2021上海金山区高三下学期4月质量监控（二模）物理试题含答案

金山区2020学年第二学期质量监控

高三物理试卷

考生注意：

1．本卷满分100分，考试时间为60分钟；

2．第19、20题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。

一、选择题（共40分。第 1-8 小题，每小题 3 分，第 9-12 小题，每小题 4 分。每小题只有一个正确答案。）

1．核电池利用钚-238衰变来产生能量，其核反应方程 中的A粒子是（    ）

（A）质子  （B）中子  （C）α粒子  （D）β粒子

2．若已知油酸分子的体积和阿伏伽德罗常数，则能算出（    ）

（A）油的密度                 （B）一滴油的质量

（C）油酸的摩尔体积              （D）油酸的摩尔质量

3．在双缝干涉实验中，略增大双缝间距，其他条件不变，干涉条纹将（    ）

（A）变密  （B）变疏  （C）不变  （D）消失

4．如图，用紫外线照射金属板产生光电效应现象后，验电器的指针就张开一个角度，则用下列电磁波照射金属板也一定能使验电器指针张开的是（     ）

（A）可见光              （B）γ射线

（C）红外光                  （D）无线电波

5．若单摆的摆长变大，摆球的质量变大，摆球离开平衡位置的最大摆角不变，则单摆振动的（     ）

（A）周期不变，振幅不变           （B）周期不变，振幅变大

（C）周期变大，振幅不变           （D）周期变大，振幅变大

6．如图，通有恒定电流的固定直导线附近有一圆形线圈，导线与线圈置于同一光滑水平面。若增大导线中的电流强度，线圈内产生（     ）

（A）逆时针电流，且有收缩趋势

（B）逆时针电流，且有膨胀趋势

（C）顺时针电流，且有收缩趋势

（D）顺时针电流，且有膨胀趋势

7．如图，同一条过山车轨道上，一辆小车与多辆相同小车连接在一起分别以初速度v0进入圆轨道，若滑行到重心最高时速度分别为v1和v2。不计轨道和空气阻力，则v1、v2的大小关系是（    ）

（A）v1＜v2

（B）v1＞v2

（C）v1＝v2

（D）与小车数量有关，无法判断

8．如图，一定质量的理想气体从状态A沿直线变化到状态B的过程中，其体积（    ）

（A）保持不变     （B）逐渐变大

（C）逐渐变小     （D）先变小后变大

9．一机械波沿x正方向传播。若A、B两质点某时刻速度相同且位置如图所示，则AB之间两种可能的波形是（    ）

10．如图，分别将两个质量相同的小球A、B从竖直铝管的管口上方静止释放。在A、B两球分别穿过铝管的过程中，某同学对铝管向上的平均作用力分别为10.5N、10.0N，使铝管保持静止。不计空气阻力，其中一个小球是磁体，则（    ）

（A）A球是磁体，铝管重约10.0N    （B）A球是磁体，铝管重约10.5N

（C）B球是磁体，铝管重约10.0N    （D）B球是磁体，铝管重约10.5N

11．一个小球被竖直向上抛出，不计空气阻力，取g＝10 m/s2。若前3s内的位移和第4s内的位移大小相等、方向相反，则小球前4s内的位移和上抛初速度大小分别为（    ）

（A）0m，20m/s  （B）0m，30m/s  （C）45m，20m/s  （D）45m，30m/s

12．三个电量分别是－Q、+Q、+Q的点电荷固定在三角形的三个顶点，形成电场的部分等势面如图所示，粗实线①为某根电场线。下列推理中正确的是（    ）

（A）根据电场线①与等势面垂直，可知等势面1和等势面2的电势相等

（B）根据沿电场线①方向电势降低，可知等势面1和等势面2的电势相等

（C）根据沿电场线①方向电势降低，可知不存在与－Q和+Q的连线重合的电场线

（D）根据－Q和+Q的连线与等势面不垂直，可知不存在与－Q和+Q的连线重合的电场线

二、填空题（共20分）

13．卡文迪什利用       实验测量了引力常量G。两物体间的万有引力大小相等，与两物体质量是否相等       （选填“有关”或“无关”）

14．如图，一带电量大小为q、质量为m的小球，用绝缘丝线悬挂在竖直墙壁上，处于与水平方向成θ角的斜向下匀强电场中，小球平衡时丝线恰好水平。则小球带     电（选填“正”或“负”），此电场的电场强度为        。

15．半径50m的摩天轮匀速转动，周期为1200s。座舱经过底部弧长5m的范围为下客区域，则舱内乘客有     s时间出舱。若乘客能感受到的最小加速度约0.02m/s2，则乘客在乘坐该摩天轮时       （选填“能”或“不能”）感受到因转动而产生的加速度。

16．如图所示电路中，E为电源，电源内阻为r，R1和R2是定值电阻，且R1＝R2＞r，滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中，电流表示数的变化是       ；外电路消耗的功率的变化是       。

