2019届上海市崇明区高三等级考第一次模拟物理试题（解析版）

上海市崇明区2019届高三等级考第一次模拟物理试题

一、选择题

1.下列物理量中属于标量的是（   ）

A. 电压

B. 力

C. 电场强度

D. 加速度

【答案】A

【解析】

【分析】

标量是只有大小，没有方向的物理量，矢量是既有大小又有方向的物理量，根据标量与矢量的概念进行选择；

【详解】A、电压只有大小没有方向，是标量，故A正确；

BCD、力、电场强度、加速度都是矢量，既有大小又有方向，故B、C、D错误；

故选A。

【点睛】关键是标量的特点有两个：一是没有方向，二是遵守代数加减法则进行运算；矢量是既有大小，又有方向的物理量。

2.加速度的定义式是(    )

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【分析】

公式是加速度的定义式，叫速度的变化率，就是加速度；公式表示加速度的决定式；

【详解】表示加速度的决定式， 是特定情况下匀变速运动的加速度与其它量的关系式，是圆周运动的加速度与其它量的关系式，表示加速度的定义式，故C正确，A、B、D错误；

故选C。

【点睛】决定式就是用来揭示物理量的大小取决于什么因素的数学表达式，对于任何一个决定式，都可以说正比或反比的关系，因为决定式就是表示该物理量的大小与哪些因素有关；

3.气体分子热运动的平均动能取决于气体的(    )

A. 体积

B. 温度

C. 压强

D. 密度

【答案】B

【解析】

【分析】

温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度；

【详解】由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能宏观上取决于温度，故B正确，A、C、D错误；

故选B。

【点睛】关键是弄清分子热运动与温度的关系，温度是分子平均动能的标志。

4.如图所示，两个半径不同的轮子摩擦传动不打滑，则具有相同角速度的两点是(   )

A. A和B

B. C和B

C. A和D

D. A和C

【答案】D

【解析】

同轴转动的质点角速度相同，所以A和C角速度相同，B和D角速度相同，两轮子边缘线速度大小相等，即A和B线速度大小相等，故D正确；A、B、C错误。

5.质点作简谐振动的位移x随时间t变化的规律如图所示，该质点在t1与t2时刻(    )

A. 位移相同

B. 速度相同

C. 加速度相同

D. 回复力相同

【答案】B

【解析】

【分析】

由振动图象读出两个时刻质点的位移关系，根据回复力、加速度大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，分析加速度关系；在t1、t2时刻质点的位置关于平衡位置对称，而且同向运动，速度相同；

【详解】A、由振动图象读出两个时刻质点的位移大小相等，方向相反，位移不同，故A错误；

B、在t1、t2时刻质点的位置关于平衡位置对称，而且都沿负方向运动，所以速度相同，故B正确；

CD、两个时刻质点的位移大小相等，方向相反，由可知回复力大小相同，方向相反；由知加速度也大小相等，方向相反，所以回复力不同，加速度不同，故C、D错误；

故选B。

【点睛】关键是明确回复力、加速度与位移这三个量大小变化情况是一致的，但速度要注意其方向的不同。

6.某闭合电路中，干电池电动势为1.5V，工作电流为1A，则(    )

A. 电源内电压为1.5V

B. 电源路端电压为1.5V

C. 电路中每秒非静电力做功1.5J

D. 电路中有1.5J的化学能转变成电能

【答案】C

【解析】

【分析】

电源是一种把其它形式的能转化为电能的装置，电动势E的大小等于非静电力做的功与电量的比值，其大小表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小，而与转化能量多少无关；

【详解】AB、设干电池电动势的内阻为，外电阻为，由闭合电路欧姆定律得，电源内电压为，电源路端电压为，由于内阻和外电阻未知，所以电源内电压和电源路端电压无法确定，故A、B错误；

CD、非电场力每秒做功为，电源把1.5J的化学能转变为电能，不是1s内将1.5J的化学能转变成电能，故C正确，D错误；

故选C。

【点睛】电动势E大小表征电源把其它形式能转化为电能本领大小，而电压U大小表征电能转化为其它形式的能的大小，要注意区分。

7.物体以某初速度竖直上抛，4s时到达抛出点上方6米高处，如果要在抛出2s时到达该处，则上抛初速度需要(   )

A. 更大些

B. 相等

C. 更小些

D. 更大和更小均可以

【答案】C

【解析】

【分析】

小球到达高度为6 m时，速度大小和方向未给出，不知物体是上升还是下降；根据自由落体运动知故题中所给的4 s､2 s均是小球上升到最大高度再返回到6 m的高度所用的时间；

