上海市闵行区高三下学期质量调研考试二模物理试题Word下载.docx
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(D)太阳系虽然是银河系中很小很小的一部分,但它位于银河系的中心
7.根据爱因斯坦光子说,光子能量E等于(h为普朗克常量,c、λ为真空中的光速和波长)()
(A)
(B)
(C)hλ(D)
8.某辆汽车以相同功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2,则()
(A)v2=k1v1(B)v2=k2v1(C)v2=
v1(D)v2=
v1
二.单项选择题(共24分,每小题3分。
9.
如图,各实线分别表示一定质量的理想气体经历的不同状态变化过程,其中气体体积减小的过程为()
(A)a→b(B)b→a(C)b→c(D)d→b
10.
如图所示,甲、乙、丙、丁四个物体质量相同,与地面动摩擦因数相同,均受到大小相同的作用力F,它们受到摩擦力大小的关系是()
(A)丁最大(B)乙最大
(C)丙最大
(D)已知条件不够,无法判断谁最大
11.如图,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、Oʹ,并处于匀强磁场中。
当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ。
则磁感应强度方向和大小可能为()
(A)x正向,
(B)y正向,
cosθ
(C)z负向,
tanθ(D)y负向,
sinθ
12.
如图所示,AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内,AB与水平面的夹角为30°
,两细杆上分别套有带孔的a、b两小球,在细线作用下处于静止状态,细线恰好水平。
某时刻剪断细线,在两球下滑到底端的过程中,下列结论中正确的是()
(A)a、b两球到底端时速度相同
(B)a、b两球重力做功相同
(C)小球a下滑的时间大于小球b下滑的时间
(D)小球a受到的弹力小于小球b受到的弹力
13.如图所示,一端封闭的玻璃管,开口向下插入水银槽中,上端封闭一定量的气体。
用弹簧测力计拉着玻璃管,此时管内外水银面高度差为h1,弹簧测力计示数为F1。
若周围环境温度升高,待稳定后管内外水银面高度差为h2,弹簧测力计示数为F2,则()
(A)h2>h1,F2<F1(B)h2<h1,F2<F1
(C)h2<h1,F2>F1(D)h2>h1,F2>F1
14.
如图所示装置用来提重物的“差动滑轮”。
它的上半部分是由固定在一起半径分为r和R的两个齿轮组成,能绕中心轴O转动,下半部分是一个动滑轮。
封闭的链条如图串绕在几个滑轮上,动滑轮下悬挂着质量为M的重物。
已知r∶R=1∶3。
悬挂动滑轮的链条处于竖直状态,假设滑轮与链条的重力及轴O处的摩擦均忽略不计。
现用大小为F的力以速率v匀速拉动链条,则下列叙述正确的是()
(A)力F的大小为
Mg(B)力F的大小为
Mg
(C)重物上升的速率为
v(D)重物上升的速率为
v
15.一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v;
若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为3v。
对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则()
(A)WF2>9WF1,Wf2>3Wf1(B)WF2<9WF1,Wf2=3Wf1
(C)WF2=9WF1,Wf2=2Wf1(D)WF2>9WF1,Wf2<3Wf1
16.
如图所示,两根平行放置、长度很长的直导线A和B,放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中,A导线通有电流I、B导线通有电流2I,且电流方向相反,研究两导线中正相对的长度均为L的两小段导线a、b。
导线a受到磁场力大小为F1,导线b受到的磁场力大小为F2,则A通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为()
(C)
(D)
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.
如图所示,灯泡L标有“3V3W”字样,其电阻不变,R1=5Ω,R2阻值未知,R3是最大电阻为6Ω的滑动变阻器,P为滑动片,电流表内阻不计。
当P滑到A端时,灯泡L正常发光;
当P滑到B端时,电源的输出功率为20W。
则()
(A)可求得电源电动势为3V
(B)当P滑到变阻器中点G时,电源内电路损耗功率为2.56W
(C)当P由A滑到B时电流表示数增大
(D)当P由A滑到B时灯泡L变亮
18.如图所示,质量为m的小球(可视为质点)用长为L的细线悬挂于O点,自由静止在A位置。
现用水平力F缓慢地将小球从A拉到B位置而静止,细线与竖直方向夹角为θ=60°
,此时细线的拉力为T1,然后撤去水平力F,小球从B返回到A点时细线的拉力为T2,则()
(A)T1=T2=2mg
(B)从A到B,拉力F做功为
mgL
(C)从B到A的过程中,小球受到的合外力大小不变
(D)从B到A的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大
19.
