2019届上海市嘉定区高三下学期质量调研（二模）物理试题（解析版）

上海市嘉定区2019届高三下学期质量调研物理试卷

一、选择题

1.磁体的磁感线是

A. 从N极出发指向S极 B. 闭合曲线，任意两条磁感线都不会相交

C. 从S极出发指向N极 D. 实际存在的，可用铁屑在磁场中显示出来

【答案】B

【解析】

【详解】B．磁体的磁感线在外部由N极流向S极，内部由S极流向N极，形成闭合曲线，而两条磁感线不相交，不相切，如果相交或相切，则交点处有两个方向，磁场方向不唯一；故B正确.

AC．磁感线外部由N极流向S极，内部由S极流向N极，形成闭合曲线；故A，C错误.

D．铁屑在磁场中规则排列组成的曲线可模拟磁感线，但为了描述磁场，在实验的基础上，利用建模的方法想象出来的磁感线，磁感线并不客观存在；故D错误.

2.卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明

A. 在原子的中心有一个很小的核

B. 原子核具有复杂结构

C. 原子核集中了原子所有的质量

D. 核外电子在绕核旋转

【答案】A

【解析】

【详解】B．汤姆孙发现了电子标志原子结构研究的开始，卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，而天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构；故B错误.

A、C．当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小．只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，因此为了解释α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里；故A正确，C错误.

D．实验现象不能说明电子的运动规律；故D错误.

3.如图所示为一正点电荷周围的电场线，电场中有A、B两点，A、B两点在同一条电场线上，则

A. A点的电场强度与B点的电场强度相等

B. B点的电场强度比A点的电场强度更大

C. A点的电场强度方向沿半径指向场源电荷

D. B点的电场强度方向沿半径指向场源电荷

【答案】B

【解析】

【详解】AB．正点电荷形成的电场是以点电荷为中心，向外辐射的直线，且离点电荷越远，由知场强变小，则B点场强大于A点场强，故A错误，B正确.

CD．正点电荷为场源的场强均沿半径背离场源，故A、B两点的场强均沿电场线向右，故C，D均错误.

4.一人站在体重计上。当他静止时台秤指针指在45kg刻度处。则在他快速蹲下的整个过程中，台秤指针

A. 一直指在大于45kg刻度处

B. 一直指在小于45kg刻度处

C. 先指在大于45kg刻度处，后指在小于45kg刻度处

D. 先指在小于45kg刻度处，后指在大于45kg刻度处

【答案】D

【解析】

【详解】人先是加速下降，有向下加速度，此时的人对体重计的压力减小，后是减速下降，有向上的加速度，此时的人对体重计的压力增加，故显示视重先变小后变大，则读出的重量先小于45kg，后大于45kg；所以ABC错误，D正确．

5.甲、乙两个弹簧振子，它们振动图像如图所示，则可知两弹簧振子

A. 振动强度完全相同

B. 振动快慢完全相同

C. 振子甲速度为零时，振子乙速度最大

D. 所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝1∶2

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据图象可读出甲的振幅为10cm，乙的振幅为5cm，则两弹簧振子的振动强度不相同；故A错误.

B．由振动图象读出两弹簧振子周期之比，，则两弹簧振子振动快慢不同，乙比甲快；故B错误.

C．由图看出，甲在最大位移处时，乙在平衡位置，即振子甲速度为零时，振子乙速度最大；故C正确.

B．由振动图象读出两振子位移最大值之比x甲:x乙=2:1，根据简谐运动的特征F=-kx，由于弹簧的劲度系数k可能不等，回复力最大值之比F甲:F乙不一定等于2:1；故D错误.

6.物体从高处自由下落，落地时间为t。若选地面为参考平面，当下落时间为时，物体所具有的动能和重力势能之比为

A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1

【答案】B

【解析】

【详解】物体自由落下,设运动总时间为t,落下一半时间的速度为 ,
故落下一半时间的动能为:
若选地面为参考平面落下一半时间的重力势能为:

所以物体所具有的动能和重力势能之比为1∶3

故选B

【点睛】设物体运动总时间为t,求解出落下一半时间的速度与高度,然后再求解动能和重力势能,即可求解

7.在冬季，剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来。其中主要原因是

A. 软木塞受潮膨胀

B. 瓶口因温度降低而收缩变小

C. 白天气温升高，大气压强变大

D. 瓶内气体因温度降低而压强减小

【答案】D

【解析】

【分析】

木塞难拔出的现象，是因为瓶内的气压小于瓶外的大气压，所以外界大气压对瓶塞向里的压力大于瓶内气体对木塞向外的压力，可以根据理想气体的等容变化分析瓶内的气压变化．

【详解】一开始暖瓶塞受力平衡如图：

由于暖水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间，瓶内的温度会降低，即气体的温度降低，根据查理定律得： ；由于，所以，即暖瓶内的压强由原来的减小为现在的，气体向外的压力减小，所以拔出瓶塞更费力，故D正确．故选D.

