【物理】上海市鲁迅中学2020届高三上学期期中考试试题（解析版）

【物理】上海市鲁迅中学2020届高三上学期期中考试试题（解析版）

上海市鲁迅中学2020届高三上学期期中 考试试题 一、单选题 ‎1.测量万有引力常量，并检验万有引力定律的科学家是 A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 卡文迪什 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量并检验万有引力定律，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.物理学中引入“瞬时速度”概念运用了 A. 等效替代方法 B. 控制变量方法 C. 无限逼近方法 D. 理想实验方法 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据速度定义式，当△t非常非常小时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，即无限逼近方法，故C正确。‎ 故选C。‎ ‎3.如图所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C间往复运动，P是OB的中点，下列正确的是 A.振子从B点运动到C点过程中，加速度先增大后减小 B. 振子从B点运动到C点过程中，速度先增大后减小 C. 振子从C点运动到B点过程中，加速度方向始终不变 D. 振子每次经过P点时的速度、加速度均相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由简谐运动特点可知，振子离平衡位置位移越大，回复力越大，加速度越大，振子从B点运动到C点过程中，振子离平衡位置位移先减小后增大，所以加速度先减小后增大，故A错误，B正确；‎ C．由公式可知，振子加速度方向与离开平衡位移方向相反，振子在从C到O过程中的位移方向向左，从O到B过程中的位移方向向右，所以振子从C点运动到B点过程中，加速度方向改变，故C错误；‎ D．振子向左经过和向右经过P点时的速度大小相等，方向相反，加速度相同，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎4.电梯内的弹簧测力计上挂着一个质量为5kg的物体，电梯在运动时，测力计示数为35.2N，若测力计示数突然变为58.8N，则电梯运动的可能情况是 A. 运动速度突然增大 B. 运动加速度突然增大 C. 运动速度突然改变方向 D. 运动加速度突然改变方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的重力为 开始时测力计示数35.2N小于物体的重力，即处于失重状态，若测力计示数变为58.8N大于物体的重力，即物体处于超重状态，所以电梯运动的加速度方向发生改变，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.两个质量为m1、m2的小球，同时从两个等高的倾角分别为、的光滑斜面顶端由静止起向下运动，‎ A. 两球先后到达斜面底端，速度不同 B. 两球同时到达斜面底端，速度不同 C. 两球先后到达斜面底端，速度相同 D. 两球同时到达斜面底端，速度相同 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】球从斜面顶端到底端由动能定理可得 得 即两球到达底端的速度大小相等，由于两斜面角度不同，所以方向不同，由牛顿第二定律可得，小球的加速度 所以两小球的加速度不同，由公式可知，两球运动到底端所用的时间不同，故A正确。‎ 故选A。‎ ‎6.如果一个人的质量为70 kg，则（a）他正常行走时具有的动能约为70 J；（b）以地面为零势能面，他原地跳起时的最大重力势能约为1000 J。根据合理性可判断 A. 说法（a）和（b）均不合理 B. 说法（a）和（b）均合理 C. 只有说法（a）合理 D. 只有说法（b）合理 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】人正常行走的速度大约为1.4m/s，所以动能约为 人原地跳起时上升的最大高度约为1m，所以重力势能为 故B正确。‎ 故选B。‎ ‎7.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是 A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B. 对应P点，小灯泡的电阻为R=‎ C. 对应P点，小灯泡的电阻为R=‎ D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电阻的定义，电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大，故A错误；‎ BC．对应P点，由图可知，小灯泡两端的电压是U1，流过小灯泡的电流是I2，所以电阻 故BC错误；‎ D．因P=UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.两个振幅相同的波源S1、S2在水槽中形成如图所示的波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则 ‎ A. 在两波相遇的区域中会产生干涉 B. a点此时位移最大 C. a点的振动始终加强 D. a点的振动始终减弱 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．从图中看出，两列波的波长不同，而在同一介质中不同的机械波的波速相等，根据v=λf，所以两列水波的频率不同，而只有两列波的频率相同时才能发生干涉现象，所以在两波相遇的区域中不会产生干涉，故A错误；‎ B．