上海浦东区高三上年末考试一模物理.docx
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上海浦东区高三上年末考试一模物理
上海浦东区2019高三上年末考试(一模)-物理
高三物理试卷
说明:
1、本试卷考试时间120分钟,总分值150分,共33题。
第30、31、32、33题要求写出解答过程,只有答案不得分。
2、选择题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。
注意试题题号与答题卡上的编号一一对应,不能错位。
答案需更改时,必须将原选项用橡皮擦去,重新选择。
写在试卷上的答案一律不给分。
【一】单项选择题.〔共16分,每小題2分,每题只有一个正确选项,答案涂写在答题卡上。
〕
1.关于静电的利用和防范,以下说法正确的选项是
A、没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁
B、油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上,避免产生电火花引起爆炸
C、飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成,可防止静电积聚
D、手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品,可防止麻醉药燃烧
2、人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如下图。
以下说法正确的选项是
A、人受到重力和支持力的作用
B、人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C、人受到的合外力不为零
D、人受到的合外力方向与速度方向相同
3、我国神舟七号宇宙飞船搭载的伴飞小卫星于北京时间2017年9月27日19时24分成功释放,以缓慢速度逐渐离开飞船,这是我国首次在航天器上开展微小卫星伴随飞行试验。
小卫星与飞船断开连接后,如果相对速度为零,且不启动动力装置,小卫星将
A、做自由落体运动B、做平抛运动
C、沿原轨道切线做匀速直线运动D、与飞船相对距离保持不变
4、某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成,关于单摆周期,以下说法正确的选项是
A、用等大的铜球替代铁球,单摆的周期不变
B、用大球替代小球,单摆的周期不变
C、摆角从5°改为3°,单摆的周期会变小
D、将单摆从赤道移到北极,单摆的周期会变大
5、在如下图的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R为滑动变阻器,电源的电动势为E,内阻为r。
设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U。
当滑动变阻器R的滑动头向图中b端移动时,
A、I变大,U变小B、I变大,U变大C、I变小,U变大D、I变小,U变小
6、如下图为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路。
要求发动机的点火开关开启,并且温度过高时,风扇才自动闭合。
其中K为点火开关,R′为热敏电阻〔温度升高电阻减小〕。
关于该电路的自动控制工作过程,以下判断正确的选项是
A、虚线框内的门电路是“非”门
B、虚线框内的门电路是“或”门
C、增加R2的阻值可以使风扇启动的温度降低
D、减小R2的阻值可以使风扇启动的温度降低
7、关于物理学史,以下表述正确的选项是
A、牛顿发现了万有引力定律之后,开普勒提出了开普勒三大定律
B、库仑发现了库仑定律,卡文迪什用扭秤实验测出了静电力恒量
C、惠更斯提出了单摆周期公式,伽利略根据它确定了单摆的等时性
D、丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应之后,法拉第发现了电磁感应定律
8、如图是两个振动情况完全相同的波源S1、S2产生的干涉图样,介质中有两个质点A和B,位置如图。
以下判断正确的选项是
A、A是振动加强点,B是振动减弱点
B、A是振动减弱点,B是振动加强点
C、A既不是振动加强点,也不是振动减弱点,B是振动减弱点
D、A和B都既不是振动加强点,也不是振动减弱点
【二】单项选择题.〔共24分,每题3分,每题只有一个正确选项,答案涂写在答题卡上。
〕
9、皮带传动装置中,小轮半径为r,大轮半径为2r。
A和B分别是两个轮边缘上的质点,大轮中另一质点P到转动轴的距离也为r,皮带不打滑。
那么
A、A与P的角速度相同
B、B与P的线速度相同
C、A的向心加速度是B的1/2
D、P的向心加速度是A的1/4
10.如下图,匝数为N、半径为r1的圆形线圈内有匀强磁场,匀强磁场在半径为r2的圆形区域内,匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面。