在两种介质中分别有A、B两列简谐横波均沿x轴正向传播,在某时刻它们的波形分别如图甲、乙所示,经过时间t(TA<t<2TA),这两列简谐横波的波形分别变为图丙、丁所示,则A、B两列波的波速vA、vB之比可能是()
(A)1∶1(B)3∶2
(C)3∶4(D)4∶3
20.
如图所示,在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面轨道CD平滑连接在一起(轨道为光滑凹槽),斜面轨道足够长。
在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r≪R)的完全相同小球,小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3……N。
现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是()
(A)N个小球在运动过程中始终不会散开
(B)第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R
(C)如果斜面倾角为45°
,小球不可以全部到达斜面上
(D)第1个小球到达最低点的速度v<
第II卷(共94分)
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。
21.如图,左图是在水槽中看到的水波的________现象;
右图是用激光束照射一个不透明的小圆盘时,在像屏上观察到的图样,这是光的______现象。
22A.质量为50kg的人从岸上以10m/s的水平速度跳上一只迎面驶来的质量为100kg、速度为2m/s的小船。
人跳上船后,船、人一起运动的速度大小为______m/s,此过程中损失的机械能是________J。
22.B.航天员王亚平在”天宫一号”飞船舱内对地面授课。
设王亚平的质量为m,用R表示地球的半径,用r表示飞船的轨道半径,g表示地球表面处的重力加速度,则飞船绕地球飞行的向心加速度为_________,飞船舱内王亚平受到地球的引力F为________。
23.
如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电量为+Q的小球P,带电量分别为-q和+2q的小球M和N由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P与M相距L,P、M和N均视为点电荷,则M与N的距离为______,若将M与N绕绝缘杆的中点在水平面内缓慢转动180°
,外力克服电场力做功ΔE,则+Q的电场在绝缘杆两端的电势差UMN为_______。
24.
如图所示,置于竖直平面内的AB为光滑细杆轨道,它是以初速为v0、水平射程为s的平抛运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点。
则A、B两端点的竖直高度差为_________。
现将小环a套在AB轨道的最上端,它由静止开始从轨道顶端滑下,则小环a从轨道末端出来的水平速度大小为_______。
(重力加速度为g)
25.
如图所示,在水平面上有两条长度均为4L、间距为L的平行直轨道,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。
横置于轨道上长为L的滑杆向右运动,轨道与滑杆单位长度的电阻均为
,两者无摩擦且接触良好。
轨道两侧分别连接理想电压表和电流表。
若将滑杆从轨道最左侧匀速移动到最右侧,当滑竿到达轨道正中间时电压表示数为U,则滑竿匀速移动的速度为________,在滑动过程中两电表读数的乘积的最大值为________。
五.实验题(共24分)
26.(4分)图甲所示是演示振动图像的沙摆实验装置,沙摆可视为摆长L=1.0m的单摆,其摆动可看作简谐运动。
实验中,细沙从摆动着的漏斗底部均匀漏出,用手沿与摆动方向垂直的方向匀速拉动纸板,漏在纸板上的细沙形成了图乙所示的粗细变化有规律的一条曲线。
(1)曲线之所以粗细不均匀,主要是因为沙摆摆动过程中_____(选填“位移”、“速度”或“加速度”)大小在变化;
(2)若图乙中AB间距离x=4.0m,当地重力加速度g=10m/s2,则纸板匀速运动的速度大小为____m/s。
27.
