2014上海市高考压轴卷 物理

（考试时间120分钟，满分150分） 2014．5

1、答卷前，务必用

2、第一、第二和第三大钢笔或圆珠笔在答题纸上清楚填写姓名、考号，并用2B铅笔在答题纸上正确涂写考号。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、3l、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。

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。）

1. 放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由弱到强的排列顺序是（ ）

（A）γ射线、β射线、α射线 （B）β射线、α射线、γ射线

（C）α射线、β射线、γ射线 （D）α射线、γ射线、β射线

关于光的本性，下列说法正确的是（ ）

（A）波长较长的光是波，波长较短的光是粒子

（B）光有的时候是波，有的时候是粒子

（C）光既具有波动性，同时又具有粒子性

（D）光的干涉现象说明光具有波粒二象性

下列关于热现象的描述正确的是（ ）

（A）气体从外界吸热，其内能一定增加

（B）做功和热传递都是通过能量转化的方式改变物体内能的

（C）气体温度升高，气体中每个分子的热运动速率都增大

（D）生活中常见的扩散现象说明分子在永不停息的做无规则运动

4．如图1所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。以向左为正，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，则由图可知

（A）t＝0.2s时，振子在O点右侧6cm处

（B）t＝1.4s时，振子的速度方向向右

（C）t＝0.4s和t＝1.2s时，振子的加速度相同

（D）t＝0.4s到t＝0.8s的时间内，振子的速度逐渐增大

5如图所示，用导线将验电器与洁净某种金属板连接，现用蓝光照射金属板，验电器指针发生明显偏转，针对这种现象，下列说法正确的是（）

（A）属板表面的电子转移到验电器指针处

（B）金属板表面一部分电子脱离原子核的束缚飞出金属板表面

（C）改用黄光照射，验电器指针一定会偏转

（D）改用紫外线照射，验电器指针一定不会偏转

6．竖直放置的铁丝框中的肥皂膜，在太阳光的照射下会形成（ ）

（A）黑白相间的水平干涉条纹 （B）黑白相间的竖直干涉条纹

（C）彩色的水平干涉条纹 （D）彩色的竖直干涉条纹

7.如图所示为用“与”门构成的简易报警器的示意电路。当报警器发出警报声时，电键S1、S2处于的状态为（）

（A）S1闭合，S2断开 （B）S1断开，S2闭合

（C）S1、S2都断开 （D）S1、S2都闭合

8如图所示，站在向右作匀加速直线运动的车厢内的人向前推车壁，关于该人对车做功，下列说法中正确的是（）

（A）做正功 （B）不做功

（C）做负功 （D）无法确定

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)

9．如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过最低点时，两球一定有相同的

（A）速度 （B）角速度 （C）加速度 （D）机械能

10．在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器持续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为

（A）2 （B）4 （C）6 （D）8

11．如图，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，构成连通器，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，此时两管水银面一样高，B管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢上移一小段距离H，A管内的水银面相应升高h，则h与H的关系有

（A）h＝H （B）h＜
（C）h＝
（D）
＜h＜H

12．模拟交通路口拍摄闯红灯的电路如图所示，当汽车通过路口时，S1闭合；当红灯亮起时，S2闭合。若要在汽车违章时进行拍摄，且摄像仪需要一定的工作电压，能实现此功能的逻辑门电路是

13．如图，通过细绳栓在一重物上的氢气球，在水平向右的恒定风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为θ。已知风力大小正比于风速，则当风速改变时，始终保持不变的是

（A）细绳与竖直方向的夹角 （B）细绳对重物的拉力

（C）地面对重物的支持力 （D）地面对重物的摩擦力

14．如图所示，质量分别为M、m物体A、B用细绳连接后跨过光滑的定滑轮，A静止在倾角为30
的斜面上，已知M＝2m，现将斜面倾角由30
增大到35
，系统仍保持静止。此过程中，下列说法正确的是

A．细绳对A的拉力将增大

B. 物体A受到的静摩擦力先减小后增大

C. 物体A对斜面的压力将减小

D. 滑轮受到的绳的作用力将增大

15．在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断

（A）x＝2m处电场强度可能为零

（B）x＝2m处电场方向一定沿x轴正方向

（C）沿x轴正方向，电场强度先增大后减小

（D）某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大

16．如图，水平放置的光滑金属导轨COD处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，电阻不计。一均匀金属棒M在外力F作用下，以恒定速率v由O点水平向右滑动，棒与导轨接触良好且始终与OD垂直。以O点为原点，则感应电动势E、流过金属棒的电流I、外力F、感应电流的热功率P随时间t变化的图像正确的是

