2021届上海市金山区高三上学期物理质量监控（一模)试卷含答案

 高三上学期物理质量监控〔一模)试卷

一、单项选择题

1.物体做匀速圆周运动时，保持不变的量是〔   〕           

A. 向心力                                B. 角速度                                C. 线速度                                D. 加速度

2.如图，气球在水平风力作用下处于静止状态，气球受到的作用力有〔   〕 

A. 1个                                       B. 2个                                       C. 3个                                       D. 4个

3.密闭的玻璃杯内气体温度升高时，气体〔   〕           

A. 分子数增加     B. 每个分子的动能增加     C. 密度增加     D. 每秒撞击单位面积的器壁的分子数增多

4.电荷量的单位C用根本单位可表示为〔   〕           

A. N·m/s                                     B. A·s                                     C. J/V                                     D. V/A

5.某弹簧振子简谐运动图像如下列图，t1~t2时间内振子〔   〕 

A. 速度增大                        B. 加速度增大                        C. 回复力增大                        D. 机械能增大

6.发波水槽中产生一列水波，用一支圆珠笔插入水中，如下列图，笔对波的传播〔   〕 

A. 有影响，水波发生明显衍射现象                         B. 有影响，水波不发生明显衍射现象
C. 无影响，水波发生明显衍射现象                         D. 无影响，水波不发生明显衍射现象

7.小球做自由落体运动，其动能Ek与离地高度h的关系图象是〔   〕           

A.            B.            C.            D. 

8.嫦娥五号探测器成功在月球外表获取了月土样本，假设月球外表的重力加速度为g0  ， 那么离月面高度等于月球半径处的重力加速度为〔   〕           

A. 2g0                                     B. g0                                     C. 4g0                                     D. g0

9.如图，A、B为两个等量异种点电荷连线上的两点，A为连线中点，A、B处的电场强度分别为EA、EB  ， 电势分别为φA、φB。那么〔   〕 

A. ，φA<φB      B. ，φA>φB      C. ，φA<φB      D. ，φA>φB

10.如图，两个摆长相同的单摆一前一后悬挂在同一高度，虚线表示竖直方向，分别拉开一定的角度〔都小于5°〕同时由静止释放，不计空气阻力。沿两单摆平衡位置的连线方向观察，释放后可能看到的是〔   〕 

A.                                  B.                                  C.                                  D. 

11.如下列图电路中，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。可判定滑动变阻器滑片移动到了正中间的依据是〔    〕 

A. V1读数最大、V2读数最大                                   B. V2读数最大、V3读数最大
C. V1读数最小、V2读数最小                                   D. V2读数最小、V3读数最小

12.假设超市的自动门〔阴影局部〕移动时所受合力大小恒为40N，开门过程共右移1.6m，如下列图。门的质量为25kg，宽为1.6m，那么开门所用的时间是〔   〕 

A. 1s                                      B. 1.41s                                      C. 2s                                      

二、填空题

13.用来形象描述静电场分布的曲线是________；通常用________来描述电场的能的性质。   

14.一辆速度为16m/s的汽车，从某时刻开始刹车，以2m/s2的加速度做匀减速运动，那么2s后汽车的速度大小为________m/s，经过10s后汽车离开刹车点的距离为________m。   

15.纯电阻闭合电路中电源电动势和内阻不变，电源效率η与端电压U的关系如下列图，电源效率最高时电路中电流________〔选填“最大〞或“最小〞〕，该电路的电动势为________V。 

16.固定三通管的AB管竖直、CD管水平，水银在管子的A端封闭了一定量的气体。初始时封闭空气柱长度为l，AB管内水银柱长2h，如下列图。翻开阀门后，A端气体将经历________过程；稳定后，空气柱的长度为________。〔大气压强为p0  ， 水银的密度为ρ，重力加速度为g〕 

三、实验题

17.在“用单分子油膜估测分子直径〞的实验中，需要配制低浓度的油酸酒精溶液而不使用纯油酸滴入蒸发皿中的水面，原因是________。注射器滴下的一滴溶液体积约0.005mL，分子直径约10-10m，那么配制的溶液浓度相对合理的是________〔选填“10%〞、“1%〞或“0.1%〞〕。   

18.“用DIS研究机械能守恒定律〞实验装置如下列图。 

〔1〕本实验用到的传感器是________，为让标尺盘处于竖直平面内，标尺盘上的垂直线与自然下垂的摆线要________〔选填“平行〞或“垂直〞〕。   

〔2〕某同学以摆锤运动的最低点为零势能面，在离开最低点一定高度h处静止释放摆锤，测量摆锤到达最低点的瞬时速度，测得动能与重力势能的三组数据。由第1组数据可估算出摆锤下落高度h约为________m。 

〔3〕该同学根据上述三组数据中动能与重力势能近似相等，得出：摆锤在释放后，摆动整个过程近似满足机械能守恒。这一推断证据________〔选填“充分〞或“不充分〞〕，理由是________。   

