上海市嘉定区2020届高三下学期第二次质量调研物理试题 Word版含解析
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嘉定区 2019 学年等级考第二次质量调研测试物理试卷
一、选择题
1.为抗击新冠肺炎，进出小区需用额温枪测量体温，其测温利用的是（ ）
A. X 射线 B. 紫外线 C. 可见光 D. 红外线
【答案】D
【解析】
【详解】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 D 正确，ABC 错误。
故选 D。
2.东方超环是我国自主设计建造的全超导托卡马克核聚变实验装置，该装置的终极目标是实
现可控核聚变。核聚变反应方程为： 2 3 4
1 1 2H H He+X ，其中 X 粒子是（ ）
A. 中子 B. 电子 C. 正电子 D. 质子
【答案】A
【解析】
【详解】根据电荷数守恒，有
1+1=2+x
解得 X 粒子电荷数
x=0
由质量数守恒，则
2+3=4+y
解得 X 粒子质量数
y=1
故粒子 X为中子，故 A 正确，BCD 错误。
故选 A。
3.一束单色光由空气传入水中，该单色光的（ ）
A. 速度变大 B. 速度不变 C. 频率变大 D. 频率不变
【答案】D
【解析】
【分析】
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【详解】AB．根据 cv n
可知单色光由空气传入水中波速变小，故 AB 错误；
CD．光波属于电磁波，其频率与介质无关，单色光从一种介质进入另介质，频率不变，故 C
错误，D 正确。
故选 D。
4.小明参加高中体能训练，用 40s 时间跑上 8m 高的楼，则他登楼时的平均功率最接近（ ）
A. 10W B. 100W C. 1kW D. 10kW
【答案】B
【解析】
【详解】设高中生的质量约为 50kgm ，取 210m/sg 。小明登楼时，克服重力做功
W mgh
再由功率公式
WP t
代入解得
100WP
故 ACD 错误，B 正确。
故选 B。
5.用 DIS 的磁传感器可以测定通电螺线管内的磁感应强度，当磁传感器的探测头从螺线管左
端外侧逐渐伸入螺线管，直到伸出右端为止。测出的 B－x 图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，内部磁感线的分布均匀，是匀强磁场，管
口磁感线比管内磁感线疏，故管口处的磁感应强度较小，故 C 正确，ABD 错误。
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故选 C。
6.如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力 F 作用下处于静止状态，则物块的
受力个数（ ）
A. 一定为 2 个 B. 一定为 3 个 C. 一定为 4 个 D. 可能 2 个
也可能 4 个
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据平衡状态，对物块受力分析如图
物体受力个数一定为 4 个，ABD 错误，C 正确。
故选 C。
7.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板
时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（ ）
A. 锌板带正电，指针带负电
B. 锌板带正电，指针带正电
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C. 锌板带负电，指针带正电
D. 锌板带负电，指针带负电
【答案】B
【解析】
锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板
相连，导致指针带正电．故 B 正确，ACD 错误．故选 B．
8.运动员把质量为 400g 的足球从静止踢出后，研究足球在空中的飞行情况，估计上升的最大
高度为 4m，在最高点的速度为 15m/s，若不计空气阻力且 g 取 10m/s2，则运动员踢球时对足
球做的功为（ ）
A. 16J B. 29J C. 45J D. 61J
【答案】D
【解析】
【详解】运动员踢球时对球做功转化为球的初动能，球从踢出时到最高点，根据动能定理
2