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．下列叙述中符合物理学史实的是（ ）

（A）托马斯·杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性

（B）贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，提出了原子的核式结构模型

（C）卡文迪许通过扭秤实验装置测出了万有引力常量

（D）麦克斯韦依据电磁场理论预言了电磁波的存在，并通过实验给予了证实

18．质量分别为m1、m2的A、B两物体放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F的作用，各自由静止开始运动。经过时间t0，撤去A物体的外力F；经过4t0，撤去B物体的外力F。两物体运动的v-t关系如图所示，则A、B两物体

（A）与水平面的摩擦力大小之比为5∶12

（B）在匀加速运动阶段，合外力做功之比为4∶1

（C）在整个运动过程中，克服摩擦力做功之比为1∶2

（D）在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为5∶3

19．a、b、c是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴。一简谐横波正在沿x轴的正方向传播，振源的周期T=0.4s，t=0.2s时的波形如图所示，则

A．波速为

B．质点
开始振动时，速度方向沿正方向

C．
时，质点
处于波峰

D．0到0.5s内，质点通过的路程为

20．如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1＝B、B2＝2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列结论中正确的是（ ）

（A）此过程中通过线框截面的电量为 （B）此过程中回路产生的电能为mv2

（C）此时线框的加速度为 （D）此时线框中的电功率为

四．填空题(共20分，每小题4分)

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。

21．一个氮14原子核内的核子数有______个；氮14吸收一个α粒子后释放出一个质子，此核反应过程的方程是________。

22A、22B选做一题

22A．质量为4.0kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为_________kg·m/s，碰后物体A的速度大小为__________m/s。

22B．某近地卫星线速度大小为v1，某地球同步卫星线速度大小为v2，距地面高度约为地球半径的6倍。若近地卫星距地面高度不计，则v1∶v2＝________，该近地卫星的周期是地球自转周期的______倍。

23．一水泵的出水管口距离地面1.25m，且与地面平行，管口的横截面积大小为1×10-2m2。调节水泵使出水管喷水的流量达到4×10-2m3/s，忽略空气阻力，则水柱的水平射程为________m，空中水柱的总水量为________m3。（重力加速度g取10m/s2）

24．如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上。现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为 。若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F′，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F′ 所做的功为__________。

25.如图，已知R3＝4Ω，闭合电键后，安培表读数为0.75A，伏特表读数为2V，经过一段时间，一个电阻断路，安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2V，则 R1的阻值是_____Ω，电阻断路前、后电路消耗的总功率之比P1： P2＝______。

五．实验题（共24分）

26．（4分）在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，用滴管测得N滴这种油酸酒精的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中撒有痱子粉的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把每小格边长为a的透明方格纸放在玻璃板上，测得油膜占有的方格个数为x。用以上字母表示油酸分子直径的大小是：d= 。

27．（6分）某同学想了解自己乘坐热气球在不同时刻离地大致的高度，他查阅资料得知低空中某个位置的大气压p随高度H的近似关系是p＝p0（1－0.12H），其中p0为地面大气压，单位为cmHg，H的单位为km。他利用直尺、少许水银和一端开口的均匀玻璃管，设计了实验。

（1）请补全实验步骤：

①将水银注入玻璃管后，使玻璃管内形成封闭气柱。将玻璃管水平方向放置，待稳定后，在水银的初始位置做上标记，并测出：__________________；

②将整个装置移入热气球中，待热气球在空中某个位置稳定时，记下水银柱相对于初始位置移动的距离Δx；

③假设整个过程温度保持不变，；

④代入相应数字，即可得出气球离地的高度H。

（2）若Δx＝2cm时，对应的高度H＝0.758km，那么Δx＝1cm时，对应的高度H′______0.379km（填“＜”、“＞”或“＝”）

28．（7分）如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码，在A点释放小车，测出小车上挡光片通过光电门的时间为Δt。

（1）若挡光片的宽度为d，挡光片前端距光电门的距离为L，则小车的加速度a＝__________。

（2）（多选题）在该实验中，下列操作步骤中必须做到的是（ ）

（A）要用天平称量小车质量

（B）每次改变钩码，需要测量其质量（或重力）

（C）钩码的质量应该小些

（D）每次测量要保持小车从同一点静止出发

（E）不论轨道光滑与否，轨道一定要保持水平

（3）若实验中使用的挡光片宽度较宽，其他条件不变，则测出的小车加速度比真实值_________。

29.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的集成电池。为了测定集成电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：

