上海2002高考物理试卷及答案共99页 98页

2002 年普通高校招生全国统一考试（上海卷）物理试卷 考生注意： 1． 答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚。 2． 本试卷共 8 页，满分 150 分。考试时间 120 分钟。考生应用钢笔或圆珠等将答案直接写 在试卷上。 3． 第 19、20、21、22、23 题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写 出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有数字计算的问题，答案中必须明 确写出数值和单位。 一．（40 分）选择题。本大题共 8 小题，每小题 5 分。每小题给出的四个答 案中，至少有一个是正确的。把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填 写在题后的方括号内。每一小题全选对的得 5 分；选对但不全得部分分；有选错 或不答的得 0 分。填写在方括号外的字母，不作为选出的答案。 1．图中 P 为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的 射线在电场的作用下分成 a、b、c 三束，以下判断正确的是 A a 为α射线、b 为β射线 B a 为β射线、b 为γ射线 C b 为γ射线、C 为α射线 D b 为α射线、C 为γ射线 2．下列各图中，P 表示压强，V 表示体积，T 表示热力 学温度，t 表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量理想气 体等压变化规律的是 A B C D 3．在如图所示电路中，当变阻器局的滑动头 P 向 b 端 移动时 A 电压表示数变大，电流表示数变小 B 电压表示数变小，电流表示数变大 C 电压表示数变大，电流表示数变大 D 电压表示数变小，电流表示数变小 4．如图所示，S1、S2 是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为 A，a、b、c 三 点分别位于 S1、S2 连线的中垂线上，且 ab＝bc。某时刻 a 是两列波的波峰相遇点，c 是两列波的波谷相遇点，则 A a 处质点的位移始终为 2A B c 处质点的位移始终为－2A C b 处质点的振幅为 2A D d 处质点的振幅为 2A 5．如图所示，A、B 为大小、形状均相同且内壁光滑， 但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从 A、B 管上 端的管口无初速释放，穿过 A 管的小球比穿过 B 管的小球先落到地面。下面对于两管的描 述中可能正确的是 A A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的 B A 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的 C A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的 D A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的 6．如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷 Q，在 M 点无初速释放一 带有恒定电量的小物块，小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止，则从 M 点 运动到 N 点的过程中 A 小物块所受电场力逐渐减小 B 小物块具有的电势能逐渐减小 C M 点的电势一定高于 N 点的电势 D 小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 7．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与 月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。 以下关于喷气方向的描述中正确的是 A 探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B 探测器加速运动时，竖直向下喷气 C 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D 探测器匀速运动时，不需要喷气 8．太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高 地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。这些条件是 A 时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 B 时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大 C 时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大 D 时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大 二、（20 分）填空题。本大题共 5 小题，每小题 4 分。答案写在题中横线上 的空白处，不要求写出演算过程。 9．研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质 点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称： 和 模型。 10．完成核反应方程： 234 90 Th→ 234 91 Pa＋ 。 Th234 90 衰变为 Pa234 91 的半衰期是 1.2 分钟，则 64 克 234 90 Th 经过 6 分钟还有 克尚未 衰变。 11．按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电 磁辐射能量）不得超过 0.50 瓦／米 2。若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是 1 瓦，那 么在距离该通讯装置 以外是符合规定的安全区域（已知球面面积为 S＝4π R2）。 12．在与 x 轴平行的匀强电场中，一带电量为 1.0×10－8 库仑、质量为 2.5×10－3 千克的 物体在光滑水平面上沿着 x 轴作直线运动，其位移与时间的关系是 x＝0.16t－0.02t2，式中 x 以米为单位，t 以秒为单位。从开始运动到 5 秒末物体所经过的路程为 米，克服电场力所作的功为 焦耳。 13．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的 能量叫做能量密度，其值为 B2/2μ，式中 B 是磁 感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。 为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度 B，一学生用一根端面面积为 A 的条形磁铁吸住一 相同面积的铁片 P，再用力将铁片与磁铁拉开一段 微小距离Δl，并测出拉力 F，如图所示。因为 F 所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由 此可得磁感强度 B 与 F、A 之间的关系为 B＝ 。 三、（30 分）实验题 14．（5 分）如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置， P 是附有肥皂膜的铁丝圈，S 是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些 盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的 A B C D 15．（7 分）如图所示器材可用来研究电磁感应 现象及到定感应电流方向。 （1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实 验仪器连成实验电路。 （2）将线圈 L1 插入 L2 中，会上开关。能使感 应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是 A 插入软铁棒。 B 拔出线圈 L1。 C 使变阻器阻值变大。 D 断开开关。 16．（6 分）如图所示为一实验小车中利用光脉冲测 量车速和行程的装置的示意图，A 为光源，B 为光电接 收器，A、B 均固定在车身上，C 为小车的车轮，D 为 与 C 同轴相连的齿轮。车轮转动时，A 发出的光束通过 旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被 B 接收并转 换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为 n，累计脉冲数为 尼 N ， 则 要 测 出 小 车 的 速 度 和 行 程 还 必 须 测 量 的 物 理 量 或 数 据 是 ；小车速度的表达式为 v＝ ；行程的 表达式为 s＝ 。 17．（8 分）有一组同学对温度计进行专题研究。他们通过查阅资料得 知十七世纪时伽利略曾设计过一个温度计，其结构为，一麦杆粗细的玻璃管， 一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸 入一段水柱。根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度。为了研究“伽利 略温度计”，同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置，图中 A 为一小塑料瓶，B 为一吸管，通过软木塞与 A 连通，管的下端竖直插在大 水槽中，使管内外水面有一高度差 h。然后进行实验研究： （1）在不同温度下分别测出对应的水柱高度 h，记录的实验数据如下 表所示 温度（℃） 17 19 21 23 25 27 h （cm） 30.0 24.9 19.7 14.6 9.4 4.2 △h＝hn－1－hn 2.1 根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差，并填入表内的空格。由此可得结论： ①当温度升高时，管内水柱高度 h 将 （填：变大，变小，不变）； ②水柱高度 h 随温度的变化而 （填：均匀，不均匀）变化；试从理论上分析并 证明结论②的正确性（提示：管内水柱产生的压强远远小于一个大气压）： 。 （2）通过实验，同学们发现用“伽利略温度计”来测温度，还存在一些不足之处，其 中主要的不足之处有：① ； ② 。 18．（4 分）已知某一区域的地下埋有一根与 地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流， 在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上 测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆 的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面 测量时，在地面上 a、c 两处测得试探线圈中的电动势为零，b、d 两处线圈中的电动势不为 零；当线圈平面与地面成 45°夹角时，在 b、d 两处测得试探线圈中的电动势为零。经过测 量发现，a、b、c、d 恰好位于边长为 1 米的正方形的四个顶角上，如图所示。据此可以判 定地下电缆在 两点连线的正下方，离地表面的深度为 米。 四．（60 分）计算题 19．（10 分）上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为 0.2 米 2 的 活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体 A 封闭在气缸内。温度为 300 K 时，活塞离气缸底部的高度为 0.6 米；将气体加热到 330K 时，活 塞上升了 0.05 米，不计摩擦力及固体体积的变化。求物体 A 的体积。 20．（8 分）一卫星绕某行星作匀速圆周运动，已知行星表面的重力 加速度为 g 行，行星的质量 M 与卫星的质量 m 之比 M/m＝81，行星的半 径 R 行与卫星的半径 R 卫之比 R 行/R 卫＝3.6，行星与卫星之间的距离 r 与行星的半径 R 行之比 r/R 行＝60。设卫星表面的重力加速度为 g 卫，则在卫星表面有： 卫mg r MmG 2 …… 经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一。上 述结果是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果。 21．（13 分）如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆 长 R1，由踏脚板带动半径为 r1 的大齿盘，通过链条与半径 为 r2 的后轮齿盘连接，带动半径为 R2 的后轮转动。 （1）设自行车在水平路面上匀速行过时，受到的平均 阻力为 f，人蹬踏脚板的平均作用力为 F，链条中的张力为 T， 地面对后轮的静摩擦力为 fs，通过观察，写出传动系统中有 几个转动轴，分别写出对应的力矩平衡表达式； （2）设 R1＝20 厘米，R2＝33 厘米，踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为 48 和 24，计 算人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比； （3）自行车传动系统可简化为一个等效杠杆。以 R1 为一力臂，在右框中画出这一杠杆 示意图，标出支点，力臂尺寸和作用力方向。 22 （3 分）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为 l＝0.2 米， 在导轨的一端接有阻值为 R＝0.5 欧的电阻，在 X≥0 处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁 感强度 B＝0.5 特斯拉。一质量为 m＝o.1 千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以 v0＝2 米 /秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平 外力 F 的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小 为 a＝2 米/秒 2、方向与初速度方向相反。设导轨和金 属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求： （1）电流为零时金属杆所处的位置； （2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F 的大小和方向； （3）保持其他条件不变，而初速度 v0 取不同值，求开始时 F 的方向与初速度 v0 取值的 关系。 23．（16 分）如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为 L、截 面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为 A 的小喷口，喷口离地的高度 为 h。管道中有一绝缘活塞。在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒 a、b，其中摔 b 的两 端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。当棒 a 中通有垂直纸面向里的恒 定电流 I 时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为 S。 若液体的密度为 p，不计所有阻力，求： （1）活塞移动的速度； （2）该装置的功率； （3）磁感强度 B 的大小； （4）若在实际使用中发现电压表的读 数变小，试分析其可能的原因。 参考答案 一．选择题 1．BC 2．AC 3．B 4．CD 5．AD 6．ABD 7．C 8．C 二．填空题 9．点电荷、理想气体等 10． e0 1 ，2 11．0.40 12．0.34，30×10－5 13．(2μF/A)1/2 三．实验题 14．D 15．（1）如图所示 （2）B C D 16．车轮半径 R 和齿轮的齿数 p，2πRn/p，2Πrn/p 17．（1）5.2，5.1，5.2，5.2， ①变小，②均匀 封闭气体近似作等压变化 V/T＝△T/△V＝k（k 为常数） △V＝k△T＝k△t ∴△h＝△V/S＝k△t/S 即 h 随温度的变化而均匀变化（S 为管的截面积） （2）①测量温度范围小；②温度读数受大气压影响 18．ac， 0.71 四．计算题 19．设 A 的体积为 V，T1＝300K，T2＝330K，S＝0.2 米 2，h＝0.6 米， h2＝0.6＋0.05＝0.65 米 ① 等压变化 1 1 T VSh  ＝ 2 2 T VSh  ② (h1S－V)T2＝(h2S－V)T1 ∴ V＝ STT ThTh 12 1221   ③ ＝ 2.0300330 30065.03306.0   ＝0.02（米 3） 20．所得的结果是错误的。 ①式中的 g 卫并不是卫星表面的重力加速度，而是卫星绕行星作匀速圆周运动的向心加 速度。 正确解法是 卫星表面 2 卫R mG ＝g 卫 ① 行星表面 2 行R MG ＝g 行 ② ( 卫 行 R R )2 M m ＝ 行 卫 g g ∴ g 卫＝0.16g 行 21．（1）自行车传动系统中的转动轴个数为 2 对踏脚齿盘中心的转动轴可列出：FR1＝Tr1 ① 对后轮的转动轴可列出： Tr2＝fsR2 ② （2）由 FR1＝Tr1 Tr2＝fsR2 及 fs＝f ③ 可得 2 1 Rf FR s ＝ 2 1 r r ＝ 24 48 ④ ∴ f F ＝ 12 21 Rr Rr ＝ 2024 3348   ＝ 10 33 ＝3.3 ⑤ （3）如图所示， 22．（1）感应电动势ε＝Blv，I＝ε/R ∴ I＝0 时 v＝0 ∴ x＝v02/2a＝1（米） ① （2）最大电流 Im＝Blv0/R I’＝Im/2＝Blv0/R Blv0/2R 安培力 f＝I’Bl＝B2l2v0/2R ② ＝0.02（牛） 向右运动时 F＋f＝ma F＝ma－f＝0.18（牛） 方向与 x 轴相反 ③ 向左运动时 F－f＝ma F＝ma＋f＝0.22（牛） 方向与 x 轴相反 ④ （3）开始时 v＝v0， f＝ImBl＝B2l2v0/R F＋f＝ma， F＝ma－f＝ma－B2l2v0/R ⑤ ∴ 当 v0＜maR/B2l2＝10 米/秒 时，F＞0 方向与 x 轴相反 ⑥ 当 v0＞maR/B2l2＝10 米/秒 时，F＜0 方向与 x 轴相同 ⑦ 23．（1）设液体从喷口水平射出的速度为内，活塞移动的速度为 v v0＝s h g 2 ① v0A＝Vl2 ② v( 2L A )v0＝ 2L As h g 2 ③ （2）设装置功率为 P，△t 时间内有△m 质量的液体从喷口射出 P△t＝ 2 1 △m(v02－v2) ④ ∵ △m＝L2v△tρ ⑤ ∴ P＝ 2 1 L2vρ(v02－v2)＝ 2 A (1－ 4 2 L A )v03 ∴ P＝ 2 3 4 324 )2( 2 )( h g L sALA  ⑥ （3）∵ P＝F 安 v ⑦ ∴ 2 1 L2ρv(v02－ 4 2 L A v02)＝BILv ⑧ ∴ B＝ 3 242 0 2 )( IL ALv  ＝ 3 224 4 )( IhL gsAL  ⑨ （4）∵ U＝BLv ∴ 喷口液体的流量减少，活塞移动速度减小，或磁场变小等会引起电压表读 数变小 上海 2003 年高考物理试卷 一. （40 分）选择题。本大题共 8 小题，每小题 5 分，每小题给出的四个答案中，至少有 一个是正确的，把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的括号内，每 一小题全选对的得 5 分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得 0 分。填写在方括 号外的字母，不作为选出的答案。 1. 在核反应方程 的括弧中，X 所代表的粒子是（ ） A. B. C. D. 2. 关于机械波，下列说法正确的是（ ） A. 在传播过程中能传递能量 B. 频率由波源决定 C. 能产生干涉，衍射现象 D. 能在真空中传播 3. 爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说。从科学研究的 方法来说，这属于（ ） A. 等效替代 B. 控制变量 C. 科学假说 D. 数学归纳 4. 一个质量为 0.3kg 的弹性小球，在光滑水平面上以 6m/s 的速度垂直撞至墙上，碰撞后小 球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小 和碰撞过程中墙对小球做功的大小 W 为（ ） A. B. C. D. 5. 一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的 A 点运动到 B 点。在此过程中该电荷作初速度 为零的匀加速直线运动，则 A、B 两点电场强度 及该电荷在 A、B 两点的电势能 之间的关系为（ ） A. B. C. D. 6. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面， 其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个同方向平移出磁场，如图 所示，则在移出过程中线框的一边 a、b 两点间电势差绝对值最大的是（ ） 7. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为 m 和 2m 的小球 A 和 B，支架的两直角边长 度分别为 2l 和 l，支架可绕固定轴 O 在竖直平面内无摩擦转动，如图所示，开始时 OA 边处 于水平位置，由静止释放，则（ ） A. A 球的最大速度为 B. A 球速度最大时，两小球的总重力势能最小 C. A 球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为 D. A、B 两球的最大速度之比 8. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如 1 所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上， 在一端尖入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从 上往下看到的干涉条纹如图 2 所示，干涉条纹有如下特点： (1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等； (2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，现若在图 1 装置中抽去一张纸片， 则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ） A. 变疏 B. 变密 C. 不变 D. 消失 二. （20 分）填空题。本大题共 5 小题，每小题 4 分。答案写在题中横线上的空白处或指 定位置，不要求写出演算过程。 9. 卢瑟福通过_________________实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原 子的核式结构模型，下面平面示意图中的四条线表示 粒子运动可能轨迹，在图中完成中 间两条 粒子的运动轨迹。 10. 细绳的一端在外力作用下从 时刻开始做简谐振动，激发出一列简谐横波。在细绳 上选取 15 个点。图 1 为 时刻各点所处的位置。图 2 为 时刻的波形图（T 为波 的周期），在图 3 中画出 时刻的波形图。 11. 有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定 义静电场强的方法来定义引力场的场强。由此可得，与质量为 M 的质点相距 r 处的引力场的 场强的表达式为 _____________（万有引力恒量用 G 表示） 12. 若氢原子的核外电子绕核作半径为 r 的匀速圆周运动，则其角速度 ___________； 电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流 ____________。（已知电子 的质量为 m，电量为 e，静电力恒量用 k 表示） 13. 某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这 种手表是密封的。出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为 ；在内外压强差 超过 时，手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为 ℃，则手表表面 玻璃爆裂时表内气体压强的大小为___________Pa；已知外界大气压强随高度变化而变化， 高度每上升 12m，大气压强降低 133Pa。设海平面大气压为 ，则登山运动员此时 的海拔高度约为___________m。 三. （30 分）实验题。其中第 14、15 小题和第 17 小题（1）为选择题，选出全部正确答案， 选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得 0 分。 14. （5 分）如图所示，在研究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平） 时撞开轻质接触式开关 S，被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落。改变整个装置的高度 H 做 同样的实验。发现位于同一高度的 A、B 两球总是同时落地。该实验现象说明了 A 球在离开 轨道后（ ） A. 水平方向的分运动是匀速直线运动 B. 水平方向的分运动是匀加速度直线运动 C. 竖直方向的分运动是自由落体运动 D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动 15. （5 分）在下图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的 A 单色光照射光电管时，电 流表指针会发生偏转，而用另一频率的 B 单色光照射时不发生光电效应，那么（ ） A. A 光的频率大于 B 光的频率 B. B 光的频率大于 A 光的频率 C. 用 A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是 a 流向 b D. 用 A 光照射光线电管时流过的电流表 G 的电流方向是 b 流向 a 16. （6 分）如图所示，在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中，调节力矩盘使其平衡， 弹簧秤的该数为_________N。此时力矩盘除受到钩码作用力 和弹簧拉力 外， 主要还受_____力和_____力的作用，如果每个钩码的质量均为 0.1kg，盘上各圆的半径分别 是 0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取 ），则 F2 的力矩是_______ 。有同 学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。检查发现读数和 计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如例所示， 将答案填在下表空格中） 可能原因 检验方法 例 力矩盘面没有调到竖直 用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间 存在一个小的夹角。说明力矩盘不竖直。 答 17. （7 分）有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算 机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始 体积 20.0mL 变为 12.0mL。实验共测了 5 次，每次体积值直接从注射器的刻度上读得并输入 计算机。同时由压强传感器测得对应体积的压强值。