2019年上海市虹口区高考物理一模试卷及答案解析

这是一份2019年上海市虹口区高考物理一模试卷及答案解析，共14页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A．特斯拉B．伏特C．库仑D．安培
2．（3分）下列物理量的负号表示方向的是（ ）
A．气体的温度t＝﹣10℃
B．物体的位移s＝﹣8m
C．物体的重力势能Ep＝﹣50J
D．阻力做功为W＝﹣10J
3．（3分）如图所示，质量为m的木块A，放在斜面B上，若A和B在水平地面上以相同的速度向左做匀速直线运动，则A对B的作用力大小为（ ）
A．mgB．mgsinθC．mgcsθD．不能确定
4．（3分）一列横波向右传播，某时刻介质中质点A的位置如图。周期后，质点A位于平衡位置的（ ）
A．上方，且向上运动B．下方，且向上运动
C．上方，且向下运动D．下方，且向下运动
5．（3分）如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（ ）
A．在Q和P中都做自由落体运动
B．在两个下落过程中的机械能都守恒
C．在P中的下落时间比在Q中的长
D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大
6．（3分）如图（a），一小木块由静止开始，沿斜面下滑至水平地面，其运动过程中的速率时间图（v﹣t图）如图（b）所示。现增加斜面的倾角a后，将该木块从斜面上的同一位置由静止释放（忽略小木块从斜面到水平地面转角过程中的能量损失），下列v﹣t图中的虚线部分表示该运动过程的是（ ）
A．B．
C．D．
7．（3分）长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（ ）
A．B．csθC．sinθD．
8．（3分）如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为L，O点正下方L处有一铁钉。将小球拉至A处无初速释放（摆角很小），这个摆的周期是（ ）
A．B．C．D．
9．（4分）物体A质量为1kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，其从t＝0开始以初速度v0向右滑行。与此同时，A还受到一个水平向左、大小恒为1N的作用力，能反映A所受擦力Ff随时间变化的图象是（设向右为正方向）（ ）
A．B．
C．D．
10．（4分）设月亮绕地球以半径R做匀速圆周运动。已知地球质量为M、月球质量为m、引力常量为G，则月球与地球连线在单位时间内扫过的面积为（ ）
A．B．C．D．
11．（4分）如图（甲）所示，MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为L．一个边长为a的正方形导线框（L＞2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行．线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图（乙）所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是以下的哪一个（ ）
A．B．
C．D．
12．（4分）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内（ ）
A．升降机可能匀速上升
B．升降机一定在匀减速上升
C．升降机一定处于失重状态
D．升降机一定在匀加速上升
二.填空题（共20分）（每一空格2分）
13．（4分）电场是电荷周围空间存在的 ，用于反映电场的能的性质的物理量是 。
14．（4分）如图，两个质量相同的小球A、B用轻杆连接后靠在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将B球向墙面推动一小段距离，两球再次达到平衡。将移动前后平衡状态下物体的受力情况相比较，地面对B球支持力 ，地面给B球的摩擦力 （均选填“变大”“不变”“变小）。
15．（4分）如图（a），点电荷M、N固定于光滑绝缘水平桌面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点。带负电的小球自A点由静止释放，其运动的v﹣t图象如图（b）所示，图中tB、tC分别为小球运动到B、C点的时刻。设B、C两点的电场强度大小分别为EB、EC；小球在这两点的电势能分别为EpB、EpC，则EB EC，EpB EpC（选填“＜”、“＞”或者“＝”）
16．（4分）如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为3：1．B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同。在C处剪断轻绳，当A落地前瞬间，A、B的机械能之比为 ，速度大小之比为 ，（以地面为零势能面）。
17．（4分）如图所示是利用潮沙发电的示意图，左方为陆地和海湾，右侧为大海，中间为水坝，其下有通道。水流经通道即可带动发电机工作，涨潮时，水进入海湾，如图甲，待内外水面高度相同，堵住通道。潮落至最低时放水发电，如图乙，待内外水面高度相同，再堵住通道，直至下次涨潮到最高点，又放水发电，如图丙。设海湾平均面积为S＝5.0×108m2，平均潮差为h＝3.0m，每次涨潮时流进海湾（落潮时流出海湾）的海水质量为 kg；每天涨、落潮各两次，利用潮汐发电的平均能量转化率为12%，则一天内发电的平均功率为 W（p＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2，保留两位小数。）
