2022上海虹口区高三下学期第二次模拟考试物理试题含解析

虹口区2021学年度第二学期学生学习能力诊断测试

高三物理   试 卷

考生注意：

1.答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、班级，并将条形码贴在规定位置处。

2.试卷满分100分，考试时间60分钟，共7页。

3.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三大部分，第一部分为单项选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。

4.作答必须涂或写在答题纸上相应的位置，在试卷上作答一律无效！

一、单项选择题（共40分，1-8题每小题3分，9-12题每小题4分。每小题只有一个正确选项。）

1. 下列现象中，属于原子核变化的是（       ）

A. 光电效应 B. 天然放射现象

C. α粒子散射 D. 阴极射线在磁场中发生偏转

2. 按照恒星演化的不同阶段进行分类，目前的太阳是（       ）

A. 主序星 B. 原恒星 C. 白矮星 D. 红巨星

3. 缉毒犬可以嗅出毒品藏匿位置，不仅由于其嗅觉灵敏，还因为（       ）

A. 分子之间有间隙 B. 分子的质量很小

C. 分子的体积很小 D. 分子不停地运动

4. 图示为中国运动员在2022年北京冬奥会上参加男子短道速滑1000米比赛中，过弯道时的情景，则（　　）

A. 运动员受到重力、弹力、摩擦力的作用

B. 运动员受到重力、弹力、向心力的作用

C. 向心力的大小与运动员的速度成正比

D. 向心力的大小与运动员的角速度成正比

5. 某种“冷光灯”如图。其后面的反光镜表面涂有一层透明的薄膜，利用干涉原理，可将灯光中具有明显热效应的那部分电磁波叠加相消。被叠加相消的是（  ）

A. 红外线 B. 红光 C. 紫光 D. 紫外线

6. 关于电流周围产生的磁场分布，下列图示正确的是（       ）

A. 通电直导线产生的磁场

B. 通电直导线产生的磁场

C. 环形导线产生的磁场

D. 环形导线产生的磁场

7. 小明乘坐摩天轮，由最低点A匀速转动到最高点B的过程中（       ）

A. 动能转化为势能，机械能增大

B. 动能转化为势能，机械能不变

C. 动能不变，势能增大，机械能增大

D. 动能、势能、机械能均保持不变

8. “加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好。某轿车由静止启动，前3s内加速度随时间的变化关系如图所示，则（　　）

A 2s~3s内轿车做匀速运动

B. 第3s末，轿车速度达到10m/s

C. 加速度变化率的单位为m2/s3

D. 乘客感觉0~2s内比2s~3s内更舒适

9. 如图，ABCD为固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，BC连线水平，上、下区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直轨道的水平磁场。将一铜质小球从A端由静止释放，经足够长的时间后，小球仅在BC的下方往复运动。则（       ）

A. Ⅰ、Ⅱ区域内均存在匀强磁场

B. Ⅰ、Ⅱ区域内均存在非匀强磁场

C. Ⅰ内存在匀强磁场，Ⅱ内存在非匀强磁场

D. Ⅰ内存在非匀强磁场，Ⅱ内存在匀强磁场

10. 如图，带电金属小球A套在倾角α=30°的光滑绝缘杆上，与O点等高的位置固定另一带电小球B。A处于静止状态时，A、B连线与杆的夹角β=30°。A受杆的弹力大小为FN，A、B间的库仑力大小为，则（       ）

A. FN与相等

B. A、B两球可能带异种电荷

C 将A球移至O点，A球仍能保持静止状态

D. 将A球移至O点的过程中，A、B间的电势能减小

11. 图示装置中，接通电路后，最初平行的导线M、N均发生弯曲形变。若将该装置放置在垂直于M、N所在平面的匀强磁场中，M、N又恢复成未通电时的平行状态。关于通入M、N中电流的大小和方向，下列判断正确的是（　　）

