上海市黄浦区2020届高三二模考试物理试题 Word版含解析

上海市黄浦区2020届高三二模考试物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com 黄浦区2019学年度第二学期高中学业等级考科目阶段性调研 物理试卷 一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项）‎ ‎1.在核反应方程中，X是（　　）‎ A. 电子 B. 光子 C. 质子 D. 中子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据质量数守恒，电荷数守恒可知，X的电荷数为1，质量数为1，故为质子，故C正确ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎2.在白炽灯的照射下，能从紧压在一起的两块玻璃板的表面看到彩色条纹。这是光的（　　）‎ A. 双缝干涉现象 B. 薄膜干涉现象 C. 单缝衍射现象 D. 色散现象 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】光照射到两块玻璃板之间的空气膜，在上下表面发生反射，产生叠加，形成干涉条纹，属于薄膜干涉。干涉现象说明光具有波动性。故B正确，ACD错误。‎ 故选B ‎3.伽耳顿板可以演示统计规律．如图，让大量小球从上方漏斗形入口落下，最终小球都落在槽内．重复多次实验后发现 A. 某个小球落在哪个槽是有规律的 B. 大量小球在槽内的分布是无规律的 C. 大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中 D. 越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚集越多 ‎【答案】D - 14 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据统计规律可知，某个小球落在哪个槽是无规律的，选项A错误；大量小球在槽内的分布是有规律的，离槽口越近的地方分布小球较多，选项B错误；大量小球落入槽内后不能均匀分布在各槽中，而是越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚集越多，选项C错误，D正确；故选D.‎ ‎4.质点做简谐运动，在其加速度减小的过程中，该质点（　　）‎ A. 正向平衡位置运动，速度增大 B. 正向平衡位置运动，速度减小 C. 正远离平衡位置运动，速度增大 D. 正远离平衡位置运动，速度减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】质点加速度减小，则回复力减小，根据回复力位移关系可知，位移减小，故正向平衡位置运动，速度增大，故A正确BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎5.不带电的锌板和验电器用导线相连。若用甲灯照射锌板，验电器的金属箔片不张开；若用乙灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，如图所示。则与甲灯相比，乙灯发出的光（　　）‎ A 频率更高 B. 波长更大 C. 光强更强 D. 速率更大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】若用甲灯照射锌板，验电器的金属箔片不张开；若用乙灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，说明甲灯没有使锌板产生光电效应，但乙灯使锌板发生了光电效应，故乙灯发出的光频率更高，波长更短，光电效应发生与否与光强无关，光传播速率相同，故A正确BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎6.一列周期为T的横波沿x - 14 -‎ 轴正向传播，某时刻波形如图（a）所示，图中①、②、③、④为传播方向上四个质点的平衡位置。则该时刻起的时间内，振动图像为图（b）的质点的平衡位置位于（　　）‎ A. ① B. ② C. ③ D. ④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A． ①此时位于波峰，故A错误；‎ B． ②此时位于波谷，从波谷起振，故B错误；‎ C． ③根据平移法可知，此时向下振动，故C错误；‎ D． ④根据平移法可知，此时向上动，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.下列四个电路中（各表均可视为理想电表），R1为定值电阻，如果移动滑动变阻器R2的滑片P，电压表和电流表示数会同时变大的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电压表测电流表两端电压，始终为零，故A错误；‎ B．