上海市宝山区届高三下学期二模物理试题及答案解析.docx
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上海市宝山区届高三下学期二模物理试题及答案解析
宝山区2019学年第二学期期中高三年级物理学科质量监测试卷
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。
试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、班级、学校和准考证号。
作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、选择题（共40分。
第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。
每小题只有一个正确答案。
）
1．下列运动中的质点，动能保持不变的是（）
（A）自由落体运动（B）竖直上抛运动
（C）匀速圆周运动（D）简谐振动
2．物理学史上揭示原子核有结构的现象是（）
（A）阴极射线现象（B）重核裂变现象
（C）天然放射性现象（D）α粒子散射实验现象
3．图中安保人员用测温枪测量行人体温，测温枪测量体温是由于探测到了行人额头发出的（）
（A）可见光（B）红外线（C）紫外线（D）白光
4．如图，A、B两图是由单色光分别入射到A圆孔和B圆孔形成的图像，由两图可以得出
（）
（A）A图是衍射图像，A孔直径小于B孔直径
（B）A图是干涉图像，A孔直径大于B孔直径
（C）B图是衍射图像，A孔直径小于B孔直径
（D）B图是干涉图像，A孔直径大于B孔直径
图A图B
5．一个密闭容器中装有气体，当温度变化时气体压强减小了（不考虑容器热胀冷缩），则
（）
（A）密度增大（B）密度减小
（C）分子平均动能增大（D）分子平均动能减小
6．如图，直升机下面悬挂着一面红旗，两者在天空中匀速水平飞行，悬挂红旗的细绳与竖直方向保持一定的夹角，则空气对直升机的作用力的方向为（）
（A）竖直向上（B）水平向右
（C）竖直向上偏左（D）竖直向上偏右
7．如图所示，把一个带正电的小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，
在桌面的另一处放置带负电的小球B。
现给小球B一个垂直AB连线AB
方向的速度v0，使其在水平桌面上运动，则（）
（A）B球可能作匀速直线运动
（B）B球可能做匀速圆周运动
（C）B球一定做匀加速直线运动
（D）B球一定做匀减速直线运动
8．某一质点作简谐运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（）
（A）振幅为4cm
（B）振动周期为2s
（C）t＝2s时质点的速度为0
（D）t＝3s时质点的加速度最大
S
9．如图所示，S1、S2是位于水面的两个振动情况完全相同的波源，振幅为A，P、M、N三点均位于S1、S2连线的中垂线上，且PM＝MN。
某时
1
刻P是两列波的波峰相遇点，N恰是两列波的波谷相遇点，则（）
（A）P、N两点间的距离为半个波长
（B）M点位移的最大值为2A
（C）P点的位移始终是2A
（D）N点为振动减弱点
·PS2
·M
·N
10．如图所示，条形磁铁压在水平的粗糙桌面上，它的正中间上方有一根长直导线L，导线中通有垂直于纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流。
若将直导线L沿竖直向上方向缓慢平移，远离条形磁铁，则在这一过程中（）
（A）桌面受到的压力将增大L
（B）桌面受到的压力将减小SN
（C）桌面受到的摩擦力将增大
（D）桌面受到的摩擦力将减小
11．如图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段气柱。
现使玻璃管缓慢地绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，能描述管内气体状态变化的图像是
（箭头表示状态的变化方向）（）
OVO
VOVOV
（A）（B）（C）（D）
12．如图，在负点电荷Q的电场中有A、B、C、D四点，A、B、CC
为直角三角形的三个顶点，D为AC的中点，∠A＝30°，A、B、C
D四点处的电势分别用φA、φB、φC、φD表示，已知φA＝φC、φB＝φD负点电荷Q在A、B、C三点所确定的平面内，则（）
（A）φA＝φBBA
（B）φA>φB
（C）φA<φB
（D）无法比较φA和φB的大小
二、填空题（共20分）
