2021届上海市青浦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.某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是〔   〕           

A. 电压                                     B. 电量                                     C. 功率                                     D. 能量

2.马路施工处警示灯是红色的，这除了因为红色光容易引起视觉注意以外，还因为红色光比其它可见光〔    〕           

A. 容易发生明显衍射         B. 容易发生稳定干预         C. 容易发生折射现象         D. 容易发生光电效应

3.平均速度定义式为 ，当 极短时， 可以表示为物体在t时刻的瞬时速度 ，该定义应用的物理方法是〔   〕           

A. 等效替代法                       B. 控制变量法                       C. 理想模型法                       D. 极限思想法

4.物理学是一门建立在实验根底上的学科，很多定律是可以通过实验进行验证的。以下定律中不可以通过实验直接验证的是〔   〕           

A. 牛顿第一定律                   B. 牛顿第二定律                   C. 万有引力定律                   D. 玻意耳定律

5.新冠病毒疫情已被我国有效控制。为了战胜疫情，我们的志愿者在社区、机场等公共场所不顾个人安危，为行人量体温、查信息，严防死守，确保一方平安。志愿者使用的体温探检器通过非接触的方法感应人体的体温以此来排查新型冠状病毒的疑似感染病例。请问这种体温探检器是利用了哪种电磁波的特性〔   〕 

A. 红外线                                 B. 紫外线                                 C. X射线                                 D. γ射线

6.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在以下四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是〔  〕

A.           B.           C.           D. 

7.1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子〞．1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验：他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如下列图的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现〔   〕 

A. 先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流
B. 先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流
C. 顺时针方向的持续流动的感应电流
D. 逆时针方向的持续流动的感应电流

8.如图是一火警报警器的局部电路示意图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器。电流表Ⓐ为值班室的显示器。a、b之间接报警器，R2的阻值随温度的升高而减小。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I，R1端的电压U的变化情况是〔   〕 

A. I变大，U变大                  B. I变大，U变小                  C. I变小，U变大                  D. I变小，U变小

9.明朝谢肇淛?五杂组?中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。〞一游僧见之，曰：“无烦也，我能正之。〞游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如下列图，木楔两侧产生推力FN  ， 那么〔   〕 

A. 假设F一定，θ大时FN大                                          B. 假设F一定，θ小时FN大
C. 假设F一定，无论θ大小如何FN都保持不变              D. 假设θ一定，无论F大小如何FN都保持不变

10.如下列图，a、b和c表示点电荷Q的电场中的三个等势面，它们的电势分别为U、 U、 U。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，它经过等势面b时的速率为v0  ， 那么〔   〕 

0                         B. 粒子经过等势面c的速率为2v0
C. 粒子从a到c做匀加速直线运动                            D. 粒子从a到c可能做直线运动，也可能做曲线运动

11.如图，篮球架下的运发动原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个 所用的时间为t1  ， 第四个 所用的时间为t2。不计空气阻力，那么 满足〔   〕 

A. 1< <2                          B. 2< <3                          C. 3< <4                          D. 4< <5

12.磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E－t关系如下列图．如果只将刷卡速度改为 ，线圈中的E－t关系图可能是(   ) 

A.         B.         C.         D. 

二、填空题

13.a射线、β射线、γ射线、阴极射线四种射线中由原子核内射出、属于电磁波的射线是________，不是原子核内射出的射线是________。   

14.抖动绳子的左端A，每秒做2次全振动，产生如如下列图的横波，那么绳上横波的波速是________m/s，由图可判断出A开始振动的方向是________。〔选填：向左、向右、向上、向下〕。 

2  ， 那么车厢对此人的作用力大小为________N，车厢对此人的作用力方向与水平的夹角为________度。 

2  ， 那么平安门受到的内外气体的压力差为________N。假设室外与负压病房温度相同，那么室外1000cm3的气体流到负压病房后体积将变为________cm3。〔此空精确到两位小数〕〔设室外大气压强为1×105Pa〕   

17.如下列图，质量为m的小物块放在长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上。t=0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足ω=kt〔k为常数〕，物块和地面之间动摩擦因数为μ。那么物块做________直线运动〔选填：匀速、匀加速、变加速〕，从开始运动至t=t1时刻，绳子拉力对物块做功为________。 

三、实验题

18.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图a所示，实验步骤如下： 

①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；

移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；

③用V- 图像处理实验数据，得到如图b所示图线。

〔1〕为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是________；   

〔2〕为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和________；   

〔3〕如果实验操作标准正确，但如下列图的V- 图线不过原点，那么V0代表________；   

〔4〕实验中活塞与针筒间的摩擦对实验结果PV乘积值的影响是________〔选填：偏大、偏小、无影响〕。   

四、解答题

19.如下列图，AB支架之间有一个滑杆，一个质量为m的小环套在滑杆上，小环与滑杆间的摩擦系数为μ＝0.5，恒力F＝2mg作用在小环上，F与滑杆的夹角为θ＝37°，使小环从静止开始向右运动，在C处撤去恒力F，小环恰好可以运动到B处停下。不计空气阻力。 