A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻10Ω）；

B．电流表A2（0～0.6～3A，内阻未知）；

C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1.0A）；

D．定值电阻R（阻值990Ω）；

E．开关S与导线若干。

①该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，并且连接了实物图乙，请你从标有数字的三条连线中找出错误的一条，写出数字编号 ①②③，如何改正？

②该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图丙所示的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数， I2为电流表A2的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝ V，

内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字）

六．计算题（共50分）

30．（10分）如图，在柱形容器中密闭有一定质量气体，一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两部分，离气缸底部高为49cm处开有一小孔，与U形水银管相连，容器顶端有一阀门K。先将阀门打开与大气相通，外界大气压等于p0＝75cmHg，室温t0＝27°C，稳定后U形管两边水银面的高度差为Δh＝25cm，此时活塞离容器底部为L＝50cm。闭合阀门，使容器内温度降至－57°C，发现U形管左管水银面比右管水银面高25cm。求：

（1）此时活塞离容器底部高度L′；

（2）整个柱形容器的高度H。

31．如图所示，在距水平地面高h1＝1.2m的光滑水平台面上，一个质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v1向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2＝0.6m，圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平，并与水平地面上长为L＝2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g＝10m/s2，空气阻力忽略不计。试求：

（1）小物块由A到B的运动时间.

（2）压缩的弹簧在被锁扣K锁住时所储存的弹性势能Ep.

?32．（12分）如图，倾角为θ的斜面固定在水平地面上（斜面底端与水平地面平滑连接），A点位于斜面底端，AB段斜面光滑，长度为s，BC段足够长，物体与BC段斜面、地面间的动摩擦因数均为μ。质量为m的物体在水平外力F的作用下，从A点由静止开始沿斜面向上运动，当运动到B点时撤去力F。求：

（1）物体上滑到B点时的速度vB；

（2）物体最后停止时距离A点的距离。

33．（15分）如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝2m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻；质量为m＝0.4kg、阻值r＝0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s2）

（1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流大小和方向；

（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F，求2s时外力F的大小和方向；

（3）5s后撤去外力，金属棒由静止开始向下滑动，滑行1.1m恰好匀速运动，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。

【 答案】物理参考答案和评分标准

（一）单项选择题 每小题2分，共16分.

题号

1

2

3

4

5

6

7

8



答案

C

C

B

D

B

C

A

C



（二）单项选择题. 每小题3分，共24分.

题号

9

10

11

12

13

14

15

16



答案

C

B

B

C

C

CD

D

B



（三）多项选择题. 每小题4分，共16分.

题号

17

18

19

20



答案

AC

AC

ACD

BC





（四）填空题. 每小题4分，共20分.

21．14，
22A．10，3 22B．∶1，/49

23．2，2(10-2 24．mg，0.25πmgl 25．4，5：4

（五）实验题.共24分.

26．（4分）

27．（6分）（1）封闭气柱的的长度l0（2分），
（2分） （2）＞（2分）

28．（7分）（1）
（2分），（2）BCD（4分，部分答对得2分）

（3）偏大 （1分）

29．（7分）(A C 每空1分

(正极 1分

(1.5 0.4 每空2分

30．（10分）（1）U形管内两边水银面的高度差为Δh＝25cm

A中气体pA1＝p0＋pΔh＝75＋25＝100cmHg

B中为大气，所以活塞产生的压强p塞＝25cmHg（1分）

闭合阀门后，两部分气体温度降低，压强均减小且A处降低较多，活塞会下移（1分）

设此时U形管表示的是A中压强，pA2＝p0－pΔh＝75－25＝50cmHg（1分）

对A中气体
，解得LA2＝72cm＞49cm

假设不成立。说明此时U形管表示的应该是B中压强

pB2＝50cmHg（1分）

则A中气体压强 pA2＝pB2＋p塞＝50＋25＝75cmHg（1分）

对A中气体
（1分） 解得LA2＝48cm（1分）

活塞离容器底部高度L′＝LA2＝48cm

（判断、讨论共2分，得出48cm的解题过程共3分）

（2）对B中气体
（1分）

（1分），解得H＝75cm（2分）

31.(13分)

