2021届上海市宝山区高三下学期物理二模试卷含答案

 高三下学期物理二模试卷

一、单项选择题

1.以下运动中的质点，动能保持不变的是〔   〕           

A. 自由落体运动                    B. 竖直上抛运动                    C. 匀速圆周运动                    D. 简谐振动

2.物理学史上揭示原子核有结构的现象是〔   〕           

A. 阴极射线现象              B. 重核裂变现象              C. 天然放射性现象              D. α粒子散射实验现象

3.图中安保人员用测温枪测量行人体温，测温枪测量体温是由于探测到了行人额头发出的〔   〕 

A. 可见光                                 B. 红外线                                 C. 紫外线                                 D. 白光

4.如图，a、b两图是由单色光分别入射到a圆孔和b圆孔形成的图像，由两图可以得出〔   〕 

A. a图是衍射图像，a孔直径小于b孔直径                B. a图是干预图像，a孔直径大于b孔直径
C. b图是衍射图像，a孔直径小于b孔直径               D. b图是干预图像，a孔直径大于b孔直径

5.一个密闭容器中装有气体，当温度变化时气体压强减小了〔不考虑容器热胀冷缩〕，那么〔   〕           

A. 密度增大                  B. 密度减小                  C. 分子平均动能增大                  D. 分子平均动能减小

6.如图，直升机下面悬挂着一面红旗，两者在天空中匀速水平飞行，悬挂红旗的细绳与竖直方向保持一定的夹角，那么空气对直升机的作用力的方向为〔   〕 

A. 竖直向上                       B. 水平向右                       C. 竖直向上偏左                       D. 竖直向上偏右

7.如下列图，把一个带正电的小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带负电的小球B。现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v0  ， 使其在水平桌面上运动，那么〔   〕 

A. B球可能作匀速直线运动                                     B. B球可能做匀速圆周运动
C. B球一定做匀加速直线运动                                  D. B球一定做匀减速直线运动

8.某一质点作简谐运动，其位移x随时间t变化的图像如下列图，以下说法中正确的选项是〔   〕 

A. 振幅为4cm         B. 振动周期为2s         C. t=2s时质点的速度为0         D. t=3s时质点的加速度最大

9.如下列图，S1、S2是位于水面的两个振动情况完全相同的波源，振幅为A，P、M、N三点均位于S1、S2连线的中垂线上，且PM=MN。某时刻P是两列波的波峰相遇点，N恰是两列波的波谷相遇点，那么〔   〕 

A. P、N两点间的距离为半个波长                           B. M点位移的最大值为2A
C. P点的位移始终是2A                                           D. N点为振动减弱点

10.如下列图，条形磁铁压在水平的粗糙桌面上，它的正中间上方有一根长直导线L，导线中通有垂直于纸面向里〔即与条形磁铁垂直〕的电流。假设将直导线L沿竖直向上方向缓慢平移，远离条形磁铁，那么在这一过程中〔   〕 

A. 桌面受到的压力将增大                                       B. 桌面受到的压力将减小
C. 桌面受到的摩擦力将增大                                    D. 桌面受到的摩擦力将减小

11.如下列图，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段气柱。现使玻璃管缓慢地绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，能描述管内气体状态变化的 图像是〔箭头表示状态的变化方向〕〔   〕 

A.                                       B. 
C.                                         D. 

12.如图，在负点电荷Q的电场中有A、B、C、D四点，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为AC的中点，∠A=30°，A、B、C、D四点处的电势分别用φA、φB、φC、φD表示，φA=φC、φB=φD负点电荷Q在A、B、C三点所确定的平面内，那么〔   〕 

A. φA=φB                      B. φA>φB                      C. φA<φB                      D. 无法比较φA和φB的大小

二、实验题

13.在用“油膜法〞估测分子大小的实验中，形成如下列图的单分子油膜，将分子看成________，那么油膜的厚度被认为是油分子的直径，先测出油滴的体积，再测出油膜的________，就可估算出油分子的直径。 

14.图甲为“用DIS研究加速度和力的关系〞的实验装置。 

〔1〕小车上安装的是位移传感器的________局部。在保持小车的________不变的情况下，改变所挂钩码的数量，屡次重复测量，将数据输入计算机，得到如图乙所示的a-F关系图线。   

〔2〕分析发现图线在纵轴上有明显的截距〔OA不为零〕，这是因为________。   

〔3〕图线AB段根本是一条直线，而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_______。           

〔4〕释放小车之前就启动记录数据的程序在屡次实验中，如果钩码的总质量不断地增大，BC曲线将不断地延伸，那么该曲线所逼近的渐近线的方程为________。   

三、填空题

15.如下列图，在距一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R处有一质量为m的质点，此时球体对质点的万有引力F1=________；假设以球心O为中心挖去一个质量为 的球体，那么剩下局部对质点的万有引力F2=________。 