当R2减小，回路总电阻减小，电流增大，R1为定值电阻，电压增大，电压表和电流表示数会同时变大，故B正确；‎ C． 当R2减小，回路总电阻减小，电流增大， ，路端电压即电压表示数变小，故C错误；‎ - 14 -‎ D． 当R2减小，回路总电阻减小，电流增大， ，路端电压变小，R1为定值电阻，电压增大，则电压表示数变小，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎8.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大2-3个数量级，可能的原因是（　　）‎ A. 计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目 B. 水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开 C. 将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算 D. 测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴 ‎【答案】ABCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目，导致S偏小，根据 可知，测量值偏大，故A正确；‎ B． 水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B正确；‎ C． 计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，则d偏大，故C正确；‎ D． 测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴，计算代入纯油酸体积将偏大，测量直径偏大，故D正确。‎ 故选ABCD。‎ ‎9.带电体A固定在光滑绝缘的水平面上，t=0时刻，带有同种电荷的物体B以一定的初速度沿A、B连线向A运动，则B物体的速度-时间（v-t）图像可能是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】带电体A固定在光滑绝缘的水平面上，t - 14 -‎ ‎=0时刻，带有同种电荷的物体B以一定的初速度沿A、B连线向A运动，故B受斥力作用而减速，根据库仑定律 可知，库仑力变大，加速度变大，做加速度增大的减速运动，当速度减小到零，反向加速，做加速度减小的加速运动，故D正确ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎10.物块与水平桌面间动摩擦因数为μ，在大小为F、方向如图所示的力作用下，物块恰能匀速向右运动。若改用方向不变、大小为2F的力去推它，则物块的加速度大小为（　　）‎ A. 0 B. μg C. μg D. 2μg ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在大小为F、方向如图所示的力作用下，物块恰能匀速向右运动。设力与水平夹角为 ，根据平衡条件 改用方向不变、大小为2F的力去推它 解得：‎ 故C正确ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎11.如图，两根平行放置的长直导线a和b通有大小均为I、方向相反的电流，此时导线b受到的磁场力大小为F。当新加一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线b受到的磁场力大小变为2F，则此时a受到的磁场力大小和新加磁场方向的情况分别是（　　）‎ A. 一定为0、可能垂直纸面向外 B. 一定为2F、可能垂直纸面向里 C. 可能为0、一定垂直纸面向里 D. 可能2F、一定垂直纸面向外 - 14 -‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】此时导线b受到的磁场力大小为F。根据题意可以判断，此时b所在位置磁场为垂直纸面向里，据左手定则可知，b受安培力竖直向下，根据牛顿第三定律可知，a受安培力竖直向上，大小为F，如果外加磁场方向垂直纸面向里，则外加磁场对b的安培力大小为F，根据左手定则可知，对a的安培力大小为F，方向竖直向上，故a受到的磁场力大小为2F；如果外加磁场方向垂直纸面向外，则对b的安培力为3F，方向向上，对a的安培力也为3F，方向向下，则根据矢量合成可知a受到的磁场力大小为2F，方向相下，故B正确ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎12.如图，∠形框架ABC固定在水平面内，空间存在竖直向下的匀强磁场。光滑导体棒MN垂直于BC放置在框架上，在水平向右的外力作用下沿框架匀速向右滑动，且始终与框架接触良好。