1、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
2、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)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
3、 孔直径(D)B 图是干涉图像,A 孔直径大于 B 孔直径图 A 图B5一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 A B方向的速度 v0,使其在
4、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 4 cm(B)振动周期为 2 s(C) t2 s 时质点的速度为 0(D) t3 s 时质点的加速度最大S9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 PMMN。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
5、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P S2MN10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 S N(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
6、化方向)( )O V OV O V O V(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、C C为直角三角形的三个顶点,D 为 AC 的中点,A30,A、B、CD 四点处的电势分别用A、B、C、D 表示,已知AC、BD 负点电荷 Q 在 A、B、C 三点所确定的平面内,则( )(A)AB B A(B)AB(C)AB(D)无法比较A 和B 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。
7、ORRm14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 200g 的重物举高 20 cm,每秒摇两次,则摇晃手电筒的平均功率为 W,g10 m/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
8、磁通量 P N S ,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 E6 V,内阻 r1 ,R1R24 。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 。A AB B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
9、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(1
10、6 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 L0.1 m。在 ac 间接有一阻值 R0.08 的电阻,水平放置的导体棒 PQ 质量 m0.1 kg、电阻 r0.02 ,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 h0.45 m 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 9 m/s2 的加速度做匀加速直线运动,不计空气阻力,g10 m/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 1 m 的过程中,电阻 r 上产生的热量 Qr(3)磁感强度 B
11、随 y 变化的函数关系。a R cy/m b d20(14 分)如图所示,一辆质量为 10 t 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 60 m 的坡道 BD,坡顶 D 离水平路面的高 h6 m。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 200 kW,g 取 10 m/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
12、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?DA B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.
13、 【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
14、: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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、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
21、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
22、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,ADBD,所以AB,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;
23、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:油膜是呈单分子分布的;把油酸分子看成球形;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
24、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=0.2kg10N/kg0.2m=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
25、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
26、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=4.8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
27、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,
28、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Mm;(4)根据加速度的实际表达式:,当m越来越大时,该曲
29、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Mm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1
30、m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=10103106J+0.21041060J=1.8106J卡车在B点时,动能大小为:因为EkW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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