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上 海 市
2009年高三十四校聯考模擬試卷
物 理 試 題
考生注意：
1．本試卷滿分150分，考試時間120分鐘。
2．第20、21、22、23、24題要求寫出必要的文字說明、方式程和重要的演算步驟。只寫出最后答案，而未寫出主要演算過程的，不能得分。有關物理量的數值計算問題，答案中必須明確寫出數值和單位。
一、（20分）填空題。本大題共5小題，每小題4分。答案寫在題中橫線上的空白處或指定位置，不要求寫出演算過程。
1．右圖為包含某邏輯電路的一個簡單電路圖，L為小燈泡。
光照射光敏電阻R′時，其阻值將變得遠小于R。該邏
輯電路是 門電路（填“與”、“或”或“非”）。
當電阻R′受到光照時，小燈泡L將 （填“發光”
或“不發光”）。
2．一點光源以功率P向外發出波長為λ的單色光，若已知
普朗克恒量為h，光速為c，則此光源每秒鐘發出的光子
數為 個，如果能引起人的視覺反應的此單色光的最小強度是人的視網膜單位面積上每秒鐘獲得n個光子，那么當人距離該光源
遠時，就看不清該光點源了。（球面積公式為
，式中r為球半徑）
3．振源O產生的橫波向左右兩側沿同一條直線上。當振源起振后經過時間t1，A點起振經過時間
B點起振，此后A、B兩點的振動方向始終相反，這列橫波的波長為 ，這個振源的周期的最大值為
。
4．如圖所示，有兩根和水平方向成α角的光滑的平行金屬軌道，
上端接有可變電阻R，軌道足夠長，空間有垂直于軌道平
面向上的勻強磁場，磁感應強度為B。一根電阻不計的金屬
桿從軌道上由靜止開始滑下，經過一定時間后，金屬桿的速
度會達到最大值vm，可變電阻的電功率在到最大值Pm。若
改變α、R、B三個物理量中的一個或幾個后再釋放金屬桿，
都可能引起vm和Pm的變化。請根據下表中各物理最的變化情況填寫空格。
物理量
α
B
R
vm
Pm
各量變化情況
不變
不變
變小
變大
變小
變大
5．如圖所示，離地面足夠高處有一豎直的空心管，質量為2kg，
管長為24m，M、N為空心管的上、下兩端，空心管受到大
小為16N的豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做
勻加速運動，同時在M處有一個大小不計的小球沿管的軸線做
豎直上拋運動，取g=10m/s2。若小球上拋的初速度為10m/s，
經過 s小球從管的N端穿出。若此空心管的N端距離
地面高為64m，欲使在空心管到達地面時小球剛好進入管內，
在其他條件不變的前提下，則小球初速度大小為 。
單項選擇有5小題，每小題給出的四個答案中只有一個是正確的，
選對得4分；多項選擇題有4小題，部分分；有選錯或不答的，得0分。把正確答案全選出來，并將正確答案前面的字母填寫在題后的方括號內。填寫在方括號外的字母，不作為選出的答案。
I．單項選擇題
二、（40分）選擇題。本大題分單項選擇題和多項選擇題，共9小題，
6．下列說法中正確的是 （ ）
A．滿足能量守恒定律的物理過程都能自發進行
B．知道阿伏加德羅常數、該氣體摩爾質量和質量，就可以估算氣體中分子間的平均距
離
C．做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能也越來越大
D．氣體分子的速率分布規律遵從統計規律，在一定溫度下，某種氣體的分子速率分布是確立的
7．如圖所示，帶有活塞的氣缸中封閉一定質量的理想
氣體（不考慮分子勢能）。將一個熱敏電阻（電阻
值隨溫度升高而減小）置于氣缸中，熱敏電阻與
氣缸外的歐姆表連接，氣缸和活塞均具有良好的
絕熱性能，氣缸和活塞間摩擦不計。則（ ）
A．若發現歐姆表示數變大，則氣缸內氣體壓強
一定減小
B．若發現歐姆表示數變大，則氣缸內氣體內強一定減小
C．若拉動活塞使氣缸內氣體體積增大，則歐姆表示數將變小
D．若拉動活塞使氣缸內氣體體積增大時，則需加一定的力，這說明氣體分子間有引力
8．
A．國際空間站的加速度比“嫦娥一號”的加速度小
B．國際空間站的速度比“嫦娥一號”的加速度大
C．國際空間站的周期比“嫦娥一號”的周期長
D．國際空間站的角速度比“嫦娥一號”的角速度小
9．如圖所示，兩個傾角相同的滑桿上分別套有
A、B兩個圓環，兩個圓環上分別用細線懸
吊著兩個物體C、D，當它們都沿滑桿向下
