2020届上海市嘉定区高三一模物理试卷及答案

这是一份2020届上海市嘉定区高三一模物理试卷及答案，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题注意等内容，欢迎下载使用。

2020年上海市嘉定区高考物理一模试卷
一、选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题3分，共40分，每小题只有个正确答案）
1．（3分）下列物理概念的提出用到了“等效替代”思想方法的是（　　）
A．“瞬时速度”的概念 B．“点电荷”的概念
C．“平均速度”的概念 D．“电场强度”的概念
2．（3分）下列单位中，属于国际单位制基本单位的是（　　）
A．千克 B．牛顿 C．伏特 D．特斯拉
3．（3分）一个物体做匀速圆周运动，会发生变化的物理量是（　　）
A．角速度 B．线速度 C．周期 D．转速
4．（3分）一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功﹣6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力做功为（　　）
A．2J B．6J C．10J D．14J
5．（3分）用细线将一块玻璃片水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃片贴在水面上，如图所示。缓慢提起弹簧测力计，在玻璃片脱离水面的瞬间，弹簧测力计的示数大于玻璃片的重力，其主要原因是（　　）

A．玻璃片分子做无规则热运动
B．玻璃片受到大气压力作用
C．玻璃片和水间存在万有引力作用
D．玻璃片分子与水分子间存在引力作用
6．（3分）如图所示，电源的电动势为1.5V，闭合电键后（　　）

A．电源在1s内将1.5J的电能转变为化学能
B．电源在1s内将1.5J的化学能转变为电能
C．电路中每通过1C电荷量，电源把1.5J的电能转变为化学能
D．电路中每通过1C电荷量，电源把1.5J的化学能转变为电能
7．（3分）汽车在水平路面上沿直线匀速行驶，当它保持额定功率加速运动时（　　）
A．牵引力增大，加速度增大
B．牵引力减小，加速度减小
C．牵引力不变，加速度不变
D．牵引力减小，加速度不变
8．（3分）如图，A、B为电场中一条电场线上的两点。一电荷量为2.0×10﹣7C的负电荷，从A运动到B，克服电场力做功4.0×10﹣5J．设A、B间的电势差为UAB，则（　　）

A．电场方向为A→B；UAB＝200V
B．电场方向为B→A；UAB＝﹣200V
C．电场方向为A→B；UAB＝200V
D．电场方向为B→A；UAB＝200V
9．（4分）一质量为2kg的物体，在绳的拉力作用下，以2m/s2的加速度由静止开始匀加速向上运动了1m。设物体重力势能的变化为△Ep，绳的拉力对物体做功为W，则（　　）
A．△Ep＝20J，WF＝20J B．△Ep＝20J，WF＝24J
C．△Ep＝﹣20J，WF＝20J D．△Ep＝﹣20J，WF＝24J
10．（4分）一定质量的理想气体由状态A经过如图所示过程变到状态B此过程中气体的体积（　　）

A．一直变小 B．一直变大
C．先变小后变大 D．先变大后变小
11．（4分）如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为t1＝0时刻的波形图，虚线为t2＝0.25s时刻的波形图，则该波传播速度的大小可能为（　　）

A．18m/s B．20m/s C．22m/s D．24m/s
12．（4分）如图所示，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻（光照越强，阻值越小）。闭合电键S后，电源内电路消耗的功率为P内，光敏电阻R和L1消耗的功率之和为P，则随着光照强度逐渐增强（　　）

A．P内减小，P增大 B．P内减小，P减小
C．P内增大，P增大 D．P内增大，P减小
二、填空题（每题4分，共20分）
13．（4分）在“观察水波的干涉现象”实验中得到某时刻的干涉图样，如图所示。实线和虚线分别表示两列波各自传播时的波峰和波谷，若两列波的振幅都是5cm，在a、b、c三点中，振动始终减弱的点是　 　；a、c两点的最大高度差为　 　cm。

14．（4分）“用DIS测电源电动势和内电阻”的实验中，某同学测得电源的路端电压U随电流I的拟合图线如图所示。则该电源的电动势为　 　V，内阻为　 　Ω。

15．（4分）用长度为h的一段汞柱把空气封闭在一端开口的粗细均匀的玻璃管里，设大气压强为p0，当玻璃管水平放置时，管内空气柱的压强p1＝　 　。当玻璃管开口向上竖直放置时，空气柱的长度减小，请分析原因：　 　。