13．在用“油膜法”估测分子大小的实验中，形成如图所示的单分子油膜，将分子看成，那么油膜的厚度被认为是油分子的直径，先测出油滴的体积，再测出油膜的，就可估算出油分子的直径。
O
R
R
m
14．如图所示，在距一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R处有一质量为m的质点，此时球体对质点的万有引力F1＝；若以球心O为中心挖去一个质量为M/2的球体，则剩下部分对质点的万有引力F2＝。
15．有一种手电筒，当其电池的电能耗尽时，摇晃它，即可为电池
充电，在这个摇晃过程中能转化为电能；如果将这种手电筒摇晃一次，相当于将200
g的重物举高20cm，每秒摇两次，则摇晃手电筒的平均功率为W，g＝10m/s2。
16．如图，铁质齿轮P可绕其水平轴O转动，其右端
有一带线圈的条形磁铁，G是一个电流计，当P转动，铁齿
铁齿靠近磁铁时铁齿被磁化，通过线圈的磁通量PNS
，线圈中就会产生感应电流。
当P从图示位置O
开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过G的感
应电流的方向是。
17．如图a所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r
＝1Ω，R1＝R2＝4Ω。
若在A、B间连接一个理想电压表，其读数是V；图a中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图a可等效为图b，其等效电动势E′等于AB间断路时
AB间的电压；则该等效电源的内电阻r′是Ω。
AA
BB
图a图b
三、综合题（共40分）
注意：
第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
18．（10分）图甲为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。
（1）小车上安装的是位移传感器的部分。
在保持小车的不变的情况下，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，将数据输入计算机，得到如图乙所示的a-F关系图线。
（2）分析发现图线在纵轴上有明显的截距（OA不为零），这是因为。
（3）（单选）图线AB段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
（A）实验的次数太多（B）小车与轨道之间存在摩擦
（C）钩码的总质量明显地大于小车的总质量（D）释放小车之前就启动记录数据的程序在多次实验中，如果钩码的总质量不断地增大，BC曲线将不断地延伸，那么该曲线所逼近的渐近线的方程为。
19．（16分）如图所示，平行光滑金属导轨ab、cd位于竖直平面内两导轨间距L＝0.1m。
在ac间接有一阻值R＝0.08Ω的电阻，水平放置的导体棒PQ质量m＝0.1kg、电阻r＝0.02Ω，其它电阻不计。
导体棒PQ由静止开始下落（始终与导轨紧密接触），当下落h＝0.45m的高度时，进入方向水平且与导轨平面垂直的沿y方向逐渐减小而x方向不变的磁场，若导体棒在磁场中以9m/s2的加速度做匀加速直线运动，不计空气阻力，g＝10m/s2，求：
（1）导体棒进入磁场时的速度大小v0；
（2）导体棒从进入磁场下落1m的过程中，电阻r上产生的热量Qr
（3）磁感强度B随y变化的函数关系。
aRc
y/mbd
20．（14分）如图所示，一辆质量为10t的卡车在平直的水平公路AB上正以最大速度向右行驶。
水平公路的前方是长60m的坡道BD，坡顶D离水平路面的高h＝6m。
无论在水平公路还是在坡道上卡车行驶过程中所受的阻力（由路面和空气提供）恒为其重力的0.2倍，
卡车发动机能提供的牵引力的额定功率为200kW，g取10m/s2。
（1）卡车向右行驶的最大速度是多少m/s？
（2）卡车行驶到B处时，若关闭发动机，卡车能否行驶到坡顶D？
请说明理由。
倘若卡车到不了坡顶，则发动机至少还需要做多少功才能使卡车到达坡顶？
（3）卡车行驶到B处时，若保持发动机牵引力的功率不变，坡道BD足够长，则卡车将作怎样的运动？
D
AB
解析版
1.【答案】C
【解析】
解：
A、自由落体运动是匀加速直线运动，速度不断增大，则动能不断增大，故A错误；
B、竖直上抛运动为变速运动，速度先减小后增大，故动能先减小后增大，故B错误；
C、匀速圆周运动的速度大小不变，根据动能的表达式可知，其动能不变，故C正确；
D、简谐振动速度呈周期性变化，动能也周期性变化，故D错误。
故选：
C。