17．某同学在地面用如图所示的模型模拟客机在高空时机舱的换气过程。将外部压强为p的空气压缩后吸入内部，同时将内部原先的气体排出，以维持模型内压强为1.2p和空气的清洁。已知模型容积为V，该同学认为：更换模型内全部空气的过程中机身内外的气体温度相同，最少需要将体积为       的外部空气吸入。上述观点并不适用实际高空飞机吸入气体的情况，原因是                 。

三、综合题（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．如图（a）所示为用DIS测量电动势和内阻的实验电路，其中R0为阻值固定的保护电阻。

（1）将实验电路图补充完整（可补充必要的器材，不需要画出数据采集器和计算机）。

（2）闭合电键前，应对电压传感器和电流传感器进行        操作。获得的数据在计算机屏幕上显示为U-I图，直线拟合后得到如图（b）所示的图像，某同学得出电池电动势为1.50V、内阻为1.96Ω，其判断的依据是                                       。

（3）有四组同学因接线问题，在实验中分别得到了下列四张图像，其中仅因为传感器的正负接线柱连错而得到的图像可能是          （填写编号），此种图像         （选填“能”或“不能”）得到电池的电动势和内阻。

19．如图，倾角为37°的固定斜面上AB段粗糙，BC段光滑，且3AB＝4BC。一个质量为2kg的小物体以10m/s的初速度从A点沿斜面向上滑动，到达B点时速度为6m/s，再经1s时间，到达C点时速度恰好为零。以B点处为零势能面，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2。求：

（1）物体到达C点时的重力势能；

（2）物体与AB段斜面之间的动摩擦因数；

（3）物体沿斜面上滑过程中，其动能与重力势能相等的位置。

20．如图，宽度分别为L和2L的两条并排光滑长金属轨道固定在竖直平面内，水平金属杆a、b与两轨道接触良好。杆a质量为m，杆b质量为2m。定值电阻阻值为R，其余部分电阻不计。整个装置处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度为B。静止释放杆a，用竖直外力使杆b保持静止。

（1）分析说明杆a下落过程速度和加速度大小的变化情况；

（2）分析说明杆b上竖直外力大小的变化情况；

（3）先后释放两杆，当两杆做匀速运动时两者将其他能转化为电能的本领相同，则此时两杆的速度分别为多大？

金山区2020学年第二学期质量监控

高三物理参考答案

一、选择题（40分，1~8每题3分，9~12每题4分）。

二、填空题（20分）

13．扭秤，无关            14．负，    15．19.1，不能

16．减小，减小                  17．1.2V，实际高空中机舱内外气体温度不相同

三、综合题（共40分）

18．（10分）（1）如右图所示；（2）调零，由闭合电路欧姆定律可  知U＝E－Ir，即图线的截距对应E，斜率对应-r 。

（3）BD，能

19．（14分）

（1）物体从B运动到C做匀减速直线运动，其受力如图所示（1分）

根据牛顿第二定律    mgsin37°＝ma       （1分）

物体减速的加速度大小为a＝gsin37°＝6m/s2      （1分）

BC间的距离sBC＝at2＝×6×12 m＝3m        （1分）

物体在C处的重力势能为EpC＝mgsBCsin37°＝2×10×3×0.6 m＝36J         （1分）

（2）物体从A运动到B做匀减速直线运动，其受力如图所示（1分）

根据牛顿第二定律    mgsin37°＋μmgcos37°＝ma＇    （1分）

得a＇＝gsin37°＋μgcos37°   （1分）

AB间的距离sBC＝sAB＝4m，加速度大小a＇＝＝8m/s2 （1分）

可得μ＝0.25（1分）

（3）物体在AB之间时重力势能为负，重力势能不可能与动能相等，重力势能与动能相等位置在BC之间。（1分）

因在BC之间运动时只有重力做功，机械能守恒。（1分）

Ep＝E＝EkB （1分）     mgh＝mvB2   得h＝0.9m    

重力势能与动能相等位置在B点上方高0.9m处（斜面上距B点1.5m处）（1分）

20．（16分）

（1）杆a由静止开始向下运动，受力如图，合力F＝mg－FA，与运动方向相同，杆加速；随着速度增加，FA增大，合力减小，加速度减小；当FA＝mg时，加速度为零，杆做匀速运动。（5分）

（2）杆a运动时产生的感应电动势E＝BLva，回路中的感应电流I＝

杆b所受安培力  FAb＝B2IL＝2＝2 FAa   （1分）

杆b受力如图  （1分），根据平衡条件，2mg＝F＋FAb       （1分）

得  F ＝2mg－2 FAa

      因为FAa由零增大到mg（1分），所以外力F由2mg减小到零。（1分）

（3）两杆匀速运动时FAa＝mg， FAb＝2mg       （1分）

     此时回路中的电流为I＝（1分）

由题意可知，两杆运动产生的感应电动势相同（1分），即Ea＝Eb，I＝

得Ea＝Eb＝（1分）

因为Ea＝BLva，Eb＝B2Lvb

杆a的速度va＝（1分），杆b的速度vb＝（1分）