2013年上海市青浦区高考物理一模试卷（解析版）

选择题共 21 题

17世纪意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用的物理思想方法属于（）
A．等效替代
B．实验归纳
C．理想实验
D．控制变量
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下列各事例中通过热传递改变物体内能的是（）
A．车床上车刀切削工件后发热
B．擦火柴时火柴头温度升高
C．用肥皂水淋车刀后车刀降温
D．搓搓手就会觉得手发热
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关于温度，下列说法正确的是（）
A．温度升高1℃，也可以说温度升高1K
B．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2T
C．绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度
D．随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到
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甲、乙两物体沿一直线运动的s-t图象如图所示，则在t₁时刻两物体（）

A．位移相同，速度不同
B．位移不同，速度相同
C．位移相同，速度相同
D．位移不同，速度不同
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某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面．A、B、C三点的电场强度大小分别为E_A、E_B、E_C，电势分别为ϕ_A、ϕ_B、ϕ_C，关于这三点的电场强度和电势的关系，以下判断正确的是（）

A．E_A＜E_B，ϕ_B=ϕ_C
B．E_A=E_B，ϕ_B=ϕ_C
C．E_A＜E_B，ϕ_A＜ϕ_B
D．E_A＞E_B，ϕ_A＞ϕ_B
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如图所示，是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是（）

A．作用力大时，反作用力小
B．作用力和反作用力的方向总是相反的
C．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
D．相互作用的两个物体一定都处于静止状态
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如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化（）

A．变大
B．变小
C．不变
D．无法确定
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如图所示为用“与”门构成的简易报警器的示意电路．当报警器发出警报声时，电键S₁、S₂处于的状态为（）

A．S₁、S₂都断开
B．S₁、S₂都闭合
C．S₁断开，S₂闭合
D．S₁闭合，S₂断开
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用两根等长的绳子OP和OQ系住一重物，如右图所示，绳OP悬挂于天花板上的P点，手拉绳OQ的Q端，使OQ由水平位置逐渐转到OQ’方向而保持OP与水平方向的夹角恒为α=45°，在这过程中绳OQ所受拉力大小将（）

A．始终变大
B．始终变小
C．先变小后变大
D．先变大后变小
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一定质量的理想气体从某一状态开始，先发生等容变化，接着又发生等压变化，能正确反映该过程的图象为下列中的（）
A．
B．
C．
D．
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物体做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落速度的关系的图象是（）
A．
B．
C．
D．
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机械手表的分针与秒针从重合至第二次重合，中间经历的时间为（）
A．
B．
C．1min
D．
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如图所示，一条小船位于200m宽的河正中A点处，从这里向下游100 m处有一危险区，当时水流速度为4m/s，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是（）
A． m/s
B． m/s
C．2 m/s
D．4 m/s
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如图所示，三个电阻R₁、R₂、R₃的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、2W，则此电路中允许消耗的最大功率为（）

A．22W
B．12W
C．15W
D．16W
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如图所示，波源s₁在绳的左端发出频率为f₁、振幅为A₁的半个波形a，同时，波源s₂在绳的右端发出频率为f₂、振幅为A₂的半个波形b，已知f₁＜f₂，若P为两波源连线的中点，则下列判断正确的是（）

A．a波先到达P点
B．两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A₁+A₂
C．a波的波峰到达s₂时，b波的波峰尚未到达s₁
D．两列波相遇时，绳上位移可达A₁+A₂的点只有一个，此点在P点的左侧
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如图所示，光滑绝缘的水平面上有带异种电荷的小球A、B，它们在水平向右的匀强电场中保持相对静止并共同向右做匀加速直线运动．设A、B的电荷量绝对值依次为Q_A、Q_B，则下列判断正确的是（）
A．小球A带正电，小球B带负电，且Q_A＞Q_B
B．小球A带正电，小球B带负电，且Q_A＜Q_B
C．小球A带负电，小球B带正电，且Q_A＞Q_B
D．小球A带负电，小球B带正电，且Q_A＜Q_B
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位于原点的波源在t=0开始沿y轴做简谐运动，它激起横波沿x轴传播，当t=0.15s时，波的图象如图所示，此时波恰好传到P点，则（）

A．该波源的频率是0.2Hz
B．波长是0.4m
C．P点将向下运动
D．P点将向上运动
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如图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段空气柱l，管内外水银面的高度差为h，若使玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，则管内外水银面的高度差h和管内气体长度l将（）

A．h增大
B．h减小
C．l增大
D．l减小
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如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图象，设两个电源的内阻分别为r_a和r_b，若将一定值电阻R分别接到a、b两电源上，通过R的电流分别为I_a和I_b，则（）

