m是,k振子的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，彈簧質(zhì)量忽略不計），利用該規(guī)律可以測定物體的

37、質(zhì)量?，F(xiàn)有如下器材可供選擇：一個帶有夾子的金屬塊 A （總質(zhì)量m為已知量）；待測質(zhì)量的物體 B; 一根勁度系數(shù)未知的 彈簧C;光電門傳感器和擋光片 D;位移彳感器E;力傳感器F;數(shù)據(jù)采集器 G;電腦Ho（1）本實驗選用的器材： ，（填寫器材后面的字母）。根據(jù)選用的器材，簡述測定系 統(tǒng)振動周期的方法：。解析：組合成測定振動周期的裝置，故選器材為ABCDGH運用累積法測量周期，稍微向下拉一下金屬塊，讓金屬塊上下振動起來，利用光電門傳感器和擋光片D結(jié)合GH求出振動30次所用的時間，進而求得振動系統(tǒng)的周期。答案：A B C E （或D、或F） G H;稍微向下拉一下金屬塊，讓金屬塊上下振動起來，利用光

38、電門傳感器和擋光片 D結(jié)合GH求出振動30次所用的時間，進而求得振動系統(tǒng)的周期。（2）簡述測量物體B的質(zhì)量的主要步驟（直接測量的物理量請用字母表示）。解析：運用累積法測量周期：不放B時用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間ti,彈簧振子的周期T尸包30將B固定在A上，用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t2,彈簧振子的周期丁2=包。30答案：不放B時使用DIS系統(tǒng)測出振動周期 Ti；將B固定在A上，使用DIS系統(tǒng)測出振動周期 T2o（3）根據(jù)直接測量的物理量，B的質(zhì)量m?=解析：利用彈簧振子做簡諧運動的周期公式T=2兀m="m!。T12m0mB .-B ,聯(lián)立解得,kT22T1

39、2答案:丁一mio¥30. （7分）如圖（甲）所示為使用DIS系統(tǒng)研究單擺的裝置。液體槽的A、B兩個側(cè)面為銅板，其余部分為絕緣材料，槽中盛滿導(dǎo)電液體。質(zhì)量不計的細銅絲的上端固定在液體槽正上 方的。點，下端連接一個小銅球，銅絲的下端稍穿出銅球一點長度，當(dāng)銅球在液體上方擺動時，細銅絲始終與導(dǎo)電液體接觸（銅絲與液體間的阻力忽略不計），將此系統(tǒng)接入電路。已知定值電阻Ri=3，滑動變阻器的總電阻 R2=20 ，變阻器兩個端點 a、b之間的長度為30cm, 槽中導(dǎo)電液體接入電路的電阻F3=10Q且恒定不變，銅絲的電阻不計。荃三）（1）將電鍵及與c點連接，閉合Si,移動變阻器的滑動片，采集數(shù)據(jù)得到

40、圖（乙）所示的 U-I圖象，則該電源的電動勢 E= V ,內(nèi)阻r=Qo解析：依據(jù)測定電源電動勢和內(nèi)電阻的原理，UI-I圖象中，縱軸的截距為電動勢，故電動U12勢為：E=24V,斜率的絕對值為電源的等效內(nèi)阻，即有：R1 r U,代入數(shù)據(jù)得：3+r=，I2.4解得，r=2 。答案：24, 2。（2）將擺球拉離平衡位置，使其在垂直于A、B的豎直面內(nèi)做簡諧運動，變阻器的滑動片P移到距離a端為x的位置，并保持不變，電鍵 S2與d點連接，閉合 S,在電腦屏幕上得到T= s ,擺長 L=如圖（丙）所示的電壓與時間的變化關(guān)系圖象。則單擺的振動周期 m （取% 2約等于10）,滑動片離a端的距離x= cm解析：

41、由電壓的變化周期得到單擺的振動周期為2s；由單擺的振動周期T=2gT221m;10 22 m4 10擺動過程中電壓最大為 5V,最小為1V,該電壓與才g球偏離 B板的距離 l成正比，結(jié)合單 擺的運動特點可得，AB板的電壓為6V,即，t片P與b間的電壓為6V,結(jié)合電動勢為24V, 設(shè)導(dǎo)電液體與滑動變阻器的并聯(lián)總電阻為R并,結(jié)合串聯(lián)電路的電壓關(guān)系可得： R并:（r+R1+Rp） =6: (246),10 RaP10 RaP1 _聯(lián)立解得，Rp=10Q= r21 一 一故滑動片離a端的距離x=- 30cm 15cm o2答案：2, 1, 15。六、計算題（共50分）31. （10分）如圖所示，用細管