⑴小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，在竖直方向上根据自由落体运动规律可知，

小物块由A运动到B的时间为：t＝
＝s≈0.346s （2分）

⑵根据图中几何关系可知，h2＝h1（1－cos∠BOC），解得：∠BOC＝60° （1分）

根据平抛运动规律有：tan60°＝， 解得：v1＝2m/s （2分）

根据能的转化与守恒可知，原来压缩的弹簧储存的弹性势能为：Ep＝mv12＝2J （1分）

⑶依据题意知，①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，根据能量关系有：

mgh1＋Ep＞μmgL 代入数据解得：μ＜ （2分）

②对于μ的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离B点，设物块碰前在D处的速度为v2，由能量关系有：mgh1＋Ep＝μmgL＋mv22

第一次碰墙后返回至C处的动能为：EkC＝mv22－μmgL 可知即使μ＝0，有：

mv22＝14J mv22＝3.5J＜mgh2＝6J，小物块不可能返滑至B点 （4分）

故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处，又下滑经C恰好至D点停止，因此有：mv22≤2μmgL， 联立解得：μ≥ （1分）

综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值：≤μ＜ （1分）

32．（12分）（1）
（2分）

（2分）

（2）继续上滑的加速度a2＝gsinθ＋μgcosθ（1分）

若mgsinθ＜μmgcosθ，即μ＞tanθ，物体停在BC段，（1分）

（2分）

若μ＜tanθ，物体停在水平段（1分）

从A点至停下，
（1分）

（1分）

（1分）

33．（15分）（1）M杆在斜轨道滑行过程中开始做匀速运动

（1分），解得
（1分）

（1分） ，解得Q＝37.5J

M杆产生的焦耳热QM＝
＝18. 75J（1分）

（2）N杆下滑时做匀加速运动

（2分），解得
（1分）

（3）N杆在斜轨道滑行中，M杆在水平面上作减速运动

（1分）

代入得
（1分）

M杆作加速度逐渐增大的减速运动

作出M杆加速度与时间的图像，如图，可知图中围成的面积是M杆速度的变化量，当M杆停止时，速度的改变量大小为5m/s。

设M杆经过时间t恰好停止运动，则
，解得t=1s（1分）

N杆在这一秒内运动
（1分）

（4）对于M杆克服摩擦力所做的功
，解得
J（1分）

即M杆和水平轨道由于摩擦产生的热量

对于N杆：
（1分）

（1分），即为两金属棒共同产生的焦耳热

（1分）

【 解析】物理参考答案和评分标准

（一）单项选择题 每小题2分，共16分.

1.α射线、β射线、γ射线穿透能力由弱到强所以C对

2. 波长较长的光波动性明显，波长较短的光粒子性明显，所以A错。光具有波粒二象性，所以B错C对，光的干涉现象说明光具有波动性所以B错。

3.做功通过能量转化的方式改变物体内能的，热传递通过能量转移方式改变物体内能,B错

4. t＝1.4s时，振子的速度方向 向左所以B错，t＝0.4s和t＝1.2s时，振子的加速度大小相同，方向相反，所以C错。X-t图像的斜率代表速度大小t＝0.4s到t＝0.8s的时间内，振子的速度逐渐增大，D对

5.光电效应特点有光电子从金属表面逸出，金属板带正电所以A错B对，黄光照射，验电器指针不一定会偏转，C错。改用紫外线照射，验电器指针一定会偏转，D对

6.C

7.A

8. C人和车厢一起做匀加速运动，所以人收到车厢的向前的作用力，由牛顿第三定律可知，人给车厢一个向后的作用力，所以，人对车厢做负功。

（二）单项选择题. 每小题3分，共24分.

9. D对，绳长不同，B、C、D错误

10. B对

11.B对

12 C对

13.C对，利用整体法分析C对

14. 系统仍保持静止，对B受力分析绳的拉力等于B的重力，细绳对A的拉力将不变，所以A错。对Ａ受力分析A受到的静摩擦力从零开始增大，所以Ｂ错，物体A对斜面的压力将减小，Ｃ错。对滑轮受力分析得滑轮受到的绳的作用力将增大，D对

15. φ-x图像的斜率代表场强，所以x＝2m处电场强度不为零，A错 、B错。沿x轴正方向，电场强度一直减小，利用W=Uq某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大

16.利用E=BLv因为L是变化的所以Ａ错Ｃ错，利用I=ＥS/ρＬ＝ＢVＳ/ρ与L无关，所以Ｂ对。利用Ｐ＝Ｉ２Ｒ，因为R与Ｌ有关所以B错。

（三）多项选择题. 每小题4分，共16分.

17. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，提出了原子核可分，B错。麦克斯韦依据电磁场理论预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在

18.利用f=ma2与水平面的摩擦力大小之比为1∶1,A错。利用动能定理W