2014年上海市高中物理结业文化考试

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  •  2014/7/12
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1.国际单位制中,属于基本单位的是(    )

(A)千克            (B)特斯拉        (C)牛顿            (D)库仑

【答案】

A

【解析】


 

 

2.下列各种射线中,属于电磁波的是(     )

(A)α射线                (B)β射线                (C)γ射线                 (D)阴极射线

【答案】

C

【解析】


 

 

3.如图,质量为m的物体沿倾角为α的固定光滑斜面下滑,则物体对斜面压力的大小为(     )

(A)mgsinα                (B)mgcosα

(C)mgtanα                (D)mgcotα

【答案】

B

【解析】


 

 

4.静电场的电场线(     )

(A)可以相交                                        (B)是闭合的曲线

(C)起始于正电荷,终止于负电荷        (D)是点电荷在电场中运动的轨迹

【答案】

C

【解析】


 

 

5.如图,O点为弹簧振子的平衡位置,小球在B、C间做无摩擦的往复运动。若小球从C点第一次运动到O点历时0.ls,则小球振动的周期为(    )

(A)0.1s             (B)0.2s

(C)0.3s             (D)0.4s

【答案】

D

【解析】


 

 

6.如图,一固定光滑斜面高为H,质量为m的小物体沿斜面从顶端滑到底端。在此过程(    )

(A)物体的重力势能增加了mgH

(B)物体的重力势能减少了mgH

(C)重力对物体做的功大于mgH

(D)重力对物体做的功小于mgH

【答案】

B

【解析】


 

 

7.质量为2kg的质点仅受两个力作用,两个力的大小分别为16N和20N。则该质点加速度的最大值为(     )

(A)2m/s2           (B)4m/s2           (C)18m/s2         (D)36m/s2

【答案】

C

【解析】


 

 

8.右图为一物体运动的s-t图像,在0到4s的时间内,该物体的位移为(     )

(A)1m              (B)2m

(C)5m              (D)6m

【答案】

A

【解析】


 

 

9.某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示,f(v) 表示分子速率v附近单位速率区间内的分子数百分率。曲线 Ⅰ 和 Ⅱ 所对应的温度分别为 T 和 T,所对应的气体分子平均动能分别为 Ek1 和 Ek2,则(      )

(A)TTEk1Ek2            (B)TTEk1Ek2

(C)TTEk1Ek2            (D)TTEk1Ek2

【答案】

D

【解析】


 

 

10.质量为1kg的物体做自由落体运动,下落1s时重力的瞬时功率为(g取10m/s2)(   )

(A)5W              (B)10W            (C)50W            (D)100W

【答案】

D

【解析】


 

 

11.如图,时钟正常工作,比较时针、分针和秒针转动的角速度和周期,秒针的(    )

(A)角速度最大,周期最大

(B)角速度最大,周期最小

(C)角速度最小,周期最大

(D)角速度最小,周期最小

【答案】

B

【解析】


 

 

12.右图为电阻①和电阻②的I-U图像,两电阻的阻值分别为R1R2。把两电阻串联后接入电路,通过它们的电流大小分别为I1I2,则(     )

(A)R1R2I1I2          (B)R1R2I1I2

(C)R1R2I1I2          (D)R1R2I1I2

【答案】

A

【解析】


 

 

13.右图为一质点运动的v-t图像,则该质点在1s末的加速度和3s末的速度分别为(    )

(A)4m/s2,4m/s       (B)2m/s2,2m/s

(C)2m/s2,4m/s        (D)4m/s2,2m/s

【答案】

C

【解析】


 

 

14.如图,水平直线表示电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点。一负点电荷仅在电场力作用下,从静止开始由A向B做匀加速运动。则从A到B,电场强度(    )

(A)逐渐增大,方向向左        (B)保持不变,方向向左

(C)逐渐增大,方向向右        (D)保持不变,方向向右

【答案】

B

【解析】


 

 

15.竖直墙上A、B、C三处各有一个水平细钉子,光滑圆环如图悬挂,圆环与三个钉子均有接触。A、B、C三点中,A在圆环的最高点,C与圆环的圆心等高,则圆环受到钉子的弹力情况是(     )

(A)可能只有A处有               (B)可能只有A、B两处有

(C)一定只有B、C两处有      (D)A、B、C三处一定都有

【答案】

A

【解析】

对圆环进行受力分析,A、B、C、D四个选项的对应的受力分析图如下图(a)、(b)(c)、(d)所示:

由(a)可以看出,圆环受到GFA两个力作用,两者等大反向一直线,符合平衡条件,所以选项A正确。图(b)显示圆环受到三个力作用,这三个力明显合力不为零,因此不可能受力平衡,选项B不正确。图(c)和图(d)的情况圆环都有可能静止,但并不是唯一的情况,因此选项C和D都是不正确的。

 

16.卢瑟福通过________实验,否定了汤姆孙的原子结构模型,提出了原子的_______结构模型。

【答案】

α粒子散射,核式

【解析】


 