42、連接 A B兩個絕熱的氣缸，細管中有一可以自由移動的絕熱活塞M,細管容積不計。 A B中分別裝有完全相同的理想氣體，初態(tài)的體積均為M=1.0X102m,壓強均為p1=1.0 X 105Pa,溫度和環(huán)境溫度相同且均為 t1=27C, A中導(dǎo)熱活塞N 的橫截面積 S=500cm2.現(xiàn)緩緩加熱B中氣體，保持 A氣體的溫度不變，同時給 N施加水平向右的推力，使活塞 M的位置始終保持不變。穩(wěn)定時，推力 F=- X103N,外界大氣壓p0=1.03x105Pa,不計活塞與缸壁間的摩擦。求：（1）A中氣體的壓強;解析：A中氣體的壓強為:P2答案:F5P0- (1.0 105S5 103 5)Pa_5 _1.

43、33 105Pa。A中氣體的壓強1.33 x 105Pa（2）活塞N向右移動的距離；解析：對A氣體由玻意耳定律得：p1V1=p2%,解得：V2 pV-P2活塞N向右移動的距離為：L答案：活塞N向右移動的距離是V V2Sa 5cmb(10 7.5) 10 3 m500 10 42-5 10 m 5cm。7.5 10 3 m3(1.0 1 05) (1.0 1 0 2)5m1.33 10B中氣體的溫度。解析：B 氣體溫度為： =273+t 1=273+27K=300K, T2=273+t2 由查理定律：艮匹，T1T2得：五匹工 1.33 510300K400K。2Pi 1105所以：t2=T2 2

44、73=127C。答案：B氣缸中的氣體升溫到 127C。32. （12分）如圖所示，甲和乙是放在水平地面上的兩個小物塊（可視為質(zhì)點），質(zhì)量分別為m=2kg、m=3kg,與地面間的動摩擦因數(shù)相同，初始距離L=170ni兩者分別以V1=10m/s和V2=2m/s的初速度同時相向運動，經(jīng)過 t=20s的時間兩者發(fā)生碰撞，求物塊與地面間的動 摩擦因數(shù)科。 某同學(xué)解法如下：因動摩擦因數(shù)相同，故它們在摩擦力作用下加速度的大小是相同的，由牛頓第二定律得到加1 速度的大?。篴=（ig,設(shè)兩物體在t=20s的時間內(nèi)運動路程分別為 S1和S2,則有：s尸v1t - 2at2, S2=v2t 1 at2,考慮到S1+

45、S2=L即可聯(lián)立解出 科。 2你認為該同學(xué)的解答是否合理？若合理，請解出最后結(jié)果；若不合理，請說明理由，并用你自己的方法算出正確結(jié)果。甲解析：該同學(xué)的解答不合理。因為四式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)后解得a=0.175m/s2經(jīng)過時間t=20s ,兩物塊的速度分別為v' 1 =V1 - at , v'2=v2-at代入數(shù)據(jù)得v' 1=6.5m/s , v' 2= - 1.5m/s , v' 2< 0,表明物塊乙在 20s之前就已經(jīng)停止運動, 故該同學(xué)解答不合理。正確解答案：物塊 2停止運動前滑行的距離S22 V22aS1+S2=L2 "L, 2a15a

46、- 1=0,將相碰之前的位移關(guān)系八，,12、具體為（v1t at2）2代入數(shù)據(jù)得：100a2- 解出 a=0.2m/s 2 和 a= - 0.05m/s 2 （舍去）,再由a=g得，解得科=0.02。0.02。答案：該同學(xué)解法不合理，因為未考慮物體是否停止。物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為33. (14分)如圖所示，ABC的固定在豎直平面內(nèi)的絕緣軌道，AB段水平且光滑，BC段為圓心角9=37。的光滑圓弧，圓弧半徑 r=2.0m, CD段為足夠長的粗糙傾斜直軌，各段軌道 均平滑連接。質(zhì)量 m=2.0Xl02kg、可視為質(zhì)點的小球被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑 行。(1)若小球向左運動到 B點的速度V