通过该线圈的磁通量为
A、
B、
C、
D、
11、一艘船过河,相对水的速度大小恒定,过河最短时间为to,最小位移为河宽do,当水流速度增大时
A、to一定不变B、to一定变大C、do一定不变D、do一定变大
12、水平桌面上一条形磁铁的上方,有一根通电直导线由S极的上端平行于桌面移到N极上端的过程中,磁铁始终保持静止,导线始终保持与磁铁垂直,电流方向如下图。
那么在这个过程中,磁铁受到的摩擦力的方向和桌面对磁铁的弹力
A、摩擦力始终为零,弹力大于磁铁重力
B、摩擦力始终不为零,弹力大于磁铁重力
C、摩擦力方向由向左变为向右,弹力大于磁铁重力
D、摩擦力方向由向右变为向左,弹力小于磁铁重力
13、杂技表演的安全网如图〔a〕所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d……等为网绳的结点,安全网水平张紧后,假设质量为m的运动员从高处落下,并停止在O点上。
该处下凹至最低点时,网绳dOe,bOg均为120°张角,如图〔b〕所示,此时O点周围每根网绳承受的张力大小为
A、
B、
C、
D、
14、假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。
一矿井深度为h,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。
矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为
A、
B、
C、
D、
15、如下图,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点
处的电势为0V,点
处的电势为6V,点
处的电势为3V,那么电场强度的大小为
A、200V/mB、200
V/m
C、100V/mD、100
V/m
16、一列简谐横波沿x轴传播,波长为1.2m,振幅为A。
当坐标为x=0处质点的位移为
且向y轴负方向运动时,坐标为x=0.4m处质点的位移为
。
当坐标为x=0.2m处的质点位于平衡位置且向y轴正方向运动时,x=0.4m处质点的位移和运动方向分别为
A、
,y轴正方向B、
,y轴正方向
C、
,y轴负方向D、
,y轴负方向
【三】多项选择题〔共16分,每题4分,每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、如下图,质量为m的物体放在水平传送带上的O点,与传送带间的动摩因数为
,以O为原点〔相对地面静止〕在水平面内建立平面直角坐标系。
现传送带以速度v沿x轴正方向匀速运动,为了让物体沿Y轴正方向也以速度v匀速运动,必须在对物体施一水平力F,那么
A、F的大小是
B、F的大小是
C、F在第二象限,其方向与Y轴正方向夹角为45°
D、F在第四象限,其方向与X轴正方向夹角为45°
18、如下图,质量为2kg的物体沿倾角为30°的固定斜面匀减速上滑了2m距离,物体加速度的大小为8m/s2,〔重力加速度g取10m/s2〕。
在此过程中
A、物体的重力势能增加了40J
B、物体的机械能减少了12J
C、物体的动能减少了32J
D、斜面克服摩擦力做了12J功
19、如下图,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面〔纸面〕垂直,磁场边界的间距为L。
一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行。
t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合〔图中位置Ⅰ〕,导线框的速度为v0。
经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时〔图中位置Ⅱ〕,导线框的速度刚好为零。
此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置Ⅰ。
那么
A、上升过程中,导线框的加速度逐渐减小
B、下降过程中,导线框的加速度逐渐增大
C、上升过程中与下降过程中合力做的功相等
D、上升过程中比下降过程中克服安培力做的功多
20、如图〔a〕所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上〔细绳能承受足够大的拉力〕,A、B、C、在同一直线上。
t=0时,给小球一个垂直于绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。
在0≤t≤10s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图〔b〕所示,那么以下说法中正确的有
A.两钉子间的距离为绳长的1/6
B.t=10.5s时细绳拉力的大小为6N
C.t=14s时细绳拉力的大小为10N
D.
