上海市学年下学期高三物理二模含答案.docx
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上海市学年下学期高三物理二模含答案
上海市高考二模物理试卷
本试卷共11页,满分150分,考试时间120分钟。
本卷g均取10m/s2。
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.关于科学家的贡献,下列叙述中正确的是()
(A)牛顿创立了微积分
(B)法拉第最早发现了电流的磁效应
(C)库仑最先准确测出了电子的电量
(D)亚里士多德首先提出了惯性的概念
2.关于原子核的变化,下列说法中正确的是()
(A)温度越高,放射性元素的半衰期越长
(B)天然放射现象说明原子是可以再分的
(C)重核在裂变过程中向外界放出巨大的核能
(D)α粒子散射实验说明了原子核是可以再分的
3.有关宇宙的理解,下列说法中正确的是()
(A)质量越大的恒星寿命越长
(B)太阳发出的光和热来自于碳、氧等物质的燃烧
(C)在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高
(D)由于光速有限,因此观察遥远的天体就相当于观察宇宙的过去
4.用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出。
如果换一种频率更大、强度较弱的光照
射该金属,则()
(A)单位时间内逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能减小
(B)单位时间内逸出的光电子数增大,光电子的最大初动能减小
(C)单位时间内逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能增大
(D)单位时间内逸出的光电子数增大,光电子的最大初动能增大
5.下列说法中,正确的是()
(A)只有热传递才可以改变物体的内能
(B)气体温度越高,每个分子运动的速率一定越大
(C)布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动
(D)热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化
6.伽利略研究变速运动规律时做了著名的“斜面实验”:
他测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间,发现位移与时间的平方成正比,增大斜面倾角,该规律仍然成立。
于是,他外推到倾角为90°的情况,得出结论()
(A)自由落体运动是一种匀变速直线运动(B)力是使物体产生加速度的原因
(C)力不是维持物体运动的原因(D)物体具有保持原来运动状态的惯性
Z
7.科学家在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时,发现生成超重元素的原子核AX经过6次α衰变后的产物是253Fm。
则元素AX的原子序数和质量数分别为()
100Z
(A)112、265(B)112、277(C)124、259(D)124、265
8.一物体在四个共点力作用下做匀速直线运动。
若突然撤去一个沿运动方向的力,其余三个力保持不变,则物体做()
(A)匀速圆周运动(B)匀加速直线运动
(C)类平抛运动(D)匀减速直线运动
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.该棋盘具有磁性,每个棋子都可视为能被棋盘吸引的小磁体。
对于静止在棋盘上的棋子,下列说法中正确的是
()
(A)棋盘对棋子施加三个力的作用
(B)磁力越大,棋子所受的摩擦力也越大
(C)棋盘对棋子总的作用力比棋子的重力大
(D)只要磁力足够大,即使棋盘光滑,棋子也能静止在棋盘上
10.将一只苹果水平抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹,不计空气阻力。
下列说法中正确的是
()
(A)苹果通过第1个窗户所用的时间最短
(B)苹果通过第1个窗户的过程中,重力做功最多
(C)苹果通过第3个窗户的过程中,重力的平均功率最大
(D)苹果通过第3个窗户的过程中,竖直方向的平均速度最小