滑動時，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直
向下。則下列說法中正確的是 （ ）
A．A環與滑桿間沒有摩擦力
B．B環與滑桿間沒有摩擦力
C．A環做的是勻速運動
D．B環做的是勻加速運動
10．如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強電場中一個
正六邊形的六個頂點，A、B、C三點的電勢分別為
1V、2V、4V。則下列說法中正確的是 （ ）
A．D、E、F三點的電勢分別為4V、2V、1V
B．電荷量為2×10-8C的正點電荷在D點的電勢能
為1.0×10-7J
C．將電荷量為2×10-8C的正點電荷從E點移到F點，電場力做的功為2×10-8J
D．將電荷量為2×10-8C的負點電荷從F點移到A點，電荷的電勢能減少了2×10-8J
II、多項選擇題
11．如圖所示，均勻的直角三角板ABC重為20N，可繞過C
點、垂直于板面的水平轉動軸自由轉動，A點用豎直線
AD拉住，當BC處于水平平衡位置時AD線上的拉力大
小為F。后將一凹槽口朝下、重為4N的木塊卡在斜邊
AC上，木塊沿斜邊AC勻加速下滑，當木塊經過AC的
中點時細線的增力大小變為F+△F，則下述結論中正確
的是 （ ）
A．F=10N B．F>10N C．△F =2N D．△F>2N
12．如圖a所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流i，電流隨時間變化的規律如圖b所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則 （ ）
A．t1時刻FN>G，
P有收縮的趨勢
B．t2時刻FN=G，
此時穿過P的
磁通量最大
C．t3時刻FN=G，
此時P中無感應
電流
D．t4時刻FN<G，此時穿過P的磁通量最小
13．兩端封閉的U型管豎直放置，管內的左右兩段空氣柱
A、B被一段水銀柱隔開，設兩部分氣體的壓強分別為
pA和pB，原來的溫度分別為TA和TB，水銀柱高度差
為h，當溫度各自升高△TA和△TB時 （ ）
A．若TA=TB且△TA<△TB，則h增大
B．若TA=TB且△TA=△TB，則h不變
C．若TA=TB且△TA<△TB，則pA增大，pB減小
D．若TA>TB且△TA=△TB，則△pA<△pB
14．如圖所示電路中，已知電源的內阻r>R2，電阻R1的阻
值小于滑動變阻器R0的最大阻值。閉合電鍵S，當滑
動變阻器的滑臂P由變阻器的右端向左滑動的過程中，
下列說法中正確的有 （ ）
A．V1的示數先變小后變大，V2的示數先變大后變小
B．R2上消耗的功率先變小后變大
C．電源的輸出功率先變小后變大
D．A1的示數不斷減小，A2的示數不斷變大
三、（30分）實驗題
15．（4分）如圖所示為盧瑟福發現質子的實驗裝置．
M是顯微鏡，S是熒光屏，窗口F處裝有銀箔，
氮氣從閥門T充入，A是放射源．下列說法中
正確的是 （ ）
A．該實驗的核反應方程為：
＋N→O＋
B．充入氮氣后，調整銀箔厚度，使S上見不到質子引起的閃爍
C．充入氮氣前，調整銀箔厚度，使S上能見到質子引起的閃爍
D．充入氮氣前，調整銀箔厚度，使S上見不到a粒子引起的閃爍
16．（5分）以下有關高中物理實驗的一些描述中那個選項是正確的 （ ）
A．用多用表測閉合電路中某電阻的阻值時，選好倍率，調零后，只要把兩表棒與該電阻兩端直接接觸即可
B．在研究有固定轉動軸物體的平衡條件時，各力矩宜取大一些
C．在“用單擺測定重力加速度”實驗中如果擺長測量無誤。測得的g值偏小，其原因可能是將全振動的次數N誤計為N－1
D．在“用單分子油膜估測分子大小”的實驗中油膜可以布滿容器中的整個水面
17．（4分）用DIS描繪電場等勢線的實驗中，在平整的木板
上依次鋪放白紙、復寫紙和導電紙．在導電紙上平放
兩個圓柱形電極A與B，分別與直流電源的正、負極相
連，如圖所示．若以A、B連線為x軸，A、B連線的中
垂線為y軸．將一個探針固定在y軸上的某一點，沿x軸
移動另一個探針，發現無論怎樣移動，計算機屏幕上
電壓測量值始終為零，若電源及連線都是完好的，可
能的故障是________．將實驗故障排除后，探針從BO
間某處沿x軸向電極A移動的過程中，計算機屏幕上電壓