已知框架以及MN的电阻均与自身长度成正比。MN经过B点开始计时，I表示电路中的电流，q表示流经B处截面的电量，F表示作用在MN上的外力，P表示电路的电功率。则下列图像一定不正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 设∠ABC为α，回路电阻：‎ 切割电动势：‎ E=B（xtanα）v - 14 -‎ 故电流：‎ 是定值，故A错误符合题意；‎ B． 由于电流I为恒定电流，故电荷量q=It，故q-t图象是经过坐标原点的直线，故B正确不符合题意；‎ C． 拉力F与安培力平衡，根据公式FA=BIL，其中 L=x•tanα=vt•tanα 故拉力F也是均匀增加，故C正确不符合题意；‎ D． 由于导体棒做匀速直线运动，故拉力的功率等于回路的电功率，根据P=Fv，P-t图象与F-t图象的形状相同，故D正确不符合题意；‎ 故选A。‎ 二、填空题（共20分，每个空格2分）‎ ‎13.氡是一种天然放射性气体，其衰变方程是＋_______，释放出来的射线叫做_____射线。‎ ‎【答案】 (1). (2). a ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]．根据电荷数守恒、质量数守恒知，未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为α粒子（）．因放出的是α粒子，所以衰变是α衰变．‎ ‎14.如图，虚线表示场源电荷Q形成电场的等势面，实线为一个带电粒子q的运动轨迹，则q所带电荷的电性与Q_________（选填“相同”或“相反”），q从A点沿实线运动到B点的过程中，其电势能的变化情况是_____________。‎ ‎【答案】 (1). 相同 (2). 先增大后减小 ‎【解析】‎ - 14 -‎ ‎【详解】[1][2]根据图像可知，粒子受到的合力方向指向左上，受到斥力作用，故所带电荷的电性与Q相同，从A到B过程中，斥力先做负功后做正功，故电势能先增大后减小。‎ ‎15.在烧瓶口插入细玻璃管，管的另一端与汞压强计相连，烧瓶中封闭着一定质量的气体，起初压强计U形管两臂内的汞面一样高。现将烧瓶浸入热水中，为保持气体的体积不变，应向______适当移动A管，为保持气体的压强不变，应向______适当移动A管。（均选填“上”或“下”）‎ ‎【答案】 (1). 上 (2). 下 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2] 现将烧瓶浸入热水中，温度升高，为保持气体的体积不变， ，压强变大，则应向上适当移动A管，为保持气体的压强不变，，则体积变大，应向下适当移动A管。‎ ‎16.甲、乙两辆赛车分别行驶在如图所示的水平赛道上。它们经过圆弧形弯道时的转弯半径分别为r1、r2。若两赛车手连同赛车的质量相同，两赛车与路面的最大静摩擦力也相同，则甲、乙两车转弯的最大安全速率之比为_______；甲、乙两车手以最大安全速率驶过圆弧赛道所需时间之比为_______。‎ ‎【答案】 (1). : (2). :‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2] 两赛车与路面的最大静摩擦力也相同 - 14 -‎ 故甲、乙两车转弯的最大安全速率之比为:；甲、乙两车手以最大安全速率驶过圆弧赛道所需时间 故所需时间之比为 ‎17.如图，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源A与电源B的端电压随输出电流变化的特性曲线，曲线Ⅲ是一小灯泡的伏安特性曲线，则电源A的内阻为______Ω，若该小灯泡分别与电源A和电源B单独连接，则电源A和B的输出功率之比为_______。‎ ‎【答案】 (1). 20 (2). 1:3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]根据 可知，电源A的内阻为 根据图像可知，图像1与灯泡伏安特性曲线交点 图像2与灯泡伏安特性曲线交点 交点为工作点，所以 三、综合题（共40分）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.（1）光电门两侧的光电孔内分别安装了红外线的发光管和接收管，当挡光片经过光电门时，光电门记下挡光时间Δt。若挡光片的宽度为d - 14 -‎ ‎，则挡光片经过光电门的平均速度为_________，这个速度可以被看做瞬时速度的条件是__________________________。‎ ‎（2）在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，光电门用来测量摆锤经过不同位置的瞬时速度，实验装置如图（a）所示。‎ ‎①关于在这个实验中光电门的使用，下列说法正确的是________‎ A．调节摆线长，使摆锤摆动时摆线能通过光电孔 B．测量中，光电门始终固定在某个确定的位置 C．