〔1〕求小环在AC段的加速度；   

〔2〕分析并说明小环在整个运动过程中所受弹力的变化情况；   

〔3〕分析并计算小环在AC段和CB段滑行时间之比。   

20.情境A：雨滴从高空自由下落，所受的空气阻力f与速度v成正比；情境B：如下列图，质量为m内阻不计的导体棒ab，沿竖直金属导轨由静止开始下滑，两轨间宽为L，导轨与电阻R连接，放在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B；情境C：汽车在水平路面上保持额定功率P0由静止启动，所受阻力不变；请问： 

〔1〕假设情景A中雨滴下落的距离足够长，试用v-t图像描述雨滴的运动情况；   

〔2〕假设情景B中金属导轨足够长，试用文字描述ab的运动情况，写出必要的分析过程；   

〔3〕假设情景A中，f=kv，k是比例系数。那么在情景B中，试推导出与k类似的代数式；   

〔4〕假设情景C中的水平路面足够长，请从各物体运动情况和受力情况的角度比较情景C与情景A、B的相同点和不同点。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是电量，表示以4500mA放电，可以放一个小时，B符合题意，ACD不符合题意．

故答案为：B

 
【分析】电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多。

2.【解析】【解答】A．红光在可见光中的波长最长，容易发生明显衍射，A符合题意；

B．干预与光的颜色无关，B不符合题意；

C．所有的光都能发生折射，C不符合题意；

D．红光在可见光中频率最小，最不容易发生光电效应，D不符合题意.

故答案为：A

 
【分析】当光的传播受到限制后，传播方向会发生偏着，即衍射，当孔的大小与波长相近时，衍射现象比较明显。

3.【解析】【解答】 当时间极短时，某段时间内的平均速度可以代替瞬时速度，该思想是极限的思想方法，D符合题意ABC不符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】物理学中用到的试验方法有很多，质点和点电荷是同一种思想方法，加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量，重心、合力和分力、总电阻都表达了等效替换的思想，结合选项分析即可。

4.【解析】【解答】A. 牛顿第一定律是牛顿在总结伽利略、笛卡尔等人实验结论的根底上，经过合理的想象和外推总结得来的，指出物体在不受力时的运动情况，而完全不受力的物体是不存在的，故无法利用实验验证，A符合题意；

B.牛顿第二定律可由斜面上的小车连接打点计时器验证，B不符合题意；

C.万有引力定律由卡文迪许扭秤实验验证，C不符合题意；

D.玻意耳定律可由压强传感器实验验证，D不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】牛顿第一定律表示为，当物体不受力时，要么处于静止状态，要么处于匀速直线运动状态，前提条件为不受力，这是不可能做得到的，故牛顿第一定律是不能直接验证的。

5.【解析】【解答】体温探检器是利用了红外线的辐射原理，A符合题意BCD不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】人并不能看到所有的光，只能观察到波长大约在400nm-700nm范围内的光，波长为1mm的光并不在此范围内，故看不到。

6.【解析】【解答】因为在地球地南极是地磁的N极，根据右手螺旋定那么，可知电流的方向由东向西，B正确，A、C、D错误

应选B

【分析】地球是个大的磁体，地磁场能对指南针施加力的作用，地磁场方向是从地理南极指向地理北极，而小磁针北极指向始终是该处磁场的方向，所以指南针北极始终指北。

7.【解析】【解答】N单极子向下靠近时，磁通量向下增加，当N单极子向下离开时，磁通量向上且减小，产生的感应电流均为逆时针方向，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】结合磁单极子运动导致闭合圆环磁通量的变化，利用楞次定律求解电流方向即可。

8.【解析】【解答】当传感器R2所在处出现火情时，R2的阻值变小，外电路总电阻变小，那么总电流变大，流过电阻R1的电流变大，那么U变大。路端电压减小，那么电路中并联局部的电压U并＝E﹣I〔R1+r〕，I变大，其他量不变，那么U并变小，I也变小，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】热敏电阻接入电路中的电阻变小，结合欧姆定律求解电流、电压的变化即可。

9.【解析】【解答】对木楔受力分析如图

由图可知

假设F一定，θ大时 变大，那么FN变小；假设F一定，θ小时 变小，那么FN变大；假设θ一定，F大时 变大，那么FN变大；B符合题意ACD不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】对物体进行受力分析，在推力和两个支持力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解支持力的表达式，结合表达式分析求解即可。

