上海市宝山区2020届高三下学期二模考试物理试题 Word版含解析

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www.ks5u.com 宝山区2019学年第二学期高三期中测试 物理试题 一、选择题 ‎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 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体做自由落体运动，速度增大，动能增大，A错误；‎ B．物体做竖直上抛运动，速度减小，动能减小，B错误；‎ C．物体做匀速圆周运动，速率不变，动能不变，C正确；‎ D．物体做简谐振动，速度大小周期性改变，动能周期性改变，D错误。‎ 故选C。‎ ‎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 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，A错误；‎ B．重核裂变是在揭示原子核结构之后，B错误；‎ C．天然放射性现象揭示了原子核内部有复杂结构，C正确；‎ D．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构，D错误。‎ 故选C。‎ ‎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 - 15 -‎ ‎【答案】B ‎【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，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，ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎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 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】BD.因为干涉图样为等宽度的亮暗条纹，a图是衍射图像，所以BD错误；‎ AC.衍射发生的条件是缝隙宽度小于光的波长才能有清晰的衍射图像，如果缝隙宽度过大会观察不到衍射图像，光会沿直线传播，根据图像信息可知，a孔直径小于b孔直径，故选项A正确B错误。‎ 故选A。‎ ‎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 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．气体的质量和体积不变，根据密度的定义可知气体的密度不变，AB错误；‎ CD．根据查理定律可知压强减小，温度降低，温度是气体分子平均动能标志，温度降低，气体分子平均动能减小，C错误，D正确。‎ - 15 -‎ 故选D。‎ ‎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 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对飞机进行受力分析，根据平衡条件，空气对飞机作用力与重力和绳子拉力的合力平衡，如图所示 根据平衡条件可知空气对直升机的作用力的方向为竖直向上偏左，ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎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 ‎【答案】B ‎【解析】‎ - 15 -‎ ‎【详解】ACD．库仑力的方向与两点电荷连线共线，所以库仑力与速度不共线，不可能做直线运动，ACD错误；‎ B．若库仑力提供向心力，即 则B球可以做匀速圆周运动，B正确。‎ 故选B。‎ ‎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 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据质点振动图像可知振幅为，A错误；‎ B．振动周期为，B错误；‎ C．时，质点在平衡位置，加速度为0，速度最大，C错误；‎ D．时，质点在距离平衡位置最远处，速度为0，加速度最大，D正确。‎ 故选D。‎ ‎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 ‎【答案】B ‎【解析】‎ - 15 -‎ ‎【详解】A．根据题意可知、两点均为振动加强点，又因为点在波峰，点在波谷，所以、两点相距半波长的奇数倍，AD错误；‎ B．、两点均为振动加强点，两点连线上的点也为振动加强点，所以点位移的最大值为，B正确；‎ C．点在平衡位置做简谐振动，位移的最大值为，C错误。‎ 故选B。‎ ‎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 B. 桌面受到的压力将减小 C. 桌面受到的摩擦力将增大 D. 桌面受到的摩擦力将减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】画出条形磁铁的磁感线，应用左手定则判断导线所受安培力竖直向上，根据牛顿第三定律可知通电导线对磁铁的安培力竖直向下，则磁铁的受力分析如图 磁铁与桌面之间无摩擦，若导线竖直向上远离磁铁，磁感应强度减小，根据可知安培力减小，根据牛顿第三定律可知桌面受到压力减小，ACD错误，B正确。‎ - 15 -‎ 故选B。‎ ‎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）（　　）‎ A. B. ‎ C D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】玻璃管倾斜，水银柱和液面的高度差减小，根据压强平衡可知管内气体压强增大，管内封闭气体发生等温变化，根据玻意尔定律可知，气体体积减小，图像为双曲线的一支，ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎12.如图，在负点电荷Q的电场中有A、B、C、D四点，A、B、C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（　　）‎ - 15 -‎ A. φA=φB B. φA>φB C. φA<φB D. 