k0
1
2mgh mv E
解得
2 2
k0
1 1 0.4 15 J 0.4 10 4J 45J 16J 61J2 2E mv mgh
ABC 错误，D 正确。
故选 D。
9.如图所示，卫星甲、乙分别绕质量为 M 和 2M 的星球做匀速圆周运动，且它们的环绕半径相
同。设甲、乙的运行周期分别为 T 甲和 T 乙，甲、乙的线速度分别为 v 甲和 v 乙，则（ ）
A. T 甲>T 乙 v 甲>v 乙 B. T 甲>T 乙 v 甲
v 乙 D. T 甲T 乙；ACD 错误，B 正确。
故选 B。
10.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其上方正中央固定一根长直导线，导线与磁铁垂
直。导线通以垂直纸面向里的电流，则通电后（ ）
A. 磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用
D. 磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用
【答案】C
【解析】
【详解】画出条形磁铁的磁场，通电后受力分析如图
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通电后，磁铁对导线的安培力竖直向上，根据牛顿第三定律可知导线对磁铁的安培力竖直向
下，相比未通电时磁铁对桌面压力增加，磁铁不受摩擦力，ABD 错误，C 正确。
故选 C。
11.如图所示，物块 A 静止在粗糙水平面上，其上表面为四分之一光滑圆弧。一小滑块 B 在水
平外力 F 的作用下从圆弧底端缓慢向上移动一小段距离，在此过程中，A 始终静止。设 A 对 B
的支持力为 FN，地面对 A 的摩擦力为 Ff，则两力的变化情况是（ ）
A. FN 减小，Ff 增大 B. FN 增大，Ff 增大 C. FN 减小，Ff 不变 D. FN 增大，
Ff 不变
【答案】B
【解析】
【详解】对 B 滑块受力分析，并合成矢量三角形如图
物块沿着圆弧移动一小段距离， NF 增大，水平外力 F 增大，对 A 和 B 整体受力分析可知地面
对 A 物块的静摩擦力 fF 与水平外力等大反向，所以 fF 增大，ACD 错误，B 正确。
故选 B。
12.如图（a）所示，电源电动势 E=9V，内阻不计，定值电阻 R1=500Ω，电阻 R 的 U-I 关系如
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图（b）所示，R2 为滑动变阻器。电键闭合后，为使 R2 消耗的电功率等于 R1 功率的 2 倍，滑动
变阻器 R2 的阻值和对应的功率 P2 分别为（ ）
A. R2=1000Ω 3
2 9 10 W P B. R2=1000Ω 2
2 1.35 10 WP
C. R2=1500Ω 3
2 9 10 W P D. R2=1500Ω 2
2 1.35 10 WP
【答案】B
【解析】
【详解】串联电路电流处处相等，根据 2P I R 可知
2 12 1000ΩR R
将 2R 和 1R 等效为电源内阻，则等效电源满足
9VE ， 1500Ωr
在图像中有
可知通过滑动变阻器的电流约为 33.7 10 A ，所以功率为
3 2 2
2 (3.7 10 ) 1000W 1.37 10 WP
ACD 错误，B 正确。
故选 B。
二、填空题
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13.用紫光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，若增大双缝距离，则屏上干涉条纹的间
距将________（填“变大”或“变小”）。若其他条件不变，改用红光做实验，则干涉条纹的
间距将________（填“变大”或“变小”）。
【答案】 (1). 变小 (2). 变大
【解析】
【详解】[1]根据 Δ lx d
知，若增大双缝距离 d，则屏上干涉条纹的间距x 将变小。
[2]根据 Δ lx d
知，若其他条件不变，改用红光做实验，则波长增大，所以干涉条纹的间
距x 将变大。
14.航母上飞机弹射起飞利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈突然通电时，线圈左侧的
金属环被弹射出去。则闭合 S 瞬间，从右侧看环中产生_________（填“顺时针”或“逆时针”）