16．（4分）宇航员分别在地球和月球上探究了“单摆周期T与摆长L关系”的规律。多次改变摆长和周期数据，绘制了T2﹣L图象，如图所示。在月球上的实验结果对应图线是　 　（填“A”或“B”）。若在月球上得到的图线斜率为k，则月球表面的重力加速度g月＝　 　。

17．（4分）如图所示，AB是光滑的倾斜直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R．一个质量为m的小球在A点由静止释放，设重力加速度为g，若它恰能通过最高点D，则小球在D点的速度VD＝　 　；A点的高度h＝　 　。

三、综合题（第18题10分，第1题14分，第20题16分，共40分）注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等
18．（10分）“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体的压强与体积关系”的实验装置如图所示：

（1）本实验封闭气体的体积可通过　 　直接读出。
（2）缓慢推动活塞，在计算机中输入气体体积V，同时记录对应的气体压强p。若推活塞过程中发生漏气现象，则对应的v﹣图象可能是　 　。为防止漏气，除了要确保传感器与软管连接处的气密性外，还应采取的措施是　 　。

（3）两实验小组在相同环境下进行该实验，在操作无误的情况下得到以下两组数据：
小组1实验数据：
次数
1
2
3
4
5
压强P/kPa
102.6
109.3
116.9
125.8
136.6
体积V/cm3
16
15
14
13
12
PV乘积
1641.6
1639.5
1636.6
1635.4
1639.2
小组2实验数据：
次数
1
2
3
4
5
压强P/kPa
102.3
112.0
124.5
140.5
159.8
体积V/cm3
11
10
9
8
7
PV乘积
1125.3
1120.0
1120.5
1124.0
1118.6
分析小组1或小组2的数据，可以得到的结论是：　 　；
比较小组1和小组2的数据，PV乘积存在差异的主要原因是　 　。
19．（14分）如图所示，将一质量为m的带电小球A，用长为l的绝缘细线系在O点。在O点的正下方用绝缘柄固定一带电小球B（两球均可看成点电荷）。当细线与竖直方向夹角为θ时，球A静止，此时A，B两球处于同一高度。已知B球带正电，带电量为qB，静电力常数为k，重力加速度为g。
（1）判断A球的电性，并画出其受力示意图；
（2）求A球所受的库仑力F；
（3）求A球所带电量qA；
（4）若支持B球的绝缘柄漏电，在B球电荷量缓慢减少的过程中，发现θ逐渐减小，那么该过程中细线的拉力如何变化？请说明原因。

20．（16分）中国籍80后极限爱好者叶晨光身披国旗完成了万米高空跳伞挑战，打破了国人高空跳伞最高纪录。叶晨光从1000m的高度从飞机下落，并在离地800m左右的低空开伞。
若他和伞的总质量为m，请思考下列问题（本题数据运算g取9.8m/s2）；
（1）开始时叶晨光做自由落体运动，求出他在3s末的速度以及前3s内的位移。
（2）当降落伞完全打开后，叶晨光和伞所受空气阻力f的大小与速度的平方成正比，即f＝kv2（k为常数），设伞完全打开时速度为v0，对应的空气阻力f0＞mg，求此时的加速度。
（3）当降落伞完全打开后，分析叶晨光做怎样的运动，并画出对应的v﹣t图。
（4）若空气阻力f＝27.4v2，叶晨光和伞的总质量m＝70kg，则叶晨光落地速度为多大？落地瞬间重力的瞬时功率为多少？