測量值的變化情況是________________。
18．（8分）如圖所示為某同學實驗得到的小燈泡燈絲電阻的U-I關系曲線圖。
（1）在左下框中畫出實驗電路圖（根據該電路圖可得到U-I關系的完整曲線），可用的器材有：電壓傳感器、電流傳感器、滑線變阻器（變化范圍0―50Ω）、電動勢為6V的電源（不計內阻）、小燈泡、電鍵、導線若干。
 |
（2）如果將該小燈泡分別接入甲、乙兩個不同電路，如圖所示，其中甲電路的電源為一節干電池，乙電路的電源為三節干電池，每節干電池的電動勢為1.5 V，內電阻為1.5 Ω，定值電阻R＝18 Ω，則接入_____
（選填“甲”或“乙”）電路時，小燈泡較亮些。
（3）在電路乙中，小燈泡消耗的電功率為
____________W。
（4）若將電路乙中的電阻R替換為另一個完全
相同的小燈泡，其他條件不變，則此時電源內部的發熱功率為____________W。
19．（9分）如圖a所示，裝有位移傳感器發射器的、質量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上，C為位移傳感器的接收器，它能將A到C的距離數據實時傳送到計算機上，經計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時間（s-t）圖像和速率-時間（v-t）圖像。整個裝置置于高度可調節的斜面上，斜面的長度為L、高度為h。（取重力加速度g＝10m/s2，結果保留一位有效數字）
（1）現給滑塊A一沿氣墊導軌向上的初速度，A的v-t圖像如圖b所示。從圖線可得滑塊A下滑時的加速度a＝____m/s2，從圖線還可知摩擦力對滑塊A運動的影響______。（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）
（2）此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時，通過改變______，可以驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；通過改變______，可以驗證力一定時，加速度與質量成反比的關系（用L、h、M字母表示）
（3）將氣墊導軌換成滑板，給滑塊A一沿滑板向上的初速度，A的s-t圖像如圖c所示。圖線不對稱是由于______造成的，通過圖像可求得滑板的傾角θ＝_____（用反三角函數表示），滑塊與滑板間的動摩擦因數μ＝____。
 |
四、（60分）計算題
20．（12分）如圖所示電路中，已知電阻R1＝2Ω，R2＝5Ω，燈泡L標有“3V，1.5W”字樣，電源內阻r＝1Ω，滑動變阻器的最大阻值為Rx。當滑片P滑至a端時，電流表的示數為1A，此時燈泡L恰好正常發光。求：
（1）當滑片P滑至b端時，電流表的示數；
（2）當滑動變阻器Pb段的電阻為0.5Rx時，變阻器上消耗的功率。
某同學的部分解答如下：
燈L的電阻RL＝＝＝6W，
滑片P滑至b端時，燈L和（Rx＋R2）并聯，并聯電阻為：R并＝
由RL?IA＝（Rx＋R2）?I2（IA、I2分別為通過電流表和R2的電流）得I2＝
流過電源的電流為I＝IA＋I2
上述解法是否正確？若正確，請求出最后結果；若不正確，請指出錯在何處，糾正后求出最后結果。
21．（12分）如圖所示，兩個可導熱的氣缸豎直放置，它們的底部由一細管連通（忽略細管的容積）。兩氣缸各有一個活塞，質量分別為m1和m2（已知m1＝3m，m2＝2m），活塞與氣缸壁間無摩擦。活塞的下方為理想氣體，上方為真空。環境溫度為T0，當氣體處于平衡狀態時，兩活塞位于同一高度h。
（1）在兩活塞上同時各放一質量為m的物塊，求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差（假定環境溫度不變）。
（2）在達到上一問的終態后，環境溫度緩慢上升到T，試問在這個過程中，氣體對活塞做了多少功？（假定在氣體狀態變化過程中，兩物塊均不會碰到氣缸頂部）。
22．（10分）如圖所示，輕線一端系一質量為m的小球，另一端穿過光滑小孔套在正下方的圖釘A上，此時小球在光滑的水平平臺上做半徑為a、角速度為ω的勻速圓周運動。現拔掉圖釘A讓小球飛出，此后細繩又被A正上方距A高為h的圖釘B套住，達穩定后，小球又在平臺上做勻速圓周運動。求：
