2011年高考上海物理试题(含答案)

(A)， (B)，

(C)， (D)，

【解析】根据电场线疏密表示电场强度大小，；根据沿电场线电势降低，

>，所以本题选C。

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

【解析】实验结果是：离金原子核远的粒子偏转角度小，离金原子核近的粒子偏转角度大，正对金原子核的粒子被返回，所以选D。

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

【解析】因为要产生光电效应，必须用能量更大，即频率更高的粒子，所以本题选B。

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

PV ，因为沿直线从a到b，V逐渐变小，T逐渐变大，所【解析】根据气体状态方程C

以P逐渐变大，本题选A。

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、()在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为和，则

（A），（B），

(C)，(D)，

【解析】根据单摆周期公式g L T /2π=，相同的单摆，周期相同，频率T

f 1

=，所以频率相同。根据摆动过程能量守恒，

kA mv =22

1

，所以A 1>A 2。本题选C 。 6．右表是某逻辑电路的真值表，该电路是

【解析】根据“与”门的真值表，再加上非门，就是题目的真值表，所以题目为“与非”门电路，其符号是D ：与门符号和非门符号的组合。所以本题选D 。

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 【解析】放射性元素的半衰期不随外界条件改变，所以选D 。 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，图中表示处单位速率

区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为，则

(A ) (B )

(C )

(D )

【解析】因为温度是分子平均动能的标志，而分子平均动能取决于分子平均速率，根据图象可以得出T III > T II > T I 。所以本题选B 。

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 【解析】根据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判断，应该①是射线，②是

射线，

③是

射线，

射线的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子。所以本题选D 。 10.两波源

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)点的振动始终加强

(D)点的振动始终减弱

【解析】从图中看出，两列波的波长不同，中同一介质中波速相等，根据，所以频率不同，所以在两波相遇的区域中不会产生干涉，B

正确；因为不能干涉，所以虽然此时刻点的振动加强，但不能始终加强，当然也不能始终减弱。所以本题选B。

11．如图，人沿平直的河岸以速度行走，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) (B)

(C) (D)

【解析】速度分解图：根据此图得。所以本题选C。

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

【答案】A

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

【解析】本题用逆向解题法。设A选项，当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，所以A错误；同样的方法可判断B 选项正确，而C选项，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；而D选项，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，所以C、D都不选。所以本题选B。

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变

化规律的是图

【答案】A

15．如图，一长为的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为的小球。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) (B)

(C) (D)

【解析】先求拉力F的大小。根据力矩平衡，得；

再求速度；再求力与速度的夹角，所以功率。

所以本题选C。

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，球b所受细线的拉力为。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 (B)等于

(C)等于 (D)大于

【解析】以箱子和a合在一起为研究对象，设其质量为M，剪断

连接球b的细线前，则，其中表示b对a的库仑力；剪断连接球b的

细线前,则，因为在球b上升过程中库仑力变大（距离变近），所以

，所以所以本题选D。

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

【解析】(A)图像(a)表明光是一粒一粒传播的，即光具有粒子性；(B)图像(c)有明显的干涉条纹，表明光具有波动性；(C)用紫外光是不可见光，所以观察不到类似的图像；(D)此实验表明了光是一种概率波。所以本题选ABD 。

18．如图，质量为

、长为

的直导线用两绝缘细线悬挂于

，并处于匀强磁场中。

当导线中通以沿正方向的电流，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 ) 正向， (B )正向，

(C ) 负向， (D )沿悬线向上，

【解析】逆向解题法。若(A), 磁感应强度方向为正向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y 负方向，直导线不能平衡，A 错误；若(B), 磁感应强度方向为正向，根据左

手定则，直导线所受安培力方向沿z 正方向，根据平衡条件

，所以B=IL mg /，

B 正确；若(C), 磁感应强度方向为z 负方向，根据左手定则，直导线所受

安培力方向沿y 正方向，根据平衡条件

，所以

B=IL mg /tan ，C 正确；若(D), 磁感应强度方向沿悬线向上，根据左手定则，直导线所受安培力方向如下图(侧视图)，直导线不能平衡，所以D 错误。所以本题选BC 。

19．受水平外力F 作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其图线如图所示，则

(A )在

1~0t 秒内，外力大小不断增大

(B )在1t 时刻，外力

为零

(C )在21~t t 秒内，外力大小可能不断减小 (D )在21~t t 秒内，外力大小可能先减小后增大

【解析】根据加速度可以用

图线的斜率表示，所以在

秒内，加速度为正并不断减

小，根据加速度，所以外力大小不断减小，A 错误；在时刻，加速度为

零，所以外力

等于摩擦力，不为零，B 错误；在

秒内，加速度为负并且不断变大，

根据加速度的大小，外力大小可能不断减小，C 正确。但如果在F 先减小

一段后的某时刻，F 的方向突然变为向后，根据加速度的大小，F 后增大，

因为

图线后一段的斜率比前一段大，所以外力

大小先减小后增大是可能的，D 也正

确。所以本题选CD 。

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

点，将圆环拉至位置后无初速释放，在圆环从摆向的过程中

(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

【解析】分两组研究，先看感应电流方向，根据法拉第电磁感应定律，铜制圆环内磁通量先向里并增大，铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针；铜制圆环越过最低点过程中，铜制圆环内