物体的动能与速率有关，速率不变，动能就不变。
分析每种运动速度变化的情况，即可作出判断。
本题要知道各种常见运动速度如何变化，关键明确动能的定义式，抓住速率不变，动能则不变。
2.【答案】C
【解析】
解：
A、汤姆生通过研究阴极射线，发生了电子，证明原子有复杂结构，故A错误；
B、重核裂变现象不能揭示原子核有结构，故B错误；
C、天然放射性现象揭示原子核有复杂结构，故C正确；
D、卢瑟福通过研究α粒子散射实验现象，提出了原子的核式结构模型，故D错误。
故选：
C。
根据物理学史和常识进行解答，记住各个重要实验的物理意义即可。
对于物理学史，这些常识性问题，要与物理主干知识一起，可激发学生学习的热情，学到科学研究的方法等等。
3.【答案】B
【解析】
解：
测温枪的原理是根据接收到的红外线强弱来测定温度的，而不同温度的物体辐射红外线的强弱不同，温度越高辐射红外线就越强，故B正确，ACD错误。
故选：
B。
明确测温枪原理，知道物体均会向外辐射红外线，并且温度越高，红外线越强。
红外线：
光谱中红光之外的部分。
一切物体都在不停地辐射红外线，也不停地吸收红外线；温度越高辐射的红外线越强。
红外线特点和应用如下：
（1）热作用强：
烤箱、浴室里的暖灯、夜视仪、热谱图；
（2）穿透力强：
航空摄影；
（3）遥感、遥控：
卫星遥感、家用遥控器。
4.【答案】A
【解析】
解：
由图可知，A图为明暗相间，间隔不均们的衍射图象，而b图是光的直线传播形成的图样；单色光通过小孔发生了衍射，小孔越小，衍射越显著。
由图知，A图衍射显著，所对应的小孔直径小，故A正确，BCD错误。
故选：
A。
明确衍射现象和衍射条件，知道单色光通过小孔发生了衍射，小孔越小，衍射越显著。
本题考查衍射现象以及光的直线传播，要求能准确分析光的直线传播、光的干涉、衍射对应的图象，并能准确掌握发生明显衍射现象的条件。
5.【答案】D
【解析】
解：
AB、一个密闭容器，又不考虑不考虑容器热胀冷缩，所以体积不变，质量不变，根据
可知密度不变，故AB错误；
CD、气体的体积不变，压强减小，根据查理定律
可知温度降低；而温度是分子平均动能的标志，温度降低分子平均动能减小，故C错误，D正确。
故选：
D。
由题意可知体积不变、质量不变，根据
分析密度；根据温度是分子平均动能的标志，然后根据气体实验定律分析温度变化，即可明确分子平均动能的变化。
本题考查密度的定义和气体实验定律，关键是抓住体积不变，质量不变，压强变化，同时明确温度是分子平均动能的标志即可轻松解决。
6.【答案】C
【解析】
解：
对飞机进行受力分析，根据平衡条件，空气对飞机作用力F与重力mg和绳子拉力T的合力平衡，如图所示：
空气对直升机的作用力的方向为竖直向上偏左，故ABD错误，C正确。
故选：
C。
对飞机进行受力分析，根据平衡条件，空气对飞机作用力F与重力mg和绳子拉力T的合力平衡。
本题考查了共点力的平衡条件。
注意：
三力平衡时，任意两个力的合力和第三个力都是等大反向的。
7.【答案】B
【解析】
解：
ACD、AB为异种电荷，AB之间的库仑力为吸引力，当AB之间的库仑力大于需要的向心力的时候，B球做向心运动，速度和加速度都要变大，当AB之间的库仑力小于需要的向心力的时候，B球做离心运动，速度和加速度都要减小，故B球不可能做直线运动，故ACD错误；
B、当AB之间的库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动，故B正确。
故选：
B。
AB为异种电荷，根据库仑力和向心力的大小关系来分别讨论可能的运动情况。
AB为异种电荷，B球可能做向心运动也可能做离心运动，当库仑力恰好等于向心力的时候，B球就绕着A球做匀速圆周运动。
8.【答案】D
【解析】
解：
A、根据振动图象可得振幅为2cm，A错误；
B、根据图象可得振动周期为4s，B错误；
C、在t=2s时，质点经过平衡位置，速度最大，C错误；
D、在t=3s时，质点在正的最大位移处，根据F=-kx=ma得出此时质点的加速度最大，D正确；
故选：
D。
根据振动图象可得直接读出振幅和周期，根据图象切线的斜率可得速度，由加速度与位移的关系可得加速度的大小。
解位移-时间图象时，要抓住点和斜率的物理意义，掌握斜率表示速度，掌握加速度与位移的关系。
9.【答案】B
【解析】
解：
A、某时刻P是两列波的波峰相遇点，N是两列波的波谷相遇点，根据波传播的周期性可知，P、N两点在平衡位置上的距离为半个波长奇数倍，故A错误；
BD、根据波的干涉原理可知，两列振动情况完全相同的波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则P和N点均为振动加强点，两者连线上的点也为振动加强点，