参考答案与试题解析
一、选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题3分，共40分，每小题只有个正确答案）
1．【分析】等效替代法是科学研究中常用的方法之一，是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法，将复杂的问题简单化。
【解答】解：A、瞬时速度是时间间隔趋于零时的平均速度，采用了极限思维的方法，不属于等效替代法，故A错误；
B、点电荷采用的是理想化模型法，故B错误；
C、平均速度是利用位移比时间的数值来替代运动过程中的速度，属于等效替代法，故C正确；
D、电场强度采用比值法定义的，故D错误。
故选：C。
【点评】等效替代的前提是在保证某种效果相同的前提下进行替代，否则不能等效替代。要掌握物理学常用的研究方法。
2．【分析】单位制包括基本单位和导出单位，基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位。
【解答】解：千克是国际单位制基本单位，牛顿、伏特、特斯拉都是国际单位制中的导出单位，故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
【点评】解决本题的关键要掌握国际单位制中七个基本单位，要了解七个基本单位。要注意牛顿不是基本单位。
3．【分析】对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别。
【解答】解：A、物体做匀速圆周运动，角速度大小是不变的，故A错误。
B、物体做匀速圆周运动，线速度大小不变，但线速度的方向时刻改变，故B正确。
C、物体做匀速圆周运动，周期是不变的，故C错误。
D、物体做匀速圆周运动，转速是不变的，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了描述匀速圆周运动的物理量的特点，但是学生容易出错，如误认为匀速圆周运动线速度不变，要注意线速度的矢量性。
4．【分析】解答本题应明确：功的标量，合力做功等于各力做功的代数和。
【解答】解：运动过程中F1对物体做功﹣6J，F2对物体做功8J；
故合外力做的总功为等于各力做功的代数和：
故W＝W1+W2＝﹣6+8＝2J；故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题求合力的功，记住求合力的功的两种方法，一种是先求合力再求功，另一种是先求出各力的功再求各功的代数和。
5．【分析】玻璃片脱离水面的一瞬间，除了受重力、拉力外，还受到水分子对它的引力
【解答】解：玻璃片脱离水面的一瞬间，除了受重力、拉力外，还受到水分子对它的引力。所以拉力大于玻璃片的重力。故D正确，A、B、C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了分子动理论，分子间存在相互作用的引力与斥力，解决本题的关键知道物体间紧密接触，间隙非常小时，会受到分子的引力。
6．【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。
【解答】解：A、B、由于电路中的电阻的电阻值未知，所以不能求出电路中的电流值；只有当电路中电流为1A时，电池每经过1s电路中就通过1C电量，电源才把1.5J的化学能转变为电能。故A错误，B错误；
C、D、电源中每通过1C电量，电源将1.5J的化学能转变成电能。故C错误，D正确；
故选：D。
【点评】该题考查对电源的电动势的理解，要明确电动势E大小表征电源把其它形式能转化为电能本领大小，注意明确电源的电动势与电源做功之间的关系即可正确解答。
7．【分析】汽车沿直线匀速行驶，保持额定功率不变，根据P＝Fv可知，速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律确定加速度的变化情况。
【解答】解：汽车沿直线匀速行驶，保持额定功率不变，根据P＝Fv可知，速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律可知，F﹣f＝ma，牵引力减小，加速度减小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是机车启动的方式，公式P＝Fv，P指是牵引力的功率，F表示牵引力，v表示瞬时速度。当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度。
8．【分析】根据电场力做功做电势差的关系，求出AB间的电势差，再依据电场力做功正负，结合电荷的电性，即可判定电场强度方向。
【解答】解：负电荷，从A运动到B，克服电场力做功，因此电场力方向是从B到A，而由于带负电，那么电场强度方向由B到A；
再根据AB间的电势差为：UAB＝＝＝200V，故ABC错误，D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了电势差和电场力做功的相关知识，解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系W＝qU。
9．【分析】物体上升时重力做负功，重力势能增加，且重力势能增加量等于克服重力做功。绳的拉力对物体做功等于物体机械能的增加量。
【解答】解：物体重力势能的变化为：△Ep＝mgh＝2×10×1J＝20J
物体上升1m时速度为：v＝＝m/s＝2m/s
根据功能关系知绳的拉力对物体做功等于物体机械能的增加量，即为：W＝mgh+＝2×10×1J+J＝24J，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题关键是明确物体的运动规律，根据运动学公式求速度，最后结合各种功能关系列式求解拉力做功。也可以牛顿第二定律求出拉力的大小，再根据功的公式求拉力做功。
10．【分析】从状态A到状态B，P减小，T增大，根据理想气体状态方程，体积V增大。
【解答】解：根据理想气体状态方程，得V＝，从状态A到状态B，压强P减小，温度T增大，体积V增大，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了理想气体的状态方程。能够从图象中得出P、T的变化情况，再根据理想气体状态方程求解是本题的关键。
11．【分析】根据t2＝0.25s与周期的关系，若波向右传播，传播的距离为△x＝2n+0.5m，若波向左传播，传播的距离为△x＝2n+1.5m，根据v＝求解波速的大小。
【解答】解：一列简谐横波沿x轴负方向传播，则传播的距离为△x＝2n+1.5（m），那么波速为v＝＝m/s（n＝0，1，2，3…），