实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出 如下表中所示的实验结果。 序号 V(ml) p( ) ( ) 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 (1)仔细观察不难发现， 一栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原 因是 A. 实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大。 B. 实验时环境温度增大了 C. 实验时外界大气压强发生了变化 D. 实验时注射器内的空气向外发生了泄漏 (2)根据你在(1)中的选择，说明为了减小误差，应采取的措施是_____________。 18. （7 分）图 1 为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的 I-U 关系曲线图。 （1）为了通过测量得到图 1 所示 I-U 关系的完整曲线，在图 2 和图 3 两个电路中应选择的 是图______；简要说明理由：________________________________________________ （电源电动势为 9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为 0-100 ）。 （2）在图 4 电路中，电源电压恒为 9V，电流表读数为 70mA，定值电阻 ，由热 敏电阻的 I-U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_______V；电阻 R2 的阻值为 ________ . （3）举出一个可以应用热敏电阻的例子： ____________________________________________________________________ 四. （60 分）计算题。 19. （10 分）如图所示，1、2、3 为 p-V 图中一定量理想气体的三个状态，该理想气体由状 态 1 经过程 1-3-2 到达状态 2，试利用气体实验定律证明： 20. （10 分）如图所示，一高度为 的水平面在 A 点处与一倾角为 的斜面 连接，一小球以 的速度在平面上向右运动。求小球从 A 点运动到地面所需的时 间（平面与斜面均光滑，取 ）。某同学对此题的解法为：小球沿斜面运动，则 ，由此可求得落地的时间 t。 问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需的时间；若不同意，则说明理由并求出你认为正 确的结果。 21. （12 分）质量为 m 的飞机以水平速度 飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平 速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其它力的合力提供，不含重 力）。今测得飞机在水平方向的位移为 l 时，它的上升高度为 h。求：（1）飞机受到的升 力大小；（2）从起飞上升至 h 高度的过程中升力所作的功及在高度 h 处飞机的动能。 22. （14 分）如图所示，OACO 为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C 处分别接有短电 阻丝（图中用粗线表示）， （导轨其它部分电阻不计），导轨 OAC 的 形状满足方程 （单位：m），磁感强度 的匀强磁场方向垂直于导轨 平面，一足够长的金属棒在水平外力 F 作用下，以恒定的速率 水平向右在导轨 上从 O 点滑动到 C 点，棒与导轨接触良好且始终保持与 OC 导轨垂直，不计棒的电阻。求： （1）外力 F 的最大值；（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝 R1 上消耗的最大功率；（3）在 滑动过程中通过金属棒的电流 I 与时间 t 的关系。 23. （14 分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻 璃，它的上下底面是面积 的金属板，间距 ，当连接到 的 高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示，现把一定量均匀分布 的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒 个，假设这些颗粒都处于静止状态，每 个颗粒带电量为 ，不考虑烟尘颗粒之间的相 互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后： （1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？ （2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？ （3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？ ［参考答案］ 一. 选择题 1. A 2. ABC 3. C 4. BC 5. AD 6. B 7. BCD 8. A 评分标准：全题 40 分，每小题 5 分，全选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错或全 部不选的得 0 分。 二. 填空题 9. 粒子散射，见图(1) 10. 见图(2) 11. 12. 13. （数值在 6550 到 6650 范围内均可） 三. 实验题 14. C 15. A C 16. 1.9（1.9～2.0 均可），重，支持，0.1 可能原因 检验方法 答 转轴摩擦力太大 安装力矩盘后，轻轻转动盘面，如果盘面转动很快停止，说 明摩擦太大。 或 力矩盘重心没有在中心 安装力矩盘后，在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面， 如果标志始终停留在最低端，说明重心在这个标志和中心之 间。 17. (1)D (2)在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性 18. (1)2；图 2 电路电压可从 0V 调到所需电压，调节范围较大。（或图 3 电路不能测得 0V 附近的数据） (2)5.2；111.8（111.6－112.0 均给分） (3)热敏温度计（提出其它实例，只要合理均给分） 四. 计算题 19. 设状态 3 的温度为 T 1－3 为等压过程 (1) 3－2 为等容过程 (2) 消去 T 即得 (3) 20. 不同意。小球应在 A 点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑，正确做法为： 落地点与 A 点的水平距离 (1) 斜面底宽 (2) 小球离开 A 点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间。 (3) 21. （1）飞机水平速度不变 (1) y 方向加速度恒定 (2) 消去 t 即得 (3) 由牛顿第二定律 (4) （2）升力做功 (1) 在 h 处 (2) (3) 22. （1）金属棒匀速运动 (1) （2） （3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化 且 (8) 23. （1）当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附烟尘颗粒受到的 电场力 （2） (4) (5) （3）设烟尘颗粒下落距离为 x (6) 当 时， 达最大 2004 年上海高考物理试卷 一、 选择题 (每小题 5 分) 1． 下列说法中正确的是 ( ) A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性 B．光的频率越大，波长越大 C．光的波长越大，光子的能量越大 D．光在真空中的传播速度为 3.00 108m/s 2． 下列说法中正确的是 ( ) A．玛丽 居里首先提出原子的核式结构 B．卢瑟福在 粒子散射实验中发现了电子 C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子 D．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说 3． 火星有两颗卫星，分别为火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆，已知火卫一的周期为 7 小时 39 分，火卫二的周期为 30 小时 18 分，则两颗卫星相比 A．火卫一距火星表面较近 B．火卫二的角速度较大 C．火卫一的运动速度较大 D．火卫二的向心加速度较大 4．两圆环 A、B 置于同一水平面上，其中 A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环，当 A 以如图 所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B 中产生如图所示方向的感应电流，则 ( ) A．A 可能带正电且转速减小 B．A 可能带正电且转速增大 C．A 可能带负电且转速减小 D．A 可能带负电且转速增大 5．物体 B 放在物体 A 上，A、B 的上下表面均与斜面平行(如图)，当两者以相同的初速度 靠惯性沿光滑固定斜面 C 向上做匀减速运动时 ( ) A．A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向上 B．A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向下 C．A、B 之间的摩擦力为零 D．A、B 之间是否存在摩擦力取决于 A、B 表面的性质 6．某静电场沿 x 方向的电势分布如图所示，则 ( ) A．在 0－x1 之间不存在沿 x 方向的电场 B．在 0－x1 之间存在着沿 x 方向的匀强电场 C．在 0－x2 之间存在着沿 x 方向的匀强电场 D．在 x1－x2 之间存在着沿 x 方向的非匀强电场 7．光滑水平面上有一边长为 l 的正方形区域处在场强为 E 的匀强电场中，电场方向与正方 形一边平行，一质量为 m，带电量为 q 的小球由某一边的中点，以垂直于该边的初速度 v0 进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为 ( ) A．0 B． qElmv 2 1 2 1 2 0  C． 2 02 1 mv D． qElmv 3 2 2 1 2 0  8．滑块以速率 v1 靠惯性沿固定斜面由底端向上运动。当它回到出发点时速率变为 v2，且 v2 ＜ v1，若滑块向上运动的位移中点为 A，取斜面底端重力势能为零，则 ( ) A．上升时机械有减小，下降时机械能增大 B．上升时机械有减小，下降时机械能也减小 C．上升过程中动能和势能相等的位置在 A 点上方 D．上升过程中动能和势能相等的位置在 A 点上方 二、填空题 (每小题 4 分) 9．在光电效应实验中，如果实验仪器及线路完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中 没有电流通过，可能的原因是：_______________________________________________。 10．在光滑水平面上的 O 点系一长为 l 的绝缘细线，线的一端系一质量为 m，带电量为 q 的小球。当沿细线方向加上场强为 E 的匀强电场后，小球处于平衡 状态。现给小球一垂直于细线的初速度 v0，使小球在水平面上开始 运 动 。 若 v 很 小 ， 则 小 球 第 一 次 回 到 平 衡 位 置 所 需 时 间 为 __________。 I B A A B C U U0 x1 x2 x0 v0 O E 11．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构 成规律，下面的照片是一些晶体材料表面的 STM 图象，通过观察、比较，可以看到这些材 料都是由原子在空间排列而构成，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面 排列的共同特点是 (1)_____________________________________________________________________； (2)_____________________________________________________________________。 12．两个额定电压为 220V 的白炽灯 L1 和 L2 的 U－I 特性曲线如 图所示。L2 的额定功率约为_______W；现将 L1 和 L2 串联后接到 220V 的电源上，电源内阻忽略不计，此时 L2 的实际功率约为 ________W。 13．A、B 两波相向而行，在某时刻的波形与位置如图所示，已知波的传播速度为 v，图中 标尺每格长度为 l。在图中画出又经过 t=7l/v 时的波形。 三、实验题 14．(5 分)用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得 AB = 7.65cm， BC = 9.17cm。已知交流电频率是 50Hz，则打 B 点时物体的瞬时速度为_______m/s。如果实 验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是__________________________。 15．(4 分)在测定一节干电池(电动势约为 1.5V，内阻约为 2 )的电动势和内阻的实验中，变 阻器和电压表各有两个供选：A 电压表量程为 15V，B 电压表量程为 3V，A 变阻器为(20 ，3A)，B 变阻器为(500 ，0.2A)。 电 压 表 应 该 选 _______( 填 A 或 B) ， 这 是 因 为 _______________________________________； 变 阻 器 应 该 选 _______( 填 A 或 B) ， 这 是 因 为 _______________________________________。 16．下图为一测量灯泡发光强度的装置，AB 是一个有刻度的底座，两端可装两个灯泡。中 间带一标记线的光度计可在底座上移动，通过观察可以确定两边灯泡在光度计上的照度是否 相同。已知照度与灯泡的发光 强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比。现有一个发光强度 I0 的灯泡 a 和一个待 测灯泡 b。分别置于底座两端（如图） (1) 怎样测定待测灯泡的发光强度？ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 。 (2) 简单叙述一个可以减小实验误差的方法。 ___________________________________________________________________________ 。 17．(6 分) 一根长约为 30cm、管内截面积为 S=5.0 10 6m2 的玻璃管下端有一个球形小容器， 管内有一段长约 1cm 的水银柱。现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积 V。可用 的器材有：刻度尺(量程 500mm)、湿度计(测量范围 0－1000C)、玻璃容器(高约为 30cm，直 径约 10cm)、足够多的沸水和冷水。 (1) 简要写出实验步骤及需要测量的物理量； (2) 说明如何根据所测得的物理量得出实验结果。 18．(10 分) 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得 到如下数据(I 和 U 分别小灯泡上的电流和电压)： I (A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U (V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (1) 在左下框中画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器(变化范 围 0－10 )、电源、小灯泡、电键、导线若干。 (2) 在右图中画出小灯泡的 U－I 曲线。 (3) 如果第 15 题实验中测得电池的电动势是 1.5V，内阻是 2.0 ，问：将本题中的小灯 泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程：若需作图，可直接 画在第(2)小题方格图中) 四、计算题 (60 分) 19．(8 分)“真空中两个整体上点电荷相距 10cm，它们之间相互作用力大小为 9 10 4N。 当它们合在一起时，成为一个带电量为 3 10 8C 的点电荷。问原来两电荷的带电量各是多 少？”某同学求解如下： 根据电荷守恒定律地： aqq   C 103 8 21 (1) 根据库仑定律： bFk rqq      24 9 222 2`1 C109 109 )1010( 以 12 / qbq  代入(1)式得： 01 2 1  baqq 解得 C)104109103(2 14(2 1 151682 1   baaq 根号中的数值小于 0，经检查，运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。 20．(12 分) 如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下坚直插在装有水银的水 银槽内，管内封闭有一定质量的空气，水银槽的截面积上下相同，是玻璃管截面积 的 5 倍。开始时管内空气长度为 6cm，管内外水银面高度差为 50cm。将玻璃管沿 竖直方向缓慢上移(管口末离开槽中水银)，使管内外水银面高度差变成 60cm。(大 气压相当于 75cmHg)，求： (1) 此时管内空气柱的长度； (2) 水银槽内水银面下降的高度。 21．(12 分) 滑雪者从 A 点由静止沿斜面滑下，经一平台水平飞离 B 点，地面上紧靠着平台 有一个水平台阶，空间几何尺度如图所示、斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为 ， 假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速 度大小不变。求： (1) 滑雪者离开 B 点时的速度大小； (2) 滑雪者从 B 点开始做平抛运动的水平距离 s。 22．(14 分)水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为 L，一端通过导线与阻值 为 R 的电阻连接；导轨上放一质量为 m 的金属杆(见右上图)，金属杆 与导轨的电阻不计；均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定力 F 作 用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应 的匀速运动速度 v 也会改变，v 和 F 的关系如右下图。(取重力加速度 g=9.8m/s2) (1) 金属杆在匀速运动之前做作什么运动？ (2) 若 m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5 ，磁感应强度 B 为多大？ (3) 由 v－F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？ h2 L H C B A h/2 h 23．（14 分）有人设计了一种新型伸缩拉杆秤。结构如图，秤杆的一端固定一配重物并悬一 挂钩，秤杆外面套有内外两个套筒，套筒左端开槽使其可以不受秤纽阻碍而移动到挂钩所在 的位置（设开槽后套筒的重心仍在其长度中点位置）。秤杆与内层套筒上刻有质量刻度。空 载（挂钩上不挂物体，且套筒未拉出）时。用手提起秤纽，杆杆秤恰好平衡。当物体挂在挂 钩上时，往外移动内外套筒可使杆秤平衡，从内外套筒左端的位置可以读得两个读数，将这 两个读数相加，即可得到待测物体的质量。已知秤杆和两个套稠的长度均为 16cm，套筒可 移出的最在距离为 15cm，秤纽到挂钩的距离为 2cm，两个套筒的质量均为 0.1kg。取重力加 速度 g=9.8m/s2。求： (1) 当杆秤空载时，秤杆、配重物及挂钩所受重力相对秤纽的合力矩； (2) 当在秤钩上挂一物体时，将内套筒向右移动 5cm，外套筒相对内套筒向右移动 8cm， 杆秤达到平衡，物体的质量多大？ (3)若外层套筒不慎丢失，在称某一物体时，内层套筒的左端在读数为 1kg 外杆恰 好平 衡，则该物体实际质量多大？ B A I I b a S1 S2 A ≥1 Z B e（V） 311 0 0.01 0.02 0.03 t（s） -311 阴极 阳极 － ＋ b a ＋q d d d 2005 年上海物理高考试卷 一．（20 分）填空题. 本大题共 5 小题，每小题 4 分. 答案写在题中横线上的空白处或指定 位置，不要求写出演算过程. A 类题（适合于使用一期课改教材的考生） 1A．通电直导线 A 与圆形通电导线环 B 固定放置在同一水平面上， 通有如图所示的电流，通电直导线 A 受到水平向___________ 的安培力作用。当 A、B 中电流大小保持不变，但同时改变方 向时，通电直导线 A 所受到的安培力方向水平向___________。 2A．如图所示，实线表示两个相干波源 S1、S2 发出的波 的波峰位置，图中的_________点为振动加强的位置， 图中的_________点为振动减弱的位置。 3A．对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题， 亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表： 亚里士多德的观点 伽利略的观点 落体运动快慢 重的物体下落快，轻的物体下落慢 力与物体运动关系 维持物体运动不需要力 B 类题（适合于使用二期课改教材的考生） 1B．右面是逻辑电路图及其真值表， 此逻辑电路为_________门电路， 在真值表中 X 处的逻辑值为 _________。 2B．正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动 产生的。线圈中感应电动势随时间变化的规律如 图所示，则此感应电动势的有效值为_________V ，频率为_________Hz。 3B．阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运 动的粒子流，这些微观粒子是_______________。 若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面 向里的磁场，阴极射线将_________（填“向上” “向下”“向外”）偏转。 公共题（全体考生必做） 4．如图，带电量为＋q 的点电荷与均匀带电薄板相距为 2d，点 电荷到带电薄板的垂直线通过板的几何中心。若图中 a 点处 的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中 b 点处产生 输入 输出 A B Z 0 0 0 0 1 1 1 0 X 1 1 1 输 输 出 50 120 出 电 45 100 功 压 40 80 率 (V)35 A B C D A B A B 的电场强度大小为__________，方向_______________。 （静电力恒量为 k） 5．右图中图线①表示某电池组的输出 电压—电流关系，图线②表示其输 出功率—电流关系。该电池组的内 __________ ，当电池组的输出功 率为 120 W 时，电池组的输出电压 是__________V。 二．（40 分）选择题. 本大题共 8 小题，每小题 5 分. 每小题给出的四个答案中，至少有一 个是正确的. 把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内. 每一小题全选对的得 5 分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得 0 分. 填写 在方括号外的字母，不作为选出的答案. 6．2005 年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献。爱因斯坦对物理 学的贡献有（ ） （A）创立“相对论”， （B）发现“X 射线”， （C）提出“光子说”， （D）建立“原子核式模型”。 7．卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为 4 2 He＋14 7 N 17 8 O＋1 1 H。 下列说法中正确的是（ ） （A）通过此实验发现了质子， （B）实验中利用了放射源放出的 射线， （C）实验中利用了放射源放出的 射线， （D）原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒。 8．对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（ ） （A）A 轮带动 B 轮沿逆时针方向旋转， （B）B 轮带动 A 轮沿逆时针方向旋转， （C）C 轮带动 D 轮沿顺时针方向旋转， （D）D 轮带动 C 轮沿顺时针方向旋转。 9．如图所示，A、B 分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置。 其中，位置 A 为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖 直线。以摆球最低点为重力势能零点，则摆球在摆动过程 中（ ） （A）位置 B 处时动能最大， （B）位置 A 处时势能最大， （C）在位置 A 的势能大于在位置 B 的动能， （D）在位置 B 的机械能大于在位置 A 的机械能。 10．如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动和小车 A，小车下装有吊着物体 B 的吊钩。 在小车 A 与物体 B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体 B 向上吊 起，A、B 之间的距离以 d＝H－2t2（SI）（SI 表示国际单位制，式中 H 为吊臂离地面的 高度）规律变化，则物体做（ ） （A）速度大小不变的曲线运动， （B）速度大小增加的曲线运动， （C）加速度大小方向均不变的曲线运动， B A O x I （A） I （B） I （C） I （D） 0 l/2 l x 0 l/2 l x 0 l/2 l x 0 l/2 l vA vB a a 波长 30nm 0.4m 0.7m 0.3mm 1m 紫外线 可见光 红外线 微波 h (cm) 40 20 0 0.5 1.0 1.5 2.0 1/V (10-3ml-1) －20 －40 －60 水 银 U 装有水的注射器 形 管 烧瓶 R L E A （D）加速度大小方向均变化的曲线运动。 11．如图所示，A 是长直密绕通电螺线管。小线圈 B 与电流表连接，并沿 A 的轴线 Ox 从 O 点自左向右匀速穿过螺线管 A。能反映通 过电流表中电流随 x 变化规律的是（ ） 12．空间在一场强大小为 E 的匀强电场，一质量为 m、带电量为＋q 的物体以某一初速沿电 场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为 0.8qE/m，物体运动 s 距离时速度变为零。 则（ ） （A）物体克服电场力做功 qEs， （B）物体的电势能减少了 0.8qEs， （C）物体的电势能增加了 qEs， （D）物体的动能减少了 0.8qEs。 13．A、B 两列波在某时刻的波形如图所示，经 过 t＝TA 时间（TA 为波 A 的周期），两波再 次出现如图波形，则两波的波速度之比 vA:vB 可能是（ ） （A）1:3， （B）1:2， （C）2:1， （D）3:1。 三．（32 分）实验题. 14．（6 分）部分电磁波的大致波长范围如图所示。 若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的 衍射现象，可选用____________ 波段的电磁波，其原因是________________________________________________。 15．（6 分）一同学用下图装置研 究一定质量气体的压强与 体积的关系。实验过程中保 持温度不变。最初，U 形管两臂中的水银面 齐平，烧瓶中无水。当用注射器往烧瓶中注 入水时，U 形管两臂中的水银面出现高度差。 实验的部分数据记录在右表。 （1）根据表中 数据，在 右图中画 出该实验 的 h—1/V 关系图线。 （2）实验时，大气压强 p0＝____________cmHg。 