细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s
【四】填空题〔共20分,每题4分。
〕答案写在答题纸中指定位置,不要求写出演算过程。
21、据报道:
1978年澳大利亚科学家利用5m长的电磁轨道炮,将质量为3.3g的弹丸以5.9km/s的高速发射获得成功。
假设弹丸在轨道炮内做匀加速直线运动,弹丸所受的合力为_________N。
如果每分钟能发射6颗弹丸,该电磁轨道炮的输出功率约为_____W。
22、如下图,质点O从t=0时刻开始作简谐振动,振动频率为10Hz。
图中Ox代表一弹性绳,OA=7m,AB=BC=5m。
形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s,那么在第2s内A比B多振动_____次,B比C多振动_____次。
23、一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连,在木板的上方有一质量m为2kg的物块,假设在物块上施加一竖直向下的外力F,此时木板和物块一起处于静止状态,如下图。
突然撤去外力,木板和物块一起向上运动0.2m时,物块恰好与木板分离,此时木板的速度为4m/s,那么物块和木板分离时弹簧的弹力为________N,木板和物块一起向上运动,直至分离的过程中,弹簧弹力做的功为________J。
24、在如下图电路中,电源电动势为6V,内阻为1Ω,电阻R1=5Ω,R2=6Ω,滑动变阻器的阻值0—30Ω。
闭合电键K,当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时,理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。
那么
____Ω。
R1消耗的最小电功率为______W。
25、如下图,边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中,线框的匝数为N=100匝,总电阻R=1Ω,磁场方向与线框平面的夹角θ=30°,磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t〔T〕,那么线框中感应电流的方向为,t=16s时,ab边所受安培力的大小为N。
【五】实验题〔本大题4小题,共24分〕
26、〔4分〕〔多项选择题〕如下图,两块三角形的木板B、C竖直放在水平桌面上,它们的顶点连结在A处,底边向两边分开。
一个锥体置于A处,放手之后,奇特的现象发生了,椎体自动地沿木板滚上了B、C板的高处,不计一切阻力。
以下说法正确的选项是
A、锥体在滚动过程中重心逐渐升高
B、锥体在滚动过程中重心逐渐降低
C、锥体在滚动过程中机械能逐渐增大
D、锥体在滚动过程中机械能保持不变
27、〔6分〕研究小球平抛运动的性质实验过程中,用如下图的装置。
〔1〕〔多项选择题〕该实验装置中,关于DIS传感器作用的表达,以下说法正确的选项是
A、光电门传感器的作用是测量小球的直径
B、光电门传感器的作用是测量小球的速度
C、安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的水平位移
D、安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的平抛时间
〔2〕如下图,利用数码相机的连拍功能记下了作平抛运动的小球的三个位置A、B和C.闪光间隔时间为1/30s.在实验中用光电门传感器测出小球抛出时的初速0.492m/s。
那么该地的重力加速度为__________m/s2。
〔背景方格纸均为正方格〕
28、〔6分〕如下图的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向,其中L1为原线圈,L2为副线圈。
〔1〕在给出的实物图中,将实验仪器连成完整的实验电路。
〔2〕在实验过程中,除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清_______的绕制方向〔选填“L1”、“L2”或“L1和L2”〕。
闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑动头P处于_______端〔选填“左”或“右”〕。
29、〔8分〕硅光电池的电动势与入射光强之间的特性曲线称为开路电压曲线,光电流强度与光照强度之间的特性曲线称为短路电流曲线,如图(a)所示,当入射光强足够大时,开路电压恒定约为_____mV,此时硅光电池的等效内阻约为__________Ω。
〔1〕入射光强从10mW/cm2开始逐渐增大的过程中,硅光电池的等效内阻将〔〕
A、逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大
〔2〕如果将硅光电池串联一个滑动变阻器,实验测得它的伏安特性曲线为图〔b〕所示,那么变阻器的功率和变阻器两端的电压变化关系可能为〔〕
六、计算题〔本大题4小题,共50分〕
30、〔10分〕质量m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用,从斜面底端开始,以初速度v0=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8。
利用DIS实验系统进行测量,得到滑块向上滑动过程中,一段时间内的速度-时间图像如下图〔g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8〕。
求:
〔1〕滑块上滑过程中加速度的大小;
〔2〕滑块所受外力F;
〔3〕当滑块到最高点时撤除外力,此后滑块能否返回斜面底端?