【详解】由自由落体运动知，在前2 s内的位移是20 m，所以题中所给的4 s､2 s均是小球上升到最大高度再返回到抛出点上方6米高处所用的时间，由竖直上抛运动特点知：第一次上抛，小球未返回抛出点就用去了4 s，故第一次上抛上升到最大高度所用的时间要大于2 s而小于4 s；同理，第二次上抛到达最大高度所用的时间大于1 s而小于2 s，所以可判断第一次上抛到达的最大高度要大于第二次上抛到达的最大高度，则有第二次上抛初速度需要更小些，故C正确，A、B、D错误；

故选C。

【点睛】关键是弄清运动过程，然后根据运动学规律求解。

8.一定质量的理想气体状态变化过程中，其压强p与摄氏温度t的变化规律如图中直线ab所示（直线ab延长线通过坐标原点），根据图像可以判定a、b两点的体积大小(   )

A.

B.

C.

D. 无法判断

【答案】B

【解析】

【分析】

对理想气体运用状态方程列式，然后结合公式T=t+273进行分析讨论；

【详解】根据理想气体运用状态方程，有：，其中：，联立得到：，变形得到：；

由图象得到，，所以有，故B正确，A、C、D错误；

故选B。

【点睛】关键是根据理想气体状态方程和温标关系式列式后联立分析，难点在于公式变形后结合图象进行讨论。

9.有种自动扶梯，无人乘行时运转很慢，有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．某顾客乘该扶梯上楼，正好经历了加速和匀速这两个过程．能正确反映乘客在这两个过程中的受力示意图的是(    )

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】

【分析】

人随扶梯先慢慢加速，再匀速向上，加速度先沿斜面向上，后变为零，根据牛顿第二定律分析可知：人先受到重力、扶梯的支持力和静摩擦力，后受到重力和支持力，不受摩擦力；

【详解】当扶梯匀速上升时，人受力平衡，故人受重力和支持力；

而当扶梯加速上升时，人受重力、支持力，将加速度分解可知，物体应有水平向右的加速度，故扶梯应对人有平行于接触面向右的摩擦力，故D正确，A、B、C错误；

故选D。

【点睛】关键是在分析加速过程时，也可以先确定加速度，根据加速度方向确定合力方向，再分析受力情况。

10.如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB与水平面的夹角为30°，两细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平．某时刻剪断细线，当两球均下滑到支架底端时，两球(    )

A. 下滑的时间相等

B. 下滑过程中重力做功相等

C. 到底端时的速率相等

D. 到底端时的动能相等

【答案】C

【解析】

【分析】

根据牛顿第二定律和位移公式结合计算下滑的时间．根据平衡条件比较质量的大小，即可得出重力做功的大小．由机械能守恒定律分析到底端时的速率和动能大小；

【详解】A、设两球下滑的高度为h，对a球有：，，得；同理：对b有：，，得，则，故A错误；

B、根据平衡条件：，，故，则有，，所以，故B错误；

C、对于任意一球，由机械能守恒定律可知：，解得：，故有，故C正确；

D、到底端时的速率相等，而，所以到底端时的动能：，故D错误；

故选C。

【点睛】关键是找出二球静止时绳子对两球的拉力是相同的，进而可以比较二者重力的大小关系。

11.如图所示的电路中，电源电动势为、内电阻为，当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三个灯泡均正常发光，且亮度相同，则(    )

A. 三个小灯泡中，A灯电阻最大，B灯电阻最小

B. 当滑片P移动时，若A灯变亮，则C灯变暗

C. 当滑片P移动时，若B灯变亮，则C灯变亮

D. 当滑片P移动时，A、B两灯不可能同时变亮

【答案】D

【解析】

【分析】

首先认识电路的结构：变阻器R与A灯并联后与B灯串联，最后与C灯并联；根据公式比较灯A与B电阻的大小，根据公式，比较灯A、C电阻的大小，当滑片P向左移动时，根据欧姆定律分析三个灯亮度的变化；

【详解】由图知，变阻器R与A灯并联后与B灯串联，最后与C灯并联；

A、对于灯A、B，通过A的电流小于B的电流，当两灯泡的功率相同时，由公式分析可知，A的电阻大于B的电阻；灯C的电压大于A的电压，当两个灯泡的功率相同时，根据公式知，C的电阻大于A的电阻。可见，C灯电阻最大，B灯电阻最小，故A错误；

