2013年上海市四区高考物理二模试卷（静安、杨浦、青浦、宝山）（解析版）

选择题共 20 题

某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是（）
A．延长光照时间
B．增大光的强度
C．换用波长较短的光照射
D．换用频率较低的光照射
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关于声波和电磁波，下列说法中正确的是（）
A．它们都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象．
B．它们都需要介质才能传播．
C．由一种介质进入另一种介质时，它们的频率会改变．
D．由空气进入另一种介质时，它们的波速和波长都变小
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现已建成的核电站的能量来自于（）
A．天然放射性元素衰变放出的能量
B．人工放射性同位素放出的能量
C．重核裂变放出的能量
D．化学反应放出的能量
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一个物体静止在水平桌面上，下列说法中正确的是（）
A．桌面对物体的支持力和物体所受的重力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作力
C．物体对桌面的压力就是物体所受的重力，这两个力是同一性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
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高空匀速水平飞行的轰炸机，每隔2s放下一颗炸弹．若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）
A．这些炸弹落地前的排列形成一条抛物线
B．空中两相邻炸弹间距离保持不变
C．这些炸弹落地时的速度相同
D．这些炸弹都落在水平地面上的同一点
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化学变化过程中伴随着电子的得失，系统的电势能发生变化．则下列说法中正确的是（）
A．中性钠原子失去电子的过程中系统的电势能增大
B．中性钠原于失去电子的过程中系统的电势能减小
C．钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中系统的电势能增大
D．氯化钠分子电离为钠离子和氯离子的过程中系统的电势能减小
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关于汽车在水平路面上运动，下列说法中正确的是（）
A．汽车启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，加速度是在不断增大的
B．汽车启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，牵引力应是不断减小的
C．汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引功率行驶
D．汽车以最大速度行驶后，若再减小牵引力，速度一定减小
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根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于（h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长）（）
A．
B．
C．hλ
D．
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如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（）

A．β射线和γ射线
B．α射线和β射线
C．β射线和X射线
D．α射线和γ射线
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如图所示，一矩形线圈位于xOy平面内，线圈的四条边分别与x、y轴平行，线圈中的电流方向如图，线圈只能绕Ox轴转动．欲使线圈转动起来，则空间应加的磁场是（）

A．方向沿x轴的恒定磁场
B．方向沿y轴的恒定磁场
C．方向沿z轴的恒定磁场
D．方向沿z轴的变化磁场
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如图所示，作用于坐标原点O的三个力平衡，已知三个力均位于xOy平面内，其中力F₁的大小不变，方向沿y轴负方向；力F₂的大小未知，方向与x轴正方向的夹角为θ．则下列关于力F₃的判断正确的是（）
A．力F₃只能在第二象限
B．力F₃与F₂夹角越小，则F₂与F₃的合力越小
C．力F₃的最小值为F₁cosθ
D．力F₃可能在第三象限的任意区域
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一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，相邻两次闪光的时间间隔为1s．分析照片发现，质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m；在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8m．由此，算不出来的物理量是（）
A．第1次闪光时质点的速度
B．质点运动的加速度
C．从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点通过的位移
D．质点运动的初速度
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“约索夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在“结”两端加上恒定电压U，则它会辐射频率为ν 的电磁波，且ν 与U成正比，即ν=kU．已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中推断出比例系数k的可能值，则这个可能值为（）
A．
B．
C．2he
D．he
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如图所示，AB棒与BC棒用光滑的饺链铰在B点，A、C也用光滑的饺链铰于墙上．BC棒水平，AB棒与竖直成45°角，两棒等长等重．则两捧在B点的相互作用力的方向（）

A．可能与AB棒平行．
B．可能与BC棒平行．
C．可能与虚线DE平行．
D．可能与虚线FG平行．
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如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）
A．o点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．a、c两点处磁感应强度的方向不同
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如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆．则小物块运动到x处时的动能为（）
A．0
B．F_mx
C．F_mx
D．x²
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在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s．M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示．在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处．已知该波的周期大于1s，则下列说法中正确的是（）

A．该波的周期为s
B．在t=s时，N的速度一定为2m/s
C．从t=0到t=1s，M向右移动了2m
D．从t=s到t=s，M的动能逐渐增大
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如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中（）

A．小球的机械能保持不变
B．小球受的合力对小球不做功
C．水平拉力F的瞬时功率逐渐减小
D．小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大
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如图，质量为60g的铜棒长为d=20cm，棒的两端用长为L=30cm的细软铜线水平悬挂在磁感应强度为B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中，当棒中通过恒定电流I后，铜棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g取10m/s²，则铜棒中电流I和铜棒在摆动过程中的最大速率v分别为：（）

A．铜棒中电流I=2A
B．铜棒中电流I=2
C．最大速率v≈1m/s
D．最大速率v≈2m/s
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如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，电压表和电流表均为理想电表，L为白炽灯，其阻值随温度变化，R为变阻器．当变阻器的滑臂向右滑动时（）

A．V₁和A两表的读数之比增大
B．V₂和A两表的读数之比增大
C．V₁表的变化量和A表的变化量的比值不变
D．V₂表的变化量和A表的变化量的比值减小
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填空题共 8 题

