2021届上海市金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.天然放射性元素衰变时放出的γ射线是〔   〕           

A. 质子流                                B. 电子流                                C. 氦核流                                D. 电磁波

2.温度最高的恒星外表颜色呈现〔   〕           

A. 白色                                     B. 红色                                     C. 蓝色                                     D. 黄色

3.光电子飞出金属外表的动能大小取决于〔   〕           

A. 入射光的频率          B. 入射光的强度          C. 金属板的外表积          D. 入射光与金属板之间的夹角

4.一中学生从二楼走到一楼，其重力势能减少了近〔   〕           

A. 10J                                B. 1×102J                                C. 1×103J                                D. 1×104J

5.一弹簧振子做简谐运动时，其加速度随振动位移变化的图像应为〔   〕           

A.                                           B. 
C.                                            D. 

6.如图为一束单色光通过某装置后在光屏上产生的条纹，那么该装置为〔   〕 

A. 单缝，条纹为干预条纹                                       B. 单缝，条纹为衍射条纹
C. 双缝，条纹为干预条纹                                       D. 双缝，条纹为衍射条纹

7.如图〔a〕为某老师在新冠疫情期间上网课时使用的支架，支架上夹有   。支架调整为图〔b〕状态后，它对   的作用力〔   〕 

A. 大小、方向均发生了变化                                    B. 大小不变，方向发生变化
C. 方向不变，大小发生变化                                    D. 大小、方向均未发生变化

8.如图，一定质量的气体从状态A沿直线变化到状态B的过程中，其温度〔   〕 

A. 保持不变                         B. 逐渐升高                         C. 逐渐降低                         D. 先升高后降低

9.一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播，处在x1=1m和x2=2m的两质点A、B的振动图像如以下图。那么该波〔   〕 

A. 波长为4m                                                           B. 波速为 m/s
C. A，B两质点的运动方向始终相同                        D. 9s末A点的振动速度大于B点的振动速度

10.在x轴上电势φ随位置变化的情况如以下图。一负电荷以一定初速由x1出发，仅受电场力作用下，沿x轴正方向运动到x2的过程中，其速度〔   〕 

A. 先增大后减小                       B. 一直减小                       C. 先减小后增大                       D. 一直增大

11.如图，所受重力为G的条形磁铁用细线悬挂于天花板上，闭合金属环从磁铁下端移动到上端，在此过程中细线的拉力大小〔   〕 

A. 始终等于G          B. 先大于G，后小于G          C. 始终小于G          D. 先小于G，后等于G，再小于G

12.如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两局部，上局部气体压强等于大气压强。假设水银柱所在玻璃管处开一个小孔，那么〔   〕 

A. 上端水银面上升，下端水银面上升                      B. 上端水银面上升，下端水银面下降
C. 上端水银面下降，下端水银面上升                      D. 上端水银面下降，下端水银面下降

二、填空题

13.牛顿第一定律说明，力是物体________发生变化的原因；静止物体的惯性表现为________。   

14.假设月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，那么在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度为________。假设月球外表的重力加速度值和引力常量，还需________，就能得求月球的质量。   

15.如以下图电路中，电源内阻不可忽略且阻值小于R1。滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电压表V的示数变化情况是________；滑片处于________时，电源的输出功率最大。 

16.如图，两平行放置的长直导线a和b中载有电流强度相等、方向相反的电流。那么b右侧O点处的磁感应强度方向为________；在O点右侧再放置一根与a、b平行共面且通有与导线a同向电流的直导线c后，导线a受到的磁场力大小将________〔选填“变大〞、“变小〞或“无法确定〞〕。 

17.某汽车的质量为 kg，额定功率为60kW，它在水平公路上行驶时所受阻力大小恒为 N。汽车从静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，它能维持这一过程的时间为________s；随后汽车又以额定功率运动了一段距离后到达了最大速度，可判断出此过程中它的加速度在逐渐减小，理由是________。   

三、实验题

18.某同学用电流传感器和电阻箱来测定电源的电动势和内阻，电路如图〔a〕所示。 

〔1〕图中定值电阻R0起________作用。   

〔2〕实验测得多组数据，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图〔b〕所示图线，那么该图线选取了________为横坐标。由图可知，电源电动势为________。 

〔3〕假设该同学在处理实验数据时，误将电阻箱阻值作为外电路的总电阻阻值，漏算了R0  ， 那么最终得到的电动势和内阻的值与真实值相比：电动势________，内阻________。〔选填“偏大〞、“偏小〞或“相同〞〕   