 

17.右图为一列横波在某一时刻的波形图,则该波的波长为_______m;若波速为2m/s,则该波的周期为_______s。

【答案】

8,4

【解析】


 

 

18.密闭在钢瓶中的气体,温度从27℃变为57℃,用热力学温标表示,温度升高了_____K,气体的压强变为原来的____倍。

【答案】

30,1.1

【解析】


 

 

19.A、B两质点相距为R,质量分别为mAmB,且mA=3mB。A受到B的万有引力大小为FA,B受到A的万有引力大小为FB,则FAFB=________;若将它们之间的距离增大到2R,这时A受到B的万有引力大小为FAʹ,则FAFAʹ=_______。

【答案】

1∶1,4∶1

【解析】


 

 

20.如图,面积S=5.0×10-4m2的正方形导线框处于磁感应强度B=2.0×10-3T的匀强磁场边缘,线框平面与磁场方向垂直。在线框向左进入磁场的过程中,线框中的感应电流为________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向,穿过线框磁通量的最大值为_______Wb。

【答案】

逆时针,1.0×10-6

【解析】


 

 

21.图(a)是流水线上的产品输送及计数装置示意图,其中S为光源,R1为定值电阻,R2为光敏电阻(无光照射时阻值大,有光照射时阻值小),电源电压恒为12V。产品随传送带匀速运动,当产品通过S与R2之间时,射向R2的光束会被挡住。合上电键K,R2两端的电压随时间变化的关系如图(b)所示。则每分钟通过计数装置的产品个数为______个,有光照射和无光照射时R2的功率之比为______。

【答案】

20,11∶20

【解析】


 

 

22.如图,小球沿一竖直面内的光滑圆弧轨道下滑,O为圆心。画出小球在图示位置处的受力示意图。

【答案】

【解析】


 

 

22.如图,导体棒ab在匀强磁场中沿金属导轨运动时,产生的感应电流I到的方向从a到b,MN为螺线管中的一根磁感线。在图中画出:

①导体棒ab受到的磁场力的方向;

②磁感线MN的方向。

【答案】

【解析】


 

 

23.在练习使用多用表的实验中

(1)用多用表的欧姆档测量阻值Rx约为数十kΩ的电阻。以下是测量过程中的一些主要实验步骤:

a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,然后断开两表笔

b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”档),并拔出两表笔

c.旋转选择开关至欧姆档×1k

d.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔

以上实验步骤的正确顺序是________(填写步骤前的字母)。

实验中,多用表的指针位置如图(a)所示,则此被测电阻的阻值约为_____kΩ。

(2)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry,采用图(b)所示的电路。电源电压U恒定,电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。

①用多用表测电路中的电流,则与a点相连的是多用表的____(选填“红”或“黑”)表笔。

②闭合电键,多次改变电阻箱阻值R,记录相应的R和多用表读数I,得到R-的关系如图(c)所示。则Ry=______Ω,电源电压U=____V。

【答案】

(1)cadb,17

(2)①红,②200,8

【解析】


 

 

24.如图(a)所示,内壁光滑、粗细均匀、左端封闭的玻璃管水平放置。横截面积S=2.0×10-5m2的活塞封闭一定质量的气体,气柱长度l0=20cm,压强与大气压强相同。缓慢推动活塞,当气柱长度变为l=5cm时,求:(大气压强p0=1.0×105Pa,环境温度保持不变)

(1)玻璃管内气体的压强p

(2)作用在活塞上的推力大小F

(3)在图(b)中画出推动活塞过程中,气体经历的状态变化过程。

【答案】

(1)p=4.0×105 Pa

(2)F=6 N

(3)管内气体变化过程如图所示

【解析】

(1)玻璃管内气体等温变化,由玻意耳定律         p0V0pV

得                         p=\(\frac{{{p_0}{V_0}}}{V}\)=\(\frac{{{p_0}{l_0}}}{l}\)=\(\frac{{1.0 \times {{10}^5} \times 0.2}}{{0.05}}\)Pa=4.0×105 Pa

(2)活塞受力平衡,p0FpS

F=(pp0S=(4.0×105-1.0×105)×2×10-5 N=6 N

(3)等温变化中p-\(\frac{1}{V}\)图线为过原点的倾斜直线。

 

25.如图所示电路中,电源电压U恒定,Ⅰ和Ⅱ是电阻箱,Ⅲ是定值电阻。调节两电阻箱Ⅰ、Ⅱ的阻值R1R2,但保持R1R2之和不变,当R1R2时,安培表A的示数为0.4A,伏特表V1和V2的示数分别为4V和9V。求:

(1)R1R2之和;