（1）圖釘A拔掉前，輕線對小球的拉力大小，
（2）從拔掉圖釘A到被圖釘B套住前小球做什么運動？所用的時間為多少？
（3）小球最后做圓周運動的角速度。
23．（12分）如圖所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導軌，O是它們的交點且接觸良好。兩導軌處在同一水平面內，并置于有理想邊界的勻強磁場中（圖中經過O點的虛線即為磁場的左邊界）。質量為m的導體棒ab與導軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導軌以速度v0向左勻速運動。已知在導體棒運動的過程中，彈簧始終處于彈性限度內。磁感應強度大小為B，方向如圖。當導體棒運動到O點時，彈簧恰好處于原長，導軌和導體棒單位長度的電阻均為r，已知彈簧的彈力與形變量成正比，即F＝kx，k為彈簧的勁度系數）求：
（1）導體棒ab第一次經過O點前，通過它的電流大小；
（2）彈簧的勁度系數k；
（3）從導體棒第一次經過O點開始直到它靜止的過程中，導體棒ab中產生的熱量。
24．（14分）如圖所示，一根不可伸長的輕繩繞過兩個輕質光滑小定滑輪O1、O2，一端與一小球連接，另一端與套在足夠長的光滑固定直桿上的小物塊連接，小球與小物塊的質量均為m，直桿與兩定滑輪在同一豎直平面內，與水平面的夾角為θ＝60°，直桿上C點與兩定滑輪均在同一高度，C點到定滑輪O1的距離為L，重力加速度為g，小球運動過程中不會與其他物體相碰。將小物塊從C點由靜止釋放，試求：
（1）小球下降到最低點時，小物塊的機械能（取C點所在的水平面為參考平面）；
（2）小物塊能下滑的最大距離；
（3）小物塊在下滑距離為L時的速度大小。
一、（20分）填空題
1．非 發光
2．
3．
4．R變小，Pm變小，α變大，B變大
5．4s 32m/s
二、（40分）選擇題
I．單項選擇題
6―10 DBBAB
II．多項選擇題
11．BC 12．AB 13．AD 14．BD
三、（30分）實驗題
15．（4分）D
16．（5分）BC
17．（4分）導電紙的涂導電物質的一面朝下了；先負的絕對值逐漸減小后正的逐漸增大
18．（8分）（1）圖略，（2分）
（2）甲（2分）
（3）0.15（2分）
（4）0.26（0.24 ? 0.28間都給分），（2分）
19．（9分）（1）6；不明顯，可忽略（2分）
（2）h，M和h，且Mh不變（2分、2分）
（3）滑動摩擦力，（1分）
（2分）
四、（60分）計算題
20．（12分）解：燈L的電阻RL=6Ω正確，錯在沒有看出RPA和R2串聯部分已被短路，（2分）
（2）當RPB=3Ω時，R并=2Ω，
21．（12分）（1）設左、右活塞的面積分別為A′和A，由于氣體處于平衡狀態，故兩活塞對氣體的壓強相等，即：
（2分）
由此得：
（1分）
在兩個活塞上各加一質量為m的物塊后，右活塞降至氣體缸底部，所有氣體都在左氣缸中。
在初態，氣體的壓強為
（x為左右活塞的高度）。由玻意耳―馬略特定律得：
（2）當溫度由T0上升至T時，氣體的壓強始終為
是溫度達到T時左活塞的高度，由蓋?呂薩克定律得：
（2分）
活塞對氣體做的功為：
（3分）
22．（10分）
（1）圖釘A拔掉前，輕線的拉力大小為
。 （2分）
（2）小球沿切線方向飛出做勻速直線運動（2分）
直到線環被圖釘B套住，小球速度為
（1分），
勻速運動的位移
，
（1分）（如圖）
則時間
。（1分）
（3）v可分解為切向速度v1和法向速度v2，繩被拉緊后v2=0，小球以速度v1做勻速圓周運動，半徑
。由
23．（12分）
解：（1）設ab棒在導軌之間的長度為l，由歐姆定律得
（3分）
（2）設O點到ab棒距離為x，設ab棒的有效長度
（2分）
（3）裸導線最終只能靜止于O點，故其動能全部轉化為焦耳熱，即
（2分）
24．（14分）小球、小物塊組成系統機械能守恒。
（1）小球下降到最低點時速度為0，設此時小物塊的機械能為E1。
（4分）
（2）設小物塊能下滑的最大距離為
，此時小球、小物塊速度為0，
（2分）
而
（2分）
代入解得
（1分）
（3）設小物塊下滑距離為L時的速度大小為v，此時小球的速度大小為v0，則
（2分）
（2分）
解得
（1分）
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