11.用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示。
在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ,a、b两端接电
源,Ⅳ是一小块放射性同位素镅241,它能放射出一种很容易使空气电离的粒子。
正常情况下镅241放射出的粒子使两个极板间的空气电离,在a、b间形成较强的电流;发生火灾时,大量烟雾进入网罩Ⅰ内,烟尘颗粒吸收其中的带电粒子,导致电流发生变化,从而报警。
下列说法中正确的是()
(A)镅241射出的是α粒子,有烟雾时电流增强
(B)镅241射出的是α粒子,有烟雾时电流减弱
(C)镅241射出的是β粒子,有烟雾时电流增强
(D)镅241射出的是β粒子,有烟雾时电流减弱
12.如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上。
下列说法中正确的是()
(A)O点的电场强度为零
(B)A、B两点的电场强度相同
(C)C点的电势高于D点的电势
(D)将电荷+q沿C、D连线从C移到D的过程中,电势能先减少后增加
3.一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(甲)是t=3s时的波形图,图(乙)是波中某质
点P的振动图象,下列判断中正确的是()
(A)质点P在t=3s时沿y轴负方向振动(B)质点P在t=3s时的速度为零
(C)质点P的平衡位置坐标可能是x=4cm(D)该简谐波的波速为1m/s
14.如图所示,一圆形闭合小铜环从高处由静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的、质量为m
的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中心轴线始终保持重合。
则细绳中弹力F随时间
t的变化关系图像可能是
()
15.如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线,将L1与该电源组成闭合电路时,L1恰好能正常发光。
若将相同材料制成的标有“3V,20W”的灯泡L2与该电源组成闭合电路,下列说法中正确的是()
(A)电源的内阻为2Ω
3
(B)把灯泡L1换成L2,L2可能正常发光
(C)把灯泡L1换成L2,电源的输出功率可能相等
(D)把灯泡L1换成L2,电源的输出功率一定变小
16.将一小球以20m/s的初速度竖直上抛,经3.5s落回原处。
已知空气阻力的大小与速率成正比,则小球落回原处的速度大小为
()
(A)5m/s(B)10m/s(C)12.5m/s(D)15m/s
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.英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象。
右图为实验装置简图,M为竖直线状光源,N和O均为有狭缝的遮光屏,P为像屏。
现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是()
(A)N应选用遮光屏1(B)N应选用遮光屏3
(C)O应选用遮光屏2(D)O应选用遮光屏4
18.将横截面积为S的圆柱形气缸固定在铁架台上,内有可自由移动的轻质活塞,活塞通过轻杆与重物m相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球经阀门K放置于活塞上,棉球熄灭时立即关闭阀门K,此时活塞距离气缸底部为L。
之后,缸内气体冷却至环境温度时,重物上升高度为L/4。
已知环境温度恒为27℃,外界大气压为p0,缸内气体可以看作是理想气体,则()
(A)重物离开地面稳定后,气体压强可能大于p0
(B)重物离开地面稳定后,气体压强一定小于p0
(C)酒精棉球熄灭的瞬间,缸内气体的温度t可能等于120℃
(D)酒精棉球熄灭的瞬间,缸内气体的温度t可能等于140℃
19.如图所示,一位同学玩飞镖游戏。
圆盘最上端有一P点,飞镖抛出时与P等高,且距
离P点为L。
当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。
忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则