磁通量向里的减小，向外的增大，所以铜制圆环感应电流的磁场向里，感应电流为顺时针；越过最低点以后，铜制圆环内磁通量向外并减小，所以铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针，所以A 、B 二者选A 。再看安培力方向，根据左手定则，铜制圆环所受安培力因为左右不等，合力方向始终沿水平方向，所以，C 、D 二者选D 。所以本题选BD 。

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”)。

【答案】衍射，波动说

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”)。

【答案】守恒，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”)。

【答案】增大，增大

23．如图，在竖直向下，场强为的匀强电场中，长为的绝缘轻杆可绕固定轴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的质量分别为和 ()，

A带负电，电量为，B带正电，电量为。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，在竖直位置

处两球的总动能。

【答案】，

24．两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为，两波源分别位于A、B处，

时的波形如图所示。当时，M点的位移为cm，N点的位移为 cm。

【答案】2，0

25．以初速为，射程为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。

【答案】，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和

，则小车加速度。

(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)减小两挡光片宽度

(C)增大两挡光片间距 (D)减小两挡光片间距

【答案】（1）（2）BC

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，一滴溶液的体积为，其形成的油膜面积为，则估测出油酸分子的直径为 m。

【答案】(1)②在量筒中滴入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉 (2)

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。

【答案】(1) A，D

(2)见图

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。测量实际电流表内阻的电路如图所示。供选择的仪器如下：

①待测电流表(，内阻约300Ω)，②电流表

(，内阻约100Ω)，③定值电阻(300Ω)，④定值电阻

(10Ω)，⑤滑动变阻器 (Ω)，⑥滑动变阻器

(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，的读数，；

③；

④以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图所示。

(4)根据图线的斜率及定值电阻，写出待测电流表内阻

的表达式。

【答案】(1)③，⑥ (2)见图

(3)①将滑动触头移至最左端(写最小给分，最大不给

分) ③多次移动滑动触头，记录相应的，读数

(4)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、温度均为。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中气体的体积和温度。

【答案】设初态压强为，膨胀后A，B压强相等，；B中气体始末状态温度相等∴；A部分气体满足

∴

31．(12 分)如图，质量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，经拉至B处。(已知，

。取)

(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。

【答案】【解法1】用牛顿定律和运动学公式

(1)物体做匀加速运动：，∴，由牛顿第二定律

，；∴。

(2)设作用的最短时间为，小车先以大小为的加速度匀加速秒，撤去外力后，以大小为的加速度匀减速秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律

∴

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

∴；

∴

（2）【解法2】用动能定理和牛顿定律

设力作用的最短时间为t，相应的位移为s，物体到达B处速度恰为0，对全过程，由动能定理

∴

对F作用时间，由牛顿定律:

∴

∵，

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。(取

)

求：(1)金属棒在此过程中克服安培力的功；

(2)金属棒下滑速度

时的加速度．

(3)为求金属棒下滑的最大速度

，有同学解答如下：由动能定理

2

2

1m G mv W W =

-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。

【答案】（1）下滑过程中安培力的功即为在金属棒和电阻上产

生的焦耳热，由于

，因此

∴

（2）金属棒下滑时受重力和安培力

由牛顿第二定律

∴

(3)此解法正确。

金属棒下滑时重力和安培力作用，其运动满足

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。

∴

【解析】进一步研究，当棒到达斜面底端时，最终是否达到匀速？假设轨道足够长（即能够达到匀速），求此匀速的速度v m’.

根据力的平衡，解得=，代入数据得=。因为，所以金属棒下滑到最低点时还没有达到匀速运动。

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在处由静止释放，求：(解答时必须写出必要

的推断说明。取)

(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。

【答案】（1）势能最小处动能最大，由图线II得

（在5.9 ~ 6.3cm间均视为正确）

（2）由图读得释放处（处）势能，

此即B的总能量。由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（在0.42 ~ 0.44J间均视为正确）

最大速度为（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（左侧）交点位置为x=2.0cm，因此，最大位移

(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:∴.由图读出直线斜率

（在间均视为正确）（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。

【解析】为什么渐近线III表示B的重力势

能随位置变化关系？所谓渐近线，就是曲线II

的趋势线，即当时曲线II趋向于渐近线

III，所谓物理意义是磁场很小到可以忽

略不计的位置，此时总势能可以认为只有重力势

能而没有磁场能。所以渐近线III表示B的重力

势能随位置变化关系。

为什么若异名磁极相对放置，A，B间相互作用

势能为负值？因为异名磁极相互吸引，所以释放B后，B向A运动，引力做正功，势能减小，无穷远处势能为0，减小后自然为负，所以，其图象是关于图线III与图线II对称的曲线，因为图线III表示重力势能，图线II表示重力势能与磁极相互作用势能（本文简称磁场能）的和，那么，表示重力势能与磁极相互作用势

能的差的图线就是这条红线了，例如在x=20cm处，重力势能=0.8J，重力势能与磁场能的和，所以重力势能与磁场能的差；再如，在x=6cm 处，重力势能=0.25J，重力势能与磁场能的和，所以重力势能与磁场能的差。所以总势能如图中红线所示。