(4分)如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,下部是可调高内阻电池。
提高或降低挡板,可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积,从而改变电池内阻。
电池的两极A、B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器。
(实验前已给电源充足了电)
(1)闭合开关S,在将挡板向上提的过程中,电压传感器2的读数将___________;
(填“变大”,“变小”,“不变”)
(2)(多选题)下列说法中正确的是()
(A)当S断开时,传感器1的示数为零,传感器2的示数等于电源电动势
(B)闭合S,当把电阻R的滑臂向左移动到阻值为零时,传感器1的示数为零,传感器2的示数等于电源电动势;
(C)闭合S,无论R的滑臂移动到哪里,传感器1的示数总小于传感器2的示数
(D)闭合S,无论R的滑臂移动到哪里,传感器1和传感器2的示数之和总不变
28.(8分)某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t;
②用刻度尺测量出两个光电门之间的高度h,并计算出小铁球通过两光电门间的平均速度
;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复①的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度
④画出
-t图像。
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g。
则小铁球通过两光电门间平均速度
的表达式为_____;
(用v0、g和t表示)
实验次数
1
2
3
4
5
6
h(cm)
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
t(s)
0.069
0.119
0.159
0.195
0.226
0.255
(m/s)
1.45
1.68
1.89
2.05
2.21
2.35
(2)实验测得的数据如下表:
请在坐标纸上画出
-t图像;
(3)根据
-t图像,可以求得当地重力加速度g=_______m/s2,试管夹到光电门1的距离约为________cm。
29.
(8分)某同学利用图a装置探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系。
一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:
弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。
向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放。
小球离开桌面后落到水平地面上。
通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。
已知重力加速度大小为g。
为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的____________(填正确答案标号)。
A.小球的质量mB.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量ΔxE.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=__________。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。
从理论上可推出:
如果h不变,m增加,s-Δx图线的斜率会_______(填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)设图(b)s-Δx图线的斜率为k,用测量量和已知量表示出Ep与Δx的函数关系式。
六.计算题(共50分)
30.
(10分)如图所示,均匀薄壁U型管竖直放置,左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭,右管上端开口且足够长,用两段水银封闭了A、B两部分理想气体,下方水银左右液面等高,右管上方的水银柱高h=4cm,初状态温度为27℃,A气体长度l1=15cm,大气压强p0=76cmHg。
现使整个装置缓慢升温,当下方水银的左右液面高度相差Δl=10cm时,保持温度不变,再向右管中缓慢注入水银,使A中气柱长度回到15cm。
求:
(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度?
(2)右管中再注入的水银高度是多少?
31.
(12分)如图所示,一不可伸长的轻质细绳,绳长为L,一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动(不计空气阻力)。
(1)若小球通过最高点A时的速度为v,求v的最小值和此时绳对小球拉力F的大小;
(2)若小球恰好通过最高点A且悬点距地面的高度h=2L,小球经过B点或D点时绳突然断开,求两种情况下小球从抛出到落地所用时间之差Δt;
(3)若小球运动到最低点C或最高点A时,绳突然断开,两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等,则O点距离地面高度h与绳长L之间应满足怎样的关系?
32.(12分)如图(a)所示,一光滑绝缘细杆竖直放置,距细杆右侧d=0.3m的A点处有一固定的点电荷。
细杆上套有一带电量q=1×
10-6C,质量m=0.05kg的小环。
设小环与点电荷的竖直高度差为h。
将小环无初速释放后,其动能Ek随h的变化曲线如图(b)所示。
(1)试估算点电荷所带电量Q;
(2)小环位于h1=0.40m时的加速度a;
(3)小环从h2=0.3m下落到h3=0.12m的过程中其电势能的改变量。
(静电力常量k=9.0×
109N·
m2/C2,g=10m/s2)
33.(16分)图(甲)是磁悬浮实验车与轨道示意图,图(乙)是固定在车底部金属框abcd(车厢与金属框绝缘)与轨道上运动磁场的示意图。
水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场Bl和B2,二者方向相反。
车底部金属框的ad边宽度与磁场间隔相等,当匀强磁场Bl和B2同时以恒定速度v0沿导轨方向向右运动时,金属框会受到磁场力,带动实验车沿导轨运动。
设金属框垂直导轨的ab边长L=0.20m、总电阻R=l.6Ω,实验车与线框的总质量m=2.0kg,磁场Bl=B2=1.0T,磁场运动速度v0=10m/s。
已知悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力f=0.20N,求:
(1)设t=0时刻,实验车的速度为零,求金属框受到的磁场力的大小和方向;
(2)求实验车的最大速率vm;
(3)实验车以最大速度做匀速运动时,为维持实验车运动,外界在单位时间内需提供的总能量?