16．（6 分）一根长为 1 m 的均匀电阻丝需与一“10 V， 5 W”的灯 同时工作，电源电压恒为 100 V。电阻丝阻值 R＝100 （其 阻值不随温度变化）。现利用分压电路从电阻丝上获取电能， 气体体积 V(ml) 800 674 600 531 500 水银面高度差 h(cm) 0 14.0 25.0 38.0 45.0 e R P d A c b a 表一（第一实验组） P 的位置 a b c d e A的示数(A) 0.84 0.48 0.42 0.48 0.84 表二（第二实验组） P 的位置 a b c d X e A的示数(A) 0.84 0.42 0.28 0.21 0.84 s (m) v (m/s) 5 4 2.0 2.0 3 B 2 1.0 A 1.0 1 使灯正常工作。（1）在右面方框中完成所需电路；（2）电路 中电流表的量程应选择_________（选填：“0—0.6 A”或“0—3 A”）；（3）灯正常工作 时，与其并联的电阻丝长度为_________m（计算时保留小数点后两位）。 17．（7 分）两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测 量。他们将滑动变阻器的滑臂 P 分别置于 a、b、c、d、e 五 个间距相同的位置（a、e 为滑动变阻器的两个端点），把相 应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据，发现 电流表示数的变化趋势不同。经检查，发现其中一个实验组 使用的滑动变阻器发生断路。 （1）滑动变阻器发生断路的是第_______ 实验组；断路发生在滑动变阻器的______ 段。 （2）表二中，对应滑臂 P 在 X （d、e 之间的某一点）处的电流 表示数的可能值为：（ ） （A）0.15 A， （B）0.25 A, （C）0.35 A， （D）0.45 A。 18．（7 分）科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，搜集证据 评估交流等。一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如 下： A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关。 B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯” 在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设。 C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同 时刻的下落距离，将数据填入下表中，图（a）是对应的位移—时间图线。然后将不同 数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度—时间图线，如图（b） 中图线 1、2、3、4、5 所示。 D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设。 回答下列提问： （1）与上述过程中 A、C 步骤相应的科学探究环节分别是__________和____________。 （2）图（a）中的 AB 段反映了运动物体在做______________运动，表中 X 处的值为 ____________。 时间（s） 下落距离（m） 0.0 0.000 0.4 0.036 0.8 0.469 1.2 0.957 1.6 1.447 2.0 X （3）图（b）中的图线 1 和 5，指出在 1.0—1.5 s 时间段内，速度随时间变化关系的差 异：_____________________________________________________________________。 四．（60 分）计算题. A h B C s1 s2 A 20 m B C E A B p (105 Pa) 3.0 2.0 1.0 A 类题（适合于使用一期课改教材的考生） 19A．（10 分）如图所示，某滑板爱好者在离地 h＝1.8 m 高的平台上滑行，水平离开 A 点后落在水平地面的 B 点，其水平位移 s1＝3 m， 着地时由于存在能量损失，着地后速度变 为 v＝4 m/s，并经此为初速沿水平地面滑 行 s2＝8 m 后停止。已知人与滑板的总质 量 m＝60 kg。 试求：（1）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小； （2）人与滑板离开平台时的水平初速（空气阻力忽略不计，g＝10 m/s2）。 B 类题（适合于使用二期课改教材的考生） 19B．（10 分）如图所示，某人乘雪撬从雪坡经 A 点滑至 B 点，接着沿水平路面滑至 C 点停 止。人与雪撬的总质量为 70 kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表 中的数据解决下列问题： （1）人与雪撬从 A 到 B 的过程中，损失的机械能为多少？ （2）设人与雪撬在 BC 段所受阻力恒定，求阻力大小（g＝10 m/s2）。 位置 A B C 度（m/s） 2.0 12.0 0 时刻（s） 0 4 10 公共题（全体考生必做） 20．（10 分）如图所示，带正电小球质量为 m＝1 10－2 kg，带电量为 q＝1 10－6 C，置于 光滑绝缘水平面上的 A 点。当空间存在着斜向上的 匀强电场时，该小球从静止开始沿水平面做匀加 速直线运动，当运动到 B 点时，测得其速度 vB＝ 1.5 m/s，此时小球的位移为 s＝0.15 m， 试求：此匀强电场场强 E 的取值范围（g＝10 m/s2）。 某同学求解如下：设电场方向与水平面之间的夹角为 ，由动能定理 qEs cos ＝1 2 mvB2－0 得 E＝ mvB2 2qs cos ＝ 75000 cos V/m。由题意可知 ＞0，所以当 E＞7.5 104 V/m 时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动。 经检查，计算无误。该同学所得结论是否有不完美之处？若有请予以补充。 21．（10 分）内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞 封闭压强为 1.0 105 Pa、体积为 2.0 10－3 m3 的理想气体。现在活塞上方缓慢倒上沙 子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温 度变为 127 C。 试求：（1）气缸内气体的最终体积； （2）在 p—V 图上画出整个过程中气缸内气体 的状态变化（大气压强为 1.0 105 Pa）。 22．（14 分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻 b  a R  激光器 传感器 I t1 t2 t3 0 0.2 1.0 1.8 t(s) （b） 不计的平行金属导轨相距 1 m。导轨平面与水平面成 ＝37 角，下端连接阻值为 R 的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为 0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导 轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，它们间的动摩擦因数为 0.25。 （1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻 R 消耗的功率为 8 W，求该速度的大小； （3）在上问中，若 R＝2 ，金属棒中的电流方向由 a 到 b，求磁感应强度的大小与 方向（g＝10 m/s2，sin 37 ＝0.6，cos 37 ＝0.8）。 23．（14 分）一水平放置的圆盘绕竖直轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为 2 mm 的均 匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于；圆盘的 上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器接收到一个激光信号，并 将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图（a）为该装置示意图，图（b）为所接 收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度， 图中 t1＝1.0 10－3 s， t2＝0.8 10－3 s。 （1）利用图（b）中的数据求 1 s 时圆盘转动的角速度； （2）说明激光器和传感器沿半径移动的方向； （3）求图（b）中第三个激光信号的宽度 t3。 2005 年上海物理高考试卷参考答案 一、填空题 1A、右，右， 2A、b，a， 3A、物体下落快慢与物体轻重无关，维持物 体运动需要力， 1B、“或”，1， 2B、220，50， 3B 、 电 子 ， 向 下 ， 4、kq d2 ，水平向左（或垂直于薄板向左）， 5、5，30， 二、选择题 6、A、C， 7、A、C， 8、B、D， 9、B、C， 10、B、C， 11、C， 12、A、C、D， 13、A、B、C（提示：vA＝4a 3T ，vA＝2ka 3T ）， 三、实验题 14、微波，要产生明显的衍射现象，波长应与 缝的尺寸相近， 15．（1）如右图所示，（2）75.0 cmHg（若计 算而得，要求范围为 74.5 cmHg—75.5 cmHg，若 作图而得，要求范围为 74 cmHg—76 cmHg） h (cm ) 4 0 2 0 0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 1 /V ( 1 0 -3 m l-1 ) － 2 0 － 4 0 － 6 0 R L E A 16．（1）如图（电流表不能内接，滑臂箭头没有要求），（2）0—3 A，（3）0.17， 17．（1）二，d—e，（2）D（提示：先由 E＝0.84（R＋r）和 E＝0.42（R＋2r）解出 r ＝R，若断在 e 处，滑臂在 e 处时电流最小，由 E＝I1（R＋4r）可得：I1＝0.168 A，滑臂在 d 处时电流最大，由 E＝I2（R＋3r）可得：I2＝0.21 A，所以电流可能值在 0.168 A—0.21 A 之间；若断在 d 处，滑臂在 e 处时电流最大，为 0.84 A，滑臂在 d 处时电流最小，由 E＝I2 （R＋r）可得：I2＝0.42 A，所以电流可能值在 0.42 A—0.84 A 之间）， 18．（1）作出假设、搜集证据，（2）匀速运动，1.937（提示：由表中数据分析得），（3） 加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动，（4）图线 1 反映速度不随时间变化，图线 5 反映速 度随时间继续增大。 四、计算题 19A．（1）设滑板在水平地面滑行时所受的平均阻力为 f，根据动能定理有 －fs2＝0－1 2 mv2，可解得：f＝mv2 2s2 ＝60 42 2 8 N＝60 N， （2）人和滑板一起在空中做平抛运动，设初速为 v0，飞行时间为 t，根据平抛运动规 律有 t＝ 2h g ，s1＝v0t，可解得：v0＝s1 g 2h ＝3 10 2 1.8 m/s＝5 m/s。 19B．（1）从 A 到 B 的过程中，人与雪撬损失的机械能为 E＝mgh＋1 2 mvA2－1 2 mvB2＝（70 10 20＋1 2 70 2.02－1 2 70 12.02）J＝9100 J， （2）人与雪撬在 BC 段做减速运动的加速度 a＝vC－vB t ＝0－12 10－4 m/s2＝－2 m/s2， 根据牛顿第二定律 f＝ma＝70 （－2）N＝－140 N. 20．该同学所得结论有不完善之处。 为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力 qEy mg，所以 Ey mg q ＝1 10－2 10 1 10－6 V/m＝1.0 105 V/m， Ex＝mvB2 2qs ＝0.75 105V/m，E＝ Ex2＋Ey2 1.25 105 V/m，所以 0.75 105V/m E 1.25 105 V/m。 21．（1）在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变，p0V0＝p1V1，可得： p1＝p0V0 V1 ＝1.0 105 2.0 10－3 1.0 10－3 Pa＝2.0 105 Pa， 在缓慢加热到 127 C 的过程中压强保持不变， V1 T0 ＝V2 T2 ，可得： V2＝T2V1 T0 ＝400 1.0 10－3 273 m3＝1.47 10－3 m3， （2）如图所示（要有过程方向）。 22．（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律 mg sin － mg cos ＝ma，可得：a＝10 （0.6－0.25 0.8）m/s2＝4 m/s2， （2）设金属棒运动达到稳定时，速度为 v，所受安培力为 F，棒沿导轨方向受力平衡 p (105 Pa) 3.0 2.0 1.0 0 1.0 2.0 3.0 V (10－3 m3) mg sin － mg cos －F＝0，将上式代入即得 F＝ma＝0.2 4 N＝0.8 N， 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻 R 消耗的电功率 P＝Fv，所以 v＝P F ＝ 8 0.8 m/s＝10 m/s， （3）设电路中电流为 I，两导轨间金属棒的长为 L，磁感应强度为 B， I＝BLv R ，P＝I2R，可解得：B＝ PR Lv ＝ 8 2 10 1 T＝0.4 T，磁场方向垂直导轨平面向上。 23．（1）由图可知，转盘的转动周期 T＝0.8 s，角速度 ＝2 T ＝7.85 rad/s， （2）激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动，理由是：由于脉冲宽度在逐渐变小， 表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增大， 因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动， （3）设狭缝宽度为 d，激光器沿半径方向运动的速度为 v0，激光器所在处离轴为 ri， 该处圆盘的线速度为 vi，则 vi＝ d ti ＝ ri，又 ri＝r0＋v0kT，可得 v1＝2 m/s，v2＝2.5 m/s， v3＝3 m/s，所以 t3＝d v3 ＝2 10－3 3 s＝6.67 10－4 s。 2006 年全国普通高等学校招生统一考试（上海卷） 物理试卷 本试卷共150分，考试时间120分钟。 一、(20分)填空题．本大题共5小题，每小题4分．答案写在题中横线上的空白处或指定位置， 不要求写出演算过程。 本大题中第l、2、3小题为分叉题。分A、B两类，考生可任选一类答题．若两类试题均 做。一律按A类题计分。 A类题(适合于使用一期课改教材的考生) 1A．如图1所示，一束卢粒子自下而上进人一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场方向 向 ，进入电场后，β粒子的动能 （填“增加”、“减少”或“不变”）． 图1 图2 图3 2A．如图2所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的 电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2 右侧，与导线2的距离也为r．现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的 磁感应强度大小为 ，方向 ． 3A．利用光电管产生光电流的电路如图3所示．电源的正极应接在 端（填“a” 或“b”）；若电流表读数为8μA， 则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是 个 （已知电子电量为 l.6×10-19C） B类题(适合于使用二期课改教材的考生) 1B．如图所示，一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场 后发生偏转，则磁场方向向 ，进人磁场后，p粒子的 动能 （填“增加”、“减少”或“不变”） 2B．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为nl和n2， 当负载电阻R中流过的电流为I时，原线圈中流过的电流为 ；现减小负载电阻R的阻值，则变压器的输入功率 将 （填“增大”、“减小”或“不变”）． 3B．右图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射电阻R’时，其阻值将 变得远小于R．该逻辑电路是 门电路（填“与”、“或”或“非”）。当电阻R’ 受到光照时，小灯泡L将 （填“发光”或“不发光”）。 公共题（全体考生必做） 4．伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律．伽利 略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他 在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应 路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示．图 中OA表示测得的时间，矩形OAED的面积表示该时间内物块 经过的路程，则图中OD的长度表示 ．P为DE 的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表 示 ． 5．如图所示，半径分别为 r 和 2r 的两个质量不计的圆盘，共轴固 定连结在一起，可以绕水平轴 O 无摩擦转动，大圆盘的边缘上 固定有一个质量为 m 的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘 静止， 质点处在水平轴 O 的正下方位置．现以水平恒力 F 拉 细绳， 使两圆盘转动，若恒力 F=mg，两圆盘转过的角度θ= 时，质点 m 的速度最大．若圆盘转过的最大角度θ=π/3，则 此时恒力 F= 。 二、(40分)选择题．本大题共8小题，每小题5分。每小题给出的四个答案中，至少有一个是 正确的。把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内，每一 小题全选对的得5分；选对但不全，得2分；有选错或不答的，得0分。填写在方括号外 的字母，不作为选出的答案。 6．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历 史事实的是 （A）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的． （B）光的双缝干涉实验显示了光具有波动性． （C）麦克斯韦预言了光是一种电磁波． （D）光具有波粒两象性． 7．卢瑟福通过对 a 粒子散射实验结果的分析，提出 （A）原子的核式结构模型． （B）原子核内有中子存在． （C）电子是原子的组成部分． （D）原子核是由质子和中子组成的． 8．A、B 是一条电场线上的两点，若在 A 点释放一初速为零 的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从 A 运动到 B， 其速度随时间变化的规律如图所示，设 A、B 两点的电场 强度分别为 EA、EB，电势分别为 UA、UB，则 （A）EA = EB （B）EA＜EB． （C）UA = UB （D）UA＜UB ． 9．如图所示，竖直放置的弯曲管 A 端开口，B 端封闭，密 度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差 分别为 h1、h2 和 h3，则 B 端气体的压强为（已知大气压 强为 P0） （A）P0-ρg（h1＋h2-h3） （B）P0-ρg（h1＋h3） （C）P0-ρg（h1＋h3- h2） （D）P0-ρg（h1＋h2） 10．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的 9 个质点，相邻两质点的距离均为 L，如图 （a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0 时到达质点 1，质点 1 开始向下运动，经 过时间Δt 第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的 （A）周期为Δt，波长为 8L． （B）周期为 3 2 Δt，波长为 8L． （C）周期为 3 2 Δt，波速为 12L /Δt （D）周期为Δt，波速为 8L/Δt 11．在如图所示电路中，闭合电键 S，当滑动变阻器的滑动 触头 P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化， 电表的示数分别用 I、U1、U2 和 U3 表示，电表示数变 化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2 和ΔU3 表示．下列 比值正确的是 （A）U1/I 不变，ΔU1/ΔI 不变． （B）U2/I 变大，ΔU2/ΔI 变大． （C）U2/I 变大，ΔU2/ΔI 不变． （D）U3/I 变大，ΔU3/ΔI 不变． 12．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻 R1 和 R2 相连，匀强磁场垂 直穿过导轨平面．有一导体棒 ab，质量为 m，导体棒的电阻与固定电阻 R1 和 R2 的阻值 均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒 ab 沿 导轨向上滑动，当上滑的速度为 v 时，受到安培力的大 小为 F。此时 （A）电阻 R1 消耗的热功率为 Fv／3． （B）电阻 R2 消耗的热功率为 Fv／6． （C）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ． （D）整个装置消耗的机械功率为（F＋μmgcosθ）v. 13．如图所示．一足够长的固定斜面与水平面的夹角为 37°，物体 A 以初速度 V1 从斜面顶 端水平抛出，物体 B 在斜面上距顶端 L＝15m 处同时以速度 V2 沿斜面向下匀速运动， 经历时间 t 物体 A 和物体 B 在斜面上相遇，则下列各组 速度和时间中满足条件的是（sin37O＝0．6，cos370＝0．8， g＝10 m/s2） （A）V1＝16 m/s，V2＝15 m/s，t＝3s． （B）V1＝16 m/s，V2＝16 m/s，t＝2s． （C）V1＝20 m/s，V2＝20 m/s，t＝3s． （D）V1＝20m/s，V2＝16 m/s，t＝2s． 三、(30分)实验题． 14．（5分）1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置,第 一次完成了原子核的人工转变，并由此发 现 ．图中A为放射源发出的 粒子，B为 气．完成该实验的下列核反应方程 17 8O+  。 15.（6 分）在研究电磁感应现象实验中, （1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所 示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接 成相应的实物电路图； （2）将原线圈插人副线圈中，闭合电键，副线圈 中感生电流与原线圈中电流的绕行方向 （填“相 同”或“相反”）； （3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原 线圈中电流的绕行方向 （填“相同”或“相反”）。 16．（5 分）为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时，所能承受的最大内部压强， 某同学自行设计制作了一个简易的测试装置。该装置是一个装有电加热器和温度传感器 的可密闭容器。测试过程可分为如下操作步骤： a．记录密闭容器内空气的初始温度 t1； b．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度 t2； c．用电加热器加热容器内的空气； d．将待测安全阀安装在容器盖上； e．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内． （1）将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写： ； （2）若测得的温度分别为 t1＝27 oC，t2＝87 oC，已知大气压强为 1.0X105pa，则测试结 果是:这个安全阀能承受的最大内部压强是 . 17．(7 分）表格中所列数据是测量小灯泡 U-I 关系的实验数据： （1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图 （填“甲”或“乙”）； （2）在方格纸内画出小灯泡的 U-I 曲线．分析曲线可知小灯泡的电阻随 I 变大而 （填“变大”、“变小”或“不 变”）； （3）如图丙所示，用一个定值电阻 R 和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻 不计、电动势为 3V 的电源上．已知流过电阻 R 的电流是流过灯泡 b 电流的两倍，则流 过 灯泡 b 的电流约为 A． 18．（7 分）有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂 构成．两个单摆摆动平面前后相互平行。 （1）现测得两单摆完成 50 次全振动的时间 分别为 50.0 s 和 49.0s，则两单摆的周期差ΔT＝ s； （2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的 微小时间差，具体操作如下：把两摆球向右拉至 相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短 摆摆球，测得短摆经过若干次全振动后，两摆恰 好第一次同时同方向通过某位置，由此可得出释 放两摆的微小时间差。若测得释放两摆的时间差 Δt＝0.165s，则在短摆释放 s（填时间） 后，两摆恰好第一次同时向 （填方向）通 过 （填位置）； （3）为了能更准确地测量微小的时间差，你 认为此装置还可做的改进是 。 四、（60 分）计算题。本大题中第 19 题为分叉题，分 A 类、B 类两题，考生可任选一题， 若两题均做，一律按 A 类题计分。 A类题(适合于使用一期课改教材的考生) 19A.（10 分〕一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体 积为 V0，温度为 270C．在活塞上施加压力，将气体体积压缩到 3 2 V0，温度升高到 570C．设 大气压强 p0＝l.0×105pa，活塞与气缸壁摩擦不计。 （1）求此时气体的压强； （2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到 V0，求此时气体 的压强。 B 类题(适合于使用二期课改教材的考生) 19B.（10 分）一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.0×10-3 m3．用 DIS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K 和 1.0×105 Pa．推动活塞压缩气 体，测得气体的温度和压强分别为 320K 和 1.0×105Pa． （1）求此时气体的体积； （2）保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为 8.0×104Pa，求此 时气体的体积。 公共题(全体考生必做) 20．（l0 分）辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一 段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道。求摩 托车在直道上行驶所用的最短时间。有关数据见表格。 