16.有一种手电筒，当其电池的电能耗尽时，摇晃它，即可为电池充电，在这个摇晃过程中________能转化为电能；如果将这种手电筒摇晃一次，相当于将200g的重物举高20cm，每秒摇两次，那么摇晃手电筒的平均功率为________W，g=10m/s2。   

17.如图，铁质齿轮P可绕其水平轴O转动，其右端有一带线圈的条形磁铁，G是一个电流计，当P转动，铁齿靠近磁铁时铁齿被磁化，通过线圈的磁通量________，线圈中就会产生感应电流。当P从图示位置开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过G的感应电流的方向是________。 

18.如图a所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R1=R2=4Ω。假设在A、B间连接一个理想电压表，其读数是________V；图a中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图a可等效为图b，其等效电动势E′等于AB间断路时AB间的电压；那么该等效电源的内电阻r′是________Ω。 

四、解答题

19.如下列图，平行光滑金属导轨ab、cd位于竖直平面内两导轨间距L=0.1m。在ac间接有一阻值R=0.08Ω的电阻，水平放置的导体棒PQ质量m=0.1kg、电阻r=0.02Ω，其它电阻不计。导体棒PQ由静止开始下落〔始终与导轨紧密接触〕，当下落h=0.45m的高度时，进入方向水平且与导轨平面垂直的沿y方向逐渐减小而x方向不变的磁场，假设导体棒在磁场中以9m/s2的加速度做匀加速直线运动，不计空气阻力，g=10m/s2  ， 求： 

〔1〕导体棒进入磁场时的速度大小v0；   

〔2〕导体棒从进入磁场下落1m的过程中，电阻r上产生的热量Qr；   

〔3〕磁感强度B随y变化的函数关系。   

20.如下列图，一辆质量为10t的卡车在平直的水平公路AB上正以最大速度向右行驶。水平公路的前方是长60m的坡道BD，坡顶D离水平路面的高h=6m。无论在水平公路还是在坡道上卡车行驶过程中所受的阻力〔由路面和空气提供〕恒为其重力的0.2倍，卡车发动机能提供的牵引力的额定功率为200kW，g取10m/s2。 

〔1〕卡车向右行驶的最大速度是多少？   

〔2〕卡车行驶到B处时，假设关闭发动机，卡车能否行驶到坡顶D，请说明理由；倘假设卡车到不了坡顶，那么发动机至少还需要做多少功才能使卡车到达坡顶？   

〔3〕卡车行驶到B处时，假设保持发动机牵引力的功率不变，坡道BD足够长，那么卡车将作怎样的运动？   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】A．物体做自由落体运动，速度增大，动能增大，A不符合题意；

B．物体做竖直上抛运动，速度减小，动能减小，B不符合题意；

C．物体做匀速圆周运动，速率不变，动能不变，C符合题意；

D．物体做简谐振动，速度大小周期性改变，动能周期性改变，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】匀速圆周运动其速率保持不变那么动能保持不变。

2.【解析】【解答】A．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，A不符合题意；

B．重核裂变是在揭示原子核结构之后，B不符合题意；

C．天然放射性现象揭示了原子核内部有复杂结构，C符合题意；

D．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】天然放射性现象说明原子核有复杂结构。

3.【解析】【解答】测温枪的原理是根据接收到的红外线强弱来测定温度的，不同温度的物体辐射红外线的强弱不同，温度越高辐射红外线就越强，ACD不符合题意，B符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】测温枪主要测量的是人体辐射出的红外线。

4.【解析】【解答】BD.因为干预图样为等宽度的亮暗条纹，a图是衍射图像，所以BD不符合题意；

AC.衍射发生的条件是缝隙宽度小于光的波长才能有清晰的衍射图像，如果缝隙宽度过大会观察不到衍射图像，光会沿直线传播，根据图像信息可知，a孔直径小于b孔直径，故答案为：项A符合题意B不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】利用干预和衍射图像的特点可以判别对应的图像和直径的特点。

5.【解析】【解答】AB．气体的质量和体积不变，根据密度的定义 可知气体的密度不变，AB不符合题意；

CD．根据查理定律 可知压强减小，温度降低，温度是气体分子平均动能的标志，温度降低，气体分子平均动能减小，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用密度公式可以判别密度不变；利用温度的变化可以判别分子平均动能的变化。

6.【解析】【解答】对飞机进行受力分析，根据平衡条件，空气对飞机作用力F与重力mg和绳子拉力T的合力平衡，如下列图

根据平衡条件可知空气对直升机的作用力的方向为竖直向上偏左，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用平衡条件可以判别作用力的方向。

7.【解析】【解答】ACD．库仑力的方向与两点电荷连线共线，所以库仑力与速度不共线，不可能做直线运动，ACD不符合题意；

B．假设库仑力提供向心力，即

那么B球可以做匀速圆周运动，B符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用库仑力和速度方向可以判别B的运动情况。