振动加强点的振幅等于两波振幅之和，为2A，即M点位移的最大值为2A，故B正确，D错误；
C、振动加强点也在做简谐运动，只不过振幅等于两波振幅之和，故P点的位移可以为零，可以是2A，故C错误。
故选：
B。
两列振动情况完全相同的波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱。
振动加强点也在做简谐运动，振幅等于两波振幅之和。
此题考查了波的干涉现象，明确波的干涉原理，掌握振动加强区域和振动减弱区域的确定方法，明确振动点和振动减弱点，都在简谐运动，位移大小可以为零，也可以为两波振幅之和。
10.【答案】B
【解析】
解：
AB、磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给长直导线“安培力”方向竖直向上，如下图所示：
根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向下的；
若将直导线L沿竖直向上方向缓慢平移，远离条形磁铁，长直导线受到的安培力减小，那么安培力反作用力减小，则磁铁对桌面的压力将减小，故A错误，B正确；
CD、磁铁除重力外，还有长直导线对其反作用力，由于这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也就不会产生摩擦力，因而就没有增大或减小之说，故CD错误。
故选：
B。
通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向可以用左手定则判断；
摩擦力产生的条件是两个物体相互接触，有相对运动的趋势或者已经发生相对运动。
本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断，然后根据作用力和反作用力的知识进行推理分析；同时摩擦力产生的条件是两个相互接触的物体已经发生相对运动，或者有相对运动的趋势。
11.【答案】A
【解析】
解：
设大气压为p0，封闭气体压强p=p0-h，
玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，
水银柱的有效高度h变小，封闭气体压强变大，
玻璃管内外水银面的高度差变小；
气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，
气体体积变小，则管内气体长度l变小
根据理想气体状态方程：
T恒定，则pV为常数，由数学知识知p-V图线为双曲线，故A正确，BCD错误；
故选：
A。
判断出玻璃管倾斜后气体压强如何变化，然后由玻意耳定律分析答题。
在玻璃管倾斜过程中，管内气体温度不变，明确p-V图象中的等温线为双曲线，根据气体压强变化应用玻意耳定律即可正确解题。
12.【答案】B
【解析】
解：
点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，
故场源电荷在AC的中垂线和BD的中垂线的交点上，交于AB上某一点，此点记为D点。
设CD为l，计算得：
BD=
，AD=
，
在负的点电荷的电场中，离场源越远，电势越高，AD＞BD，所以φA＞φB，故B正确，ACD错误。
故选：
B。
点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆，圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心；找出电荷位置后，根据负点电荷电势分布和沿电场线电势降低的规律分析。
本题关键是明确点电荷的电场的电场线和等势面的分布规律，知道沿着电场线电势逐渐降低；利用电磁线垂直与等势线确定场源。
13.【答案】
球形 面积
【解析】
解：
在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：
①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙；
数据的处理方法是，先测出油酸的体积，再测出油膜的面积，即可由体积除以面积得出分子直径。
故答案为：
球形；面积。
明确“用油膜法估测分子的大小”实验的实验原理：
油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，即可正确解答。
本题考查油膜法估测分子大小的实验方法，要明确本实验中的基本假设和实验数据处理的基本方法。
14.