BCD、当滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，C灯变亮，流过B灯的电流，I减小，IC增大，则IB减小，则B灯变暗，A灯的电压UA=U−UB，U增大，UB减小，则UA增大，A灯变亮，所以A、C两灯变亮，B灯变暗；同理可分析，当滑片P向右移动时，A、C两灯变暗，B灯变亮，故D正确，B、C错误；

故选D。

【点睛】三个灯比较电阻的大小，可两两进行比较，根据条件关系选择恰当的公式，功率相同的条件下，已知电压的大小关系，根据公式，比较电阻的大小；已知电流的大小关系，根据公比较电阻的大小。

12.如图，两个等量正点电荷位于垂直于x轴的连线上，相对原点O对称分布，则x轴上电场强度E与位置x的关系可能是(   )

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】

两个等量正点电荷，根据场强的叠加，知两正电荷的中点场强为零，周围的电场线是排斥状的，靠近电荷处场强比较强，在距离点电荷无穷远处的场强也为零；再依据由同种电荷相斥，可知，O点两边的电场强度方向不同，故A正确，BCD错误；故选A．

点睛：本题关键是熟悉等量同号电荷和异种电荷之间的电场分别情况，会结合电场线分析电势和情况的变化．

二、实验题

如图所示是两个相干波源发出的水波，实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅都为10cm，C点为AB连线的中点．图中A、B、C、D、E五个点中，振动减弱的点是___13___，A点的振幅为____14____cm．

【答案】13. DE;   

14. 20;

【解析】

两列波相遇时振动情况相同时振动加强，振动情况相反时振动减弱．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱；

【13题详解】

振动减弱的点为波峰和波谷相遇，由图象知振动减弱的点是D、E；

【14题详解】

A点是波峰和波峰相遇，经过半个周期后是波谷和波谷相遇，所以位移为−20cm，A点的振幅为20 cm；

如图是在“用DIS测定位移和速度”实验中得到小车的s-t图像，虚线为1.0s末图像的切线，则由图像可知，小车在1.0－1.5s内平均速度大小为___15___m/s；1.0s末小车的瞬时速度大小为_____16_____m/s．

【答案】15. 0.4;   

16. 0.2;

【解析】

位移时间图线的斜率表示速度，纵坐标对应位移的大小，从而即可求解；

【15题详解】

解：小车在1.0－1.5s内平均速度为：

【16题详解】

在图象中，斜率代表速度，故有：；

若将一个电量为的正电荷，从零电势点移到电场中M点要克服电场力做功，则M点的电势是____17____V；若再将该电荷从M点移到电场中的N点，电场力做功，则M、N两点间的电势差____18____V．

【答案】17. 40;   

18. 90;

【解析】

电场力做功与电势能的关系，再有电势与电势能的关系求某点的电势高低，电势差与电势的关系；

【17题详解】

解：由题意可知，从O点移到M点电场力做功，根据公式W=qU可知，，，所以M点的电势：；

【18题详解】

将该点电荷从M点再移至N点电场力做功，根据公式W=qU可知M、N两点间的电势：

如图所示，原点O沿y方向做了一次全振动后停止在平衡位置．形成了一个向右传播的横波．设在时刻的波形如图所示，时M点开始振动，则该波的周期为___19___s，在时M点离其平衡位置的位移为___20___m．

【答案】19. 4;    20. 0.1;

【解析】

由题可知波长为，波从0.4m处传到1.0m处的时间，即可求出该波的周期，在时刻质点M开始向上运动，质点M在t=11s时刻已经振动了，求出质点M相对平衡位置的位移；

【19题详解】

解：由题可知波长为，波从0.4m处传到1.0m处的时间，该波的周期为；

【20题详解】

在时刻质点M开始向上运动，质点M在t=11s时刻已经振动了，所以t=11s时刻质点M相对平衡位置的位移为0.1cm；

如图所示电路，电源电动势为3V，内阻为1Ω，滑动变阻器总电阻为5Ω．闭合电键，在滑片从a移到b的过程中，电源总功率的最小值为____21____W，变阻器消耗的最大功率为____22____W．

【答案】21. 1.5;   

22. 2.25;

【解析】

【分析】

明确功率公式的应用，由可知，当电流最小时电源的总功率最小；而根据电源的输出功率结论可知，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大；