四、解答题

19.如图，一个质量为m、带电量为﹣q的小球用长为L的绝缘细线静止悬挂在竖直方向A处。在水平方向突然增加一个匀强电场，小球开始向右摆动，起动瞬间加速度大小为a，在空气阻力的影响下，小球摆动一段时间后最终静止于B处。摆动过程中小球带电量不变，细线与竖直方向夹角不超过90°。求： 

〔1〕匀强电场的电场强度；   

〔2〕小球最终静止时细线与竖直方向的夹角；   

〔3〕求小球从A第一次运动到B过程中电势能的改变量，并说明此过程中能量的转化情况。   

20.质量m=1kg的小物块在沿光滑斜面向上的力F作用下，从长斜面底端以一定初速度沿斜面向上运动。经过0.4s沿斜面上滑了1.2m，以斜面底端为零势能面，其动能Ek和重力势能Ep随位移的变化关系如图线①和②所示。g取10m/s2。求： 

〔1〕物块的初速度和斜面的倾角；   

〔2〕力F的大小；   

〔3〕试通过计算证明：机械能改变量等于除重力以外其他力做的功；   

〔4〕假设经过0.4s后撤去拉力F，在图中画出小物块沿斜面上滑过程中动能和重力势能随位移的变化图线。〔标出关键点的坐标〕   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A D. 物体做匀速圆周运动时，向心力和向心加速度大小不变，方向指向圆心不断变化，AD不符合题意；

B.做匀速圆周运动的物体，角速度不变，是恒量，B符合题意；

C.做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向沿圆周的切线方向不断变化，C不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】物体做匀速圆周运动，其向心力、加速度和线速度的方向时刻改变，只有角速度保持不变。

2.【解析】【解答】对气球受力分析，气球受到重力、绳子的拉力、风吹气球的力和空气浮力。

故答案为：D。

 
【分析】对气球进行受力分析，气球受到重力、绳子的拉力、风力及空气浮力的作用。

3.【解析】【解答】AC．由于是密闭玻璃杯内的气体，质量一定，体积一定，那么分子数不变，密度不变，AC不符合题意；

B．温度升高，气体分子的平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加，B不符合题意；

D．变化为等容变化，温度升高，分子密度不变但分子平均动能增大，故每秒撞击单位面积的器壁的分子数增多，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】由于气体的体积不变，当温度上升时气体的平均动能增大，结合理想气体的状态方程可以判别气体的压强增大那么每秒撞击单位面积器壁的分子数增多。

4.【解析】【解答】ABCD．由电流的定义式 可得

由该式可知，电荷量的单位为电流单位与时间单位的乘积，即A·s，B符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用电流的定义式可以求出电荷量的单位。

5.【解析】【解答】由图可知，在t1~t2时间内振子从正向最大位移向平衡位置运动，故速度增大，加速度和回复力减小，机械能不变。

故答案为：A。

 
【分析】由于振子向平衡位置移动，那么回复力及加速度变小其速度变大；机械能保持不变。

6.【解析】【解答】ABCD．发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小，或跟波长相差不多，圆珠笔的尺寸跟水波的波长差不多，故能发生明显的衍射现象，对水波的传播无影响，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】由于水波遇见笔尖会出现明显的衍射现象所以笔尖对波的传播没有影响。

7.【解析】【解答】ABCD．设小球释放时离地高为H，那么自由下落的位移为H-h，据动能定理有

比照图象可知，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用动能定理可以选择对应正确的图线。

8.【解析】【解答】月球外表的重力加速度为g0  ， 那么探测器在月球外表受到的引力等于重力，有

离月面高度等于月球半径处的重力

联立两式可得

故答案为：D。

 
【分析】利用引力形成重力结合距离月球的高度可以求出高空重力加速度的大小。

9.【解析】【解答】根据库仑定律，离点电荷越近的位置，电场强度越大，所以 ；点电荷的电场中，电场线是由正电荷出发，指向负电荷的，而电场中的电势沿电场线方向逐渐减小，所以φA<φB  ， A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】利用电场线的分布可以判别电势的上下及电场强度的大小。

10.【解析】【解答】因两个单摆的摆长相同，根据单摆周期公式 ，可知两个单摆的周期相同，两摆同时由静止释放，应同时到达平衡位置，同时到达右边最大位移处。

故答案为：C。

 
【分析】由于摆长相同所以两个单摆周期相同所以两个摆球应该同时到达平衡位置及到达最大位移处。

11.【解析】【解答】ABCD．分析电路可以发现，滑动变阻器分为上下两局部，且为并联关系，由于

可知，当滑动变阻器滑片移动到了正中间时，该并联电阻到达最大，即外电路电阻最大，路端电压到达最大，而电压表V3测的就是路端电压，故V3读数应最大，由于总电阻变大，故干路电流变小，而V1测的是R上的电压，由 可知，I最小时，V1读数应最小，由于V2测的是并联局部的电压，由串联电路电压关系可知