某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度 V1＝40 m/s，然后再减速到 V2＝20 m/s，t1 = 1 1 a v = …； t2 = 2 121 a vv  = …； t= t1 + t2 你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完 成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法 算出正确结果。 21．（12 分）质量为 10 kg 的物体在 F＝200 N 的水平推力 作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动， 斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37O。如图所示， 力F 作用 2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25 秒钟后，速度减为零．求：物体与斜面间的动摩擦因 数μ和物体的总位移 S。（已知 sin37o＝0．6，cos37O ＝0．8，g＝10 m/s2） 22．（14 分）如图所示，将边长为 a、质量为 m、电阻为 R 的 正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为 b、磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁 场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后 继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场。整个运动过 程中始终存在着大小恒定的空气阻力 f 且线框不发生转动。求： （1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度 V2； (2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度 V1； （3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热 Q。 23．（l4 分）电偶极子模型是指电量为 q、相距为 l 的一对正负点电荷组成的电结构，O 是中 点，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷，用图(a)所示的矢量表示。科学家在描述 某类物质的电性质时，认为物质是由大量的电偶极子组成的，平时由于电偶极子的排列 方向杂乱无章，因而该物质不显示带电的特性。当加上外电场后，电偶极子绕其中心转 动，最后都趋向于沿外电场方向排列，从而使物质中的合电场发生变化。 （1）如图(b）所示，有一电偶极子放置在电场强度为 E0 的匀强外电场中，若电偶极子 的方向与外电场方向的夹角为θ，求作用在电偶极子上的电场力绕 O 点的力矩； （2）求图(b)中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中，电场力所做的 功； （3）求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时，其方向与外电场方向夹角的可能值及相应 的电势能； （4）现考察物质中的三个电偶极子，其中心在一条直线上，初始时刻如图(c）排列，它 们相互间隔距离恰等于 l。加上外电场 E0 后，三个电偶极子转到外电场方向，若在图中 A 点处引人一电量为+q0 的点电荷(q0 很小，不影响周围电场的分布），求该点电荷所受电场力 的大小。 2006 年全国普通高等学校招生统一考试上海物理试题参考答案 一．(20分)填空题．本大题共5小题，每小题4分．答案写在题中横线上的空白处或指定位 置，不要求写出演算过程． 1A.左，增加郝双制作，仅供参考 2A.B 2 ，垂直纸面向外 3A.a，5×1013 1B.垂直纸面向里，不变 2B.n2I n1 ，增大 3B.非 ，发光 4.OA时间段的平均速度，A时刻的速度 5． 5.π 6 ，3mg π 郝双制作，仅供参考 二．(40分)选择题．本大题共8小题，每小题5分．每小题给出的四个答案中，至少有一个是 正确的．把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内．每一小 题全选对的得5分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分．填写在方括号外的 字母，不作为选出的答案．郝 6． BCD 7． A 8． AD 9． B 10． BC 11． ACD 12． BC 郝双制作，仅供参考 13． C 三．(30分)实验题． 14.质子，α，氮，14 7 N，4 2 He，1 1 H 郝双制作，仅供参考 15.（1）将电源、电键、变阻器（上、下各连一个接线柱）、小螺线管串联成一个回路，将 电流计与大螺线管串联成一个回路。 （2）相反 （3）相同 16.（1）deacd （2）1.2×105Pa 郝双制作，仅供参考 17.（1）甲 （2）连成平滑曲线（略），变大 （3）0.07A 18.（1）0.02s （2）8.085s，平衡位置，向左（3）增大两摆摆长，同时使周期之差减小。 提示：此题做法物理学原理方面，有点类似于游标卡尺，由于两摆的周期之差 0.02s，所以 摆动一个周期时间上相差 0.02s，要使两摆球第一次同时同方向通过某位置，必然两摆球振 动的位相是一样的，所以要把 0.165s 在 n 次周期内分配完，则求得 n=8.25，所以两摆球振 动次数为 8.25，则同时达到左边最高点（因它们都是从右边开始释放）。短摆运动时间为 8.25×0.98s＝8.085s. 郝双制作，仅供参考 用公式表示，设长摆运动时间为 t，则为ω1t＝ω2(t－Δt)，代入数据有：0.02t=0.165， 解得 t=8.25s，因长摆的周期为 1s，故长摆的振动次数也为 8.25，此时位置为平衡位置且 向左运动，短摆运动时间为 8.25－0.165=8.085s， 四．（60 分）计算题．本大题中第 19 题为分叉题，分 A 类、B 类两题，考生可任选一题．若 两题均做，一律按 A 类题计分． 19A.解：（1）由理想气体的状态方程有：p1=T1V0 V1T0 p0=1.65×105Pa 郝双制（2）由玻意耳定律有 p2=p1V1 V0 =1.1×105Pa 郝双制作，仅供参考 19B.解：（1）考虑状态变化前后压强不变，由状态方程有：V1=T1 T0 V0=3.2×10－3m3 郝双制（2）由玻意耳定律有：V2=p1V1 p2 =4×10－3m3 20.解：不合理，理由是：如按以上计算，则质点完成位移为：v1 2 2a1 +v1 2－v2 2 2a2 =278m≠218m。 所以以上做法不对，而且说明最大速度一定比 40m/s 要小。 正确结果：设在直道上最大速度为 v，则有 s= v2 2a1 +v2－v2 2 2a2 代入数据并求解得：v=36m/s 郝双制作，仅供参考 则加速时间 t1= v a1 =9s，减速时间 t2=v-v2 a2 =2s 最短时间为 t= t1 + t2=11s 21.解：对全过程应用动量定理有： Fcosθt1=μ(mgcosθ+Fsinθ)t1+mgsinθ(t1+t2)+μmgcosθt2 代入数据解得μ＝0.25 又考虑第二个过程，则由牛顿定律有 a2=gsinθ+μgcosθ=8m/s2 第二过程的初速度为 v=a2t2=10m/s 总位移为 s=v 2 (t1+t2)=16.25s. 郝双制作，仅供参考 22.解：（1）下落阶段匀速进入，则有 mg=f+B2a2v2 R ，解得 v2=(mg-f)R B2a2 （2）由动能定理知，郝双制作，仅供参考 离开磁场的上升阶段：(mg+f)h=1 2 mv12 ，下落阶段：(mg－f)h=1 2 mv22 由以上两式及第（1）问结果得：v1= R B2a2 (mg)2－f2 （3）分析线框在穿越磁场的过程，设刚进入磁场时速度为 v0，由功能关系有： 1 2 mv02 －1 2 mv12 ＝(mg+f)(a+b)+Q 由题设知 v0=2v1 解得：Q=(mg+f)( 3mR2 2B4a4 (mg－f)－a－b) 23.解：（1）M=qE0lsinθ郝双制作，仅供参考 （2）W=qE0l(1－cosθ) （3）只有当电极矩方向与场强共线时，此时无力矩，系统才可能力矩平衡，此时电极矩与 场强夹角为 0 或 180°。郝双制作，仅供参考 当夹角为 0 时，要组成此系统，电场力做功为 qEl，所以系统电势能为－qEl 当夹角为 180°时，要组成系统，需克服电场力做功 qEl，所以系统电势能为 qEl （3）中间的正负电荷对+q0 的影响相互抵消，所以电场力大小为：F=q0E0－8kqq0 9l2 2007 年上海高考试卷 一．（20 分）填空题. 本大题共 5 小题，每小题 4 分. 答案写在题中横线上的空白处或指定 位置，不要求写出演算过程. 本大题中第 1、2、3 小题为分叉题；分 A、B 两类，考生可任选一类答题，若两类试题 均做，一律按 A 类题计分. A 类题（适合于使用一期课改教材的考生） 1A．磁场对放入其中的长为 l、电流强度为 I、方向与磁场垂直的通电导线有力 F 的作用， 可以用磁感应强度 B 描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小 B＝___________，在 物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有___________等。 2A．沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t＝0 时的波形 如图所示，P、Q 两个质点的平衡位置分别位 于 x＝3.5m 和 x＝6.5m 处。在 t1＝0.5s 时，质 点 P 恰好此后第二次处于波峰位置；则 t2＝ _________s 时，质点 Q 此后第二次在平衡位 置且向上运动；当 t1＝0.9s 时，质点 P 的位移为_____________cm。 3A．如图所示，AB 两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40 ，滑 动变阻器总电阻 R＝20 ，当滑动片处于变阻器中点时，C、D 两 端 电 压 UCD 为 ___________V ， 通 过 电 阻 R0 的 电 流 为 _____________A。 B 类题（适合于使用二期课改教材的考生） 1B．在磁感应强度 B 的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中 有 N 个以速度 v 做定向移动的电荷，每个电荷的电量为 q。则每个电荷所受的洛伦兹 力 f＝___________，该段导线所受的安培力为 F＝___________。 2B．在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带 间距为 10m，当车辆经过着速带时会产生振动。若某汽车的因有频率为 1.25Hz，则当 该车以_________m/s 的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为 _________。 3B．如图所示，自耦变压器输入端 A、B 接交流稳压电源，其电压有效值 UAB＝100V，R0＝40 ，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D 两端 电压的有效值 UCD 为___________V，通过电阻 R0 的电流有效值为 _____________A。 公共题（全体考生必做） 4．一置于铅盒中的放射源发射的 、 和 射线，由铅盒的 小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀 强电场。进入电场后，射线变为 a、b 两束，射线 a 沿原 来方向行进，射线 b 发生了偏转，如图所示，则图中的 射线 a 为__________射线，射线 b 为_______________ 射线。 5．在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线 方程为 y＝2.5 cos kx＋2 3  （单位：m），式中 k＝1m－1。将一 光滑小环套在该金属杆上，并从 x＝0 处以 v0＝5m/s 的初速度 沿杆向下运动，取重力加速度 g＝10m/s2。则当小环运动到 x ＝ 3 m 时的速度大小 v＝__________m/s；该小环在 x 轴方向最远能运动到 x＝ __________m 处。 二．（40 分）选择题. 本大题共 8 小题，每小题 5 分. 每小题给出的四个答案中，至少有一 个是正确的. 把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内. 每一小题全选对的得 5 分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得 0 分. 填写 在方括号外的字母，不作为选出的答案. y/cm 2 P Q 0 1 2 3 4 5 6 7 x/m －2 C R R0 A B D C R0 A B D 放射源 带电极板 射线 a 照 相 底 铅盒 铝箔 带电极板 射线 b 片 y/m 0 x/m  6．238 92 U 衰变为 222 86 Rn 要经过 m 次 衰变和 n 次 衰变，则 m，n 分别为（ ） （A）2，4。 （B）4，2。 （C）4，6。 （D）16，6。 7．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕 成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管 中通以电流强度为 I 的电流时，测得螺 线管内中部的磁感应强度大小为 B，若 将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为 I 的电流时， 则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（ ） （A）0。 （B）0.5B。 （C）B。 （D）2 B。 8．光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形 状相对应，这一现象说明 （ ） （A）光是电磁波。 （B）光具有波动性。 （C）光可以携带信息。 （D）光具有波粒二象性。 9．如图所示，位于介质 I 和 II 分界面上的波源 S， 产生两列分别沿 x 轴负方向与正方向传播的 机械波。若在两种介质中波的频率及传播速 度分别为 f1、f2 和 v1、v2，则（ ） （A）f1＝2f2，v1＝v2。 （B）f1＝f2，v1＝0.5v2。 （C）f1＝f2，v1＝2v2。 （D）f1＝0.5f2，v1＝v2。 10．如图所示，用两根细线把 A、B 两小球悬挂在天花板上的同 一点 O，并用第三根细线连接 A、B 两小球，然后用某个力 F 作用在小球 A 上，使三根细线均处于直线状态，且 OB 细 线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为 图中的（ ） （A）F1。 （B）F2。 （C）F3。 （D）F4。 11．如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的 U 型玻璃管 内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高 h，能使 h 变大的原因是（ ） （A）环境温度升高。 （B）大气压强升高。 （C）沿管壁向右管内加水银。 （D）U 型玻璃管自由下落。 12．物体沿直线运动的 v-t 关系如图所示，已知在第 1 秒内合外 力对物体做的功为 W，则（ ） （A）从第 1 秒末到第 3 秒末合外力做功为 4W。 （B）从第 3 秒末到第 5 秒末合外力做功为－2W。 （C）从第 5 秒末到第 7 秒末合外力做功为 W。 （D）从第 3 秒末到第 4 秒末合外力做功为－0.75W。 13．一点电荷仅受电场力作用，由 A 点无初速释放，先后经过电场中的 B 点和 C 点。点电 荷在 A、B、C 三点的电势能分别用 EA、EB、EC 表示，则 EA、EB 和 EC 间的关系可能 是（ ） （a） （b） I II S x L L O F4 F3 A F2 B F1 h v/ms－1 0 1 2 3 4 5 6 7 t/s （A）EA＞EB＞EC。 （B）EA＜EB＜EC。 （C）EA＜EC＜EB。 （D）EA＞EC＞EB。 三．（30 分）实验题. 14．（5 分）在实验中得到小车做直线运动的 s-t 关系如 图所示。 （1）由图可以确定，小车在 AC 段和 DE 段的运 动分别为 （ ） （A）AC 段是匀加速运动；DE 段是匀速运动。 （B）AC 段是加速运动；DE 段是匀加速运动。 （C）AC 段是加速运动；DE 段是匀速运动。 （D）AC 段是匀加速运动；DE 段是匀加速运动。 （2）在与 AB、AC、AD 对应的平均速度中，最接近小车在 A 点瞬时速度的是_________ 段中的平均速度。 15．（6 分）为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（1.5V），毫安表（1mA）， 电阻箱（0-9999 ），电键，导线等器材。该同学设计的实验电路如图（a）所示，实 验时，将电阻箱阻值置于最大，断开 K2，闭合 K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的 示数为 I1＝1.00mA，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开 K1，闭合 K2， 此时电流表示数为 I1＝0.80mA，记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为 ____________ 。 经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造 成误差。为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b）所示的实验电路，实验过 程如下： 断开 K1，闭合 K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为 I；断开 K2，闭合 K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为____________，记录此 时电阻箱的阻值，其大小为 R0。由此可测出 Rx＝___________。 16．（5 分）某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况。电源 E 电动势、 内电阻恒定，R1 为滑动变阻器，R2、R3 为定值 电阻，A、V 为理想电表。 （1）若滑动片 P 由 a 滑至 b 时 A 示数一直变 小 ， 则 R1 和 R2 必 须 满 足 的 关 系 是 __________________。 （2）若 R1＝6 ，R2＝12 ，电源内电阻 r＝ 6 ，，当滑动片 P 由 a 滑至 b 时，电源 E 的输 出功率 P 随外电路总电阻 R 的变化关系如图 （b）所示，则 R3 的阻值应该选择（ ） s/m E D C B A t/s K1 K1 K2 Rx K2 Rx （a） （b） mA － ＋ mA － ＋ R2 P/W R1 a P b R3 A V 6 R/ E K （A）2 。 （B）4 。 （C）6 。 （D）8 。 17．（8 分）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示， 在悬点 O 正下方有水平放置的炽热的电热丝 P，当悬线摆至电热 丝处时能轻易被烧断；MN 为水平木板，已知悬线长为 L，悬点到 木板的距离 OO’＝h（h＞L）。 （1）电热丝 P 必须放在悬点正下方的理由是：____________。 （2）将小球向左拉起后自由释放，最后小 球落到木板上的 C 点，O’C＝s，则小球做 平抛运动的初速度为 v0________。 （3）在其他条件不变的情况下，若改变释 放小球时悬线与竖直方向的夹角 ，小球 落点与 O’点的水平距离 s 将随之改变，经 多次实验，以 s2 为纵坐标、cos 为横坐标， 得到如图（b）所示图像。则当 ＝30 时， s 为 ________m；若悬线长 L＝1.0m，悬 点到木板间的距离 OO’为________m。 18．（6 分）一定量的理想气体与两种实际气体 I、 II 在标准大气压下做等压变化时的 V-T 关 系如图（a）所示，图中V'－V0 V0－V'' ＝1 2 。用三份上述理想气体 作为测温物质制成三个相同的温度计，然后将其中二个温度 计中的理想气体分别换成上述实际气体 I、II。在标准大气 压下，当环境温度为 T0 时，三个温度计的示数各不相同， 如图（b）所示，温度计（ii）中的测温物质 应为实际气体________（图中活塞质量忽略 不计）；若此时温度计（ii）和（iii）的示数 分别为 21 C 和 24 C，则此时温度计（i） 的示数为________ C；可见用实际气体作 为测温物质时，会产生误差。为减小在 T1-T2 范围内的测量误差，现针对 T0 进行修正，制 成如图（c）所示的复合气体温度计，图中 无摩擦导热活塞将容器分成两部分，在温度 为 T1 时分别装入适量气体 I 和 II，则两种气 体体积之比 VI:VII 应为________。 四．（60 分）计算题. A 类题（适合于使用一期课改教材的考生） 19A．（10 分）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间 t 小球落回原处； 若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间 5t 小球落回原处。（取 地球表面重力加速度 g＝10m/s2，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度 g’； （2）已知该星球的半径与地球半径之比为 R 星:R 地＝1:4，求该星球的质量与地球质量之 比 M 星:M 地。 O  A P B v0 M O’ C N （a） s2 /m2 2.0 1.0 0 0.5 1.0 cos （b） V V’ V0 V’’ O T1 T0 T2 T （a） T2 T0 T1 （i） （ii） （iii） （b） （c） B 类题（适合于使用二期课改教材的考生） 19B．（10 分）固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方 向的推力 F 作用下向上运 动，推力 F 与小环速度 v 随 时间变化规律如图所示，取 重力加速度 g＝10m/s2。求： （1）小环的质量 m； （2）细杆与地面间的倾角 。 公共题（全体考生必做） 20．（12 分）如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚 度不计，在 A、B 两处设有限制装置，使活塞只能在 A、B 之间运动，B 左面汽缸的容积为 V0，A、B 之间 的容积为 0.1V0。开始时活塞在 B 处，缸内气体的压强 为 0.9p0（p0 为大气压强），温度为 297K，现缓慢加热 汽缸内气体，直至 399.3K。求： （1）活塞刚离开 B 处时的温度 TB； （2）缸内气体最后的压强 p； （3）在右图中画出整个过程的 p-V 图线。 21．（12 分）如图所示，物体从光滑斜面上的 A 点由静止开 始下滑，经过 B 点后进入水平面（设经过 B 点前后速 度大小不变），最后停在 C 点。每隔 0.2 秒钟通过速度 传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数 据。（重力加速度 g＝10m/s2） 求： （1）斜面的倾角 ； （2）物体与水平面之间的动摩 擦因数 ； （3）t＝0.6s 时的瞬时速度 v。 22．（13 分）如图所示，边长为 L 的正方形区域 abcd 内存在着匀强 电场。电量为 q、动能为 Ek 的带电粒子从 a 点沿 ab 方向进入 电场，不计重力。 （1）若粒子从 c 点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开 电场时的动能； （2）若粒子离开电场时动能为 Ek’，则电场强度为多大？ F/N v/ms－1 5.5 1 F 5  0 2 4 6 t/s 0 2 4 6 t/s B A V0 p 1.2p0 1.1p0 p0 0.9p0 0.9V0 V0 1.1V0 1.2V0 V A  B C t（s） 0.0 0.2 0.4  1.2 1.4  v（m/s） 0.0 1.0 2.0  1.1 0.7  d c E a b 23．（13 分）如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平 面内，间距为 L、导轨左端接有阻值为 R 的电阻，质量为 m 的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计， 且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下 的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。开始时，导体棒静止于 磁场区域的右端，当磁场以速度 v1 匀速向右移动时，导体棒 随之开始运动，同时受到水平向左、大小为 f 的恒定阻力， 并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。 （1）求导体棒所达到的恒定速度 v2； （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？ （3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率 各为多大？ （4）若 t＝0 时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体 棒也做匀加速直线运动，其 v-t 关系如图（b）所示，已知在时刻 t 导体棋睥瞬时速度 大小为 vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。 参考答案： 一、填空题 1A、F Il ，电场强度， 2A、0.6，2 3A、a，5 1013， 1B、qvB，NqvB， 2B、12.5，共振， 3B、200，5， 4、，， 5、5 2 ，5 6 ， 二．选择题 6、B， 7、A， 8、B、C， 9、C， 10、B、C， 11、A、 C、D， 12、C、D， 13、A、D， 三．实验题 14．（1）C，（2）AB， 15．3.75，I，R0， 16．（1）R1≤R2，（2）B， 17．（1）保证小球沿水平方向抛出，（2）s g 2（h－L） ，（3）0.52，1.5， 18．II，23，2:1。 四、计算题 19A．（1）t＝2v0 g ，所以 g’＝1 5 g＝2m/s2， （2）g＝GM R2 ，所以 M＝gR2 G ，可解得：M 星:M 地＝1 12:5 42＝1:80， 19B．由图得：a＝v t ＝0.5m/s2， 前 2s 有：F2－mg sin ＝ma，2s 后有：F2＝mg sin ，代入数据可解得：m＝1kg， ＝30 。     R m v1  B    L     （a） v vt O t t 20．（1）0.9p0 297 ＝p0 TB ，TB＝333K， （2）0.9p0 297 ＝ p 399.3 ，p＝1.1p0， （3）图略。 21．（1）由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为 a1＝v t ＝5m/s2， mg sin ＝ma1，可得： ＝30 ， （2）由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为 a2＝v t ＝ 2m/s2， mg＝ma2，可得： ＝0.2， （3）由 2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得 t＝0.1s，即物体在斜面上下滑的时间为 0.5s， 则 t＝0.6s 时物体在水平面上，其速度为 v＝v1.2＋a2t＝2.3 m/s。 22．（1）L＝v0t，L＝qEt2 2m ＝ qEL2 2mv02 ，所以 E＝4Ek qL ，qEL＝Ekt－Ek，所以 Ekt＝qEL＋ Ek＝5Ek， （2）若粒子由 bc 边离开电场，L＝v0t，vy＝qEt m ＝qEL mv0 ，Ek’－Ek＝1 2 mvy2＝q2E2L2 2mv02 ＝ q2E2L2 4Ek ，所以 E＝2 Ek（Ek’－Ek） qL ， 若粒子由 cd 边离开电场，qEL＝Ek’－Ek，所以 E＝Ek’－Ek qL ， 23．