10.【解析】【解答】AB.粒子运动过程中总能量守恒，在a点总能量为

在b点总能量为

在c点总能量为

联立解得

A符合题意B不符合题意；

CD.因粒子从a点由静止释放，那么粒子一定做变速直线运动，不会做曲线运动，CD不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】电荷在运动过程中能量守恒，列方程求解速度即可，曲线运动的条件就是初速度和受力方向不同，故加速度与速度不在同一方向上。

11.【解析】【解答】运发动原地垂直起跳，起跳后做竖直上抛运动，位移为：  ,故 , ,故 ,故C正确,ABD错误。

故答案为：C

【分析】根据竖直上抛运动，由位移公式导出时间公式，分别求出各段时间，最后求比值即可。

12.【解析】【解答】根据感应电动势公式 0可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，只将刷卡速度改为 ，那么线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来 ，D可能，符合题意；ABC不可能，不符合题意。

故答案为：D．

 
【分析】闭合电路中的磁通量发生改变，回路中就会产生感应电流，利用楞次定律判断电流的流向，利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小。

二、填空题

13.【解析】【解答】a射线是高速运动的氦原子核，β射线是高速运动的电子流，γ射线是原子核能级跃迁时释放的射线，阴极射线是原子受激发时射出的电子，故由原子核内射出、属于电磁波的射线是γ射线，不是原子核内射出的射线是阴极射线。
【分析】最早汤姆逊发现了阴极射线，成分就是流动的电子，电子作为微观粒子，同时具有波动性和粒子性。

14.【解析】【解答】由图可知，AB距离为700cm，从A到B的距离为3.5倍波长，那么波长为

因每秒做2次全振动，那么周期为

那么波速为 波在传播时各质点开始振动方向与波源开始振动方向相同，因波向右传播，那么B点正开始向下振动，故波源A点开始振动方向向下。

 
【分析】通过图像读出波的波长，结合波的周期求解波的速度即可；结合波形的B端点判断质点A开始振动的方向。

15.【解析】【解答】因人和车有向右的加速度，那么车对人在水平方向的合力为

车对人在竖直方向上有支持力，支持力大小为

由力的合成可知，车对人的作用力为 设车厢对此人的作用力方向与水平的夹角为 ，那么

解得

 
【分析】对人进行受力分析，水平竖直正交分解，结合人的加速度，在水平方向利用牛顿第二定律求解人的受力情况。

16.【解析】【解答】由压强公式 可知平安门受到的内外气体的压力差为

在室外压强 ，气体体积

室内压强为

设室外气体体积为 ，由波意耳定律可知

解得

 
【分析】结合压强和面积，利用公式F=pS求解压力即可；气体做等温变化，结合气体初状态和末状态的压强和体积，利用波意尔定律列方程求解末状态的体积即可。

17.【解析】【解答】由圆周运动公式 可知绳端速度即物块速度为

那么物块做匀加速运动，加速度为 ；

 t1时刻的物块速度为

t1时间内物块位移为

物块和地面之间摩擦力为

从开始运动至t=t1时间内，对物块由动能定理可知

解得绳子拉力对物块做功为

 
【分析】随着时间的推移，圆筒转动的越来越快，物体做加速运动，结合物体的初末速度，利用动能定理求解外力对物体做功。

三、实验题

18.【解析】【解答】〔1〕为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油，这样可以保持气密性；〔2〕为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体局部，这样能保证装置与外界温度一样；〔3〕体积读数值比实际值大，根据

C为定值，那么

如果实验操作标准正确，那么代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积〔4〕实验中气体压强由计算机测得，气体体积由注射器刻度测得，均与活塞与针筒间的摩擦无关，实验中活塞与针筒间的摩擦对实验结果PV乘积值无影响。

 
【分析】〔1〕保持空气质量不变，需要增加注射器的密闭性；
〔2〕保证气体温度不变，手不能握住注射器并且要缓慢的推动活塞，使热量及时散失掉；
〔3〕图像的截距即气体初始状态的体积；
〔4〕空气的压强是通过方程计算得到的。

四、解答题

19.【解析】【分析】〔1〕对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在水平方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度；
〔2〕同理，对物体进行受力分析，水平竖直正交分解，在竖直方向列方程求解弹力；
〔3〕利用牛顿第二定律求解加速度，利用运动学公式求解时间即可。

20.【解析】【分析】〔1〕对水滴进行受力分析，利用牛顿第二定律求解水滴的加速度，以此判断速度的变化；
〔2〕利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，再利用欧姆定律求解回路中电流的大小；利用左手定那么和公式求解安培力的方向，再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力大小，在竖直方向应用牛顿第二定律求解加速度；
〔3〕结合第二问求解的加速度表达式进行分析即可；
〔4〕比较两者阻力与动力的变化关系即可。