此时a点为波峰与波峰叠加，a点的位移为这两列波引起位移的矢量和，则此时a点位移最大，故B正确；‎ CD．从图上可以看成，两列波的波长不同，波速相等，则频率不等，则不会发生干涉现象，不会出现振动始终加强点和减弱点，故CD错误。‎ 故选B。‎ ‎9.一个物体在若干个力的作用下处于平衡状态，若使其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，再恢复到原值，而其他力均不变，则物体的运动可能是 A. 一直加速 B. 一直减速 C. 先加速后减速 D. 先减速后加速 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】体在多个力的作用下做匀速直线运动，知合力为零，如果仅将其中某一个与速度方向相反的力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小，知合力的大小先增大后减小，方向始终与速度方向相同，所以物体一直做加速运动，故A正确。‎ 故选A。‎ ‎10.正、负两个点电荷周围电场线的分布如图所示。P、Q为电场中的两点，则下列说法中正确的是 A. 因为P点电场线比Q点密，P点的场强大于Q点的场强 B. 因为P点电势高于Q点，将负电荷从P移动到Q点，电势减少 C. 因为是正、负两个点电荷的电场，正电荷左侧一定有一处场强为零的点 D. 因为是正、负两个点电荷的电场，在连接两电荷的线段上一定有一处场强为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图看出，P点处电场线比Q点处电场线密，则P点的场强大于Q点的场强，故A正确；‎ B．电场线从正电荷出发到无穷远处终止，顺着电场线方向电势降低，所以P点电势高于Q点，根据负电荷在电势低处电势能大，所以负电荷电势增大，故B错误；‎ C．正电荷在其左侧的电场强度方向向左，负电荷在正电荷左侧的电场强度方向向右，P处电场线比Q处电场线更密，说明正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量，根据点电荷场强公式可知，正电荷左侧的合场强不可为零，故C错误；‎ D．正、负电荷在其连线上的场强方向相同，由电场的叠加原理可知，连线上的场强不可为0，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎11.“嫦娥一号”在距离月面200 km高度的月极轨道，做周期为127分钟绕月运动，进行包括月球南北极、月球背面的全月探测工作。月球半径为1738 km，万有引力恒量G＝6.67´10－11 Nm2/kg2。由上述资料无法估算出 A. 月球的质量 B. 月球平均密度 C. 月球自转的周期 D. 月球表面的重力加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设月球的质量为M，半径为R，“嫦娥一号”的质量为m、轨道为r，周期为T，由万有引力提供向心力得 则得到月球的质量 月球的密度为 月球表面的物体重力近似等于月球对它的万有引力，则有 则有 由题分析嫦娥一号的轨道半径r、周期T，月球的半径都已知，则可估算出月球的密度为ρ、月球的质量M和月球表面的重力加速度，不能估算月球的自转周期。‎ 故选C。‎ ‎12.如图所示电路的电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数增大ΔU（电压表为理想电表），在这个过程中（ ）‎ A. 通过R1的电流增加，增加量一定等于 B. R2两端的电压减小，减少量一定等于ΔU ‎ C. 通过R2的电流减小，但减少量一定大于 D. 路端电压增加，增加量一定等于ΔU ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.调整可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，则电阻R1两端电压也增大ΔU，通过R1的电流增加，增加量一定等于，故A正确； B.由闭合电路欧姆定律可知，可变电阻R的电压示数增大ΔU，则电阻R2与电源内阻r电压示数减小之和等于ΔU，所以R2两端的电压减小，减少量一定小于ΔU，故B错误；‎ C. R2两端电压的减少量小于ΔU，通过R2的电流减小，其减少量一定小于，故C错误；‎ D.由闭合电路欧姆定律E=U外+U内，则U外+U内=0，由上分析知，U内ΔU，所以U外ΔU，即路端电压增加，增加量一定大于ΔU，故D错误。‎ 故选A.‎ 二、填空题 ‎13.如图，一端系有定滑轮的绳子，另一端固定在左壁上。另一根跨过定滑轮的绳子下端挂有重物G，另一端固定在右壁上，跨过定滑轮的两段绳子互成直角。OB绳的拉力大小为________，OA绳的拉力大小为_______。‎ ‎【答案】G ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]对物体受力分析可知，物体受重力和绳的拉力，由平衡可知，拉力与物体的重力大小相等，由于同一根据绳子，所以OB绳的拉力也为G；‎ ‎[2]以滑轮为研究对象，分析受力，作出力图如图所示，根据平衡条件得，绳子OB的拉力T与F1、F2的合力大小相等，方向相反，得到 ‎14.地球半径为6400km，上海位于北纬附近，东方明珠随地球自转的角速度为__rad/s，线速度为____m/s.‎ ‎【答案】 7.27×10-5 403‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]东方明珠随自转的角速度为 ‎ ‎ ‎[2]线速度为 ‎15.一质点沿直线运动，其速度随时间变化的v-t图像恰好是与两坐标轴相切的四分之一圆弧，该圆弧分别与v、t两坐标轴相切与8 m/s和8s处，如图所示。