当n＝0时，则v1＝6m/s，当n＝1时，则v2＝14m/s，当n＝2时，则v3＝22m/s，当n＝3时，则v4＝30m/s，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题知道两个时刻的波形，运用波形的平移法分析波传播的最短距离，要注意波的周期性。
12．【分析】当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，再分析总电阻的变化，由欧姆定律即可得出电路中电流的变化，由P＝I2r判断电源内电路消耗功率变化；
再分析并联部分电路，可得出R1的电流变化，从而判断出两个灯泡亮度的变化。由功率公式可得出功率的变化。
【解答】解：AB、当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，由P＝I2r知电源内电路消耗功率P内增大；
将L2灯看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，外电阻为光敏电阻R和灯泡L1的并联值，小于等效电源内阻，所以当光敏电阻的阻值减小，外电阻减小时，等效电源的内外电阻相差加大，输出功率减小，则光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率P逐渐减小，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题为闭合电路欧姆定律的动态分析问题，要注意明确此类问题的解题思路一般为：局部﹣整体﹣局部。
二、填空题（每题4分，共20分）
13．【分析】波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，为振动加强点，波峰与波谷相遇，为振动减弱点。注意振动加强点的振幅等于两列波的振幅之和。
【解答】解：a点为波峰与波峰相遇，c点为波谷与波谷相遇，都是振动加强点；
b点为波峰和波谷相遇，为振动减弱点；
根据波的叠加原理，振动加强点的振幅为两列波振幅之和，振动减弱点的振幅为两列波振幅之差，故a、c两点振幅均为10cm，最大高度差为20cm。
故答案为：b，20。
【点评】本题考查了波的干涉现象，解决本题的关键知道什么情况下振动加强，什么情况下振动减弱，同时要能够结合波的叠加原理进行分析，基础问题。
14．【分析】电源的U﹣I图象与纵轴的交点的纵坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻。
【解答】解：根据闭合电路欧姆定律U＝E﹣Ir可知，图象与纵轴的交点表示电动势，图象的斜率表示内阻；由如图图象可知，电源电动势为：E＝1.45V，
电源内阻为：r＝＝≈1.81Ω。
故答案为：1.45，1.81。
【点评】本题考查测量电动势和内阻的实验数据处理的基本方法，要掌握应用图象法处理实验数据，会根据图象求电源电动势与内阻。
15．【分析】根据题意求出封闭气体的压强，气体温度保持不变，应用玻意耳定律分析答题。
【解答】解：玻璃管水平放置，水银柱不对气体产生压力，封闭气体的压强：p1＝p0；
玻璃管竖直放置后，封闭气体压强：p2＝p0+ph＞p0，
气体温度不变而气体压强增大，
由玻意耳定律：pV＝C可知：气体体积减小，空气柱长度减小；
故答案为：p0；气体温度不变而压强增大，气体体积减小。
【点评】本题考查了玻意耳定律的应用，根据题意求出封闭气体压强、判断出压强如何变化是解题的前提，应用玻意耳定律即可解题。
16．【分析】月球上的重力加速度小于地球上的重力加速度，根据单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后根据图示图象答题。
【解答】解：由单摆周期公式：T＝2π可知：T2＝L，
T2﹣L图象的斜率：k＝，则重力加速度：g＝，
图象斜率越大，重力加速度越小，由于月球的重力加速度小于地球的重力加速度，
由图示图象可知，图线A对应月球上的实验结果；
故答案为：A；。
【点评】本题考查了探究了“单摆周期T与摆长L关系”的规律，知道实验原理是解题的前提，应用单摆周期公式可以解题。
17．【分析】小球恰能通过最高点D时，由重力提供向心力，由此求小球在D点的速度。从A到D，由机械能守恒定律求h。
【解答】解：小球恰能通过最高点D时，由重力提供向心力，有：mg＝m
得：vD＝
从A到D，取C为零势能点，由机械能守恒定律得：mgh＝mg•2R+
解得：h＝2.5R
故答案为：，2.5R。
【点评】解决本题的关键要明确圆周运动最高点的临界条件：重力等于向心力。对于轨道光滑的情形，往往根据机械能守恒定律求高度。
三、综合题（第18题10分，第1题14分，第20题16分，共40分）注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等
18．【分析】（1）根据给出的实验仪器，体积由注射器的刻度直接读出；
（2）由理想气体状态方程有V＝CT•，发生漏气时，C减小，直线的斜率减小，V﹣图象会往下弯曲；
（3）本实验的结论为：误差范围内，一定质量的气体，温度不变时，压强与体积成反比；PV乘积存在差异的主要原因是漏气和温度发生了变化。
【解答】解：（1）本实验需要测量气体的体积和压强，体积由注射器的刻度直接读出。
（2）根据理想气体状态方程，有V＝CT•，常数C由气体的质量决定，推活塞过程中发生漏气现象，在温度不变的情况下，质量减小，C减小，V﹣图象的斜率减小，出则对应的v﹣图象可能是A，故A正确，BCD错误；
（3）分析小组1或小组2的数据，可以得到的结论是：误差范围内，一定质量的气体，温度不变时，压强与体积成反比；比较小组1和小组2的数据，PV乘积存在差异的主要原因是实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低了”。
故答案为：（1）注射器的刻度；（2）A，给活塞涂润滑油；（3）误差范围内，一定质量的气体，温度不变时，压强与体积成反比；实验时注射器内的空气发生泄漏，或实验时气体的温度发生了变化。
【点评】本题考查了等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。探究气体的压强和体积的关系，要保持温度一定；研究的气是体针筒封闭一定质量的气体。
19．【分析】（1）A静止，对A受力分析判断A受到的库仑力的方向，从而判断电性；
（2）根据平衡条件求出库仑力的大小；
（3）根据库仑力公式求出A的电量；
（4）以小球B为研究对象，由于逐渐漏电的过程中，处于动态平衡状态。分析A受力情况：重力G，B的斥力F1和线的拉力F2三个力作用，作出力图，根据△FAF1∽△OBA，得到线的拉力F2与线长的关系，再进行分析求解。
【解答】解：（1）小球A受重力、绳子的拉力和B球的斥力，故A带正电；
如图所示