8.【解析】【解答】A．根据质点振动图像可知振幅为 ，A不符合题意；

B．振动周期为 ，B不符合题意；

C． 时，质点在平衡位置，加速度为0，速度最大，C不符合题意；

D． 时，质点在距离平衡位置最远处，速度为0，加速度最大，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用图像可以求出振幅和周期的大小；利用质点的位置可以判别速度和加速度的大小。

9.【解析】【解答】A．根据题意可知P、N两点均为振动加强点，又因为P点在波峰，N点在波谷，所以P、N两点相距半波长的奇数倍，AD不符合题意；

B．P、N两点均为振动加强点，两点连线上的点也为振动加强点，所以M点位移的最大值为2A，B符合题意；

C．P点在平衡位置做简谐振动，位移的最大值为3A，C不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用振动的加强可以判别PN之间的距离；利用振动的加强可以判别位移的大小；振动的加强可以判别位移的大小。

10.【解析】【解答】画出条形磁铁的磁感线，应用左手定那么判断导线所受安培力竖直向上，根据牛顿第三定律可知通电导线对磁铁的安培力竖直向下，那么磁铁的受力分析如图

磁铁与桌面之间无摩擦，假设导线竖直向上远离磁铁，磁感应强度减小，根据 可知安培力减小，根据牛顿第三定律可知桌面受到的压力减小，ACD不符合题意，B符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用平衡条件结合左手定那么及牛顿第三定律可以判别压力和摩擦力的变化。

11.【解析】【解答】玻璃管倾斜，水银柱和液面的高度差 减小，根据压强平衡 可知管内气体压强增大，管内封闭气体发生等温变化，根据玻意尔定律 可知，气体体积减小，图像为双曲线的一支，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用平衡条件结合等温变化可以判别对应的图像。

12.【解析】【解答】因为 ，所以AC中垂线1必过点电荷，同理中垂线2也必过点电荷，所以1、2两线交点即为负点电荷的位置，如图

沿电场方向电势降低，所以

ACD不符合题意，B符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用等势线的中垂线可以判别负电荷的位置，利用电场线分布可以比较电势的大小。

二、实验题

13.【解析】【解答】根据题图可知，液体分子可以看成球形。液体分子的直径即为油膜的厚度，根据体积V=SD可知先测出油滴的体积，再测出油膜的面积，就可估算出油分子的直径。
【分析】液体分子可以看作球形；利用体积和外表积的比值可以求出分子的直径。

14.【解析】【解答】(1)小车上安装的是位移传感器的发射局部。利用控制变量法探究加速度和力的关系，所以需要保持小车的总质量不改变。(2)小车在不受绳子拉力的作用下已经有加速度，说明平衡摩擦力过度，重力的分力大于滑动摩擦力，即轨道左侧垫起高度太大。(3)设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得

加速度为

而实际上

可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M远大于m造成的，AB不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。(4)根据上述 变形

当 时，那么

 
【分析】〔1〕小车安装的是位移的发射器；保持小车的质量不变，探究加速度和合力的关系；
〔2〕利用起始坐标可以判别平衡摩擦力过度；
〔3〕BC线偏离直线是由于没有满足质量关系；
〔4〕利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。

三、填空题

15.【解析】【解答】根据万有引力定律可知

挖去局部对质点的万有引力为

那么

 
【分析】利用引力公式可以求出引力的大小。

16.【解析】【解答】摇晃过程中，人对手电筒做功，所以在摇晃过程中将机械能〔或动能〕转化为电能。摇晃两次，平均功率为
【分析】摇晃过程是手的机械能转化为电能；利用做功与时间可以求出平均功率的大小。

17.【解析】【解答】铁齿被磁化产生的磁场方向与线圈原磁场方向相同，从右向左，所以通过线圈的磁通量增大。线圈正对铁齿离开，从右向左的磁场减弱，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从右向左，根据安培定那么可知通过G的电流为从右向左；当上边铁齿靠近线圈时，线圈中从右向左的磁场增强，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从左向右，根据安培定那么可知通过G的电流从左向右，所以通过G的感应电流的方向是先向左再向右。
【分析】利用磁感应强度的变化可以判别磁通量的变化，结合楞次定律可以判别感应电流的方向。

18.【解析】【解答】假设在A、B间连接一个理想电压表，电压表测量 的电阻，根据串联分压规律可知 与电源内阻r并联

再与 串联得等效电源的内阻

 
【分析】利用欧姆定律可以求出电压的大小；利用并联电路的电阻特点可以求出内阻的大小。

四、解答题

19.【解析】【分析】〔1〕利用速度位移公式可以求出速度的大小；
〔2〕利用牛顿第二定律结合安培力做功可以求出产生的焦耳热大小；
〔3〕利用速度位移公式结合安培力的公式可以求出磁感应强度随y变化的函数关系。

20.【解析】【分析】〔1〕利用功率表达式可以求出最大的速度；
〔2〕利用重力和摩擦力大小及位移大小可以求出做功的大小；
〔3〕利用功率的表达式可以判别卡车的加速度变化及速度变化。