V3读数最大，V1读数最小，故V2读数应最大，B符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用滑动电阻器的滑片位置可以判别电路中电阻的变化，结合闭合电路的欧姆定律可以判别电表的读数大小。

12.【解析】【解答】ABCD．由于开门过程是从静止开始启动，最后又静止，故整个开门过程可看成从静止开始做匀加速直线运动至最大速度，然后做匀减速直线运动至静止，由对称性可知，两个过程的加速度大小相等，时间相等，位移相等，由牛顿运动定律可得

设开门时间为t，那么加速时间为 ，由运动学公式可得总位移

代入数据可解得t=2s，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；结合位移公式可以求出运动的时间。

二、填空题

13.【解析】【解答】电场强度是描述电场力的性质的物理量，而电场线形象的表示了电场强度的大小和方向的分布情况；电势是描述电场能的性质的物理量。电场、电场线、电势等概念被近代物理学理论和实验证明是完全正确的，并且有了很深刻的开展。
【分析】描述电场分布是利用电场线；通常使用电势来描述电场的能的性质。

14.【解析】【解答】汽车减速运动的初速度v０=16m/s，加速度为a=-2m/s2  ， 那么t1=2s后的速度为 汽车实际运动的最大时间

那么10s后汽车离开刹车点的距离

 
【分析】利用速度公式可以求出汽车减速的时间；结合运动的时间和速度公式可以求出末速度的大小；利用位移公式可以求出刹车的距离大小。

15.【解析】【解答】由 和题中所给的图可知，η最高时，U最大，U最大说明外电路的电阻最大，根据 ，可知电路中电流I最小根据 ，可得
【分析】利用效率的表达式结合欧姆定律可以判别效率最大时电路中电流最小；利用效率的表达式结合外电压的大小可以求出电动势的大小。

16.【解析】【解答】三通管不是绝热管，翻开阀门后，A端气体进行等温变化，设管的横截面积是S，阀门翻开前，封闭气体的压强是P1  ， 翻开后，压强为P2  ， 根据玻意耳定律

而

并且

联立可得

由上式可看出，气柱的长度减小了，那么封闭气体经历了等温压缩。

 
【分析】利用气体等温变化结合初末压强的大小可以判别气柱的长度变化进而判别其气体的体积变化。

三、实验题

17.【解析】【解答】纯油酸无法散开成为单分子油膜，低浓度的油酸酒精溶液滴在水面上可以形成单分子油膜，形成单分子油膜是本实验的先决条件；设油酸酒精溶液的浓度为η，每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V=0.005η〔单位cm3〕

从实验中知道：一滴油酸酒精溶液在水面上可以形成单分子油膜的面积约为S=500cm2。油酸分子直径的数量级为d=10-10m=10-8cm，根据分子直径的计算式 ，代入数据有

得η=0.1%

 
【分析】由于油酸浓度高时很难扩散为单分子油膜；利用油酸分子直径的表达式结合溶液浓度的关系式可以求出合理的浓度。

18.【解析】【解答】(1)DIS研究机械能守恒定律实验中所用传感器为光电门传感器，自然下垂的摆线竖直，故将标尺盘上垂直线与摆线平行，即可保证标尺盘处于竖直平面内。(2)由 ，其中

2  ， 那么可估算出摆锤下落高度h约为 (3)验证相关定律时，欲确保结论的准确性及普遍性，需进行屡次重复实验且实验中起始数据要进行适当改变，此题中，虽然进行了多组实验，但由数据可知，其初始变量未进行改变，故结论不具有普遍性，证据不充分，理由是三组数据中释放点处重力势能相同，即在同一高度释放，所得结论不具有普遍性。

 
【分析】〔1〕本实验使用了光电门计时器；标尺盘的垂直线要与摆线垂直；
〔2〕利用速度位移公式可以求出下落的高度；
〔3〕推断的证据不充分是由于三次释放点的高度相同重力势能相同。

四、解答题

19.【解析】【分析】〔1〕小球在A位置水平方向只受到电场力作用；利用牛顿第二定律可以求出电场强度的大小及电场的方向；
〔2〕小球处于静止，利用小球的平衡方程可以求出细线和竖直方向的夹角；
〔3〕小球从第一次运动到B点的过程中；利用电场力及运动的位移可以求出电势能的变化，其电势能的减小转化为动能和重力势能、内能。

20.【解析】【分析】〔1〕物块的初动能，利用动能的表达式可以求出初速度的大小；结合重力势能的表达式可以求出斜面倾角的大小；
〔2〕物块做匀加速直线运动，利用位移公式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出力F的大小；
〔3〕利用初末速度及高度可以求出机械能的大小；利用做功的表达式可以求出力F做功的大小；两者比较可以判别其力F做功等于机械能的变化；
〔4〕当撤去拉力后，利用牛顿第二定律可以求出物块加速度的大小，结合速度位移公式可以求出上升的位移；利用机械能守恒可以求出重力势能及动能与位移的关系。