47、B=0.2m/s ,則經(jīng)過多少時間小球第二次達到B點？解析：由于vb較小，上升高度很小，沿 BC向上運動的路程遠小于半徑r ,故小球在BC上做類似單擺的運動，周期為：再次返回到B點的時間為半個周期:1 _RtTIv0,2 =1.4so2 g答案：若小球向左運動到B點的速度VB=0.2m/s ,則經(jīng)過1.4s小球第二次達到 B點。(2)若B點左側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強電場，使小球帶q=+1.0 X 106C的電量，彈簧槍對小球做功 W=0.36J,到達C點的速度vc=26m/s,則勻強電場的大小為多少？解析：小球到達 C點之前的過程中，動能定理：1 一 2 cW mg (rrcos。) qE (

48、rrcos。)= -mvC - 02解得：E=1.0 X 10 5N/C.答案：若B點左側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強電場，使小球帶q=+1.0 X10 -6C的電量，彈簧槍對小球做功 W=0.36J,到達C點的速度vc=2j6m/s,則勻強電場的大小為1.0XI05N/C。(3)上問中，若小球與 CD間的動摩擦因數(shù) 科=0.5,運動到CD段的最高點時，電場突然改為 豎直向上但大小不變，小球第一次返回到C點的速度大小為多少？(取 sin37 ° =0.6,cos37° =0.8 )解析：設(shè)從C點到達最高點前小球滑行的距離為s,動能定理：12-mgssin 0 - qEssin 0

49、 -( mg+qE scos 0 = 0 mVn2解得：s=0.8m。從最高點返回到 C點過程中，動能定理：1 2八mgssin 0 - qEssin 0 -( mg- qE) s cos 0 = mv C -02解得：,2 ,v' c=_ /10 m/s=1.265 m/s 。答案：上問中，若小球與CD間的動摩擦因數(shù)產(chǎn)0.5,運動到CD段的最高點時，電場突然C點的速度大小為 1.265 m/s 。34. （14分）如圖（甲）所示，磁感應(yīng)強度為 以。點為圓心、半徑為L的圓弧形金屬導(dǎo)軌,B的勻強磁場垂直于紙面，在紙面內(nèi)固定一條長也為L的導(dǎo)體棒OA繞。點以角速度 勻速電阻R構(gòu)成閉合電路。轉(zhuǎn)

50、動，棒的A端與導(dǎo)軌接觸良好， OA導(dǎo)軌、改為豎直向上但大小不變，小球第一次返回到 試根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 E=n，證明導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=1 Bco L 2。t211c解析：設(shè)金屬棒 OA在At時間內(nèi)掃過的面積為 S,則： S 1? L2 - L2 t22一，、I ,1O磁通改變量為：B? S 1 B L2 t o2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得到為：E n 1B L2。t 2答案：證明如上所述。（2）某同學(xué)設(shè)計了一種帶有閃爍燈的自行車后輪，如圖（乙）所示。車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條，每根金屬條中間都串接一個小燈，阻值為R=0.3 并保持不變，車輪半徑r1=0.4m,輪軸半徑可以忽略

51、。車架上固定一個強磁鐵，可形成圓心角為 0 =60°的扇形勻強 磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度 B=2.0T,方向如圖（乙）所示。若自行車前進時，后輪順時針轉(zhuǎn)動 的角速度恒為 w=10rad/s ,不計其它電阻和車輪厚度。求金屬條ab進入磁場時，ab中感應(yīng)電流的大小和方向。解析：根據(jù)右手定則知：ab中的電流方向為b-a, ab相當(dāng)于電源，電動勢：1212E -B L - 2.0 10 0.4 =1.6Vo 22電路總電阻為：R巧 R R 4R =0.4 Qo "33通過ab中的電流：I 16=4A。R 總 0.4答案：金屬條ab進入磁場時,ab中感應(yīng)電流的大小4A和方向b-a。（3）上問中，已知自行車牙盤半徑2=12cm,飛輪半徑r3=6cm,如圖（丙）所示。若該同學(xué)騎車時每分鐘踩踏腳板 60圈，車輛和人受到外界阻力的大小恒為10N,他9車10分鐘的時間內(nèi)一共需要對自行車做多少功？解析：后輪轉(zhuǎn)速 n=2r/s ,后輪角速度為：=4兀rad/s ,車速為：v=r1=1.6兀m/s12電動勢為：E B r1 =0.64兀V, 2總的電功率為：p總=