镭核（Ra）经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核（Pb），其中经过α衰变的次数是________，镭核（Ra）衰变成铅核（Pb）的过程中损失了________个中子．
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质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度（对地）将冰车推出后，小孩的速度变为________m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为________J．
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有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m₁：m₂=1：2，它们运行的线速度之比v₁：v₂=1：2．那么它们运行的周期之比为________，它们所受的向心力大小之比为________．
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如图所示，质量m=0.10kg的小物块，在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，经距离l=1.4m后，以速度v=3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上．已知小物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m，g取10m/s²．则小物块落地点距飞出点的水平距离s=________m，物块的初速度v=________m/s．

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如图所示，实线是一列简谐横波在t₁时刻的波形图，虚线是在t₂=（t₁+0.2）s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t₁时刻的振动方向为________；若在t₁到t₂的时间内，M通过的路程为1m，则波速为________m/s．

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如图所示，相距为d的两条水平虚线L₁、L₂之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形铜制线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），感应电流所做的功为________，线圈的最小速度为________．

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在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按右上图接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系．当闭合S时观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．然后按如图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路．
（1）S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中，电流表的指针将________（填：左偏、右偏或者不偏）．
（2）线圈A放在B中不动时，指针将________（填：左偏、右偏或者不偏）．
（3）线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将________（填：左偏、右偏或者不偏）．
（4）线圈A放在B中不动，突然断开S．电流表指针将________（填：左偏、右偏或者不偏）．

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如图1为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．
（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管________（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．
（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用△t表示气体升高的温度，用△h表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是图2中的：________

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解答题共 6 题

在“设计、组装简单的模块式电路”的实验中：
（1）可用多用电表______挡测量光敏电阻的电阻值，有光照时，它的电阻值______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）遮光时的电阻值．
（2）在如图所示虚线框内，有A、B两点，B点接地，A、B间电压为5V，请设计一个用非门控制小灯泡发光的电路，提供的器材除小灯泡和非门外，还有一个热敏电阻R_t（温度较低时，电阻值非常大，温度较高时，电阻值很小）和一个可变电阻R及导线等，要求当热敏电阻温度较低时，小灯泡发光，温度较高时，小灯泡不发光．试在虚线框内的A、B间画出你设计的电路图．

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在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：
（1）如图1，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到______．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于______．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为______．

（2）为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据．为了得到T与m的明确关系，该同学建立了如图2的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线．

m/kg T/s

0.10 0.14

0.20 0.20

0.40 0.28

0.60 0.35

0.80 0.40

（3）周期T与质量m间的关系是______．
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有人设计了一种测定液体温度的仪器，其结构如图所示．在两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内，有一段长10cm的水银柱将管内气体分隔成上、下两部分，上部分气柱长20cm、压强为50cmHg，下部分气柱长5cm．今将玻璃管下部插入待测液体中（上部分气体温度始终与环境温度相同，上下两部分气体可以认为没有热交换），这时水银柱向上移动了2cm，已知环境温度是20°C，试问：
（1）此时上部分气体的压强为多少cmHg？
（2）待测液体的温度是多少°C？（计算结果保留一位小数）

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质量为4kg的雪橇在倾角θ=37°的斜坡上向下滑动，所受的空气阻力与速度成正比，比例系数未知．今测得雪橇运动的v-t图象如图所示，且AB是曲线最左端那一点的切线，B点的坐标为（4，15），CD线是曲线的渐近线．试问：
（1）物体开始时做什么运动？最后做什么运动？
（2）当v=5m/s和v₁=10m/s时，物体的加速度各是多少？
（3）空气阻力系数k及雪橇与斜坡间的动摩擦因数各是多少？

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关于点电荷周围电势大小的公式为U=kQ/r，式中常量k＞0，Q为点电荷所带的电量，r为电场中某点距点电荷的距离．如图所示，两个带电量均为+q的小球B、C，由一根长为L的绝缘细杆连接，并被一根轻质绝缘细线静止地悬挂在固定的小球A上，C球离地的竖直高度也为L．开始时小球A不带电，此时细线内的张力为T；当小球A带Q₁的电量时，细线内的张力减小为T₁；当小球A带Q₂的电量时，细线内的张力大于T．
（1）分别指出小球A带Q₁、Q₂的电荷时电量的正负；
（2）求小球A分别带Q₁、Q₂的电荷时，两小球B、C整体受到小球A的库仑力F₁与F₂大小之比；
（3）当小球A带Q₃的电量时细线恰好断裂，在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a，求Q₃；
（4）在小球A带Q₃（视为已知）电量情况下，若B球最初离A球的距离为L，在细线断裂到C球着地的过程中，小球A的电场力对B、C两小球整体做功为多少？（设B、C两小球在运动过程中没有发生转动）

难度: 中等查看答案及解析
如图所示，是磁流体动力发电机的工作原理图．一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为a，高度为b，其内充满电阻率为ρ的水银，由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v．管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面，实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：
a．尽管流体有粘滞性，但整个横截面上的速度均匀；
b．流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比；
c．导体的电阻：R=ρl/S，其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积；
d．流体不可压缩．
若由铜组成的前后两个侧面外部短路，一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域，磁感强度为B（如图）．
（1）写出加磁场后，两个铜面之间区域的电阻R的表达式
（2）加磁场后，假设新的稳定速度为v，写出流体所受的磁场力F与v关系式，指出F的方向
（3）写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式（用v、p、L、B、ρ表示）；
（4）为使速度增加到原来的值v，涡轮机的功率必须增加，写出功率增加量的表达式（用v、a、b、L、B和ρ表示）．

难度: 中等查看答案及解析

m/kg	T/s
0.10	0.14
0.20	0.20
0.40	0.28
0.60	0.35
0.80	0.40