【21题详解】

电源的总功率P总=EI，则可知，当电流最小时总功率最小，则可知当接入电阻最大时，功率最小；则可知最小功率为：；

【22题详解】

而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，变阻器消耗的功率最大，则变阻器消耗的最大功率为：；

【点睛】关键要注意明确电源输出功率的结论，知道当内外电阻相等时，电源的输出功率最大。

23.在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：

a．取一根细线，下端系住直径为cm的金属小球，上端固定在铁架台上；

b．用米尺量得固定点到小球上端之间细线的长度cm；

c．在摆线偏离竖直方向小于的位置静止释放小球；

d．用秒表记录小球完成50次全振动的总时间．

（1）根据上述测量数据，可以得到：摆长L为____m；周期T为________s；测得重力加速度_____．

（2）可以通过改变摆长重复实验，测得多组摆长L和对应的周期T的数据，然后以L为横坐标、_______为纵坐标，可以画出如图所示的图线．若图线上选取两个点坐标，求出其“斜率”为K，则由此数据可以算出重力加速度大小为________．

【答案】    (1). 0.987    (2). 1.996    (3). 9.769    (4).     (5).

【解析】

摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长，单摆完成一次全振动需要的时间是单摆的周期，在一个周期内，摆球经过平衡位置两次，根据题意求出单摆的周期；应用单摆周期公式求出重力加速度；根据单摆的周期公式变形得到重力加速度g的表达式，分析T2与L的关系T2-l图线斜率求出重力加速度大小；

【23题详解】

(1)摆长为：；

周期 

根据可得：

【24题详解】

)由得，则然后以L为横坐标、为纵坐标，可以画出如图所示的图线，由图可得，可以算出重力加速度大小为；

三、计算题

24.一内壁光滑、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一轻活塞．初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示．已知大气压强cmHg，环境温度不变．

（1）求右侧封闭气体的压强；

（2）现用力向下缓慢推活塞，直至管内两边水银柱高度相等并达到稳定．求此时右侧封闭气体的压强；

（3）求第(2)问中活塞下移的距离x．

【答案】（1）90cmHg；（2）144cmHg；（3）9.417cm

【解析】

【分析】

由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都作等温变化；先对左端气体研究，根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强；水银面相平时，两部分气体的压强相等，再研究右端气体，求出活塞下移后的长度和气体压强，根据几何关系求解活塞向下移动的距离；

【详解】（1）以管内水银柱为研究对象，则有：

（2）当两边的水银柱高度相等时，左边水银柱下降7.5cm，右边水银柱上升了7.5cm，所以右侧封闭气体的高度变为12.5cm，则对于右边封闭的气体有：，；，

根据玻意耳定律：

所以：

（3）设当两边水银柱高度相等时左边水银柱的高度为h，则此时，左右两边的封闭气体的压强相等，所以则对于左边封闭的气体有：，，，

根据玻意耳定律：

所以：

则塞下降的距离：

25.我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图所示，质量kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始，在无助力的情况下以加速度m/s2匀加速滑下，到达B点时速度m/s，A与B的竖直高度差m．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台D点之间用一段弯曲滑道BCD衔接，B与C点的高度差m，C与D点的高度差m，忽略BCD上的摩擦(m/s2)．求：

（1）运动员离开起跳台时的速度；

（2）AB段的倾斜角度；

（3）运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；

（4）实际上，BCD段上的摩擦力，以及运动过程中的空气阻力是不可避免的．运动员为了能在离开跳台后，跳得更高，如果你是教练员，请用学习过的物理知识指导运动员（至少提出两点意见）．

【答案】（1）24.41m/s；（2）37°；（3）144N；（4）见解析

【解析】

【分析】

在滑道BCD上运动只有重力做功，机械能守恒即可求得速度；在AB滑道上做初速为零的匀加速直线运动，根据速度位移公式求得位移，利用几何关系倾角；AB 段上由牛顿第二定律得阻力；

【详解】（1）因为忽略BCD上的摩擦，所以运动员在滑道BCD上运动只有重力做功，所以根据机械能守恒定律则有：

代入数据得：

（2）由于运动员在AB滑道上做初速为零的匀加速直线运动，根据运动学公式：

所以：

设AB段的倾斜角度为θ，则有：

故：

（3）运动员在AB段受力分析如图所示：根据牛顿第二定律，运动员在沿滑道AB方向有：

所以：

【小题4详解】

①可以在AB滑道增加助力，以增加到达B点的速度

②改变人体的姿势，减小与空气接触的正对面积也可以减小运动员与空气的阻力

③在跳台D点利用撑杆增加助力，可以增加起跳高度

④尽量减小滑板的摩擦力