(2)定值电阻Ⅲ的阻值R3

(3)调节电阻箱的过程中,安培表A的示数会发生变化。分别求出安培表A的示数最大和最小时,电阻箱Ⅰ的阻值。

【答案】

(1)R1R2=20Ω

(2)R3=40Ω

(3)当R1=0Ω或R1=20Ω时,安培表示数有最大值。

R1=10Ω时,安培表示数有最小值。

【解析】

(1)在题设条件下,电阻箱Ⅰ的阻值为R1=\(\frac{{{U_1}}}{{{I_1}}} = \frac{4}{{0.4}}\)Ω=10Ω

按题意有              R2R1=10Ω

则                         R1R2=20Ω

(2)通过电阻箱Ⅱ的电流I2=\(\frac{{{U_2} - {U_1}}}{{{R_2}}} = \frac{{9 - 4}}{{10}}\)A=0.5A

通过定值电阻的电流           I3I2I1=(0.5-0.4)A=0.lA

定值电阻的阻值为              R3=\(\frac{{{U_1}}}{{{I_3}}} = \frac{4}{{0.1}}\)Ω=40Ω

(3)当两个电阻箱阻值分别为R1R2=20-R1时,设安培表的示数为I1,有

\({I_1} = {I_总}\frac{{{R_3}}}{{{R_1} + {R_3}}} = \frac{{{U_2}}}{{\frac{{{R_1}{R_3}}}{{{R_1} + {R_3}}} + {R_2}}} \times \frac{{{R_3}}}{{{R_1} + {R_3}}} = \frac{{360}}{{ - R_1^2 + 20{R_1} + 800}} = \frac{{360}}{{ - {{({R_1} - 10)}^2} + 900}}\)

R1=0Ω或R1=20Ω时,安培表示数有最大值。

R1=10Ω时,安培表示数有最小值。

 

26.如图,ABC为一竖直面内的光滑轨道,AB段和BC段均为直线,且在B处平滑连接,AB段与水平面的夹角为37°。D、E是轨道上的两点,D点的高度h1=0.6m,E点的高度h2=0.2m。质量m=1.6kg的小物体,受水平向左的恒力F的作用,从D点由静止开始,沿AB向下做匀加速直线运动。当物体运动到B点时撤去F,物体继续沿BC段斜向上运动,至E点时速度为零。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

(1)物体经过B点时的速率;

(2)物体所受恒力F的大小。

(3)在保持其他条件不变的前提下,F的大小变为4.8N:

①若物体在BC上运动的最大高度与D点的高度相同,求F的方向;

②若F取不同方向,则物体在BC上能达到不同的最大高度,求最大高度的取值范围。

【答案】

(1)vB=2m/s

(2)F=8N

(3)①F可以取垂直于AB向下或向上两个方向

②0.3m≤h≤0.9m

【解析】

(1)物体从B点到E点过程中机械能守恒

\(\frac{1}{2}\)mvB2mgh2

得:              vB=\(\sqrt {2g{h_2}}  = \sqrt {2 \times 10 \times 0.2} \)m/s=2m/s                                  (3分)

(2)DB长   s=\(\frac{{{h_1}}}{{\sin 37^\circ }} = \frac{{0.6}}{{0.6}}\)m=1m

沿AB下滑的加速度大小           a=\(\frac{{v_B^2}}{{2s}} = \frac{{{2^2}}}{{2 \times 1}}\)m/s2=2m/s2

由牛顿第二定律:mgsin37°-Fcos37°=ma

得:                     F=\(\frac{{mg\sin 37^\circ  - ma}}{{\cos 37^\circ }} = \frac{{1.6 \times 10 \times 0.6 - 1.6 \times 2}}{{0.8}}\)N=8N        (3分)

(3)

①因为物体在BC轨道上到达的最大高度与D点等高,可以断定:除重力做功之外,其他力不做功,即F不做功,F一定垂直于物体运动方向。因为Fmgcos37°,F可以取垂直于AB向下或向上两个方向。

②(a)当F沿斜面向上时,物体的加速度最小,到达B点时的速度vB1最小,在BC轨道上能到达的最大高度值最小。设此种情况下的加速度为a1,由牛顿第二定律

mgsin37°-Fma1,得a1=3m/s2vB1=\(\sqrt {2{a_1}s}  = \sqrt {2 \times 3 \times 1} m/s = \sqrt 6 m/s\),

物体在BC轨道上能到达的最大高度为            hmax1=\(\frac{{v_{B1}^2}}{{2g}}\)=0.3m。

(b)当F沿斜面向下时,物体的加速度最大,到达B点时的速度vB2最大,在BC轨道上能到达的最大高度值最大。设此种情况下的加速度为a2,由牛顿第二定律

mgsin37°+Fma2,得a2=9m/s2vB2=\(\sqrt {2{a_2}s}  = \sqrt {2 \times 9 \times 1} m/s = 3\sqrt 2 m/s\),

物体在BC轨道上能到达的最大高度为            hmax2=\(\frac{{v_{B2}^2}}{{2g}}\)=0.9m。

因此,物体在BC上能到达的最大高度范围是0.3m≤h≤0.9m。

 

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