（1）E＝BL（v1－v2），I＝E/R，F＝BIL＝B2L2（v1－v2） R ，速度恒定时有： B2L2（v1－v2） R ＝f，可得：v2＝v1－ fR B2L2 ， （2）fm＝B2L2v1 R ， （3）P 导体棒＝Fv2＝f v1－ fR B2L2 ，P 电路＝E2/R＝B2L2（v1－v2）2 R ＝ f2R B2L2 ， （4）因为B2L2（v1－v2） R －f＝ma，导体棒要做匀加速运动，必有 v1－v2 为常数，设 为 v，a＝vt＋ v t ，则B2L2（at－vt） R －f＝ma，可解得：a＝B2L2 vt＋fR B2L2t－mR 。 2008 年上海高考试卷 考生注意： 1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚. 2．本试卷共 10 页，满分 150 分. 考试时间 120 分钟. 考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆 珠笔将答案直接写在试卷上. 3．本试卷一、四大题中，小题序号后标有字母 A 的试题，适合于使用一期课改教材的 考生；标有字母 B 的试题，适合于使用二期课改教材的考生；其它未标字母 A 或 B 的试题为 全体考生必做的试题。不同大题可以选择不同的 A 类或 B 类试题，但同一大题的选择必须相 同，若在同一大题内同时选做 A 类、B 类两类试题，阅卷时只以 A 类试题计分， 4．第 19、20、21、22、23 题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只 写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分. 有关物理量的数值计算问题，答案中 必须明确写出数值和单位. 一．（20 分）填空题. 本大题共 5 小题，每小题 4 分. 答案写在题中横线上的空白处或指定 位置，不要求写出演算过程. 本大题中第 1、2、3 小题为分叉题；分 A、B 两类，考生可任选一类答题，若两类试题 均做，一律按 A 类题计分. A 类题（适合于使用一期课改教材的考生） 1A．某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为 R，周期为 T，万有引力恒量为 G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为 ___________。 2A．如图所示，把电量为－5 10－9 C 的电荷，从电场中的 A 点移到 B 点，其电势能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； 若 A 点的电势 UA＝15 V，B 点的电势 UB＝10 V，则此过程中电 场力做的功为_____________。 3A．1911 年卢瑟福依据 粒子散射实验中 粒子发生了___________ （选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为 1 MeV 的 粒子轰击金箔，其速度约为_____________m/s。（质子和中子的质量均为 1.67 10 －27 kg，1 MeV＝106eV） B 类题（适合于使用二期课改教材的考生） 1B．体积为 V 的油滴，滴在平静的水面上，扩展成面积为 S 的单分子油膜，则该油滴的分 子直径约为___________。已知阿伏伽德罗常数为 NA，油的摩尔质量为 M，则一个油 分子的质量为___________。 2B．放射性元素的原子核在 衰变或 衰变生成新原子核时，往往会同时伴随着 ___________辐射。已知 A、B 两种放射性元素的半衰期分别为 T1 和 T2，t＝T1 T2 时 间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比 mA:mB ＝ _________。 3B．某集装箱吊车的交流电动机输入电压为 380 V，则该交流电压的最大值为___________V。 当吊车以 0.1 m/s 的速度匀速吊起总质量为 5.7 103 kg 的集装箱时，测得电动机的电 流为 20 A，则电动机的工作效率为_____________。（g 取 10m/s2） B A E 公共题（全体考生必做） 4．如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为 m 的质点在 外力 F 作用下，从坐标原点 O 由静止开始沿直线 ON 斜向下运动， 直线 ON 与 y 轴负方向成 角（ ＜ /4）。则 F 大小至少为 __________；若 F＝mgtan ，则质点机械能大小的变化情况是 _______________。 5．在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示，人们 推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略的一 个长度单位相当于现在的 29 30 mm，假设一个时间单位相当 于现在的 0.5 s。由此可以推算实验时光滑斜面的长度至少为 __________m；斜面的倾角约为__________度。（g 取 10m/s2） 二．（40 分）选择题. 本大题分单项选择题和多项选择题，共 9 小题，单项选择题有 5 小题，每小题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得 4 分；多项选择题有 4 小题，每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的. 选对的得 5 分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得 0 分.把正确答案全选 出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内.填写在方括号外的字母，不 作为选出的答案. I．单项选择题 6．在下列四个核反应方程中，x 表示质子的是（ ） （A）30 15 P 30 14 Si＋x （B）238 92 U 234 90 Th＋x （C）27 13 Al＋1 0 n 27 12 Mg＋x （D）27 13 Al＋4 2 He 30 15 P＋x 7．如图所示，一根木棒 AB 在 O 点被悬挂起来，AO＝OC，在 A、 C 两点分别挂有二个和三个砝码，木棒处于平衡状态。如在 木棒的 A、C 点各增加一个同样的砝码，则木棒（ ） （A）绕 O 点顺时针方向转动 （B）绕 O 点逆时针方向转动 （C）平衡可能被破坏，转动方向不定 （D）仍能保持平衡状态 8．物体做自由落体，Ek 代表动能，EP 代表势能，h 代表下落的距离，以水平地面为零势能 面，下列所示图像 中，能正确反映各 物理量之间关系 的是（ ） y O x  N 表：伽利略手稿中的数据 1 1 32 4 2 130 9 3 298 16 4 526 25 5 824 36 6 1192 49 7 1600 64 8 2104 A O C B EP EP EP EP O t O v O Ek O h （A） （B） （C） （D） 9．已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定 质量的理想气体由状态 I 到状态 II 的变化曲线，则在整个过程中 汽缸内气体的内能（ ） （A）先增大后减小 （B）先减小后增大 （C）单调变化 （D）保持不变 10．如图所示，平行于 y 轴的导体棒以速度 v 向右做匀速运动，经 过半径为 R、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域，导体棒中 的感应电动势 与导体棒的位置 x 关系的图像是（ ） II．多项选择题 11．某物体以 30 m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取 10m/s2。5 s 内物体的（ ） （A）路程为 65 m （B）位移大小为 25 m，方向向上 （C）速度改变量的大小为 10 m/s （D）平均速度大小为 13 m/s，方向向上 12．在杨氏双缝干涉实验中，如果（ ） （A）用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 （B）用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 （C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 （D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹 13．如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高 为 h 的水银柱，中间封有一段空气。则（ ） （A）弯管左管内外水银面的高度差为 h （B）若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大 （C）若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升 （D）若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升 14．如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷 M、 N，分别固定在 A、B 两点，O 为 AB 连线的中点，CD 为 AB 的 垂直平分线。在 CD 之间的 F 点由静止释放一个带负电的小球 P （设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，P 在 CD 连线上做往复运动，则（ ） （A）小球 P 的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中的振幅不断减小 （B）小球 P 的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过 O 点时的速率不断减 p 2 等温线 1 O V y   v   R       B O x     2BvR 2BvR 2BvR 2BvR O R 2R x O R 2R x O R 2R x O R 2R x （A） （B） （C） （D） h C P －F M O N ＋ ＋ A B D 小 （C）点电荷 M、N 的带电量同时等量地缓慢增大，则小球 P 往复运动过程中周期不 断减小 （D）点电荷 M、N 的带电量同时等量地缓慢增大，则小球 P 往复运动过程中的振幅 不断减小 三．（30 分）实验题. 15．（4 分）如图所示，用导线将验电器与洁净鋅板连接，触摸鋅板 使验电器指示归零，用紫外线照射鋅板，验电器指针发生明显 偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触鋅板，发现验电器指针 张角减小，此现象说明鋅板带_________电（选填“正”或“负”）； 若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器指针根本不会偏 转，说明金属鋅的极限频率_________红外线的频率（选填“大于”或“小于”）。 16．（4 分，单选题）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉 现象，图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b） 是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，将金属线圈在 其所在的平面内缓慢旋转，观察到的现象是（ ） （A）当金属线圈旋转 30 时，干涉条纹同方向旋转 30 （B）当金属线圈旋转 45 时，干涉条纹同方向旋转 90 （C）当金属线圈旋转 60 时，干涉条纹同方向旋转 30 （D）干涉条纹保持不变 17．（6 分）在“用单摆测重力加速度”的实验中。 （1）某同学的操作步骤为： a．取一根细线，下端系住直径为 d 的金属小球，上端固定在铁架台上 b．用米尺量得细线长度 l c．在细线偏离竖直方向 5 位置释放小球 d．用秒表记录小球完成 n 次全振动所用的总时间 t，得到周期 T＝t/n e．用公式 g＝4 2l/T2 计算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比_________（选填“偏大”、“相同”或“偏 小”）。 （2）已知单摆在任意偏角 时的周期公式可近似为 T’＝T0[1＋a sin2（ /2）]，式中 T0 为偏角 趋近于 0 时的周期，a 为常数。 为了用图像法验证该关系式，需要测量的物理量有_________； 若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表 示_________。 （a） （b） 18．（6 分）某同学利用图（a）所示的电路研究灯泡 L1（6V，1.5W）、 L2（6V，10W）的发光情况（假设灯泡电阻恒定），图（b）为实 物图。 （1）他分别将 L1、L2 接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变 阻器的滑片，当电压表示数为 6 V 时，发现灯泡均 能正常发光。在图（b）中用笔线代替导线将电路连 线补充完整。 （2）接着他将 L1 和 L2 串联后接入图（a）中的虚线 框位置，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 6 V 时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出 现这种现象的原因是________。 （3）现有如下器材：电源 E（6V，内阻不计），若 灯泡 L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W）、L3（6V，10W）， 单刀双掷开关 S，在图（c）中设计一个机动车转向 灯的控制电路：当单刀双掷开关 S 与 1 相接时，信 号灯 L1 亮，右转向灯 L2 亮而左转向灯 L3 不亮；当单刀 双掷开关 S 与 2 相接时，信号灯 L1 亮，左转向灯 L3 亮 而右转向灯 L2 不亮。 19．（10 分）如图所示是测量通电螺线管 A 内部磁感应强度 B 及其与电流 I 关系的实验装置。将截面积为 S、匝 数为 N 的小试测线圈 P 置于通电螺线管 A 中间，试 测线圈平面与螺线管的轴线垂直，可认为穿过该试 测线圈的磁场均匀，将试测线圈引线的两端与冲击 电流计 D 相连。拨动双刀双掷换向开关 K，改变通 入螺线管的电流方向，而不改变电流的大小，在 P 中产生的感应电流引起 D 的指针偏转。 （1）将开关合到位置 1，待螺线管中的电流稳定后， 再将 K 从位置 1 拨到位置 2，测得 D 的最大偏转距 离为 dm，已知冲击电流计的磁通灵敏度为 Dφ，Dφ＝ dm Nφ ，式中φ为单匝试测线圈磁 通量的变化量，则试测线圈所在处的磁感应强度的 大小为 B＝__________；若将 K 从位置 1 拨到位置 2 所用的时间为t，则试测线圈 P 中产生的平均感应 电动势 ＝__________。 （2）调节可变电阻 R，多次改变电流并拨动 K，得到 A 中电流 I 和磁感应强度 B 的数据，见右表。由此可 得，螺线管 A 内磁感应强度 B 与电流 I 的关系式为 B ＝__________。 （3）（多选题）为了减少实验误差，提高测量的准确性，可采取的措施有（ ） （A）适当增加试测线圈的匝数 N V A R P E S （a） L2 S 1 L1 2 L3 E （c） 螺线管 试测线圈 冲击电 流计 D A 2 K 1 R E 实 验 次数 电 流 I （A） 磁 感 应 强 度 B（10－3T） 1 0.5 0.62 2 1.0 1.25 3 1.5 1.88 4 2.0 2.51 5 2.5 3.12 （b） ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － V － 0．6 3 A － 0．6 3 （B）适当增大试测线圈的横截面积 S （C）适当增大可变电阻 R 的阻值 （D）适当延长拨动开关的时间 四．（60 分）计算题. A 类题（适合于使用一期课改教材的考生） 20A．（10 分）汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升。 已知某型号轮胎能在－40 C-90 C 正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高 胎压不超过 3.5 atm，最低胎压不低于 1.6 atm，那么，在 t＝20 C 时给该轮胎充气，充 气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变） B 类题（适合于使用二期课改教材的考生） 20B．（10 分）某小型水电站输出功率为 20 kW，输电线路总电阻是 6 ， （1）若采用 380V 输电，求输电线路损耗的功率； （2）若改用 5000V 高压输电，用户端利用 n1:n2＝22:1 的变压器降压，求用户得到的电 压。 公共题（全体考生必做） 21．（12 分）总质量为 80kg 的跳伞运动员从离地 500m 的直升机上跳下，经过 2 s 拉开绳索开启降落伞， 如图所示是跳伞过程中的 v-t 图，试根据图像求： （g 取 10m/s2） （1）t＝1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小； （2）估算 14s 内运动员下落的高度及克服阻力做 的功； （3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。 22．（12 分）有两列简谐横波 a、b 在 同一媒质中沿 x 轴正方向传播， 波速均为 v＝2.5m/s。在 t＝0 时 两列波的波峰正好在x＝2.5m处 重合，如图所示。 （1）求两列波的周期 Ta 和 Tb； （2）求 t＝0 时两列波的波峰重合处的所有位置； （3）辩析题：分析和判断在 t＝0 时是否存在两列波的波谷重合处。 某同学分析如下：既然两列波的波峰与波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合 处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数， ，即可得到波谷与波谷 重合处的所有位置， 你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些位置；若不正确，指出错误处 并通过计算说明理由。 v /ms-1 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t/s y/m a b ―3.0 ―2.0 ―1.0 0 1 2 3 x/m 23．（12 分）如图所示为研究电子枪中电子 在电场中运动的简化模型示意图。在 Oxy 平面的 ABCD 区域内，存在两个 大小均为 E 的匀强电场 I 和 II，两电 场的边界均是边长为 L 的正方形（不 计粒子所受重力）。 （1）在该区域 AB 边的中点处由静止释放电子，求电子离开 ABCD 区域的位置； （2）在电场 I 区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从 ABCD 区域左下角 D 处 离开，求所有释放点的位置； （3）若将左侧电场 II 整体水平向右移动L n （n≥1），仍使电子从 ABCD 区域左下角 D 处离开（D 不随电场移动），在电场 I 区域内由静止释放电子的所有位置。 24．（14 分）如图所示，竖直平面内有一半径为 r、电阻为 R1、粗 细均匀的光滑半圆形金属环，在 M、N 处与距离为 2r、电阻 不计的平行光滑金属导轨 ME、NF 相接，EF 之间接有电阻 R2，已知 R1＝12R，R2＝4R。在 MN 上方及 CD 下方有水平 方向的匀强磁场 I 和 II，磁感应强度大小均为 B。现有质量 为 m、电阻不计的导体棒 ab，从半圆环的最高点 A 处由静 止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属 环及轨道接触良好，设平行导轨足够长。已知导体棒下落r 2 时的速度大小为 v1，下落到 MN 处时的速度大小为 v2。 （1）求导体棒 ab 从 A 处下落r 2 时的加速度大小； （2）若导体棒 ab 进入磁场 II 后棒中电流大小始终不变，求磁场 I 和 II 这间的距离 h 和 R2 上的电功率 P2； （3）若将磁场 II 的 CD 边界略微下移，导体棒 ab 进入磁场 II 时的速度大小为 v3，要 使其在外力 F 作用下做匀加速直线运动，加速度大小为 a，求所加外力 F 随时间变化 的关系式。 y C F B E E L II I D L L O L A A R1 a     b I B r     M O N h C D     II B     E R2 F 参考答案： 一、填空题 1A、2R T ，42R3 GT2 ， 2A、增大，－2.510－8 J， 3A、大，6.9106， 1B、V S ，M NA ， 2B、 ，2T2－T1， 3B、537，75%， 4、mgsin，增大或减小， 5、2.034，1.5 ， 二．选择题 6、C， 7、D， 8、B， 9、B， 10、A， 11、A、B， 12、B、D， 13、A、C、D， 14、B、C、D， 三．实验题 15．正，大于， 16．D， 17．缩小，T’、 ，T’， 18．（1）图略，（2）L1 电阻比 L2 大得多，所以 L2 两端 分到的电压只有 0.9V，不会亮，（3）见右图， 19．（1） dm 2NSD ， dm D t ，（2）B＝1.25 10－3 I，（3）A、 B， 四、计算题 20A．2.01-2.83atm， 20B．（1）16.62kW，（2）226.2V， 21．（1）a＝16 2 ＝8 m/s2，mg－f＝ma，f＝mg－ma＝160N， （2）大约是 39.5 格，所以 h＝39.5 4＝158 m，Wf＝mgh－1 2 mv2＝1.25 105 J， （3）h2＝500－158＝342 m。t2＝342/6＝57 s，t＝71 s， 22．（1） a＝2.5m， b＝4m，Ta＝1 s，Tb＝1.6 s， （2）4n＝2.5（n＋m），式中 n 和 m 都是正整数，得 3n＝5m，n＝5，m＝3，所以每隔 20 m 又会重合，所有重合处的位置为 x＝2.5 20k，k＝0，1，2 ， （3）不对，半波长的公倍数处也包括了波峰重合处。应 2（2n＋1）＝1.25（2n＋1＋ m），式中 n 和 m 都是正整数，得 6n＝10m＋3，此方程无解，所以不会有波谷与波谷重合之 处，。 23．（1）eEL＝1 2 mv2，L＝vt，y＝1 2 at2＝eE 2m L2 v2 ＝1 4 L， （2）设释放位置坐标为（x，y），eEx＝1 2 mv2，L＝vt，y＝1 2 at2＝eE 2m L2 v2 ＝L2 4x ， （3）设释放位置坐标为（x，y），eEx＝1 2 mv2，L＝vt1，L n ＝vt2，y1＝1 2 at12＝eE 2m L2 v2 L2 S 1 L1 2 L3 E （c） ＝L2 4x ，y2＝at1t2＝eE m L v  L nv ＝eEL2 mnv2 ＝ L2 2nx ，y＝y1＋y2＝L2 4x ＋ L2 2nx ， 24．（1）E1＝ 3 Brv1，R 总 1＝ 64R2 12R＋4R ＝4R，I1＝ E1 R 总 1 ＝ 3 Brv1 4R ，F1＝BI1L1＝3B2r2v1 4R ， mg－F1＝ma，a＝g－3B2r2v1 4Rm ， （2）E2＝2Brv，R 总 2＝ 48R2 12R＋4R ＝3R，I2＝ E2 R 总 2 ＝2Brv 3R ，F2＝BI2L2＝4B2r2v 3R ，mg ＝4B2r2v 3R ，v＝3Rmg 4B2r2 ，v2－v22＝2gh，h＝9R2gm2 32B4r4 －v22 2g ，I22＝3 4 I2＝Brv 2R ，P2＝I222R2＝B2r2v2 R ＝9R2g2m2 16B2r2 ， （3）F＋mg－4B2r2v 3R ＝ma，F＝ma－mg＋4B2r2（v3＋at） 3R ， 2009 年全国普通高等学校招生统一考试 上海 物理试卷 考生注意： 1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚． 2．本试卷共 8 页，满分 150 分．考试时间 120 分钟．考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠 笔将答案直接写在试卷上． 3．第 20、2l、22、23、24 题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写 出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分．有关物理量的数值计算问题，答案中必 须明确写出数值和单位． 一．(40 分)选择题．本大题分单项选择题和多项选择题，共 9 小题．单项选择题有 5 小题， 每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的得 4 分；多项选择题有 4 小题，每 小题给出的四个选项中，有二个或二个以上是正确的，选对的得 5 分，选对但不全，得部 分分；有选错或不答的，得 0 分．把正确的选项全选出来，并将正确选项前面的字母填写 在题后的方括号内．填写在方括号外的字母，不作为选出的答案． Ⅰ．单项选择题 1．放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是 (A)α射线，β射线，γ射线 (B)γ射线，β射线，α射线 (c)γ射线，α射线，β射线 (D)β射线，α射线，γ射线 [ ] 2．气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热 运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 (A)温度和体积 (B)体积和压强 (C)温度和压强 (D)压强和温度 [ ] 3．两带电量分别为 q 和-q 的点电荷放在 x 轴上，相距为 L，能正确反映两电荷连线上场强 大小 E 与 x 关系的是图 [ ] 4．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度 减小为原来的 1/2，则单摆振动的 (A)频率、振幅都不变 (B)频率、振幅都改变 (C)频率不变，振幅改变 (D)频率改变，振幅不变 [ ] 5．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为 H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在 上升至离地高度 h 处，小球的动能是势能的 2 倍，在下落至离地高度 h 处，小球的势能是动 能的 2 倍，则 h 等于 (A) 9 H (B) 2 9 H (C) 3 9 H (D) 4 9 H [ ] Ⅱ．多项选择题 6．光电效应的实验结论是：对于某种金属 (A)无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 (B)无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 (C)超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 (D)超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 [ ] 7．位于 A、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势 分布如图所示，图中实线表示等势线，则 (A)a 点和 b 点的电场强度相同 (B)正电荷从 c 点移到 d 点，电场力做正功 (C)负电荷从 a 点移到 c 点，电场力做正功 (D)正电荷从 e 点沿图中虚线移到 f 点电势能先减小后增大 [ ] 8．牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律．在 创建万有引力定律的过程中，牛顿 (A)接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 (B)根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成 正比，即 F∝m 的结论 (C)根据 F∝m 和牛顿第三定律，分析了地、月间的引力关系，进而得出 F∝m1m2 (D)根据大量实验数据得出了比例系数 G 的大小 [ ] 9．