8.如图所示，一端开口，另一端封闭的玻璃管内用水银柱封住一定质量的空气，当开口向下竖直放置时，下水银面恰与管口相平。现使玻璃管绕管口转过30°角，则被封闭的气体

A. 压强增大，空气柱的长度缩短

B. 压强增大，部分水银流出管子

C. 压强减小，部分水银流出管子

D. 压强减小，空气柱的长度缩短

【答案】A

【解析】

【详解】设大气压强为p0，封闭气体的压强为p，水银柱的长度为L,对水银柱根据平衡条件可知，当玻璃管转过30°时，沿着玻璃管的方向，竖直向下的压力变小，则大气压力将水银柱向上推，故封闭气体的体积变小，重新平衡后有，可知，则封闭气体的压强变大；故A正确，BCD错误．

9. 用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形图如图所示，绳上a、b两质点均处于波锋位置。下列说法正确的是

A. a、b两点之间的距离为半个波长

B. a、b两点开始时刻相差半个周期

C. b点完成全振动的次数比a点多一次

D. b点完成全振动的次数比a点少一次

【答案】D

【解析】

相邻的两个波峰之间的距离为一个波长，A错误．波在一个周期内向前传播的距离为一个波长，a点比b点早振动一个周期，完成全振动的次数也比b点多一次，故B、C错误，D正确．

10.如图所示，水平面上放置两根平行的光滑金属导轨，其上搁置两根金属棒ab和cd，金属棒能在导轨上自由滑动，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，当ab向右滑动时，棒cd

A. 将保持静止不动

B. 一定向右滑动

C. 一定向左滑动

D. 向左或向右滑动都有可能。

【答案】B

【解析】

【详解】ab向右滑动切割磁感线由右手定则可知，ab中的感应电流由b到a，则cd中电流由c到d，cd因通电而受安培力由左手定则可知方向向右，而导轨光滑，则cd的合力为安培力向右产生加速度，则应向右运动；故A、C、D错误，B正确.

11.如图所示电路，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为

A. 两电表示数都增大

B. 两电表示数都减少

C. 电压表示数减少，电流表示数增大

D. 电压表示数增大，电流表示数减少

【答案】D

【解析】

【详解】当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，则电压表的示数UV=E-I(r+R1)，则UV增大；流过R2的电流增大，电流表的读数为，则电流表示数减小；故A，B，C错误，D正确.

12.如图所示，闭合金属线框abcd位于水平方向匀强磁场的上方h处， 由静止开始下落，并进入磁场，在运动过程中，线框平面始终和磁场方向垂直，不计空气阻力，那么在线框进入磁场过程中，线框

A. 一定做加速运动

B. 一定做减速运动

C. 机械能一定减少

D. 机械能可能增加

【答案】C

【解析】

【详解】AB．线框进入磁场时，穿过线圈的磁通量增大，产生感应电流，线圈所受向上的安培力作用，若，线框做匀速直线运动；若，线框做变加速直线运动；若，则线框做变减速直线运动；故A，B均错误；

CD．线框进入磁场，无论做何种运动，安培力均做负功，即除重力之外的安培力做负功，机械能一定减小；故C正确，D错误.

二、填空题

13.原子核是由质子和中子组成的，它们统称为_______。核电站是利用__________（选填“重核裂变”、“轻核聚变”或“化学反应”）获得核能并将其转为电能。

【答案】    (1). 核子    (2). 重核裂变

【解析】

【详解】卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，查德威克通过原子核人工转变的实验发现了中子；原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子；当今的核电站是通过重核裂变来释放核能的，若利用轻核聚变获得核能现阶段还不能满足超高温的环境条件.

14.如图所示中的两幅图是研究光的波动性时拍摄到的。这属于光的____________现象；如果图中（A）、（B）分别是用红光和紫光在相同条件下得到的，则_________________是用红光得到的。

【答案】    (1). 干涉    (2). （B）

【解析】

【详解】(1)两幅图呈现的是明暗相间的条纹，且条纹间距相等，这是光的干涉产生的现象；

(2)根据干涉的条纹间距公式，因，则红光的干涉条纹间距较宽，即为图B的图样.

15.太阳是一颗自己能发光发热的气体星球，它的能量来自于__________反应。行星在太阳的引力作用下，几乎在同一平面内绕太阳公转，距离太阳越近的行星，公转周期大小越_______________。

【答案】    (1). 热核（或核反应）    (2). 小

【解析】

【详解】太阳能源来自于它直径不到50万千米的核心部分，其核心的温度高达1,500万度，压力极大，有2,500亿个大气压，在这样高温、高压条件下，产生核聚变反应，每4个氢原子核结合成一个氦原子核；在这个核聚变过程中，太阳要损耗一些质量而释放出大量的能.

八大行星绕太阳做匀速圆周运动或椭圆运动，由开普勒第三定律，则距离太阳越近的行星，半径越小，公转周期的大小越小.

16.如图所示，抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线(电源电动势和内阻一定）。由该图可知：电源的最大输出功率为____________W，电源的内电阻为___________Ω。

【答案】    (1). 4    (2). 1

【解析】

【详解】由C2图象是外电路的功率随电流的图象，由可知图象为开口向下的抛物线，则图象的最高点为最大外电路功率为4W；由C1图象可得，解得.