方向的感应电流；对调电池的正负极，重复实验，环将向_____（填“左”或“右”）运动。
【答案】 (1). 逆时针 (2). 左
【解析】
【分析】
【详解】[1]线圈中电流从右侧流入，由右手螺旋定则可知，磁场方向向左，在闭合开关的过
程中，金属环中的磁场变强，由楞次定律可知，金属环的感应电流由右侧看为逆时针。
[2]对调电池的正负极，重复实验，金属环中感应电流的磁场与线圈中的磁场方向相反，所以
金属环受力向左，故仍将向左弹出。
15.如图所示，把一负电荷从电场中的 A 点移到 B 点，其电势能______（填“增大”、“减小”
或“不变”），理由是：______________________。
【答案】 (1). 增大 (2). 负电荷从 A 移动到 B 克服电场力做功，电势能增大（从 A
到 B，顺电场线方向移动，电势降低，又因为负电荷，根据 Ep q ，电势能增大）
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【解析】
【详解】[1][2]．把一负电荷从电场中的 A 点移到 B 点，其电势能增大；理由是负电荷从 A
移动到 B 克服电场力做功，电势能增大（从 A 到 B，顺电场线方向移动，电势降低，又因为负
电荷，根据 Ep q ，电势能增大）．
16.一列简谐波沿 x 轴传播，t=1s 时与 t=3s 时在 x 轴上 0~6m 区间内的波形相同，如图所示，
则该波的最小传播速度为_______m/s；在 t=7s 时，1m 处的质点偏离平衡位置的位移为
_______cm。
【答案】 (1). 2 (2). 2
【解析】
【详解】[1]根据题意可知
3s-1s=2s=nT
所以该列波的周期为
2 sT n
（n=1，2，3，…）
根据图象可知，波长为λ=4m，所以该列波的波速为
2 (m/s)v nT
（n=1，2，3，…）
当 n=1 时，该波的波速最小，为
vmin=2m/s
[2]从 t=3s 时再经历 4s 是 t=7s 时，所以 t=7s 时波形图与 t=3s 时相同，则 t=7s 时 1m 处的
质点的位移为 2cm。
17.如图（a）所示，一质量 m=2kg 的物体在水平推力 F 作用下由静止开始运动，水平推力 F
随位移 s 变化的图像如图（b）所示。已知物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.5，则运动过程
中物体的最大加速度 a=______m/s2；距出发点 s’=______m 时物体的速度达到最大。（g=10m/s2）
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【答案】 (1). 20 (2). 4
【解析】
【分析】
考察牛顿第二定律的实际应用。
【详解】[1]由牛顿第二定律得
F mg ma
可知当推力最大即 F=50N 时，物体的加速度最大，加速度为 20m/s2。
[2]由[1]可知，当 0a 即推力 F 等于摩擦力时，物体的速度达到最大值。由图像可知当推力
为 10N 时，物体距出发点 4m。
三、综合题
18.某同学想在家做“单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找来一块体积约
为 3 cm3、外形不规则的金属块代替摆球，用细线将金属块系好并悬挂于 O 点，金属块与细线
结点为 M，如图所示：
(1)拉开金属块，由静止释放，当它摆到________（填“最高点”或“最低点”）开始计时，
若金属块完成 n 次全振动，所用的时间为 t，则摆动周期 T=________；
(2)该同学用 OM 的长度作为摆长，多次改变摆长记录多组 L、T 值。若用公式法计算出各组的
重力加速度，再取平均值，那么得到的重力加速度与真实值相比__________（填“偏大”或
“偏小”）；
(3)为此他想改用图像法，以周期的平方 T2 为纵坐标，OM 的长度 L 为横坐标，做出 T2-L 图像。
如果其他操作都无误，则他作出的图像可能是图中的_______（选填“a”，“b”或“c”）；
然后根据图像的斜率 k，就可测出该地的重力加速度 g=_______。
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【答案】 (1). 最低点 (2). t
n
(3). 偏小 (4). b (5).