如图为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为 A、B 两部分，初始 温度相同．使 A、B 升高相同温度达到稳定后，体积变化量为 AV 、 BV ，压强变 化量为 Ap 、 Bp ，对液面压力的变化量为 AF 、 BF ，则 (A)水银柱向上移动了一段距离 (B) AV ＜ BV (C) Ap ＞ Bp (D) AF ＝ BF [ ] 二．(20 分)填空题．本大题共 5 小题，每小题 4 分．答案写在题中横线上的空白处或指定位 置，不要求写出演算过程． 10．如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹间距 变大，可改用波长更________(填：长，短)的单色光；或 者使双缝与光屏之间的距离________(填：增大，减小)． 11．如图为某报警装置示意图．该报警装置在一扇门、两扇 窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合， 只要有一个开关未闭合，报警器就会报警．该报警装置中用 了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用________门电路， 虚线框乙内应选用________门电路．(填：与，非，或) 12．弹性绳沿 x 轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳 的左端，当 t＝0 时使其开始沿 y 轴做振幅为 8cm 的简谐振 动，在 t＝0.25s 时，绳上形成如图所示的波形，则该波的 波速为________cm/s；在 t＝________s 时，位于 x2＝45cm 处的质点 N 恰好第一次沿 y 轴正向通过平衡位置． 13．如图，金属棒 ab 置于水平放置的 U 形光滑导轨上，在 ef 右侧存在有界匀强磁场曰，磁场方向垂直导轨平面向 下．在 ef 左侧的无磁场区域 cdef 内有一半径很小的金属圆 环 L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒 ab 在水平恒力， 作用下从磁场左边界 ef 处由静止开始向右运动后，圆环 L 有________(填：收缩，扩张)趋势，圆环内产生的感应电流________(填：变大，变小，不变)． 14．图示电路中 R1＝12Ω，R2＝6Ω，滑动变阻器 R3 上标 有“20Ω 2A”字样，理想电压表的量程有 0—3V 和 0—15V 两档，理想电流表的量程有 0—0.6A 和 0—3A 两档．闭合 电键 S，将滑片 P 从最左端向右移动到某位置时，电压表、 电流表示数分别为 2.5V 和 0.3A；继续向右移动滑片 P 至 另一位置，电压表指针指在满偏的 1/3，电流表指针指在满 偏的 l/4，则此时电流表示数为________A，该电源的电动势为________V． 三．(30 分)实验题 15．(8 分)(1)用多用表的欧姆档测量阻值约为几十 kΩ的电阻 Rx，以下给出的是可能的实验 操作步骤，其中 S 为选择开关，P 为欧姆档调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的 顺序填写在下面的横线上． a．将两表笔短接，调节 P 使指针对准刻度盘上欧姆档的 0 刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出 Rx 的阻值后，断开两表笔 c．旋转 S 使其尖端对准欧姆档×1k d．旋转 S 使其尖端对准欧姆档×100 e．旋转 S 使其尖端对准交流 500V 档，并拔出两表笔 ______________________________． 根据右图所示指针位置，此被测 电阻的阻值约为________Ω． (2)(多选题)下述关于用多用表欧 姆档测电阻的说法中，正确的是 (A)测量电阻时，如果指针偏转过 大，应将选择开关 S 拨至倍率 较小的档位，重新调零后测量 (B)测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果 (C)测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 (D)测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 16．(6 分)如图为伏打电池示意图，由于化学反应，在 A、B 两电极附 近产生了很薄的两个带电接触层 a、b． (1)(多选题)沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是 (A)R (B)b (C)r (D)a [ ] (2)在如图所示回路的各区域内，电势升高的总和等于电源的____________________． 17．(6 分)如图为“用 DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”的实验 装置． (1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持__________________不变，用钩码所受的重力 作为__________________，用 DIS 测小车的加速度． (2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得 的多组数据可画出 a－F 关系图线(如图所示)． ①分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是 _____________________________________________________． ②(单选题)此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因 是 (A)小车与轨道之间存在摩擦 (B)导轨保持了水平状态 (C)所挂钩码的总质量太大 (D)所用小车的质量太大 [ ] 18．(6 分)利用图(a)实验可粗略测量人吹气产生的压 强．两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞一潮湿小棉 球，实验者从玻璃管的一端 A 吹气，棉球从另一端 B 飞出．测得玻璃管内部截面积 S，距地面高度 h，棉球 质量 m，开始时的静止位置与管口 B 的距离 x，落地点 C 与管口 B 的水平距离 l．然后多次改变 x，测出对应的 l，画 出 l2—x 关系图线，如图(b)所示，并由此得出相应的斜率 k． (1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理 量可得，棉球从 B 端飞出时速度 v0＝________． (2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不 计棉球与管壁的摩擦，重力加速度 g，大气压强 p0 均为已知．利用图(b)中拟合直线的斜率 k 可得，管内气体压强 p＝________________． (3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦力，则(2)中得到的 p 与实际压强相比__________(填： 偏大、偏小)． 19．(4 分)光强传感器对接收到的光信号会产生衰减， 且对于不同波长的光衰减程度不同，可以用 表示衰 减程度，其定义为输出强度与输入强度之比，即 /I I  入出 ，右图表示 与波长  之间的关系．当用 此传感器分别接收 A、B 两束光时，传感器的输出强 度正好相同，已知 A 光的波长 A ＝625nm，B 光由 1B ＝605nm 和 2B ＝665nm 两种单色光组成，且这两种 单色光的强度之比 1 2: 2:3B BI I  ．由图可知 A ＝________；A 光强度 AI 与 B 光强度 BI 之 比为________． 四．(60 分)计算题 20．(10 分)质量为 5×103kg 的汽车在 t＝0 时刻速度 v0＝10m/s，随后以 P＝6×104W 的额定 功率沿平直公路继续前进，经72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5×103N．求： (1)汽车的最大速度 vm； (2)汽车在 72s 内经过的路程 s． 21．(12 分)如图，粗细均匀的弯曲玻璃管 A、B 两端开口，管内有一段水银 柱，右管内气柱长为 39cm，中管内水银面与管口 A 之间气柱长为 40cm．先 将 B 端封闭，再将左管竖直插入水银槽，设整个过程温度不变，稳定后右管 内水银面比中管内水银面高 2cm．求： (1)稳定后右管内的气体压强 p； (2)左管 A 端插入水银槽的深度 h．(大气压强 p0＝76cmHg) 22．(12 分)如图(a)，质量 m＝lkg 的物体沿倾角θ＝37°的固定粗糙 斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其 大小与风速 v 成正比，比例系数用 k 表示，物体加速度 a 与风速 v 的关系如图(b)所示．求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数μ； (2)比例系数 k． (sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2) 23．(12 分)如图，质量均为 m 的两个小球 A、B 固定在弯成 120°角的绝缘轻杆两端，OA 和 OB 的长度均为 l，可绕过 O 点且与纸面垂直的水平轴无摩擦 转动，空气阻力不计．设 A 球带正电，B 球带负电，电量均为 q， 处在竖直向下的匀强电场中．开始时，杆 OB 与竖直方向的夹角 0 ＝60°，由静止释放，摆动到θ＝90°的位置时，系统处于 平衡状态，求： (1)匀强电场的场强大小 E； (2)系统由初位置运动到平衡位置，重力做的功 Wg 和静电力做的功 We； (3)B 球在摆动到平衡位置时速度的大小 v． 24．(14 分)如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为 l，左侧接一阻值 为 R 的电阻．区域 cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为 s．一质量为 m，电阻为 r 的金属棒 MN 置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到 F＝0.5v＋0.4(N)(v 为金属棒速度)的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时 间均匀增大．(已知：l＝lm，m＝lkg，R＝0.3Ω，r＝0.2Ω，s＝lm) (1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动； (2)求磁感应强度 B 的大小； (3)若撤去外力后棒的速度 v 随位移 x 的变化规律满足 2 2 0 ( ) B lv v xm R r    ，且棒在运动到 ef 处时恰好静止，则 外力 F 作用的时间为多少? (4)若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过 程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线． 2009 年全国普通高等学校招生统一考试 上海物理试卷答案要点 一．选择题(共 40 分) Ⅰ．1．B 2．A 3．A 4．C 5．D 评分标准：每小题 4 分，共 20 分． Ⅱ．6．A，D 7．C，D 8．A，B，C 9．A，C 评分标准：每小题 5 分，共 20 分．每小题全选对的得 5 分；选对但不全的得 3 分；有选错 或不答的得 0 分． 二．填空题(共 20 分) 10．长，增大 11．或，或 12．20，2.75 13．收缩，变小 14．0.15，7.5 评分标准：每小题 4 分，每空格 2 分，共 20 分． 三．实验题(共 30 分) 15．(1)c、a、b、e，30k(或 30000) (2)A，C 16．(1)B，D (2)电动势 17．(1)小车的总质量（或：小车的质量) 小车所受外力(或：外力、合外力) (2)①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比 ②C 18．(1) 2 gl h (2) 0 4 kmgp Sh  (3)偏小 19．0.35，27/35 四．计算题(共 60 分) 20．(10 分) (1)达到最大速度时，牵引力等于阻力 P＝fvm 4 3 6 10 24 /2.5 10m Pv m sf    (2)由动能定理可得 2 2 0 1 1 2 2mPt fs mv mv   ∴ 2 2 4 3 2 2 0 3 2 ( ) 2 6 10 72 5 10 (24 10 ) 12522 2 2.5 10 mPt m v vs mf             21．(12 分) (1)插入水银槽后右管内气体 0 0 0( )2 hp l p l   3976 7838p cmHg   (2)插入水银槽后左管压强 78 2 80p p g h cmHg       左管内外水银面的高度差 0 1 80 76 4p ph cmg     中、左管内气体 0p l p l  0 76 40 3880 p ll cmp     左管插入水银槽深度 1 1 40 1 38 4 72h l h l h cm          22．(12 分) (1) 0v  ， 2 0 4 /a m s 0sin cosmg mg ma    0sin 6 4 0.25cos 8 g a g       (2) 5 /v m s ， 0a  sin cos 0mg N kv     cos sinN mg kv   (sin cos ) ( sin cos ) 0mg kv         (sin cos ) 6 0.25 8 0.84 /( sin cos ) 5(0.25 0.6 0.8) mgk kg sv              23．(12 分) (1)力矩平衡时 ( ) sin90 ( ) sin(120 90 )mg qE l mg qE l      1 ( )2mg qE mg qE   3 mgE q  (2)重力做功 3(cos30 cos60 ) cos60 ( 1)2gW mgl mgl mgl       静电力做功 3(cos30 cos60 ) cos60 6eW qEl qEl mgl      (3)小球动能的改变量 2 3( 1)3K g eE W W mgl     小球的速度 2 3( 1)3 KEv glm    24．(14 分) (1)金属棒做匀加速运动 R 两端电压 U∝I∝ε∝v，U 随时间均匀增大，即 v 随时间均匀增大． ∴ 加速度为恒量 (2) 2 2B lF v maR r   ，以 0.5 0.4F v  代入 得： 2 2 0.5 0.4B l v aR r       ∵ 加速度为恒量，与 v 无关，∴ 20.4 /a m s 2 2 0.5 0B l R r      代入数据得： 0.5B T (3) 2 1 1 2x at 2 2 0 2( ) B lv x atm R r   1 2x x s  ∴ 2 2 2 1 ( ) 2 m R rat at sB l   代入数据得 20.2 0.8 1 0t t   ，解方程得 t＝1s (4) 2010 年上海高考试卷 本试卷分第 I 卷（1-4 页）和第 II 卷（5-10 页）两部分，全卷共 10 页，满分 150 分， 考试时间 120 分钟。 第 I 卷（共 56 分） 考生注意： 1．答第 I 卷前，考生务必在试卷和答题卡上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔填写姓名、 准考证号、校验码.并用 2B 铅笔在答题卡上正确涂写准考证号、校验码. 2．第 I 卷（1-20 题）由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题卡上，考生应将代表正确 答案的小方格用 2B 铅笔涂黑。注意试题号和答题卡编号一一对应，不能错位。答案需要更 改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择，答案不能涂写在试卷上，涂写在试卷上一律不 给分。 一．单项选择题.（共 16 分，每小題 2 分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题 卡上。） 1．卢瑟福提出原子的核式结构模型。这一模型建立的基础是（ ） （A）粒子的散射实验 （B）对阴极射线的研究 （C）天然放射性现象的发现 （D）质子的发现 2．利用发波水槽得到的水面波形如图 a、b 所示，则（ ） （A）图 a、b 均显示了波的干涉现象 （B）图 a、b 均显示了波的衍射现象 （C）图 a 显示了波的干涉现象，图 b 显示了波的衍射现象 （D）图 a 显示了波的衍射现象，图 b 显示了波的干涉现象 3．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（ ） （A）声波是纵波，光波是横波 （B）声波振幅大，光波振幅小 （C）声波波长较长，光波波长较短 （D）声波波速较小，光波波速很大 4．现已建成的核电站发电的能量来自于（ ） （A）天然放射性元素放出的能量 （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 5．在右图的闭合电路中，当滑片 P 向右移动时，两电表读数的变 化是（ ） （A）A 变大，V 变大 （B）A 变小，V 变大 （C）A 变大，V 变小 （D）A 变小，V 变小 6．根据爱因斯坦光子说，光子能量 E 等于（h 为普朗克常量，c、 为真空中的光速和 波长）（ ） （A）hc （B）h c （C）h （D） h 7．电磁波包含了 射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序 是（ ） （A）无线电波、红外线、紫外线、 射线 S E R0 V A P R （B）红外线、无线电波、 射线、紫外线 （C） 射线、红外线、紫外线、无线电波 （D）紫外线、无线电波、 射线、红外线 8．某放射性元素经过 114 天有 7/8 的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（ ） （A）11.4 天 （B）7.6 天 （C）5.7 天 （D）3.8 天 二．单项选择题.（共 24 分，每小题 3 分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题 卡上。） 9．三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中 a、b 两点处 的场强大小分别为 Ea、Eb，电势分别为 a、 b，则（ ） （A）Ea＞Eb， a＞ b （B）Ea＜Eb， a＜ b （C）Ea＞Eb， a＜ b （D）Ea＜Eb， a＞ b 10．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为 l，管内外水银面高度 差为 h。若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（ ） （A）h、l 均变大 （B）h、l 均变小 （C）h 变大 l 变小 （D）h 变小 l 变大 11．将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所 受空气阻力大小不变，则物体（ ） （A）刚抛出时的速度最大 （B）在最高点的加速度为零 （C）上升时间大于下落时间 （D）上升时的加速度等于下落时的加速度 12．降落伞在匀速下落过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（ ） （A）下落的时间越短 （B）下落的时间越长 （C）落地时速度越小 （D）落地时速度越大 13．如图，长为 2l 的直导线折成边长相等，夹角为 60 的 V 形，并置 于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B。当在该导线中通以 电流强度为 I 的电流时，该 V 形通电导线受到的安培力大小为（ ） （A）0 （B）0.5BIl （C）BIl （D）2BIl 14．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距离的 变化而变化。则（ ） （A）分子间引力随分子间距的增大而增大 （B）分子间斥力随分子间距的减小而增大 （C）分子间相互作用力随分子间距的增大而增大 （D）分子间相互作用力随分子间距的减小而增大 15．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为 a，设月球表面的重力加速度大小 为 g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的重力加速度为 g2。则（ ） （A）g1＝a （B）g2＝a （C）g1＋g2＝a （D）g2－g1＝a 16．如右图，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，实线和虚线分别 ＋ a － － b l h       B   I            y/cm y/cm y/cm y/cm O x/cm O x/cm O x/cm O x/cm （A） （B） （C） （D） y/cm O x/cm 表示 t1＝0 和 t2＝0.5s（T＞0.5s）时的波形，能正确反映 t3＝7.5s 时波形的是图（ ） 三．多项选择题（共 16 分，每小题 4 分，每小题有二个或三个正确选项，全选对的， 得 4 分，选对但不全的，得 2 分，有选错或不答的，得 0 分，答案涂写在答题卡上。） 17．一定量的理想气体的状态经历了如图所示的 ab、bc、cd、 da 四个过程。其中 bc 的延长线通过原点，cd 垂直于 ab 且与水平轴 平行，da 和 bc 平行。则气体体积在（ ） （A）ab 过程中不断增加 （B）bc 过程中保持不变 （C）cd 过程中不断增加 （D）da 过程中保持不变 18．如图为质量相等的两个质点 A、B 在同一直线上运动的 v-t 图像。由图可知（ ） （A）在 t 时刻两个质点在同一位置 （B）在 t 时刻两个质点速度相等 （C）在 0-t 时间内质点 B 比质点 A 位移大 （D）在 0-t 时间内合外力对两个质点做功相等 19．如右图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为 B， 方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度 均为 L，边长为 L 的正方形线框 abcd 的 bc 边紧靠磁场边缘置于桌 面上，使线框从静止开始沿 x 轴正方向匀加速通过磁场区域，若 以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律 的是图（ ） 20．如图，一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，振幅为 2cm，波速为 2m/s。在波的传播 方向上两质点 a、b 的平衡位置相距 0.4m（小于一个波长），当质点 a 在波峰位置时，质点 b 在 x 轴下方与 x 轴相距 1cm 的位置。则（ ） （A）此波的周期可能为 0.6s （B）此波的周期可能为 1.2s （C）从此时刻起经过 0.5s，b 点可能在波谷位置 （D）从此时刻起经过 0.5s，b 点可能在波峰位置 第 II 卷（共 94 分） 考生注意： 1．第 II 卷（21-33 题）由人工阅卷，考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第 II 卷所 有试题的答案写在试卷上，用铅笔答题或将答案涂在答题卡上一律不给分（作图题用铅笔）。 2．第 30、31、32、33 题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出 最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分. 有关物理量的数值计算问题，答案中必须 p a b d c O T v /ms－1 A B O t T     a b B B     d c     O L 2L x i i i i I0 I0 I0 I0 O t1 t2 t3 t O t1 t2 t3 t O L 2L 3L x O L 2L 3L x －2I0 －2I0 －2I0 －2I0 （A） （B） （C） （D） a b 0.4m 明确写出数值和单位. 四．填空题.（共 20 分，每小题 4 分.答案写在题中横线上的空白处或指定位置. 21．如图，金属环 A 用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其 左侧。若变阻器滑片 P 向左移动，则金属环 A 将向___________（填 “左”或“右”）运动，并有___________（填“收缩”或“扩张”）趋 势。 22．如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为 5 10－3m2. 一定质量的气体被质量为 2.0kg 的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为 _________Pa（大气压强取 1.01 105Pa，g 取 10m/s2）。若从初温 27 C 开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由 0.50m 缓慢地变为 0.51m。则 此时气体的温度为_________ C。 23．电动机的自动控制电路如图所示，其中 RH 为热敏电阻， RL 为光敏电阻，当温度升高时，RH 的阻值远小于 R1；当光照射 RL 时，其阻值远小于 R2，为使电动机在温度升高或受到光照时 能自动启动，电路中虚线框内应选___________门逻辑电路；若 要提高光照时电动机启动的灵敏度。可以___________ R2 的阻值 （填“增大”或“减小”）。 24．如图，三个质点 a、b、c 质量分别为 m1、m2、M（M≫m1，M≫m2）， 在 c 的万有引力作用下，a、b 在同一平面内绕 c 沿逆时针方向做匀速圆 周运动，轨道半径之比为 ra:rb ＝1:4，则它们的周期之比 Ta:Tb ＝ __________，从图示位置开始，在 b 转动一周的过程中，a、b、c 共线 有__________次。 25．如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，与水平方向夹角为 30，质量为 m 的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球 沿杆由底端匀速运动到顶端。为使拉力做功最小，拉力 F 与杆的 夹角 ＝__________，拉力大小 F＝_______________。 五．实验题.（共 24 分，答案写在题中横线上的空白处或括号 内。） 26．（6 分）在 DIS 描绘电场等势线的实验中 （1）电源通过正负电极 a、b 在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个 _______________产生的_________，用____________探测等势点。 （2）（单选题）在安装实验装置时，正确的做法是（ ） （A）在一块平整木板上依次铺放复写纸、白纸、导电纸 （B）导电纸有导电物质的一面应该向上 （C）连接电源正负极的电极 a、b 必须与导电物质保持绝缘 （D）连接电极 a、b 的电源电压为交流 4-6V 27．（6 分）卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量 G。 （1）（多选题）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实 验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是（ ） （A）减小石英丝的直径 A S E R RH RL 5V R1 R2 M a b ra rb c F  30 r rl m m’ m’m M （B）增大 T 型架横梁的长度 （C）利用平面镜对光线的反射 （D）增大刻度尺与平面镜的距离 （2）已知 T 型架水平横梁长度为 l，质量分别为 m 和 m’的球，位于同一水平面内，当 横梁处于力矩平衡状态时，测得 m、m’连线长度为 r，且与水平横梁垂直，同时测得石英丝 的扭转角度为 ，由此得到扭转力矩 k （k 为扭转系数且已知），则引力常量的表达式 G＝ _______________。 