四、解答题

19.某单板滑雪的赛道结构如以下图，斜坡AB与水平面夹角为53°，它和半径为24m的光滑圆弧BC平滑相交于B点，BC弧对应的圆心角为37°，圆心O处于B点正上方。一运发动从斜坡上A点由静止起自由下滑，到达C点时脱离轨道，在空中表演出各种漂亮的技术动作后，以15m/s的速度落于另一斜坡E点。A、B两点间的高度差为 m，C、E两点间的高度差为 m，不计空气阻力，取sin53°=cos37°=0.8，cos53°=sin37°=0.6，g=10m/s2。求： 

〔1〕运发动下滑到B点时的速度大小vB；   

〔2〕滑板与斜坡AB间的动摩擦因数μ。   

20.如图，长度均为L的光滑导轨OM、ON固定在竖直平面内，电阻不计，两导轨与竖直方向夹角均为30°。空间存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、长为L的导体棒受到竖直向上的拉力F作用，向下运动，棒始终与y轴垂直对称，且与导轨接触良好，在导轨上运动时棒上的电流强度恒定为I。导体棒单位长度电阻值为r，重力加速度为g。 

〔1〕分析并说明该导体棒在轨道上做何种运动；   

〔2〕求棒在导轨上运动时拉力F的功率与y的关系；   

〔3〕说明棒在导轨上运动过程中涉及的做功与能量变化的情况。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】天然放射性元素衰变时能够的三种射线是 、 、 ，其中 射线是光子流，属于电磁波，ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】射线属于电磁波，没有微观粒子。

2.【解析】【解答】恒星外表颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝，恒星外表颜色取决于它的外表温度，温度越高，颜色越偏蓝，故温度最高的恒星外表颜色呈现蓝色，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用颜色光的颜色与能量的关系可以判别恒星温度高的颜色。

3.【解析】【解答】根据光电效应方程

知，增大入射光频率，最大初动能变大，与强度、金属板外表积和夹角无关，故光电子飞出金属外表的动能大小取决于入射光的频率，BCD不符合题意，A符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】利用光电效应的方程可以判别最大初动能由光的入射频率有关。

4.【解析】【解答】根据功能关系可知，重力势能的减小量等于重力做的功，一个中学生大约40kg，一层楼高约3m，所以重力势能的减小量为

即重力势能减少了近1×103J，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用高度与重力可以求出重力势能的变化量。

5.【解析】【解答】由

可得

因k和m一定，那么加速度与位移为反比例关系，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用牛顿第二定律可以判别加速度和位移的关系。

6.【解析】【解答】双缝是干预，条纹间距相等，单缝是衍射，条纹间距不相等，中央亮条纹最宽，两侧为不等间距的明暗相间的条纹。由图可知，该装置为双缝，条纹为干预条纹，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用条纹间距可以判别属于双缝干预现象。

7.【解析】【解答】由图可知，   受竖直方向的重力和   支架的作用力〔支持力和静摩擦力〕，变化前   处于静止状态，受力平衡，故   支架对   的作用力方向为竖直向上，大小等于重力大小。变化后   仍处于静止状态，那么   作用力大小、方向均未发生变化，ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用平衡条件可以判别支架对   的作用力和方向没有发生改变，大小等于重力，方向与重力相反。

8.【解析】【解答】根据理想气体状态方程

即

其 图像上点到原点的连线斜率反映温度的上下，如以下图所示

知A点温度大于B点温度，即由A到B温度降低，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用理想气体的状态方程结合坐标点和原点连线斜率的大小可以判别温度的变化。

9.【解析】【解答】A．波从A向B传播，AB间的距离 ，

由题意得，波长大于1m，那么n只能取0，即有

即 ， A不符合题意；

B．波速为 ， B符合题意；

C．由图可知，A、B两质点的运动方向局部相同，局部不相同，如t=0s到t=1s和t=2s到t=3s的运动方向不相同，C不符合题意；

D．由图可知斜率表示振动速度，9s末A点的振动速度到达最小，B点的振动速度近似于t=1s时B点的振动速度，处于平衡位置，速度最大，故9s末A点的振动速度小于B点的振动速度，D不符合题意。

故答案为：B。

 【分析】利用传播距离和波长的关系可以求出波长的大小；结合周期可以求出波速的大小；利用质点间的距离可以判别其运动的方向；利用质点的位置可以比较速度的大小。

10.【解析】【解答】由图可知，该负电荷从x1到x2的过程中，电势升高，根据电势沿着电场线方向降低的原理可推断出该负电荷所受电场力做正功，根据动能定理，其速度会一直增大。