摆锤释放器的位置要随光电门的位置变化而作相应的调整 D．每次改变光电门的位置，要用测平器使光电门的光电孔与所测点位于同一水平线 ‎②在某次实验数据基础上，作出的摆锤在下摆过程中动能、重力势能随高度h变化的图像如图（b）所示，则其中_________（选填“I”或“II”）是摆锤动能随高度h变化的图线，该图线斜率大小等于________。‎ ‎【答案】 (1). (2). 挡光片的宽度足够小 (3). D (4). I (5). 摆锤的重力 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2] 挡光片经过光电门的平均速度为，这个速度可以被看做瞬时速度的条件是时间足够短，即挡光片的宽度足够小。‎ ‎(2) ①[3]A． 摆锤线长应调整到使摆锤在摆动时能通过光电孔，故A错误；‎ B．测量中，光电门不一定固定在某个确定位置，在适当位置即可，故B错误；‎ C． 摆锤释放器的位置不随光电门的位置变化而作相应的调整，故C错误；‎ D．‎ - 14 -‎ ‎ 每次改变光电门的位置，要用测平器使光电门的光电孔与所测点位于同一水平线，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎②[4][5] 摆锤动能随高度h增大而减小，动能转化为重力势能，故是I，图像的斜率 故图像斜率代表重力。‎ ‎19.如图，绝缘、光滑斜面倾角θ=37°，在宽度均为d=0.4m的区域I、II内分别有垂直于斜面向上、向下的匀强磁场，磁感强度大小均为B=1T，MN为两磁场的分界线。质量m=0.06kg、总电阻R=0.5Ω的矩形线框abcd，边长分别为L=0.6m和d=0.4m。现使线框ab边与磁场边界平行，自斜面上端某处静止释放，线框恰能匀速进入区域I。（g取10m/s2）‎ ‎（1）求ab边在区域I内运动时，线框的速度大小v0和发热功率P；‎ ‎（2）求当ab边刚进入区域II时，线框的加速度a；‎ ‎（3）通过分析，描述ab边从MN运动到区域II下边界的过程中，线框运动的速度、加速度变化情况。‎ ‎【答案】（1）0.5m/s；0.18W（2）18m/s2，方向沿斜面向上；（3）见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）线框匀速进入区域I，所受安培力与重力沿斜面向下的分力相等，即 FA=BIL=mgsin 又根据E=BLv，I=可得 v0==m/s=0.5m/s I==A=0.6A P=I2R=0.62×0.5W=0.18W ‎（2）ab边刚进入区域II时，线框速度仍为v0=0.5m/s。ab、cd两条边同时切割磁感线，线框中的感应电动势为E’=2BLv，ab、cd - 14 -‎ 两条边同时受到向上的安培力。线框一条边受到的安培力为 ‎ =2mgsin 根据牛顿第二定律有 ma=2-mgsinθ=3mgsin 所以，此时线框的加速度 a=3gsin=18m/s2‎ 方向沿斜面向上 ‎（3）ab边从MN运动到区域II下边界的过程中 ma=2-mgsin=-mgsin 加速度与运动方向相反，棒做减速运动，随着速度的减小，加速度也逐渐减小 ‎20.如图为某运动员在直道上跑步过程中身体的水平速度-时间图像，已知运动员质量为m=60kg。‎ ‎（1）若不计空气对运动员的作用力，求最初2s内地面对运动员在水平方向的平均作用力；‎ ‎（2）若运动员在跑步过程中受到沿跑道方向的风力作用，其大小f=kΔv（k=0.9N·s/m，Δv是空气与人的相对速度大小）。已知该运动员在10s末克服空气阻力做功的功率P1=36W。‎ ‎①求10s末时的风速v0（即空气相对于地面的速度）；‎ ‎②若跑步过程中风速恒为v0，求起跑后1s内运动员所受风力的最大功率Pmax。‎ ‎【答案】（1）270N；（2）①v0=-6m/s负号说明风速的方向与所设方向相反，即风速的方向与人的跑步方向相同；②8.1W ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）前2s内加速度 - 14 -‎ a==m/s2=4.5m/s2‎ 运动员受到的重力和地面竖直向上的作用力平衡，地面对运动员水平方向的作用力提供加速度，根据牛顿第二定律有：‎ ‎=ma=60×4.5N=270N ‎（2）①设风速的方向与人跑步的方向相反，则Δv=（v人+v0），10s末人所受风力的功率 P1=fv人=kΔv·v人=k（v人+v0）·v人 已知k=0.9N·s/m、P1=36W，且由图可知10s末时v人=10m/s，代入上式解得 v0=-6m/s 负号说明风速的方向与所设方向相反，即风速的方向与人的跑步方向相同 ‎②起跑后1s内，人的最大速度为4．5m/s，小于空气速度，所以此过程中相对速度的大小 Δv=v0-v人，P=fv人=k（v0-v人）v人=0.9×（6-v人）v人 解得：当6-v人=v人，即v人=3m/s时 Pmax=8.1W - 14 -‎ - 14 -‎