28．（6 分）用 DIS 研究一定质量气体在温度不变时， 压强与体积关系的实验装置如图 1 所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与 压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值 V，同时记录对 应的由计算机显示的气体压强值 p； ③用 V-1/p 图像处理实验数据，得到如图 2 所示图线。 （1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施 是_________________________________。 （2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施 是___________________和____________________。 （3）如果实验操作规范正确，但如图所示的 V-1/p 图线不过 原点，则代表____________________。 29．（6 分）某同学利用 DIS、定值电阻 R0、电阻箱 R1 等 实验器材测量电池 a 的电动势和内阻，实验装置如图 1 所示。 实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值 R， 用电压传感器测得端电压 U，并在计算机上显示出如图 2 所示 的 1/U-1/R 关系图线 a。重复上述实验方法测量电池 b 的电动 势和内阻，得到图 2 中的图线 b。 （1）由图线 a 可知电池 a 的电动势 Ea＝__________V， 内阻 ra＝__________。 （2）若用同一个电阻 R 先后与电池 a 及电池 b 连接， 则两电池的输出功率 Pa_______Pb（填“大于”、“等于”或 “小于”）。 六．计算题（共 50 分） 30．（10 分）如图，ABC 和 ABD 为两个光滑固 定轨道，A、B、E 在同一水平面上，C、D、E 在同 一竖直线上，D 点距水平面的高度为 h，C 点的高度 为 2h，一滑块从 A 点以初速度 v0 分别沿两轨道滑行 到 C 或 D 处后水平抛出。 （1）求滑块落到水平面时，落点与 E 点间的距离 sC 和 sD； （2）为实现 sC＜sD，v0 应满足什么条件？ 31．（12 分）倾角 ＝37 ，质量 M＝5kg 的粗糙斜面位于水平 压强 注射器 传感器 数据采集器 计算机 图 1 V O 1/p －V0 图 2 E R0 数据 电压 采集器 传感器 S R1 计算机 图 1 1 U /V-1 a 0.5 b －2.0 O 1 R /-1 图 2 C D 2h v0 h A B E m M  地面上。质量 m＝2kg 的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经 t＝2s 到达底端，运 动路程 L＝4m，在此过程中斜面保持静止（sin37 ＝0.6，cos37 ＝0.8，g 取 10m/s2）。求： （1）地面对斜面的摩擦力大小与方向； （2）地面对斜面的支持力大小； （3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。 32．（14 分）如图，宽度为 L＝0.5m 的光滑金属框架 MNPQ 固定于水平面内，并处在磁感应强度大小 B＝0.4T，方向竖直向 下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布。将质量 m＝0.1kg， 电阻可忽略的金属棒 ab 放置在框架上，并与框架接触良好。以 P 为坐标原点，PQ 方向为 x 轴正方向建立坐标。金属棒从 x0＝1 m 处以 v0＝2m/s 的初速度，沿 x 轴负方向做 a＝2m/s2 的匀减速直线运动，运动中金属棒仅 受安培力作用。求： （1）金属棒 ab 运动 0.5 m，框架产生的焦耳热 Q； （2）框架中 aNPb 部分的电阻 R 随金属棒 ab 的位置 x 变化的函数关系； （3）为求金属棒 ab 沿 x 轴负方向运动 0.4s 过程中通过 ab 的电量 q，某同学解法为：先 算出经过 0.4s 金属棒的运动距离 s，以及 0.4s 时回路内的电阻 R，然后代入 q＝ R ＝BLs R 求解。指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。 33．（14 分）如图，一质量不计，可上下移动的活塞 将圆筒分为上下两室，两室中分别封有理想气体。筒的侧 壁为绝缘体，上底 N、下底 M 及活塞 D 均为导体并按图 连接，活塞面积 S＝2cm2。在电键 K 断开时，两室中气体 压强均为 p0＝240Pa，ND 间距 l1＝1 m，DM 间距 l2＝3 m。将变阻器的滑片 P 滑到左端 B，闭合电键后，活塞 D 与下底 M 分别带有等量导种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞 D 发生移 动。稳定后，ND 间距 l1’＝3 m，DM 间距 l2’＝1 m，活塞 D 所带电量的绝对值 q＝ 0SE （式中 E 为 D 与 M 所带电荷产生的合场强，常量 0＝8.85 10－12C2/Nm2）。求： （1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）； （2）活塞受到的电场力大小 F； （3）M 所带电荷产生的场强大小 EM 和电源电压 U； （4）使滑片 P 缓慢地由 B 向 A 滑动，活塞如何运动，并说明理由。 参考答案： 一．单项选择题 1、A 2、D 3、C 4、C 5、B 6、A， 7、A， 8、D， 二．单项选择题 9、C， 10、A， 11、A， 12、D， 13、C， 14、B， 15、B， 16、D， 三．多项选择题 N a M          B  v0                 P b Q O 1 x/m －U＋ K N B P A D S M 17、A、B 18、B、C、D， 19、A、C， 20、A、C、D， 四．填空题 21、左，收缩， 22、1.05105，33， 23、或，增大， 24、1:8，14， 25、60 ，mg， 五．实验题 26．（1）等量导种点电荷，静电场，电压传感器，（2）B， 27．（1）C、D，（2）k r2 mm'l ， 28．（1）在注射器活塞上涂润滑油，（2）移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气 体部分，（3）注射器与压强传感器连接部位的气体体积， 29．（1）2，0.5，（2）小于，大于， 六、计算题 30．（1）设抛出点高度为 y，根据机械能守恒 1 2 mv02＝1 2 mv2＋mgy，平抛初速度 v＝ v02－2gy ，落地时间 t 满足 y＝1 2gt2，所以 t＝ 2y g ，落地点离抛出点的水平距离 s＝vt＝ v02－2gy 2y g ， 分 别 以 y ＝ 2h 和 y ＝ h 代 入 得 ： sC ＝ v02－4gh 4h g ， sD ＝ v02－2gh 2h g ，（2）由题意，sC＜sD，有 2（v02－4gh）＜v02－2gh，所以 v02＜6gh，又 滑块必须能到达 C 点，即 vC2＝v02－4gh，v02＞4gh，因此初速度应满足 4gh ＜v0＜ 6gh ， 31．（1）木块做加速运动 L＝1 2at2，所以：a＝2L t2 ＝2m/s2，对木块由牛顿定律 mgsin － f1＝ma，f1＝mgsin －ma＝8N，N1＝mgcos ＝16N，对斜面由共点力平衡，地对斜面的摩 擦力 f2＝N1sin －f1cos ＝3.2N，方向水平向左， （2）地面对斜面的支持力 N2＝Mg＋N1cos ＋f1sin ＝67.6N， （3）木块在下滑过程中，沿斜面方向合力及该力做的功为 F＝mgsin －f1＝4N，W＝ FL＝16J，木块末速度及动能增量 v＝at＝4m/s， Ek＝1 2 mv2＝16J，由此可知下滑过程中 W ＝ Ek，动能定理成立， 32．（1）金属棒仅受安培力作用，其大小 F＝ma＝0.2N，金属棒运动 0.5m，框架中间生 的焦耳热等于克服安培力做的功，所以 Q＝Fs＝0.1J， （2）金属棒所受安培力为 F＝BIL，I＝E R ＝BLv R ，F＝B2L2v R ＝ma，由于棒做匀减速运 动，v＝ v02－2a（x0－x） ，所以 R＝B2L2 ma v02－2a（x0－x） ＝0.4 x （SI）， （3）错误之处是把 0.4s 时回路内的电阻 R 代入 q＝BLs R 进行计算，正确解法是 q＝It， 因为 F＝BIL＝ma，q＝mat BL ＝0.4C， 33．（1）电键未合上时两室中气体压强为 p0，设电键合上后，两室中气体压强分别为 p1、 p2，由玻意耳定律 p0l1S＝p1l1’S，p1＝p0/3＝80Pa，p0l2S＝p2l2’S，p2＝3p0＝720Pa，（2）活塞 受到的气体压强差为 p＝p2－p1＝640Pa，活塞在气体压力和电场力作用下处于平衡，电场 力 F＝ pS＝0.128N，（3）活塞受到的电场力大小 F＝qEM，其中活塞带电量 q＝ 0SE，E 由 D、M 所带等量导号电荷共同产生，根据电场叠加原理，M 产生的场强大小 EM＝E/2，（4） 当滑片 P 由 B 向 A 滑动时，DM 间场强减小，DN 间场强变大，活塞受到向下的电场力减小， 电场力与气体压力间的平衡被破坏，活塞向上移动。 2011年全国普通高等学校招生统一考试 上海 物理试卷 本试卷分第I卷(1—4页)和第II卷(4—10页)两部分。全卷共10页。满分150分。考试时 间120分钟。 第I卷(共56分) 考生注意： 1. 答第1卷前，考生务必在试卷和答题卡上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写姓 名、准考证号、校验码，并用2B铅笔在答题卡上正确涂写准考证号和校验码。 2. 第I卷（1—20题)由机器阅卷，答案必须全部涂写在答题卡上。考生应将代表正确 答案的小方格用2B铅笔涂黑。注意试题题号和答题卡编号一一对应，不能错位。答 案需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。答案不能涂写在试卷上，涂 写在试卷上一律不给分。 一．单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题卡上。) 1．电场线分布如图昕示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为已知 aE 和 bE ，电势分别为 a 和 b ，则 (A) a bE E ， a b  (B) a bE E ， a b  (C) a bE E ， a b  (D) a bE E ， a b  2．卢瑟福利用 粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是 3．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是 (A)改用频率更小的紫外线照射 (B)改用X射线照射 (C)改用强度更大的原紫外线照射 (D)延长原紫外线的照射时间 4．如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中， 其压强 (A)逐渐增大 (B)逐渐减小 (C)始终不变 (D)先增大后减小 5．两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速 1v 、 2v ( 1 2v v )在竖直平面 内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为 1 2,f f 和 1 2,A A ，则 (A) 1 2f f ， 1 2A A (B) 1 2f f ， 1 2A A (C) 1 2f f ， 1 2A A (D) 1 2f f ， 1 2A A 6．右表是某逻辑电路的真值表，该电路是 7．在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元 素结合成化合物．则 (A)措施①可减缓放射性元素衰变 (B)措施②可减缓放射性元素衰变 (C)措施③可减缓放射性元素衰变 (D)上述措施均无法减缓放射性元素衰变 8．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示， 图中 ( )f v 表示 v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的 温度分别为 , ,I II IIIT T T ，则 (A) I II IIIT T T  (B) III III IT T T  (C) ,II I II IIIT T T T  (D) I II IIIT T T  二．单项选择题(共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题卡上。) 9．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图 所示，由此可推知 (A)②来自于原子核外的电子 (B)①的电离作用最强，是一种电磁波 (C)③的电离作用较强，是一种电磁波 (D)③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 10.两波源 1 2S S、 在水槽中形成的波形如图所示，其中实 线表示波峰，虚线表示波谷，则 (A)在两波相遇的区域中会产生干涉 (B)在两波相遇的区域中不会产生干涉 (C) a 点的振动始终加强 (D) a 点的振动始终减弱 11．如图，人沿平直的河岸以速度 v 行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进， 此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为 ，船的速率为 (A) sinv  (B) sin v  (C) cosv  (D) cos v  12．如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向 下滑动时， (A)电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大 (B)电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小 (C)电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大 (D)电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小 13．如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点 在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势， 由此可知，圆环a (A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转 (C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转 14．两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势 随位置 x 变化规 律的是图 15．如图，一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为 m 的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度 匀速转动， 当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为 (A) mgL (B) 3 2 mgL (C) 1 2 mgL (D) 3 6 mgL 16．如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别 系于上、下两边，处于静止状态。地面受到的压力为 N ，球b所受细线的 拉力为 F 。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力 (A)小于 N (B)等于 N (C)等于 N F (D)大于 N F 三．多项选择题(共1 6分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4分； 选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。答案涂写在答题卡上。) 17.用极微弱的可见光做双缝干涉 实验，随着时间的增加，在屏上先 后出现如图(a)、(b)、(c)所示的 图像，则 (A)图像(a)表明光具有粒子性 (B)图像(c)表明光具有波动性 (C)用紫外光观察不到类似的图像 (D)实验表明光是一种概率波 18．如图，质量为 m 、长为 L 的直导线用两绝缘细线悬挂于 'O O、 ， 并处于匀强磁场中。当导线中通以沿 x 正方向的电流 I ，且导线保 持静止时，悬线与竖直方向夹角为 。则磁感应强度方向和大小可 能为 (A) z 正向， tanmg IL  (B) y 正向， mg IL (C) z 负向， tanmg IL  (D)沿悬线向上， sinmg IL  19．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其 v t 图线如图所示，则 (A)在 10 t 秒内，外力 F 大小不断增大 (B)在 1t 时刻，外力 F 为零 (C)在 1 2t t 秒内，外力 F 大小可能不断减小 (D)在 1 2t t 秒内，外力 F 大小可能先减小后增大 20.如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水 平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于 O 点，将圆环拉至 位置 a 后无初速释放，在圆环从 a 摆向b 的过程中 (A)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 (B)感应电流方向一直是逆时针 (C)安培力方向始终与速度方向相反 (D)安培力方向始终沿水平方向 第Ⅱ卷(共94分) 考生注意： 1．第II卷(21-33题)由人工阅卷。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将第ll卷所有试题的 答案写在试卷上，用铅笔答题或将答案涂写在答题卡上一律不给分(作图可用铅笔)。 2．第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后 答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确 写出数值和单位。 四．填空题(共20分，每小题4分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置。) 本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律 按A类题计分。 21．如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的 阴影中心出现了一个亮斑。这是光的 (填“干涉”、“衍射”或 “直线传播”)现象，这一实验支持了光的 (填“波动说"、“微 粒说"或“光子说")。 22A、22B选做一题 ═══════════════════════════════════════════════════════ ════ 22A.光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时a球静止，b球以一定速度 运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量 (填“守恒” 或“不守恒”)；机械能 (填“守恒”或“不守恒”)。 22B．人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小。在此运动过 程中，卫星所受万有引力大小将 (填“减小”或“增大”)；其动能将 (填“减小”或“增大”)。 ═══════════════════════════════════════════════════════ ════ 23．如图，在竖直向下，场强为 E 的匀强电场中，长为l 的绝缘轻杆可绕固 定轴 O 在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量 分别为 1m 和 2m ( 1 2m m )，A带负电，电量为 1q ，B带正电，电量为 2q 。 杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功 为 ，在竖直位置处两球的总动能为 。 24．两列简谐波沿工轴相向而行，波速均为 0.4 /v m s ，两波源分别位于A、B处， 0t  时 的波形如图所示。当 2.5t s 时，M点的位移为 cm，N点的位移为 cm。 25．以初速为 0v ，射程为 s 的平抛运动轨迹制成一光滑轨道。一物体由静止开始从轨道顶端 滑下，当其到达轨道底部时，物体的速率为 ，其水平方向的速度大小 为 。 五．实验题(共24分。答案写在题中横线上的空白处或括号内。) 26.(5 分)如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光 片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。 (1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间 1t 和 2t ，则 小车加速度 a  。 (2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是( ) (A)增大两挡光片宽度b (B)减小两挡光片宽度b (C)增大两挡光片间距 d (D)减小两挡光片间距 d 27.(5 分)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中， (1)某同学操作步骤如下： ①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； ③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定； ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。 改正其中的错误： (2)若油酸酒精溶液体积浓度为 0.10% ，一滴溶液的体积为 34.8 10 ml ，其形成的油膜面 积为 240cm ，则估测出油酸分子的直径为 m。 28．(5 分)在“研究回路中感应电动 势大小与磁通量变化快慢的关系”实 验(见图(a))中，得到 1/E t  图线 如图(b)所示。 (1)(多选题)在实验中需保持不变的 是( ) (A)挡光片的宽度 (B)小车的释放位置 (C)导轨倾斜的角度 (D)光电门的位置 (2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。 29．(9 分)实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。 测量实际电流表 1G 内阻 1r 的电路如图所示。供选择的仪器如下： ①待测电流表 1G ( 0 ~ 5mA ，内阻约300Ω)，②电流表 2G (0 ~10mA， 内阻约100Ω)，③定值电阻 1R (300Ω)，④定值电阻 2R (10Ω)，⑤滑动 变阻器 3R (0 ~1000Ω)，⑥滑动变阻器 4R ( 0 ~ 20 Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧电键S及导线 若干。 (1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应 选 。(在空格内填写序号) (2)用连线连接实物图。 (3)补全实验步骤： ①按电路图连接电路， ； ②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录 1G ， 2G 的 读数 1I ， 2I ； ③ ； ④以 2I 为纵坐标， 1I 为横坐标，作出相应图线，如图所示。 (4)根据 2 1I I 图线的斜率 k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达 式 。 六．计算题(共50分) 30.(10 分)如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸 间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为 0V 、温度均为 0T 。 缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原 来的1.2倍。设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的 体积 AV 和温度 AT 。 31．(12 分)如图，质量 2m kg 的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为 30N，沿水平方向的外力拉此物体，经 0 2t s 拉至 B处。(已知 cos37 0.8  ，sin37 0.6  。取 210 /g m s ) (1)求物体与地面间的动摩擦因数μ； (2)用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并 能到达B处，求该力作用的最短时间t。 32．(14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m，两导轨间距L=0.75 m，导轨倾角为 30°，导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向 上。阻值r=0.5Ω，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开 始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳 热 0.1rQ J 。(取 210 /g m s )求： (1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安 ； (2)金属棒下滑速度 2 /v m s 时的加速度 a ． (3)为求金属棒下滑的最大速度 mv ，有同学解 答如下：由动能定理 21- = 2 mW W mv重 安 ，……。 由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答。 33．(14 分)如图(a)，磁铁A、B的同名磁极相对放置，置于水平气垫导轨上。A固定于导轨 左端，B的质量m=0.5kg，可在导轨上无摩擦滑动。将B 在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过 测量B在不同位置处的速度，得到B的势能随位置x的变 化规律，见图(c)中曲线I。若将导轨右端抬高，使其 与水平面成一定角度(如图(b)所示)，则B的总势能曲 线如图(c)中II所示，将B在 20.0x cm 处由静止释放， 求：(解答时必须写出必要的推断说明。取 29.8 /g m s ) (1)B在运动过程中动能最大的位置； (2)运动过程中B的最大速度和最大位移。 (3)图(c)中直线III为曲线II的渐近线，求导轨的倾角。 (4)若A、B异名磁极相 对放置，导轨的倾角不 变，在图(c)上画出B 的总势能随x的变化曲 线． 2011 年全国普通高等学校招生统一考试 上海物理试卷答案要点 第 I 卷(共 56 分) 一．单项选择题(共 16 分，每小题 2 分。) 1．C 2.D 3．B 4.A 5.C 6.D 7.D 8.B 二.单项选择题(共 24 分,每小题 3 分.) 9.D l0.B 11.C l2.A 13.B l4.A 15.C l6.D 三.多项选择题(共 16 分，每小题 4 分。