17.在一只锥形瓶中放入一个气球，把气球的开口翻在锥形瓶的瓶颈上如图所示，然后向气球吹气，将会发生的现象是_______；认为气球内外压强相等，同时忽略吹气时温度变化，在人吹出的气体压强达到1.1p0时气球的体积增加量为__________V.

【答案】    (1). 气球不容易被吹大    (2).

【解析】

【详解】吹气球时，气球内气压增大，气球膨胀，由于锥形瓶封闭，瓶与气球间的气体气压也同时增大，气球内外很难形成较大的气压差，所以气球很难被吹大.

吹气过程对瓶内壁和气球之间的气体发生等温膨胀，由，则，则气体的体积减少了，则气球的体积增加了.

三、综合题

18.如图所示是《DIS实验研究动能的大小与物体的质量和运动速度关系》实验装置。

（1）图中的①是_______传感器，可以用来测小车的_____大小。

（2）在实验中，小车动能EK大小是用摩擦块滑行的距离s来反映的。这样处理的理论依据是：用摩擦块克服摩擦力做功（fs）的多少来反映小车动能EK的大小，由于________可看成不变，因此EK与距离s成_____比。

（3）对多组记录数据先后用s～v（上图）、s～v2（下图）等进行拟合研究，均得到类似如图所示图像，从中得出该实验合理的结论是___________________________。

【答案】    (1). 光电门    (2). 速度    (3). 摩擦力f    (4). 正    (5). 小车的动能的大小与小车速度平方成正比

【解析】

【详解】(1)图①的装置是光电门传感器，利用的是发射器发出光，物体通过光电门时挡住光一段时间，因时间极短，则通过光电门的平均速度近似代替为瞬时速度，故光电门可以测小车的速度大小.

(2)根据小车在摩擦力作用下减速的过程由动能定理：，即，因滑动摩擦力恒定不变，则初动能与滑行距离成正比.

(3) 根据s～v图象为曲线，不能分析得到其关系，而s～v2为倾斜直线，结合表达式可知，则可得到结论：小车的动能的大小与小车速度平方成正比.

19.如图所示，一足够长的固定斜面的倾角为＝37，质量的物体受到平行于斜面的力F作用，由静止开始运动。力F随时间t变化规律如图所示（以平行于斜面向上为正方向，g＝10m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8），物体与斜面间的滑动摩擦因数为0.25，求：

（1）第1s内物体运动的加速度大小a1；

（2）第2s内物体运动的加速度大小a2；

（3）第1s末物体的动能的大小；

（4）请描述物体在第4s内的受力情况（或画出受力分析图），并说明理由。

【答案】(1) (2)  (3) (4)平行斜面向下摩擦力f，竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N，平行斜面向上的力F，合外力向上

【解析】

【详解】(1)对物体受力分析,第1s内物体受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N，平行斜面向上的摩擦力f和平行斜面向下的力F,合外力向下，

由牛顿第二定律有：

代入数据得：

(2)对物体受力分析,第2s内物体有平行斜面向下的速度，故有平行斜面向上摩擦力f，受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N，由图像可知力F平行斜面向上.合外力向上，

由牛顿第二定律有：

代入数据得：

(3)第1s末：

(4)第2s初开始物体沿斜面向下以5m/s2的加速度做匀减速运动.

需要速度为0，即第3s末速度为0.

第4s初开始物体沿斜面向上运动，其受力情况是：平行斜面向下摩擦力f，竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N，平行斜面向上的力F，合外力向上.

20.如图a所示，宽L、不计电阻的光滑长轨道固定在水平面内，一端装有阻值R的定值电阻。轨道平面内存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B。质量m、不计电阻的金属杆放在轨道平面上，与轨道垂直。初始时刻金属杆有向右的初速度v0，同时受到向左的水平拉力。

（1）初始时刻流过电阻R上的电流大小？

（2）若流过电阻R上的电流随时间均匀减小，试判断金属杆做什么运动？

（3）若在水平变力作用下，金属杆匀减速运动到速度为零。要使此过程水平变力始终向左，则加速度满足什么条件？

（4）若水平向左的拉力保持功率P不变，在图b中定性画出金属杆减速到1m/s的过程中的v-t图像（本小题可用的数据如下：B=0.5T，L=0.1m，R=0.1Ω，P=0.1W，v0=3m/s。作图要有必要的理由。）。

【答案】（1） （2）  （3） （4）

【解析】

【详解】(1)由动生电动势：

有：

(2)由挡金属杆速度为v时，有：

得：

因为I随时间均匀减小，则v也随时间均匀减小，所以金属杆做匀减速直线运动.

(3)以向左为正，由牛顿第二定律得：F+FA=ma，

则：

金属杆匀减速运动，a恒定，而v减小，则F增大，所以当v=v0时，满足F>0，就能保证F始终向左，

(4)以向左为正，由牛顿第二定律得：F+FA=ma

代入数据得：

根据基本不等式,可知：，即v=2m/s时，加速度a最小.

因为初速度v0=3m/s，所以减速过程加速度先减小后增大.

故v-t图如图所示：