此题考查了万有引力定律的相关知识，属于万有引力定律的直接应用，注意球体对质点的距离为球心到质点的距离。
15.【答案】
机械 0.8
【解析】
解：
摇晃手机实际上就是人对手机做功，将机械能转化成手机的电能；
把手机摇晃一次做的功的大小为W=mgh=0.2kg×10N/kg×0.2m=0.4J，所以摇晃两次对手机做的功的大小为0.8J，平均功率的大小为
。
故答案为：
机械；0.8
摇晃手机实际上就是人对手机做功，将机械能转化成手机的电能；根据题意可以求得1s内摇晃两次时对手机做功的大小，进而可以根据功率的公式计算出平均功率的大小。
本题考查了功能转化及关于功、功率的计算，关键要记清相关的公式，在计算中注意要统一单位，难度不大。
16.【答案】
增大 先向左再向右
【解析】
解：
铁齿靠近线圈时被磁化，产生的磁场方向与条形磁铁的方向相同，为从右向左，所以通过线圈的磁通量；
齿轮P从图示位置开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过线圈的磁通量先减小，后增加，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场先向左后向右，根据右手螺旋定则判断出感应电流的方向，所以通过G的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右。
故答案为：
增大，先向左后向右
齿轮P从图示位置开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过线圈的磁通量先减小，后增加；齿靠近线圈时被磁化，产生的磁场方向从右向左，根据楞次定律，判断出感应电流的方向。
解决本题的关键是掌握楞次定律的内容：
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
17.【答案】
4.8 4.8
【解析】
解：
分析电路结构，在A、B间连接一个理想电压表，则测量电阻R1两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可知：
I=
=1.2A
电阻R1两端的电压：
U1=IR1=4.8V，即电压表读数为4.8V；
分析可知，等效电源的内阻为r和R1并联后再与R2串联的总阻值为：
+R2=4.8Ω
故答案为：
4.8，4.8。
分析图a，根据闭合电路欧姆定律，求出电压表的读数。
等效电源的内阻为r和R1并联后再与R2串联的总阻值，据此分析。
此题考查了闭合电路欧姆定律的相关计算，等效法是物理常用的研究方法，电路的分析和计算要对电路的结构、电压、电流等的分配分析清楚才能正确求解。
18.【答案】
发射器 总质量 左边木板垫得过高 C a=g
【解析】
解：
（1）小车上安装的是位移传感器的发射器部分；利用控制变量法，探究加速度与力的关系，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合力，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，将数据输入计算机，得到如图乙所示的a-F关系图线。
（2）分析发现图线在纵轴上有明显的截距，这是因为平衡摩擦力时左边木板垫得过高，平衡摩擦力过度。
（3）设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：
mg=Ma得：
mg=Ma，得a==
，而实际上a′=
，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M远大于m造成的，故C正确，ABD错误。
（4）小车的实际加速度a=
，当钩码的总质量不断地增大，即m趋近于无穷大时，
趋近于零，BC曲线将不断地延伸，那么该曲线所逼近的渐近线的方程为a=g。
故答案为：
（1）发射器，总重量；
（2）左边木板垫得过高；（3）C；（4）a=g。
（1）小车上安装的是位移传感器的发射器部分；利用控制变量法，保持小车的质量不变，研究加速度和力的关系；
（2）分析发现图线在纵轴上有明显的截距，说明平衡摩擦力过度；
（3）而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是不满足M＞＞m；
（4）根据加速度的实际表达式：
，当m越来越大时，该曲线所逼近的渐近线的方程为a=g。
本题考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验。
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含义。
19.【答案】
解：
（1）根据动能定理可得：
mgh=
解得v0=3m/s；
（2）导体棒在磁场中匀加速运动，重力不变，则安培力不变，
根据牛顿第二定律得：
mg-FA=ma
解得：
FA=0.1N，
导体棒从进入磁场下落1m的过程中克服安培力做的功为：
WA=FAs=0.1J
根据功能关系可得回路中产生的焦耳热为Q总=WA=0.1J
答：
（1）导体棒进入磁场时的速度大小为3m/s；
（2）导体棒从进入磁场下落1m的过程中，电阻r上产生的热量为0.02J；
（3）磁感强度B随y变化的函数关系为
。
【解析】
（1）根据动能定理求解导体棒进入磁场时的速度大小v0；
（2）根据牛顿第二定律求解安培力大小，再根据功能关系求解回路中产生的焦耳热，根据焦耳定律可得电阻r上产生的热量；
（3）根据牛顿第二定律结合速度-位移关系公式求解B的表达式。
本题是电磁感应与力学知识的综合，安培力的分析和计算是关键，安培力的表达式
是常用的经验公式，知道导体棒克服安培力做功等于电路中产生的电能。
20.【答案】
解：
（1）卡车以最大速度行驶时，发动机达到额定功率，卡车做匀速直线运动，则牵引力和阻力大小相等，可得最大速度为：
（2）卡车在坡道上向上行驶，克服重力和阻力做功，上升到坡顶时，克服重力和阻力做的功为：
W克=W克G+W克f=mgh+0.2mgsBD=10×103×10×6J+0.2×104×10×60J=1.8×106J
卡车在B点时，动能大小为：
因为Ek＜W克G+W克f，则卡车到达不了坡顶D；
若要使卡车到达坡顶D，还需要做的功为：
；
（3）卡车行驶到B处时，若保持发动机牵引力的功率不变，除了阻力外，还受重力沿斜面向下的分
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