假设不能返回,求出滑块停在离斜面底端的距离。
假设能返回,求出返回斜面底端时的速度。
31、〔12分〕如下图,一个轻质直角形薄板ABC,AB=0.80m,AC=0.60m,在A点固定一垂直于薄板平面的光滑转动轴,在薄板上D点固定一个质量为m=0.40kg的小球,现用测力计竖直向上拉住B点,使AB水平,如图〔a〕,测得拉力F1=2.0N;再用测力计竖直向上拉住C点,使AC水平,如图〔b〕,测得拉力F2=2.0N〔g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8〕。
求:
〔1〕小球和转动轴的距离AD;
〔2〕在如图〔a〕情况下,将小球移动到BC边上距离A点最近处,然后撤去力F1,薄板转动过程中,AB边能转过的最大角度;
〔3〕在第〔2〕问条件下,薄板转动过程中,B点能达到的最大速度
。
32、〔14分〕如下图,水平放置的光滑绝缘杆上B点的正上方O点固定一个带电量为Q=+6.0×10-8C的点电荷,BO相距h=0.24m,B点左侧的A点处套有一个带电量为q=-5.0×10-9C、质量为m=2.0×10-4kg带电小圆环,∠OAB=37°。
C为杆上B点右侧的另一点,∠OCB=53°。
由点电荷+Q产生的电场中,距离该点电荷为r处的电势为
,其中k为静电力恒量,k=9.0×109N⋅m2/C2。
〔sin37°=0.6,sin53°=0.8〕。
试问:
〔1〕点电荷Q在A、B、C三点产生的电势φA、φB、φC分别多大?
〔2〕将带电小圆环从A点由静止释放,它到达C点时速度多大?
〔3〕假设将圆环带电量改为qˊ=+1.0×10-8C,并给其一个指向C点的初速度,那么初速度v0至少多大才能使其到达C点?
33、〔14分〕如图〔a〕所示,倾角为θ的平行金属轨道AN和A′N′间距为L,与绝缘光滑曲面在NN′处用平滑圆弧相连接,金属轨道的NN′和MM′区间处于与轨道面垂直的匀强磁场中,轨道顶端接有定值电阻R和电压传感器,不计金属轨道电阻和一切摩擦,PP′是质量为m、电阻为r的金属棒。
现开启电压传感器,将该金属棒从斜面上高H处静止释放,测得初始一段时间内的U-t(电压与时间关系)图像如图〔b〕所示〔图中Uo为〕。
求:
〔1〕t3-t4时间内金属棒所受安培力的大小和方向;
〔2〕t3时刻金属轨道的速度大小;
〔3〕t1-t4时间内电阻R产生的总热能
;
〔4〕在图〔c〕中定性画出t4时刻以后可能出现的两种典型的U-t关系大致图像。
参考答案
12345678910
BADABCDCDB
11121314151617181920
ACABABBCBCADABD
211.15×104N;5.74×103W。
222次;5次。
230N;50J。
246Ω;0.8W。
25adcba;0.02N。
26(BD)
27〔1〕(BD)、〔2〕____9.84_____m/s2
28〔1〕
〔2〕___L1和L2;_
〔3〕___右_____端
29580—600均得分;9.7—10均得分
〔1〕(B)
〔2〕(C)
30〔10分〕
解:
〔1〕
〔2分〕
〔2〕设F沿斜面向上,那么
〔2分〕
〔2分〕
F力的方向平行于斜面向下。
〔1分〕
〔3〕因为
,所以滑块不能返回斜面底端。
〔1分〕
〔2分〕
滑块停在距离斜面底端0.43m处。
31〔12分〕
解:
〔1〕设小球D距AC为x,距AB为y。
根据力矩平衡得:
〔2分〕
〔2分〕
所以
〔2分〕
〔2〕设AD连线与AC边的夹角为θ,由几何关系可知
。
根据机械能守恒定律得AD边转过的最大角度是2θ,所以AB边转过的最大角度是2θ=74°。
〔2分〕
〔3〕根据机械能守恒定律,小球运动到最低点时,重力势能最小,动能最大
〔2分〕
在转动过程中,薄板上各点角速度相同,所以
〔2分〕
32〔14分〕
〔1〕根据题给公式,有
〔1分〕
〔1分〕
〔1分〕
〔2〕设圆环到达C点时速度为vC,根据动能定理,有
〔2分〕
即
得
〔3分〕
〔3〕圆环改为带正电后,沿杆向右运动时先要克服电场力做功到达B点,然后电场力做正功使其到达C点,所以对圆环初速度v0的要求是至少要能到达B点,即到达B点时速度应等于零。
〔2分〕
根据动能定理,有
〔2分〕
即
〔2分〕
33〔14分〕
〔1〕
,方向:
沿金属轨道平面斜向上。
〔2〕
,
,
〔3〕