故答案为：D。

 
【分析】利用电势的变化结合电性可以判别电势能的变化；再利用电场力做功可以判别速度的变化。

11.【解析】【解答】磁铁和线圈之间的所有作用效果均是阻碍线圈磁通量的变化。在闭合金属环从磁铁下端移动到上端，穿过圆环的磁通量先增加，后不变，再减小。根据楞次定理可知，感应电流的磁场先阻碍线圈磁通量增加再阻碍其减小，即显示排斥其向上运动，阻碍其磁通量增大；当线圈完全套入磁铁时，磁通量不变，因此对磁铁没有作用力；而后吸引线圈，阻碍其磁通量减小。因此细绳的拉力先小于G，后等于G，再小于G。

ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用楞次定律结合磁铁的平衡方程可以判别绳子的拉力变化。

12.【解析】【解答】当开了一个小孔后，水银柱与外界气压相通。由于孔上方水银的压强与上局部气体的压强之和大于大气压强，因此上端水银面下降；在开孔前，下局部气体的压强等于上局部气体压强与水银柱压强之和，即下局部气体的压强大于大气压强。而由于孔的位置与外界气压相通，那么对于下局部气体的压强减少了孔上方那局部水银的压强，因此下端水银面上升，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用平衡条件结合液体重力的变化可以判别水银液面的变化。

二、填空题

13.【解析】【解答】牛顿第一定律说明，没有受到力的作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态，直到有力的作用才改变这种状态。因此，力是物体运动发生改变的原因。静止物体的惯性表现为保持原来的静止状态。
【分析】力是改变物体运动状态的原因；静止的物体保持静止状态的性质成为惯性。

14.【解析】【解答】由于万有引力提供向心力，因此有地球引力产生的加速度即为月球做匀速圆周运动的向心加速度，即地球引力产生的加速度为a。

月球外表的一质量为m的物体受到的万有引力等于在月球上的重力，即

由此可得

因此还需要知道月球的半径，即可求得月球的质量。

 
【分析】利用引力提供向心力可以求出加速度的大小；结合引力提供向心力可以判别需要测量半径才能求出月球的质量。

15.【解析】【解答】分析电路结构可知，滑动变阻器的两局部接入电阻 与 并联然后和 串联，滑动变阻器的滑片P从a向b移动的过程中，并联局部总电阻

因此变阻器电阻线变大后减小，总电流先减小后增大，而路端电压先增大后减小，电压表直接测路端电压，所以电压表的示数先变大后变小。

当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大。而又因为电源内阻阻值小于 ，所以当 最小时电源输出功率最大，即滑片处于a端或b端时，电源的输出功率最大。

 
【分析】利用总电阻的变化可以判别电压的变化；利用内外电阻的关系可以判别输出功率的最大时的电阻大小。

16.【解析】【解答】由右手定那么可知，该磁场方向为垂直纸面向外。因c中通过的电流大小未知，故无法确定导线a受到的磁场力大小。
【分析】利用右手定那么可以判别磁场的方向；由于未知电流的大小不能求出磁场力的大小。

17.【解析】【解答】由牛顿第二定律可知

解得

由

可知到达额定功率时的速度为

由

可知

由

可知v变大时，牵引力F减小，由

可知合外力减小，故加速度减小。

 
【分析】利用牛顿第二定律结合速度公式可以求出运动的时间；利用功率的表达式可以判别加速度的变化。

三、实验题

18.【解析】【解答】(1)为了防止开关闭合时，电流立刻增大导致电路烧坏，故接入一个起保护作用的定值电阻R0。(2)由闭合电路欧姆定律得

解得

即该图线选取了 为横坐标，由图可知，电源电动势为 (3)因电动势为该图线的斜率，漏算了R0  ， 斜率不变，故最终得到的电动势和真实值相比是相同的。因

可知，漏算了R0  ， R不变，那么最终得到的内阻r偏大。

 
【分析】〔1〕利用电路分析可以判别定值电阻的作用；
〔2〕利用闭合电路的欧姆定律可以判别横坐标的物理意义；
〔3〕利用定值电阻可以判别电动势测量值等于真实值；内阻的测量值大于真实值。

四、解答题

19.【解析】【分析】〔1〕利用机械能守恒定律可以求出速度的大小；
〔2〕利用速度位移公式结合牛顿第二定律可以求出动摩擦因素的大小。

20.【解析】【分析】〔1〕利用动生电动势结合欧姆定律可以判别金属棒的运动；
〔2〕利用平衡条件和功率的表达式可以求出拉力大小与y的关系；
〔3〕利用功能关系可以判别外力做功与能量变化的关系。