()
L
(A)飞镖击中P点所需的时间为
v0
(B)圆盘的半径可能为
gL2
0
2v2
2πv
(C)圆盘转动角速度的最小值为0
L
(D)P点随圆盘转动的线速度可能为
5πgL
4v0
20.如图(甲)所示,相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,右侧接有定值电阻R,导
轨电阻忽略不计,OO′的左侧存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场。
在OO′左侧L处垂直导轨放置一质量为m、电阻为0.5R的金属杆ab,ab在恒力F的作用下由静止开始向右运动3L的距离,其速度与位移的变化关系如图(乙)所示。
下列判断中正确的是
()
2B2L2v
(A)ab即将离开磁场时,安培力的大小为1
3R
(B)整个运动的过程中,通过电阻R上的电量为
4BL2
3R
2222
(C)ab即将离开磁场时,加速度的大小为v2-v1
4L
-8BLv1
3mR
(D)整个过程中,电阻R上产生的焦耳热为1m(v2-3v2)
621
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。
92
86
21.如图所示,R为一含有238U的放射源,它能放出α、βγ三种射线,变为222Rn。
LL′为一张厚纸板,MN为涂有荧
光物质的光屏,虚线框内存在平行于边界ab的匀强电场
若射线正对光屏的中心O点射出,在光屏上只观察到O、
P两个亮点,则打在O点的是射线,虚线框内匀强电场的方向
(选填“由a指向b”或“由b指向a”)。
22A、22B选做一题
22(A).如图所示,气球吊着A、B两个重物以速度v匀速上升,已知A与气球的总质量为m1,B的质量为m2,且m1>m2。
某时刻A、B间细线断裂,当气球的速度增大为2v时,B的速度大小为,方向。
(不计空气阻力)
22(B).北斗一号卫星系统的三颗卫星均定位在距离地面36000km的地球同步轨道上,而GPS系统中的24颗卫星距离地面的高度均为20000km,已知地球半径为6400km。
则北斗一号卫星线速度的大小GPS卫星线速度的大小(选填“大于”、“小于”或“等于”);GPS卫星加速度的大小约为北斗一号卫星的倍(取2位有效数字)。
23.图示为一列沿x轴负方向传播的机械波,实线和虚线分别为t时刻和t+Δt时刻的波形,
B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点。
则t时刻质点B的振动方向为,该波的波速为。
24.如图所示,在竖直平面内有两根质量相等的均匀细杆A和C,
长度分别为60cm和40cm,它们的底端相抵于地面上的B点,另一端分别搁置于竖直墙面上,墙面间距为80cm,不计一切摩擦。
系统平衡时两杆与地面的夹角分别为α和β,两侧墙面所受压力的大小分别为FA和FC,则FAFC(选填“大于”“小于”或“等于”),夹角β=。
25.一质量为2kg的质点在0~15s内由静止开始从地面竖直向上运动,取竖直向上为正方向,得到如图所示的加速度和时间的变化关系图象。
当t3=15s
时,质点的速度大小为m/s;若以地面为零势能面,则t1=5s与t3=15s两个时刻质点的机械能之比为
。
五.实验题(共24分)
26.(4分)图(甲)为《用DIS研究机械能守恒定律》的实验。
(1)(多选题)下列说法中正确的是:
()
(A)必须测定摆锤的直径
(B)定位挡片的作用是改变摆锤的机械能
(C)摆锤下落的高度可由标尺盘直接测定
(D)摆锤每次都必须从摆锤释放器的位置以不同的速度向下运动
(2)某同学实验得到的数据界面如图(乙)所示,则摆锤经过C点的机械能约为
,根据各点的数据分析,可以得出结论:
。
27.(6分)某实验小组利用如图所示的装置测量温度:
A是容积较大的玻璃泡,A中封有一定质量的空气,B是一根与A连接的均匀细玻璃管(玻璃管的容积远小于A的容积),管的下端插入水银槽。
当外界大气压p0=76cmHg,环境温度t0=27℃时,管内水银柱的高度h=46cm,在管壁外侧与水银面等高的位置标出对应的温度,然后依次标出其它温度刻线。
(1)此测温装置中,h越大,相应的温度读数越(选填“高或“低”);温度刻线是分布的(选填“均匀”或“不均匀”)。
(2)水银柱高度h′=36cm处的温度刻度值应为℃。