A．r_a＞r_b
B．I_a＞I_b
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低
D．R接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率也较低
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如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，磁感强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获平行斜面的大小为v的初速向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ．则（）
A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B²l²v/R
B．上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为
C．上滑过程中电流做功发出的热量为-mgs（sinθ+μcosθ）
D．上滑过程中导体棒损失的机械能为-mgs sinθ
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用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等，在用细线悬挂钩码前，下列措施中哪些是必要的（）

A．判断力矩盘是否处在竖直平面
B．判断横杆MN是否严格保持水平
C．判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
D．判断力矩盘的重心是否位于盘中心
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填空题共 8 题

如图甲所示，有一质量为m、带电量为+q的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为g，则周期T=________；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将________．（填“变大”、“不变”、“变小”）

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A．甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________．
B．A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为________kgm/s；两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为________m/s．
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如图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G．长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，∠ABC=37°，∠ACB=90°，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B=k t，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I=________，当t=________时金属线AC中拉力恰为零．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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如图所示，在高处以初速度v₁=3m/s水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度v₂=4m/s匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹），已知l=1.2m．则飞标刺破A气球时，飞标的速度大小为________m/s；A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差h=________m．

难度: 中等查看答案及解析
如图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB=20cm，∠OAB=30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg．现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动．装置静止时，AB边恰好水平．若将装置顺时针转动30°，至少需做功为________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为________rad/s．

难度: 中等查看答案及解析
用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较________（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前必须先要进行________．如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为________mA．

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为了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下实验：
（1）取适量的种子，用天平测出其质量，然后将这些种子装入注射器内；
（2）将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；
（3）重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；
（4）根据记录的数据，作出l/p-V图线，并推算出种子的密度．
（1）根据图线，可求得种子的总体积约为________ ml（即cm³）．
（2）如果测得这些种子的质量为7.86×10^-3 kg，则种子的密度为________kg/m³．
（3）如果在上述实验过程中，操作过程中用手握住注射器，使注射器内气体的温度升高，那么，所测种子的密度值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

难度: 中等查看答案及解析
某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用．他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致．经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象．

（1）在图象记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是________．
（2）圆盘匀速转动时的周期是________s．
（3）（多选题）该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时．按照这种猜测________
A．在t=0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
B．在t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
C．在t=0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
D．在t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值．
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解答题共 4 题

横截面积分别为S_A=2.0×10^-3m²、S_B=1.0×10^-3m²的汽缸A、B竖直放置，底部用细管连通，用质量分别为m_A=4.0kg、m_B=2.0kg的活塞封闭一定质量的气体，气缸A中有定位卡．当气体温度为27℃时，活塞A恰与定位卡环接触，此时封闭气体的体积为V=300mL，外界大气压强为P=1.0×10⁵Pa．（g=10m/s²）
（1）当将气体温度缓慢升高到57℃时，封闭气体的体积多大？
（2）保持气体的温度57℃不变，用力缓慢压活塞B，使气体体积恢复到V，求此时封闭气体的压强多大？

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如图所示，在水平地面上有一个长L=1.5m，高h=0.8m的长方体木箱，其质量为M=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.3．在它的上表面的左端放有一质量为m=4kg的小铁块，（铁块与木箱间的摩擦不计）．开始它们均静止．现对木箱施加一水平向左的恒力F=27N．（g=10m/s²）求：
（1）经过多长时间铁块从木箱上滑落？
（2）铁块滑落前后木箱的加速度a₁与a₂大小之比．
（3）铁块着地时与木箱右端的水平距离S．
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如图所示，竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆，上端可绕轴O在竖直平面内转动，下端固定一个不计重力的点电荷A，带电量+q．当板间电压为U₁时，杆静止在与竖直方向成θ=45°的位置；若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转α=15°的角，而仍要杆静止在原位置上，则板间电压应变为U₂．求：U₁/U₂的比值．
某同学是这样分析求解的：
两种情况中，都有力矩平衡的关系．设杆长为L，两板间距为d，当平行板旋转后，电场力就由变为，电场力对轴O的力臂也发生相应的改变，但电场力对轴O的力矩没有改变．只要列出两种情况下的力矩平衡方程，就可求解了．
你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请继续解答；如果认为有错误之处，请说明理由并进行解答．

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（附加题）如图甲所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合．在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如乙图所示，在金属线框被拉出的过程中．
（1）求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；
（2）写出水平力F随时间变化的表达式；
（3）已知在这5s内力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
难度: 中等查看答案及解析