三.综合题（共40分）注意：第18、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．（14分）如图，质量m＝1kg的物体量于倾角θ＝30°的固定斜面上（斜面足够长）。从t＝0开始，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，使物体从静止开始沿斜面加速上升。当t1＝1s时撒去F，此时物体速度大小v1＝18m。已知物体与斜面间的最大静摩擦力和物体与斜面间的滑动摩擦力大小均为f＝6N，g取10m/s2．求：
（1）拉力F的大小；
（2）撤去F后，物体沿斜面上行过程中的加速度；
（3）4s时物体的速度v2。
19．（12分）如图（1）所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。合上电键后，改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流r均随之变化。
（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图（2）中画出变阻器阻值R在实验过程中变化时对应的U﹣I图象，并说明U﹣I图象与坐标轴交点的物理意义。
（2）在图（2）画好的U﹣I关系图线上取一点A（U1、I1），请在图（3）中用阴影面积表示电流为I1时的电源内部发热功率。
（3）推导该电源的最大输出功率及条件，并作出P﹣R示意图（已知R＞r）。
20．（14分）如图，一宽度L＝0.4m的U形光滑金属橙架水平放置，开口向右。在框架所在范内存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0.2T一质量m＝0.05kg、电阻R＝1Ω的金属杆ab垂直于框架的两平行边、静置其上。现在水平外力F的作用下，使杆ab以恒定加逮度a＝2m/s2，由静止开始沿框架向右做匀加速运动（不计框架电阻，框架足够长）。求
（1）5s内杆ab移动的距离s；
（2）5s末作用在杆ab上的水平外力大小F；
（3）水平外力F与时间t的函数关系；
（4）若撒去F，分析并说明金属杆ab在此后的运动过程中速度、加速度的变化情况。
2019年上海市虹口区高考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共40分．第1-8小题，每小题3分．第9-12小题每小题3分．每小题只有一个正确答案．）
1．【解答】解：单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。
A、特斯拉是磁感应强度的单位，是导出单位，故A错误；
B、伏特是电压的单位，是导出单位，故B错误；
C、库仑是电量的单位，是导出单位，故C错误；
D、安培是电流的单位，是国际单位制中基本单位，故D正确；
故选：D。
2．【解答】解：A、温度t＝﹣10.0℃的“﹣”表示温度比零度低10.0℃，不表示方向。故A错误。
B、物体的位移s＝﹣8m，负号表示位移方向与正方向相反，故B正确
C、物体的重力势能Ep＝﹣50.0J的“﹣”表示重力势能比0小，不表示方向。故C错误。
D、阻力做功为W＝﹣10J，负号表示该力是阻力，不表示方向。故D错误。
故选：B。
3．【解答】解：选A为研究对象，则A受到重力、支持力、静摩擦力三个力，由于A和B一起做匀速直线运动，故A处于平衡状态，即A的重力、支持力、静摩擦力三力的合力为0；其中支持力和摩擦力是B作用于A的，故A和B之间的相互作用力的大小就等于支持力和摩擦力的合力的大小。
由力的合成知识知：若有N个力的合力为0，其中任意一个力的大小都等于另外N﹣1个力的合力的大小，故摩擦力与支持力的合力的大小等于重力的大小。故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．【解答】解：横波向右传播，根据“上下坡法”知图示时刻质点A向上运动，则周期后，质点A位于平衡位置的上方，且向下运动，故ABD错误，C正确。
故选：C。
5．【解答】解：A、当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，从而产生安培阻力，所以P做的运动不是自由落体运动；而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误；
B、由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B错误；
C、在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确；
D、根据动能定理可知，因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误。
故选：C。
6．【解答】解：木块沿斜面下滑时由牛顿第二定律得：a＝gsinα﹣μgcsα，增加斜面的倾角a后，加速度变大；
设木块释放的位置离水平面的距离为L，由速度位移的关系式得：v2＝2aL，增加斜面的倾角a后，滑到底端的速度变大；
由位移公式L＝得下滑的时间：t＝，增加斜面的倾角a后，下滑的时间变短，
在水平面滑行时，a′＝μg，不变；t′＝变长，故A正确BCD错误；
故选：A。
7．【解答】解：若磁场方向竖直向上，则安培力水平方向。由平衡条件可得：mgtanθ＝BI1L
若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上。由平衡条件可得：mgsinθ＝BI2L
则I1：I2＝1：csθ．故A正确，BCD错误
故选：A。
8．【解答】解：以L为摆长的运动时间为：t1＝
以L为摆长的运动的时间为：t2＝
则这个摆的周期为：T＝t1+t2＝
故ABC错误，D正确
故选：D。
9．【解答】解：物块首先受到滑动摩擦力，大小f＝μmg＝2N，方向水平向左，做匀减速直线运动，