(4)假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动来起动实验车,当两磁场运动的时间为t=30s时,实验车正在向右做匀加速直线运动,此时实验车的速度为v=4m/s,求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间t0。
闵行区2021年第二学期高三质量调研考试
物理试卷评分标准
题号
7
8
答案
C
D
A
B
9
10
11
12
13
14
15
16
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
18
19
20
BC
AB
ABC
ACD
四.填空题(共20分,每小题4分,每空2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。
21.干涉,衍射22A.2,240022B.
,
23.(
-1)L,
24.
25.
26.
(1)速度(2分)
(2)1(2分)
27.
(1)变大(2分)
(2)AD(2分)
28.
(1)
=v0+
gt(2分)
(2)见图(2分)
(3)9.6(9.3-9.9)(2分),6.3(5.8-6.7)(2分)
29.
(1)ABC(2分)
(2)
(2分)
(3)减小(2分)
(4)
(Δx)2(2分)
30.(10分)
解:
(1)缓慢升温过程中,对A中气体分析
初态:
V1=l1SP1=P0+h=80cmHgT1=(27+273)K=300K
升温结束后:
V2=(l2+
)Sp2=p0+h+
=90cmHg
(2分)
得t2=1770C(1分)
(2)对A气体分析,初末态体积相同T3=T2
p3=p0+h+Δh
可得再加入的水银高Δh=(120-76-4)cm=40cm(1分)
31.(12分)
(1)球通过最高点时的速度为v
(1分)
当拉力F为零时,速度v的最小值为
(2)若小球恰好通过最高点
,由机械能守恒
从B点、D点小球分别竖直上抛和竖直下抛,则
Δt=
=
(3)小球运动到最高点A绳断开后平抛运动,则
小球运动到最低点C绳断开后平抛运动,则
从A到C由机械能守恒定律得
又
联立上述各式解得
小球圆周运动到最高点A时
得h≥
L(1分)
32.(12分)
(1)由图可知,当h’=0.36m时,小环所受合力为零
则k
=mg(4分)
解得Q=
=1.6×
10-5C(1分)
(1.55~1.59均可)
(2)小环加速度沿杆方向,则mg-F1
=ma
又F1=k
解得a=0.78m/s2方向向下(2分)
(由于第一问的错误导致的结果不扣分)
(3)设小环从h=0.3m下落到h=0.12m的过程中电场力对小环做功WG
根据动能定理mg(h2-h3)+WG=△Ek
WG=△Ek-mg△h=-0.11J(2分)
所以小环的电势能增加了0.11J(1分)
33.(16分)
(1)t=0时刻实验车速度为零,线框相对于磁场的速度大小为v0
线框中产生的感应电动势为E=2BLv0
感应电流为
金属框受到的磁场力的大小为F=2BIL(1分)
联立得F=
=1.0N(1分)
根据楞次定律判断,磁场力方向水平向右.(1分)
(2)实验车最大速率为vm时相对磁场的切割速率为v0-vm,则此时线框所受的磁场力大小为
此时线框所受的磁场力与阻力平衡,得:
F=f
vm=
=8.0m/s(2分)
(3)克服阻力的功率为
P1=fvm=1.6W(1分)
当实验车以速度v匀速运动时金属框中感应电流
金属框中的热功率为P2=I2R=0.4W(1分)
外界在单位时间内需提供的总能量为E=(P1+P2)t=2J(1分)
(4)根据题意分析可得,为实现实验车最终沿水平方向做匀加速直线运动,其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同
设加速度为a,则t时刻金属线圈中的电动势
E=2BL(at-v)
金属框中感应电流
又因为安培力
所以对试验车,由牛顿第二定律得
得a=0.6m/s2(1分)
设从磁场运动到实验车起动需要时间为t0,则t0时刻金属线圈中的电动势E0=2BLat0
又因为安培力
对实验车,由牛顿第二定律得
F0=f
得:
t0=
s(1分)
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