无法比较φA和φB的大小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】因为，所以中垂线必过点电荷，同理中垂线也必过点电荷，所以、两线交点即为负点电荷的位置，如图 沿电场方向电势降低，所以 ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ 二、填空题 ‎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。‎ - 15 -‎ ‎【答案】 (1). 球形 (2). 面积 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]根据题图可知，液体分子可以看成球形。‎ ‎[2]液体分子的直径即为油膜的厚度，根据体积可知先测出油滴的体积，再测出油膜的面积，就可估算出油分子的直径。‎ ‎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的球体，则剩下部分对质点的万有引力F2=________。‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]根据万有引力定律可知 ‎[2]挖去部分对质点的万有引力为 则 ‎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20cm，每秒摇两次，则摇晃手电筒的平均功率为________W，g=10m/s2。‎ ‎【答案】 (1). 机械（或动能） (2). 0.8‎ ‎【解析】‎ - 15 -‎ ‎【详解】[1]摇晃过程中，人对手电筒做功，所以在摇晃过程中将机械能（或动能）转化为电能。‎ ‎[2]摇晃两次，平均功率为 ‎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，铁齿靠近磁铁时铁齿被磁化，通过线圈的磁通量_____，线圈中就会产生感应电流。当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G的感应电流的方向是______。‎ ‎【答案】 (1). 增大 (2). 先向左再向右 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]铁齿被磁化产生的磁场方向与线圈原磁场方向相同，从右向左，所以通过线圈的磁通量增大。‎ ‎[2]线圈正对铁齿离开，从右向左的磁场减弱，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从右向左，根据安培定则可知通过G的电流为从右向左；当上边铁齿靠近线圈时，线圈中从右向左的磁场增强，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从左向右，根据安培定则可知通过G的电流从左向右，所以通过G的感应电流的方向是先向左再向右。‎ ‎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。‎ - 15 -‎ ‎【答案】 (1). 4.8 (2). 4.8‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1] 若在A、B间连接一个理想电压表，电压表测量的电阻，根据串联分压规律可知 ‎[2]与电源内阻并联 再与串联得等效电源的内阻 ‎18.图甲为“用DIS研究加速度和力关系”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)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 - 15 -‎ C．钩码的总质量明显地大于小车的总质量 ‎(4)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____。‎ ‎【答案】 (1). 发射器 (2). 总质量 (3). 轨道左侧垫起高度太大（平衡摩擦力过度） (4). C (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]小车上安装的是位移传感器的发射部分。‎ ‎[2]利用控制变量法探究加速度和力的关系，所以需要保持小车的总质量不改变。‎ ‎(2)[3]小车在不受绳子拉力的作用下已经有加速度，说明平衡摩擦力过度，重力的分力大于滑动摩擦力，即轨道左侧垫起高度太大。‎ ‎(3)[4]设小车的质量为，钩码的质量为，由实验原理得 加速度为 而实际上 可见段明显偏离直线是由于没有满足远大于造成的，AB错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎(4)[5]根据上述变形 当时，则 三、解答题 ‎19.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 - 15 -‎ 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。‎ ‎【答案】(1)3m/s；(2)0.02J；(3)（T）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)导体棒自由下落，根据速度位移公式 得 ‎(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 解得 导体棒从进入磁场下落的过程中克服安培力做的功为 根据功能关系可得回路中产生的焦耳热为 - 15 -‎ 根据焦耳定律可得电阻上产生的热量 ‎(3)根据 得 ‎（）‎ 根据安培力得 所以 ‎（T）‎ ‎20.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？‎ ‎(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？‎ ‎【答案】(1)10m/s；(2)不能行驶到坡顶，发动机至少还需要做的功才能使卡车到达坡顶；(3)卡车先做加速度减小的减速直线运动，做匀速直线运动 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)‎ - 15 -‎ 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 则 卡车在点时，动能大小为 因为 则卡车到达不了坡顶；若要使卡车到达坡顶，还需要做的功为 ‎(3)卡车行驶到处时，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力，则卡车受到总的阻力增大，牵引力小于总的阻力，将做减速运动，根据可知，卡车减速，牵引力增大，则减速的加速度减小，当速度减小到牵引力等于总的阻力大小时，卡车做匀速运动；则卡车先做加速度减小的减速运动，再做匀速运动。‎ ‎ ‎ - 15 -‎ - 15 -‎