24
k
【解析】
【详解】(1)[1][2]．拉开金属块，由静止释放，当它摆到最低点开始计时；若金属块完成 n
次全振动所用的时间为 t，则摆动周期
tT n
(2)[3]．根据单摆周期公式 2 LT g
＝ 可得
2
2
4π Lg T
由于摆绳的长度 OM 作为摆长，所用摆长小于真实的摆长，所以 g 值偏小；
(3)[4][5]．单摆的摆长等于金属块的重心到悬点的距离，即为摆线长 L 与金属块的重心到与
绳子连接处距离 r 之和，根据单摆的周期公式
2 L rT g
＝
可得
2 2 2
2 4 4 4L r L rT g g g
＝ ＝
由数学知识可知：对应的图象应为 b，其斜率
24k g
故可得
24g k
＝
19.如图所示，左端开口的气缸固定在水平桌面，用截面积 S=50cm2 的活塞封闭一定量的气体，
活塞上系一轻绳通过定滑轮连接质量 m=10kg 的物体。开始时系统处于平衡状态，缸内气体温
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度 t1=27℃。已知大气压强 p0=1×105Pa，重力加速度 g 取 10m/s2，气缸内壁光滑。求：
(1)开始时气缸内部的气体压强 p1；
(2)现用一外力缓慢拉动活塞，当缸内气体体积变为初始体积的 1.25 倍时，对应的外力 F 为
多大？
(3)在第 2 小问的基础上，若想撤去外力后活塞能静止在原处，写出可行的方案，并通过计算
说明你的方案。
【答案】(1) 48 10 Pa ；(2)80N ；(3)见解析所示
【解析】
【详解】(1)以活塞为研究对象，根据平衡分析可知
1 0mg p S p S
4
1 0 8 10 PaS
mgp p
(2)设开始时缸内气体体积为 1V ，则 2 11.25V V ，因为缓慢推动活塞，所以气体温度不变，根
据玻意耳定律 1 1 2 2pV p V ，所以
4
41 1 1
2
2 1
8 10 Pa 6.4 10 Pa1.25
pV Vp V V
以活塞为研究对象，受力如图
根据平衡
2 0F mg p S p S
0 2 80NF p S mg p S
(3)以气缸内气体为研究对象，因为活塞静止在原处，所以气体体积不变且
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4
3 1 8 10 Pap p
根据查理定律 32
2 3
pp
T T
即
4 4
3
6.4 10 8 10
273 27 273 t
解得：
3 102t ℃
利用销子把活塞固定在原处，加热气缸使气体温度上升至 102℃，再拔去销子。（或在逐渐升
高气缸内气体温度的同时减少外力 F，当气体温度升高至 102℃（375K）时撤去外力）
20.如图（a）所示，两光滑平行金属导轨由水平、倾斜两部分连接而成，间距 L=1m。倾斜导
轨与水平面夹角θ＝30°，下段处于 B1=0.5T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场Ⅰ中。水平导
轨足够长，左端连接电流传感器和阻值为 3Ω的定值电阻 R，导轨左侧处于 B2=1T、方向竖直
向上的匀强磁场Ⅱ中。将一质量 m＝0.05kg，电阻 r＝2Ω的金属棒 ab 放在磁场Ⅰ上方的某处，
棒与导轨垂直并保持良好接触。某时刻静止释放 ab 棒，发现棒在磁场Ⅰ中下滑时，电流传感
器的示数始终不变。棒滑至水平轨道后经过一段距离进入磁场Ⅱ，在进入磁场Ⅱ瞬间立即施
加一垂直于棒的水平外力 F。设棒从斜轨滑至水平轨道无机械能损失，导轨的电阻不计，g 取
10m/s2.，求：
(1)进入磁场Ⅰ前 ab 棒的加速度 a1 及进入磁场Ⅰ瞬间的速度 v1；
(2)ab 棒进入磁场Ⅱ瞬间，电流传感器示数为 I0，求 I0；
(3)若 ab 棒进入磁场Ⅱ后，电流传感器示数 I 随时间 t 变化的关系如图（b）所示，试分析它
在磁场Ⅱ中的运动情况；
(4)通过分析、计算，请在图（c）中画出外力 F 随时间 t 的变化图像。
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【答案】(1) 25m/s ；5m/s ；(2)1A ；(3)ab 棒在磁场Ⅱ中做初速度为 5m/s，加速度为 5m/s2的
匀加速直线运动；(4)
【解析】
【详解】(1)进入磁场Ⅰ前 ab 棒根据牛顿第二定律可知
2
1
30 5m/smgsina m
当 ab 棒进入磁场Ⅰ后，电流传感器示数不变 。因为 1B LvI R r
，所以 v 不变，ab 棒在磁场Ⅰ
中做匀速直线运动，ab 棒进入磁场Ⅰ后受力如图所示
根据匀速平衡
2 2
1 1B L vmgsin R r
解得：
1 5m/sv
(2)进入磁场Ⅱ瞬间
2 1
0 1AB LvI R r
(3)根据 I-t 图像可得：
1I t
又因为
2B LvI R r
则
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5 5v t
ab 棒在磁场Ⅱ中做初速度为 5m/s，加速度为 5m/s2 的匀加速直线运动。
(4)此时，ab 棒受力如图所示
2 2F B IL ma ，a2=5m/s2
代入数据解得：
1.25F t
图像如下
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