每小题有二个或三个正确选项，全选对的，得 4 分； 选对但不全的，得 2 分；有选错或不答的，得 0 分。) 17．A，B，D 18.B，C l9.C，D 20.A，D 第 II 卷(共 9 4 分) 四．填空题(共 20 分，每小题 4 分，每个空格 2 分。) 21.衍射，波动说 22A.守恒，不守恒 22B．增大，增大 23. 1 2( ) / 2q q El ， 1 2 2 1[( ) ( ) ] / 2q q E m m g l   24.2，0 25. 0/gs v ， 2 2 0 0/ 1 ( / )v v gs 五.实验题(共 24 分) 26． （1） 2 2 2 2 1 1 1[ ]2 ( ) ( ) b d t t   (2)B，C (3 分) 27.(1) ②在量筒中滴入 N 滴溶液 (1 分) ③在水面上先撒上痱子粉 (1 分) (2) 91.2 10 (3 分) 28． (1) A，D (3 分) (2)见图 (2 分) 29. (1)③，⑥ (各 1 分) (2)见图 (2 分) (3)①将滑动触头移至最左端(写最小给分，最大不给分) (1 分) ③多次移动滑动触头，记录相应的 1G ， 2G 读数 1 2,I I (1 分) (4) 1 1( 1)r k R  (3 分) 六．计算题(共 50 分) 30.(10 分) 设初态压强为 0p ，膨胀后 A，B 压强相等 01.2Bp p (1 分) B 中气体始末状态温度相等 0 0 0 01.2 (2 )Ap V p V V  (3 分) ∴ 0 7 6AV V (1 分) A 部分气体满足 0 0 0 0 0 1.2 A p V p V T T  （4 分） ∴ 01.4AT T （1 分） 31．(12 分) (1)物体做匀加速运动 2 0 1 2L at (1 分) ∴ 2 2 2 0 2 2 20 10( / )2 La m st    （1 分） 由牛顿第二定律 F f ma  （1 分） 30 2 10 10( )f N    (1 分) ∴ 10 0.52 10 f mg     (1 分) (2)设 F 作用的最短时间为t ，小车先以大小为 a 的加速度匀加速t 秒，撤去外力后， 以大小为 'a ，的加速度匀减速 't 秒到达 B 处，速度恰为 0，由牛顿定律 cos37 ( sin 37 )F mg F a ma    (1 分) ∴ 2(cos37 sin37 ) 30 (0.8 0.5 0.6) 0.5 10 11.5( / )2 Fa g m sm            (1 分) 2' 5( / )fa g m sm    （1 分） 由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有 ' 'at a t （1 分） ∴ 11.5' 2.3' 5 at t t ta    （1 分） 2 21 1 ' '2 2L at a t  （1 分） ∴ 2 2 2 2 20 1.03( )2.3 ' 11.5 2.3 5 Lt sa a      （1 分） （2）另解：设力 F 作用的最短时间为 t，相应的位移为 s，物体到达 B 处速度恰为 0，由动 能定理 [ cos37 ( sin37 )] ( ) 0F mg F s mg L s       （2 分） ∴ 0.5 2 10 20 6.06( )(cos37 sin37 ) 30 (0.8 0.5 0.6) mgLs mF            （1 分） 由牛顿定律 cos37 ( sin37 )F mg F ma    （1 分） ∴ 2(cos37 sin37 ) 30 (0.8 0.5 0.6) 0.5 10 11.5( / )2 Fa g m sm            （1 分） ∵ 21 2s at （1 分） 2 2 6.06 1.03( )11.5 st sa    （1 分） 32.（14 分） （1）下滑过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热，由于 3R r ，因此 3 0.3( )R rQ Q J  （1 分） ∴ = 0.4( )R rW Q Q Q J  安 （2 分） （2）金属棒下滑时受重力和安培力 2 2 = B LF BIL vR r  安 （1 分） 由牛顿第二定律 2 2 sin30 B Lmg v maR r   （3 分） ∴ 2 2 2 2 21 0.8 0.75 2sin30 10 3.2( / )( ) 2 0.2 (1.5 0.5) B La g v m sm R r          （2 分） (3)此解法正确。 (1 分) 金属棒下滑时舞重力和安培力作用，其运动满足 2 2 sin30 B Lmg v maR r   上式表明，加速度随速度增加而减小，棒作加速度减小的加速运动。无论最终是否达到匀速， 当棒到达斜面底端时速度一定为最大。由动能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正确。 (2 分) 21sin30 2 mmgS Q mv  （1 分） ∴ 2 1 2 0.42 sin30 2 10 1.15 2.74( / )2 0.2m Qv gS m sm         （1 分） 33．(14 分) (1)势能最小处动能最大 (1 分) 由图线 II 得 6.1( )x cm (2 分) (在 5.9 ~ 6.3cm 间均视为正确) (2)由图读得释放处势能 0.90pE J ，此即 B 的总能量。出于运动中总能量守恒，因此在势 能最小处动能最大，由图像得最小势能为 0.47J，则最大动能为 0.9 0.47 0.43( )kmE J   （2 分) ( kmE 在 0.42 ~ 0.44J 间均视为正确) 最大速度为 2 2 0.43 1.31( / )0.5 km m Ev m sm    (1 分) ( mv 在 1.29～1.33 m／s 间均视为正确) x=20.0 cm 处的总能量为 0.90J，最大位移由 E=0.90J 的水平直线与曲线 II 的左侧交点确定, 由图中读出交点位置为 x=2.0cm，因此，最大位移 20.0 2.0 18.0( )x cm    (2 分) ( x 在 17.9~18.1cm 间均视为正确) (3)渐近线 III 表示 B 的重力势能随位置变化关系，即 sinPgE mgx kx  （2 分) ∴sin k mg   由图读出直线斜率 20.85 0.30 4.23 10 ( / )20.0 7.0k J cm   2 1 110 4.23sin ( ) sin 59.70.5 9.8 k mg       （1 分） （ 在59 ~ 61  间均视为正确） （4）若异名磁极相对放置，A，B 间相互作用势能为负值，总势能如图。 （2 分） 轧辊 放射源 探测器 2012 年上海高考试卷 本试卷共 7 页，满分 150 分，考试时间 120 分钟。全卷包括六大题，第一、二大题为 单项选择题，第三大题为多项选择题，第四大题为填空题，第五大题为实验题，第六大题 为计算题。 考生注意： 1．答卷前，考生务必在试卷和答题卡上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔填写姓名、准 考证号.并将条形码贴在指定的位置上。 2．第一、第二和第三大题的作答必须用 2B 铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题 号对应的位置，需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。第四、第五和第六大 题的作答必须用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置（作图可 用铅笔）. 3．第 30、31、32、33 题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写 出最后答案，而未写出主要演算过程中，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中 必须明确写出数值和单位。 一．单项选择题.（共 16 分，每小題 2 分，每小题只有一个正确选项） 1．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最 大初动能取决于入射光的（ ）A， （A）频率 （B）强度 （C）照射时间 （D）光子数目 2．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（ ）B， （A）甲为紫光的干涉图样 （B）乙为紫光的干涉图样 （C）丙为红光的干涉图样 （D）丁为红光的干涉图样 3．与原子核内部变化有关的现象是（ ）C， （A）电离现象 （B）光电效应现象 （C）天然放射现象 （D） 粒子散射现象 4．根据爱因斯坦的“光子说”可知（ ）B， （A）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” （B）光的波长越大，光子的能量越小 （C）一束单色光的能量可以连续变化 （D）只有光子数很多时，光才具有粒子性 5．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装 置由放射源、探测器等构成，如图所示。该装置中探测器接 收到的是（ ）D， （A）X 射线 （B） 射线 （C） 射线 （D） 射线 6．已知两个共点力的合力为 50N，分力 F1 的方向与合力 F 的方向成 30 角，分力 F2 的大小为 30N。则（ ）C， （A）F1 的大小是唯一的 （B）F2 的方向是唯一的 （C）F2 有两个可能的方向 （D）F2 可取任意方向 （A） （B） （C） （D） U 蜂鸣器 甲 乙 FN FN FN FN B A Ff Ff Ff Ff G G G G （A） （B） （C） （D） A A A A O N O N O N O N （A） （B） （C） （D） 7．如图，低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电 压过低时蜂鸣器才会发出警报。其中（ ）B， （A）甲是“与”门，乙是“非”门 （B）甲是“或”门，乙是“非”门 （C）甲是“与”门，乙是“或”门 （D）甲是“或”门，乙是“与”门 8．如图，光滑斜面固定 于水平面，滑块 A、B 叠放后 一起冲上斜面，且始终保持相 对静止，A 上表面水平。则在 斜面上运动时，B 受力的示意 图为（ ）A， 二．单项选择题.（共 24 分，每小题 3 分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在 答题卡上。） 9．某种元素具有 多种同位素，反映这些 同位素的质量数 A 与中 子数 N 关系的是图（ ）B， 10．小球每隔 0.2s 从同一高度抛出，做初速为 6m/s 的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第一个小球在抛 出点以上能遇到的小球数为（取 g＝10m/s2）（ ）C， （A）三个 （B）四个 （C）五个 （D）六个 11．A、B、C 三点在同一直线上，AB:BC＝1:2，B 点位于 A、C 之间，在 B 处固定 一电荷量为 Q 的点电荷。当在 A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的电场力为 F； 移去 A 处电荷，在 C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受电场力为（ ）B， （A）－F/2 （B）F/2 （C）－F （D）F 12．如图，斜面上 a、b、c 三点等距，小球从 a 点正上方 O 点抛出， 做初速为 v0 的平抛运动，恰落在 b 点。若小球初速变为 v，其落点位于 c， 则（ ）A， （A）v0＜v＜2v0 （B）v＝2v0 （C）2v0＜v＜3v0 （D）v＞3v0 13．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为 0.3C，消耗的电能为 0.9J。为在相同时间内使 0.6C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分 别是（ ）D， （A）3V，1.8J （B）3V，3.6J （C）6V，1.8J （D）6V，3.6J 14．如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬棒 AB 中点连 接，棒长为线长的二倍。棒的 A 端用铰链墙上，棒处于水平状态。改变 悬线的长度，使线与棒的连接点逐渐右移，并保持棒仍处于水平状态。 则悬线拉力（ ）A， （A）逐渐减小 （B）逐渐增大 O v0 a b c A B （C）先减小后增大 （D）先增大后减小 15．质量相等的均质柔软细绳 A、B 平放于水平地面，绳 A 较长。分别捏住两绳中 点缓慢提起，直到全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为 hA、hB，上述过程中克服 重力做功分别为 WA、WB。若（ ）B， （A）hA＝hB，则一定有 WA＝WB （B）hA＞hB，则可能有 WA＜WB （C）hA＜hB，则可能有 WA＝WB （D）hA＞hB，则一定有 WA＞WB 16．如图，可视为质点的小球 A、B 用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上 半径为 R 有光滑圆柱，A 的质量为 B 的两倍。当 B 位于地面时，A 恰与圆 柱轴心等高。将 A 由静止释放，B 上升的最大高度是（ ）C， （A）2R （B）5R/3 （C）4R/3 （D）2R/3 三．多项选择题（共 16 分，每小题 4 分，每小题有二个或三个正确 选项，全选对的，得 4 分，选对但不全的，得 2 分，有选错或不答的，得 0 分，答案涂写 在答题卡上。） 17．直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片 P 向右移动时， 电源的（ ）A、B、C， （A）总功率一定减小 （B）效率一定增大 （C）内部损耗功率一定减小 （D）输出功率一定先增大后减小 18．位于水平面上的物体在水平恒力 F1 作用下，做速度为 v1 的匀速运动；若作用力变 为斜面上的恒力 F2，物体做速度为 v2 的匀速 运动，且 F1 与 F2 功率相同。则可能有（ ）B、D， （A）F2＝F1，v1＞v2 （B）F2＝F1，v1＜v2 （C）F2＞F1，v1＞v2 （D）F2＜F1，v1＜v2 19．图 a 为测量分子速率分布的装置示意图。圆筒绕 其中心匀速转动，侧面开有狭缝 N，内侧贴有记录薄膜，M 为正对狭缝的位置。从原子炉 R 中射出的银原子蒸汽穿过屏 上的 S 缝后进入狭缝 N，在圆筒转动半个周期的时间内相继 到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图 b 所示，NP，PQ 间 距相等。则（ ）A、C， （A）到达 M 附近的银原子速率较大 （B）到达 Q 附近的银原子速率较大 （C）位于 PQ 区间的分子百分率大于位于 NP 区间的分子百分率 （D）位于 PQ 区间的分子百分率小于位于 NP 区间的分子百分率 20．如图，质量分别为 mA 和 mB 的两小球带有同种电荷，电 荷量分别为 qA 和 qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小 球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为 1 与 2 （ 1＞ 2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速 度分别为 vA 和 vB，最大动能分别为 EkA 和 EkB。则（ ）A、C、D， （A）mA 一定小于 mB （B）qA 一定大于 qB A B F2 F1 1 2 A B  R S N M 图 a N P Q M 图 b V S P A （C）vA 一定大于 vB （D）EkA 一定大于 EkB 四．填空题.（共 20 分，每小题 4 分.答案写在题中横线上的空白处或指定位置. 本大题中第 22 题为分叉题，分 A、B 两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做， 一律按 A 类题计分。 21．60 27Co 发生一次衰变后变为 Ni，其衰变方程为___________在该衰变过程中还发 妯频率为 1、 2 的两个光子，其总能量为___________。60 27Co 60 28Ni＋ 0－1e，h（ 1＋ 2）， 22A．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。40，10， 22B．人造地球卫星做半径为 r，线速度大小为 v 的匀速圆周运动。当其角速度变为 原 来 的 2 4 倍 后 ， 运 动 半 径 为 _________ ， 线 速 度 大 小 为 _________。2r， 2 2 v， 23．质点做直线运动，其 s-t 关系如图所示，质点在 0-20s 内的平均速度大小为_________m/s 质点在_________时的瞬时 速度等于它在 6-20s 内的平均速度。0.8，10s 和 14s， 24．如图，简单谐横波在 t 时刻的波形如实线所示， 经过 t＝3s，其波形如虚线所示。已知图中 x1 与 x2 相距 1m，波的周期为 T，且 2T＜ t＜4T。则可能的最小波速 为__________m/s，最小周期为__________s。5，7/9， 25． 正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直 框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为 k。导体框质量为 m、 边长为 L，总电阻为 R，在恒定外力 F 作用下由静止开始运动。导体 框在磁场中的加速度大小为__________，导体框中感应电流做功的功 率为_______________。F/m，k2L4/R， 五．实验题.（共 24 分，答案写在题中横线上的空白处或括号内。） 26．（4 分）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计 G 与线圈 L 连接，如图所示。已知线 圈由 a 端开始绕至 b 端；当电流从电流计 G 左端流入时，指针向左偏转。 （1）将磁铁 N 极向下从线圈上方竖直插入 L 时，发现 指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_______________（填“顺 时针”或“逆时针”）。 （2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离 L 时，指针 向右偏转。俯视线圈，其绕向为_______________（填“顺时 针”或“逆时针”）。 （1）顺时针，（2）逆时针， 27．（6 分）在练习使用多用表的实验中 （1）某同学连接的电路如图所示 ①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流； ②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________ s/m 20 10 0 10 20 t/s S N a S G L b N y /cm O x1 x2 7 14 x/m     B F      的电阻； ③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键， 并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________ 两端的电压。 （2）（单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若 （ ） （A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 （B）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小 倍率，重新调零后再进行测量 （C）选择“ 10”倍率测量时发现指针位于 20 与 30 正中间，则测量值小于 25 （D）欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大 （1）①R1 ，②R1 和 R2 串联，③R2（或电源），（2）D， 28．（6 分）右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下， 体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃 管 A 臂插入烧瓶，B 臂与玻璃管 C 下部用橡胶管连接，C 管开口向上， 一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时，B、C 内的水银面等高。 （1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将 C 管 _______（填“向上”或“向下”）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 B 管 内水银面高度的改 变量。根据测量数据 作出的图线是（ ） （1）向下，B、 C 两管内水银面等高，（2）A， 29．（8 分）在“利用单摆测重力加速度：的实验中 （1）某同学尝试用 DIS 测量周期。如图，用一个磁性小球代替 原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬 挂点正下方。图中磁传感器的引出端 A 应接到__________。使单摆做 小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于__________。 若测得连续 N 个磁感应强度最大值之间的时间间隔为 t，则单摆周期 的测量值为__________（地磁场和磁传感器的影响可忽略）。 （2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动，测量摆长 L 及相应的 周期 T。虎后，分别取 L 和 T 的对数，所得到的 lgT-lgL 图线为______ （填“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”）；读得图线与纵轴交点的 纵坐标为 c，由此得到该地的重力加速度 g＝__________。 （1）数据采集器，最低点（或平衡位置）， 2t N－1 ，（2）直线，4 2/102c， 六．计算题（共 50 分） 30．（10 分）如图，将质量 m＝0.1kg 的圆环套在固定 A F  R1 S R2 A B C h h h h O t O t O t O t （A） （B） （C） （D） 的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数 ＝0.8。对环施加一 位于竖直平面内斜向上，与杆夹角 ＝53 的拉力 F，使圆环以 a＝4.4m/s2 的加速度沿杆 运动，求 F 的大小。（取 sin53 ＝0.8，cos53 ＝0.6，g＝10m/s2）。 令 Fsin53 ＝mg，F＝1.25N，当 F＜1.25N 时，杆对环的弹力向上，由牛顿定律 Fcos － FN＝ma，FN＋Fsin ＝mg，解得 F＝1N，当 F＞1.25N 时，杆对环的弹力向下，由 牛顿定律 Fcos － FN＝ma，Fsin ＝mg＋FN，解得 F＝9N， 31．（12 分）如图，长 L＝100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长 L0 ＝50cm 的空气柱被水银柱封住，水银柱长 h＝30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直 位置，然后竖直插入水银槽，插入后有 h＝15cm 的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温 度始终保持不变，大气压强 p0＝75cmHg。求： （1）插入水银槽后管内气体的压强 p； （2）管口距水银槽液面的距离 H。 （1）设当转到竖直位置时，水银恰好未流出，由玻意耳定律 p＝p0L/l＝53.6cmHg， 由于 p＋ gh＝83.6cmHg，大于 p0，水银必有流出，设管内此时水银柱长为 x，由玻意耳 定律 p0SL0＝（p0－ gh）S（L－x），解得 x＝25cm，设插入槽内后管内柱长为 L’，L’＝L －（x＋ h）＝60cm，插入后压强 p＝p0L0/L’＝62.5cmHg， （2）设管内外水银面高度差为 h’，h’＝75－62.5＝12.5cm，管口距槽内水银面距离 距离 H＝L－L’－h’＝27.5cm， 32．（13 分）载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小 为 B＝kI/r， 式中常量 k＞0，I 为电流强度，r 为距导线的距 离。在水平长直导线 MN 正下方，矩形线圈 abcd 通以逆时针 方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示。 开始时 MN 内不通电流，此时两细线内的张力均为 T0。当 MN 通以强度为 I1 的电流时，两细线内的张力均减小为 T1，当 MN 内电流强度变为 I2 时，两细 线内的张力均大于 T0。 （1）分别指出强度为 I1、I2 的电流的方向； （2）求 MN 分别通以强度为 I1、I2 的电流时，线框受到的安培力 F1 与 F2 大小之比； （3）当 MN 内的电流强度为 I3 时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为 a， 求 I3。 （1）I1 方向向左，I2 方向向右， （2）当 MN 中通以电流 I 时，线圈所受安培力大小为 F＝kIiL（1 r1 －1 r2 ），F1:F2＝I1:I2， （3）2T0＝G，2T1＋F1＝G，F3＋G＝G/ga，I1:I3＝F1:F3＝（T0－T1）g /（a－g）T0， I3＝（a－g）T0I1/（T0－T1）g， 33．（14 分）如图，质量为 M 的足够长金属导 轨 abcd 放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计，质量 为 m 的导体棒 PQ 放置在导轨上，始终与导轨接触良 好，PQbc 构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为 ，棒 左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨 bc 段长为 L， 开始时 PQ 左侧导轨的总电阻为 R，右侧导轨单位长度的电阻为 R0。以 ef 为界，其左侧匀 强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为 B。在 t＝0 时，一水 M N a b d c B b e Q a F B c f P d 平向左的拉力 F 垂直作用于导轨的 bc 边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度 为 a。 （1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式； （2）经过多少时间拉力 F 达到最大值，拉力 F 的最大值为多少？ （3）某一过程中回路产生的焦耳热为 Q，导轨克服摩擦力做功为 W，求导轨动能的 增加量。 （1）感应电动势为 E＝BLv，导轨做初速为零的匀加速运动，v＝at，E＝BLat，s＝ at2/2，感应电流的表达式为 I＝BLv/R 总＝BLat/（R＋2R0 at2/2）＝BLat/（R＋R0at2）， （2）导轨受安培力 FA＝BIL＝B2L2at/（R＋R0at2），摩擦力为 Ff＝ FN＝ （mg＋BIL） ＝ [mg＋B2L2at/（R＋R0at2）]，由牛顿定律 F－FA－Ff＝Ma，F＝Ma＋FA＋Ff＝Ma＋ mg＋（1＋ ）B2L2at/（R＋R0at2），上式中当 R/t＝R0at 即 t＝ a RR0 时外力 F 取最大值，F max＝Ma＋ mg＋1 2 （1＋ ）B2L2 a RR0 ， （3）设此过程中导轨运动距离为 s，由动能定理 W 合＝ Ek，摩擦力为 Ff＝ （mg ＋FA），摩擦力做功为 W＝ mgs＋ WA＝ mgs＋ Q，s＝W－ Q mg ， Ek＝Mas＝ Ma mg （W － Q），