该质点在这8s内做_______运动，该质点在这8s内的位移大小为_____m。‎ ‎【答案】加速度减小的减速运动 13.76‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]速度图像的斜率等于加速度，由图像可知，质点做加速度减小的减速运动；‎ ‎[2]由图线“面积”表示位移得 ‎16.在均匀介质中，各质点的平衡位置均在同一直线上，相邻两个质点之间的距离均为1.5 cm。若振动从质点0开始向y轴负方向运动，经过0.24 s时间第一次在0~12号质点间形成如图所示的波形，则此波的周期T为____________s，波速为_________m/s。‎ ‎【答案】0.12 1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]据题，质点1是振源，质点1开始向y轴负方向运动，简谐波向右传播，而图示时刻质点12的振动方向向上，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形时，则有 则该波的周期为 ‎[2]由图读出波长为 则波速为 ‎17.如图为某广告宣传的“反重力时光沙漏”，据其介绍一旦打开电源，会看到水滴向上升起的现象。用户评价中有下列信息：“水滴真的往上，太神奇了。” “灯光闪得我受不了。” “手机拍摄视频要调到30fps，否则拍不出效果。”‎ 根据上述信息，观察到“水滴上行”现象原因是__________，由图中水滴___________可以看出图示照片不是实景拍摄。‎ ‎【答案】频闪光源的周期略小于水滴滴落的周期，每次灯光亮起，所看到的水滴均比上次略高 是均匀分布的（实际的水滴应该上密下疏）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]“水滴上行”说明下个水滴在前个水滴的上面，即下落的距离减小，由公式可知，水滴下落的时间减小，即频闪光源的周期略小于水滴滴落的周期，每次灯光亮起，所看到的水滴均比上次略高；‎ ‎[2]实际由于水滴做自由落体运动，相等时间内通过的位移越来越大，即实际的水滴应该上密下疏，由图观察得水滴是均匀分布的，所以图示照片不是实景拍摄。‎ 三、综合题 ‎18.在“用DIS研究加速度和力的关系”的实验中．‎ ‎（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_______不变，用钩码所受的重力作为_________，用DIS测小车的加速度．‎ ‎（2）改变所挂钩码数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线，如图所示．‎ ‎①分析此图线的段可得出的实验结论是：____________________________．‎ ‎②此图线的段明显偏离直线，其主要原因是：__________________________．‎ ‎【答案】 (1). 小车的总质量 小车所受外力 ‎ ‎(2) 在质量不变的条件下，加速度与外力成正比 所挂钩码的总质量太大 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]在研究加速度和力的关系的实验中，应保持小车的总质量不变 ‎[2]用钩码所受的重力作为小车所受外力。‎ ‎[3]根据图线知段为正比例函数，由此可知在质量不变的条件下，加速度与外力成正比。‎ ‎[4]实验中要求所挂钩码总质量要远小于小车的总质量，图线的段明显偏离直线，主要原因是所挂钩码的总质量太大。‎ ‎19.如图所示，与水平面成θ=的粗糙斜面与一光滑圆轨道相切于A点，斜面AB的长度s=2.3m，动摩擦因数μ为0.1，物体（可视为质点）从B点静止释放，沿轨道运动到圆轨道的最高点C时，物体与圆轨道间无相互作用力，空气阻力忽略不计（取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8），求：‎ ‎（1）物体到达A点的速度 ‎（2）圆轨道的半径R；‎ ‎【答案】（1）4.89m/s （2）0.52m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物体从B到A由动能定理得 代入数据解得 ‎(2)物体沿轨道运动到圆轨道的最高点C，由重力提供向心力，则有 物体从A到C由动能定理得 ‎ ‎ 联立解得 ‎20.如图，一带负电的油滴处于水平放置的两平行金属板A、B 之间。当平行板不带电时，油滴在重力和空气阻力的作用下，最终以速率v1匀速下落。当上极板A带负电，下极板B带等量正电时，金属板间匀强电场的电场强度为大小为E，油滴下落的最终速率为v2。已知运动中油滴受到的空气阻力大小f与速率v的关系为f＝Kv（其中K为常数）。速率v1、v2、常数K、电场强度E 均已知，带电油滴始终未触及极板。‎ ‎（1）通过分析说明，油滴在电场中静止起在释放后，它的加速度、速度、电势能如何变化；‎ ‎（2）求油滴所带的电量大小q；‎ ‎（3）若将两极板A、B 上所带电荷互换，油滴将向上运动，求油滴上升的最终速率v3。‎ ‎【答案】（1）加速度减小的加速运动 电势能减小（2）（3）v3 = v2-2v1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当加上竖直方向的匀强电场后，油滴受力分析如图所示 油滴从静止开始加速运动，受到的空气阻越来越大，由牛顿第二定律有 所以油滴的加速度越来越小，由于油滴向下运动，所以电场力做正功，故油滴电势能减小；‎ ‎(2)当平行板不带电时，最终以一恒定速率v1匀速下落，此时受力分析如图所示 根据平衡得 当加上竖直方向的匀强电场后，油滴最终以v2匀速下落，此时油滴受力分析如图所示 根据平衡得 联立解得 ‎ ‎ ‎(3)将两极板A、B上所带电荷互换，电场强度不变，方向相反，竖直向下，油滴受力如图所示 由平衡得 得 ‎ ‎ 则有最终速率