(3)若外界大气压强变为p0′=77cmHg,读出温度为t℃,则实际温度应修正为℃。
28.(7分)某兴趣小组查阅资料获知,弹簧振子做简谐运动的周期T=
(其中m是振子的质量,k是弹簧的劲度系数,弹簧质量忽略不计),利用该
规律可以测定物体的质量。
现有如下器材可供选择:
一个带有夹子的金属块A(总质量m0为已知量);待测质量的物体B;一根劲度系数未知的弹簧C;光电门传感器和挡光片D;位移传感器E;力传感器F;数据采集器G;电脑H。
(1)本实验选用的器材:
,(填写器材后面的字母)。
根据选用的
器材,简述测定系统振动周期的方法:
。
(2)简述测量物体B的质量的主要步骤(直接测量的物理量请用字母表示):
①
;
②。
(3)根据直接测量的物理量,B的质量mB=。
29.(7分)如图(甲)所示为使用DIS系统研究单摆的装置。
液体槽的A、B两个侧面为铜板,其余部分为绝缘材料,槽中盛满导电液体。
质量不计的细铜丝的上端固定在液体槽正上方的O点,下端连接一个小铜球,铜丝的下端稍穿出铜球一点长度,当铜球在液体上方摆动时,细铜丝始终与导电液体接触(铜丝与液体间的阻力忽略不计),将此系统接入电路。
已知定值电阻R1=3Ω,滑动变阻器的总电阻R2=20Ω,变阻器两个端点a、b之间的长度为30cm,槽中导电液体接入电路的电阻R3=10Ω且恒定不变,铜丝的电阻不计。
(1)将电键S2与c点连接,闭合S1,移动变阻器的滑动片,采集数据得到图(乙)所示的
U-I图像,则该电源的电动势E=V,内阻r=Ω。
(2)将摆球拉离平衡位置,使其在垂直于A、B的竖直面内做简谐运动,变阻器的滑动片P
移到距离a端为x的位置,并保持不变,电键S2与d点连接,闭合S1,在电脑屏幕上得到如图(丙)所示的电压与时间的变化关系图像。
则单摆的振动周期T=s,摆长L=m(取π2约等于10),滑动片离a端的距离x=cm。
六.计算题(共50分)
30.(10分)如图所示,用细管连接A、B两个绝热的气缸,细管中有一可以自由移动的绝热活塞M,细管容积不计。
A、B中分别装有完全相同的理想气体,初态的体积均为V1=1.0×10-2m3,压强均为p1=1.0×105Pa,温度和环境温度相同且均为t1=27℃,A中导热活塞N的横截面积SA=500cm2。
现缓缓加热B中气体,保持A气体的温度不变,同时给N施加水
平向右的推力,使活塞M的位置始终保持不变。
稳定时,推力F=
⨯103N,外界大气压
p0=1.0×105Pa,不计活塞与缸壁间的摩擦。
求:
(1)A中气体的压强;
(2)活塞N向右移动的距离;
(3)B中气体的温度。
31.(12分)如图所示,甲和乙是放在水平地面上的两个小物块(可视为质点),质量分别为m1=2kg、m2=3kg,与地面间的动摩擦因数相同,初
始距离L=170m。
两者分别以v1=10m/s和v2=2m/s的初速度同时相向运动,经过t=20s的时间两者发生碰撞,求物块与地面间的动摩擦因数μ。
某同学解法如下:
因动摩擦因数相同,故它们在摩擦力作用下加速度的大小是相同的,由牛顿第二定律得
到加速度的大小:
a=μg,
设两物体在t=20s的时间内运动路程分别为s1和s2,则有:
S1=v1t-
at2,s2=v2t-
at2考虑到s1+s2=L即可联立解出μ。
你认为该同学的解答是否合理?
若合理,请解出最后结果;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。
32.(14分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的绝缘轨道,AB段水平且光滑,BC段为圆心角θ=37°的光滑圆弧,圆弧半径r=2.0m,CD段为足够长的粗糙倾斜直轨,各段轨道均平滑连接。
质量m=2.0×l0-2kg、可视为质点的小球被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行。
(1)若小球向左运动到B点的速度vB=0.2m/s,则经过多少时间小球第二次达到B点?
(2)若B点左侧区域存在竖直向下的匀强电场,使小球带q=+1.0×10-6C的电量,弹簧枪对小球做功W=0.36J,到达C点的速度vC=2
m/s,则匀强电场的大小为多少?
(3)上问中,若小球与CD间的动摩擦因数μ=0.5,运动到CD段的最高点时,电场突然改为竖直向上但大小不变,小球第一次返回到C点的速度大小为多少?