当速度减为0，物块处于静止，所受的摩擦力为静摩擦力，大小为f＝1N，方向水平向右，
因取向右为正方向，故B正确，ACD错误；
故选：B。
10．【解答】解：根据万有引力提供向心力，
解得月亮做圆周运动的周期为
月亮绕地球做匀速圆周运动的圆的面积为：S＝πR2
所以月亮与地心连线在单位时间内所扫过的面积为：
故B正确、ACD错误。
故选：B。
11．【解答】解：由题意可知，线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图（乙）所示，由法拉第电磁感应定律可知，线框匀速进入磁场，
由于L＞2a，当完全进入磁场后，因磁通量不变，则没有感应电流，线框只受到重力，使得线框速度增加，当出磁场时，速度大于进入磁场的速度，由法拉第电磁感应定律可知，出磁场的感应电流大于进磁场的感应电流，导致出磁场时的安培力大于重力，导致线框做减速运动，
根据牛顿第二定律，BIL﹣mg＝ma，则有：加速度在减小的减速运动，故B正确，ACD错误；
故选：B。
12．【解答】解：A、在升降机运动过程中发现I大于升降机静止时电流表的示数I0，则说明不可能匀速运动。故A错误；
BCD、在升降机运动过程中发现电流表不变，则说明是匀变速运动，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，则可知外电压变大，内电压变小，说明电流变小。所以是电阻变大。由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，则压力变小。因此加速度方向向下。可能向下匀加速，也可能向上匀减速。故BD错误C正确；
故选：C。
二.填空题（共20分）（每一空格2分）
13．【解答】解：电荷的周围产生电场，它是一种特殊的物质，只对放入其中的电荷有力的作用；通常用电势来描述电场能的性质。
故答案为：一种物质；电势
14．【解答】解：对整体进行受力分析，知F1＝2mg，移动两球后，仍然平衡，则F1仍然等于2mg，所以F1不变。墙壁对小球A的弹力始终等于地面对B的摩擦力F2。
再隔离对A进行受力分析，墙壁对A的弹力FA＝mgtanθ，当A球向上移动一小段距离，夹角θ减小，所以FA减小。而墙壁对小球A的弹力始终等于地面对B的摩擦力F2，所以F2减小。
故答案为：不变，变小
15．【解答】解：根据v﹣t图象知加速度aB＞aC，根据题意知合力等于电场力，所以加速度反映电场强度的大小，即EB＞EC，根据能量守恒，动能增大，电势能减小，即EpB＞EpC；
故答案为：＞，＞。
16．【解答】解：剪断轻绳后，A、B在运动过程中均只有重力做功，故机械能均守恒，则知当A落地前瞬间，A、B的机械能等于刚释放时的机械能，由E＝mgh知A、B的机械能之比等于质量之比，为3：1。
由mgh＝得：v＝，h相同，所以落地时速度大小之比为1：1
故答案为：3：1，1：1。
17．【解答】解：根据质量和密度关系式知：m＝ρV＝ρsh＝1.0×103×5.0×108×3.0＝1.5×1012kg
一天内水流做的功W＝2mg＝2×＝4.5×1013J
一天内水流的功率为P＝＝W＝5.2×108W
一天内发电的平均功率＝12%P＝6.24×107W
故答案为：1.5×1012kg，6.24×107W
三.综合题（共40分）注意：第18、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．【解答】解：（1）在1s内根据速度时间关系可得：a1＝
对物体进行受力分析如图所示，
根据牛顿第二定律可得：F﹣mgsinθ﹣f＝ma1，
解得F＝29N；
（2）1s后，物体受力分析如图所示，
物体将做初速度为18m/s的匀减速直线运动，设其加速度大小为a2，
则：mgsinθ+f＝ma2，
解得a2＝11m/s2，方向沿斜面向下；
（3）设物体经过△t时间速度为零，则△t＝＝≈1.64s
即t＝t1+△t＝2.64s时物体速度为零，此时重力沿斜面向下的分力为Gx＝mgsinθ＝5N＜6N，
所以此后物体静止在斜面上，即速度v2＝0。
答：（1）拉力F的大小为29N；
（2）撤去F后，物体沿斜面上行过程中的加速度为11m/s2，方向沿斜面向下；
（3）4s时物体的速度为0。
19．【解答】解：（1）根据闭合电路的欧姆定律可得E＝U+Ir，解得U＝E﹣Ir，
画出的U﹣I图象如图所示；
图象与纵坐标的坐标值为电源电动势，与横轴交点表示短路电流；
（2）如图中网格图形所示；
（3）电路中的电流强度为I＝
输出电功率P＝I2R＝（）2R＝
当R＝
即R＝r时输出功率最大，最大电功率Pm＝；
答：（1）U﹣I图象如图所示；图象与纵坐标的坐标值为电源电动势，与横轴交点表示短路电流；
（2）如图中网格图形所示；
（3）R＝r时输出功率最大，最大电功率Pm＝。
20．【解答】解：（1）5s内杆ab运动的距离为：s＝＝＝25m
（2）5s末杆ab的速度：v＝at＝2×5＝10m/s
安培力为：FA＝BIL＝BL＝＝N＝0.064N
根据牛顿第二定律得：F﹣FA＝ma
解得：F＝FA+ma＝0.064+0.05×2N＝0.164N。
（3）根据F﹣FA＝ma得：F＝+ma＝+ma
代入数据解得：F＝（0.0128t+0.1）N。
（4）撤去F，金属杆的速度仍在，继续切割磁感线，产生感应电流，受到安培，做减速运动，由于速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，杆ab所受的安培力，加速度减小，因此杆ab做加速度减小的变减速运动，直至停止运动。
答：（1）5s内杆ab移动的距离s是25m；
（2）5s末作用在杆ab上的水平外力大小F是0.164N；
（3）水平外力F与时间t的函数关系是F＝（0.0128t+0.1）N；
（4）若撒去F，杆ab的速度减小，加速度减小。