（2）根据平衡可知，A球受到水平向左的静电力为：F＝mgtanθ
（3）根据库仑定律得：F＝
解得：
（4）以小球为研究对象，球受到重力G，A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用，作出力图，如图：
作出F1、F2的合力F，则由平衡条件得：F＝G。
根据△FAF1∽△OBA得：
又FF1＝F2，得：
在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中，OA、OB、G均不变，则线的拉力F2不变。
答：（1）小球A带正电；
（2）库仑力大小为
（3）A的电荷量为；
（4）拉力不变。

【点评】本题考查带电粒子在复合场中的平衡，关键是做好受力分析，利用库仑定律和共点力平衡列式求解即可。
20．【分析】（1）根据自由落体运动的速度公式和位移公式求解；
（2）根据牛顿第二定律求解加速度；
（3）当降落伞完全打开后，空气阻力大于重力，做加速度减小的减速运动；
（4）根据功率公式求解重力的功率。
【解答】解：（1）运动员做自由落体运动，根据速度公式得，
v＝gt＝9.8×3m/s＝29.4m/s，
根据位移公式得，
h＝＝m＝44.1m；
（2）伞完全打开时速度为v0，对应的空气阻力f0＝，根据牛顿第二定律可知，
﹣mg＝ma，
解得此时的加速度a＝；
（3）当降落伞完全打开后运动员先作加速度越来越小的减速运动，后作匀速运动。

（4）若空气阻力f＝27.4v2，叶晨光和伞的总质量m＝70kg，则叶晨光落地时，受力平衡，
f＝mg
解得v＝5m/s，
落地瞬间重力的瞬时功率为
P＝mgv＝3430W。
答：（1）开始时叶晨光做自由落体运动，他在3s末的速度为29.4m/s，前3s内的位移为44.1m；
（2）当降落伞完全打开后，叶晨光和伞所受空气阻力f的大小与速度的平方成正比，即f＝kv2（k为常数），设伞完全打开时速度为v0，对应的空气阻力f0＞mg，此时的加速度为；
（3）当降落伞完全打开后，叶晨光先作加速度越来越小的减速运动，后作匀速运动；
（4）若空气阻力f＝27.4v2，叶晨光和伞的总质量m＝70kg，则叶晨光落地速度为5m/s，落地瞬间重力的瞬时功率为3430W。
【点评】本题考查了牛顿第二定律和功率的计算，关键是明确运动员的运动情况、受力情况和能量的转化情况，然后结合运动学公式、牛顿第二定律列式。