(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
33.(14分)如图(甲)所示,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面,在纸面内固定一条
以O点为圆心、半径为L的圆弧形金属导轨,长也为L的导体棒OA绕O点以角速度ω匀速转动,棒的A端与导轨接触良好,OA、导轨、电阻R构成闭合电路。
(1)试根据法拉第电磁感应定律E=n
,证明导体棒产生的感应电动势E=
BωL2。
(2)某同学设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮,如图(乙)所示。
车轮与轮轴之间均匀地连接4根金属条,每根金属条中间都串接一个小灯,阻值为R=0.3Ω并保持不变,车轮半径r1=0.4m,轮轴半径可以忽略。
车架上固定一个强磁铁,可形成圆心角为θ=60°的扇形匀强磁场区域,磁感应强度B=2.0T,方向如图(乙)所示。
若自行车前进时,后轮顺时针转动的角速度恒为ω=10rad/s,不计其它电阻和车轮厚度。
求金属条ab进入磁场时,ab中感应电流的大小和方向。
(3)上问中,已知自行车牙盘半径r2=12cm,飞轮半径r3=6cm,如图(丙)所示。
若该同学骑车时每分钟踩踏脚板60圈,车辆和人受到外界阻力的大小恒为10N,他骑车10分钟的时间内一共需要对自行车做多少功?
参考答案与评分标准
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
A
C
D
C
D
A
B
D
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
A
C
B
B
C
B
C
D
三.多项选择题(每小题4分,共16分。
错选不得分,漏选得2分)
题号
17
18
19
20
答案
AC
BD
AD
BCD
四.填空题(每小题4分,共20分)
21.答案:
γ;由b指向a(每空格2分)
22(A).答案:
(m1-m2)v;竖直向下(每空格2分)
m2
22(B).答案:
小于;2.6(每空格2分)
23.答案:
y正方向,(6k+5)d(其中k=1,2,3…)(每空格2分)
2∆t
24.答案:
等于;37°(每空格2分)
25.答案:
40;25:
28(每空格2分)
五.实验题(共24分)
26.答案:
(1)AC(2分);
(2)0.03J(1分),在只有重力做功的情况下,物体的动能和势能相互转化,但机械能的总量保持不变(1分)
27.答案:
(1)低(1分);均匀(1分)。
(2)127℃(2分)。
(3)t+10(2分)
28.答案:
(1)ABCE(或D、或F)GH(1分),测量周期方法2分。
(2)①不放B时使用DIS系统测出振动周期T1;②将B固定在A上,使用DIS系统测出振
T2-T2
动周期T2。
(每个步骤各1分)(3)mB=
21(2分)
1
29.答案:
(1)24(1分),2(2分)。
(2)2(1分),1(1分),15(2分)
六.计算题(共50分。
)
30.(10分)解答与评分标准:
(1)A中气体的压强
p=p
+F=(1.0⨯10+
5⨯103
3
)Pa=1.33⨯10Pa
(2分)
20S
55
500⨯10-4
(2)对A气体由玻意耳定律得:
p1V1=p2V2,
5-2
解出V
=p1V1=(1.0⨯10)⨯(1.0⨯10)m3=7.5⨯10-3m3
(2分)
p1.33⨯105
活塞N向右移动的距离
V-V(10-7.5)⨯10-3
∆L=12=m=5⨯10-2m=5cm
(2分)
A
S500⨯10-4
(3)B气体温度T1=273+t1=273+27K=300K,T2=273+t2(1分)
p
由查理定律:
1=
p2,得:
p
1.33⨯105
T=2T
=⨯300K=400K
(2分)
215
T1T2
p110
所以:
t2=T2-273=127℃(1分)
31.(12分)解答与评分标准:
该同学的解答不合理(2分)
因为四式联立,代入数据后解得a=0.175m/s2
(1分)
经过时间t=20s,两物块的速度分别为
v1'=v1-at,v2'=v2-at
(1分)
代入数据得
v1'=6.5m/s,v'2=-1.5m/s
(1分)
v'2<0,表明物块乙在20s之前就已经停止运动,故该同学解答不合理。
(1分)
正确解答:
物块2停止运动前滑行的距离s
=v2
2
22a
2
(1分)
将相碰之前的位移关系