A. 大小相等，方向可能相同 B. 大小相等，方向一定相反

C. 大小可能不等，方向可能相同 D. 大小可能不等，方向一定相反

12. 如图，用轻质丝线与小铁球组成单摆，将摆球拉开一个微小的角度后由静止释放，不计空气阻力，摆球到达最低点B时的动能为Ek、加速度为a，第一次到达B点所用的时间为t。仅改变摆长L，将摆线拉开相同角度后由静止释放摆球，多次重复实验。下列图像正确的是（  ）

A.  B.  C.  D.

二、填空题（共20分，每题4分。）

13. 图示为英国物理学家卢瑟福设计的实验装置图。实验中，金箔的厚度约为4.0×________________m（选填“10-11”、“10-6”、“10-3”）。用高速飞行的α粒子轰击金箔，发现：________________α粒子产生超过90°的大角度偏转，甚至被弹回（选填“绝大多数”、“少数”、“极少数”）。

14. 雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面分布如虚线所示。A、B、C三点中，场强最大的位置是________________。一带电量为-2.0×10-7C的点电荷q，由B运动到到C，则其电势能的变化∆Ep=________________J。

15. 图（a）为中国古代的鱼洗：有节奏地摩擦鱼洗双耳，可以看到盆内水波荡漾，甚至喷出水柱。原理是：搓双耳时，产生两列相向传播的同频率水波，相遇时产生的________________（选填“干涉”、“衍射”）现象。图（b）为某时刻相向传播的两列水波的波形图，A、B、C、D、E、F六个质点中，可能“喷出水柱”的是________________点。

16. 如图，一辆汽车以恒定速度在公路上高速行驶，突然驶入阻力较大、广阔的水平沙地。若保持恒定功率继续行驶，且行驶方向不变，则汽车在沙地的运动情况为：________________，理由是：因质量m、功率P恒定，阻力Ff突然增大，_______________。

17. 图（a）电路中，电源电动势E=3V，内阻r=0.5，定值电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，小灯泡L的U-I图线如图（b）所示。闭合电键S，将变阻器的滑动片由a移到b端的过程中，滑片在________________（选填“a端”、“b端”、“ab中央”）时，灯泡的电阻最大；灯泡最暗时，其功率为________________W。

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. 图（a）是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。

（1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出的 图像可能为（         ）

A B. C. D.

（2）用第（1）问中获得的数据绘制 图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为________________。

（3）若用天平测出若干粒大米的质量为m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出图（c）所示的图像。则可求出大米的密度为________________（用m、V1、V2表示）。

（4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为V3之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于V3部分的图线。（    ）

19. 如图（a），轨道ABC固定于竖直平面内，其中AB段水平，BC段足够长且与水平方向夹角α=30°，两轨道间平滑连接，一质量m=1kg的小物块静置于B端。现对小物块施加一平行于斜面的拉力F=12N，当物块沿BC向上运动2m时撤去F。取AB所在水平面为零势能面，物块沿BC向上运动2m的过程中，其机械能E随位移大小x的变化情况如图（b）所示，g取10m/s2，物块与轨道间的动摩擦因数处处相等，且最大静摩擦力与同等压力下的滑动摩擦力大小相等。求：

（1）撤去拉力瞬间，物块的速度大小v；

（2）物块与轨道之间的动摩擦因数；

（3）若从小物块开始运动的时刻计时，请在图（c）画出0~3s的过程中，小物块的机械能E随时间t的变化关系图线（仅要求正确画出图线）。

20. 如图，两根质量、电阻均相同的金属棒MN、PQ分别置于光滑的金属导轨上，导轨水平和倾斜部分均处在垂直于导轨、强度相同的匀强磁场中，倾斜导轨与水平方向的夹角α=37°，不计导轨的电阻，MN与固定在水平导轨上的力传感器连接。现对PQ施加平行于倾斜导轨的随时间由0开始逐渐增大的作用力F1，使其在距导轨底端x=3m处由静止开始运动，棒与导轨始终垂直且接触良好，电脑显示MN受到力传感器水平向右的拉力F2与时间成正比，即F2=0.5t。MN始终保持静止状态，重力加速度g取10m/s2。

（1）判断PQ的运动情况，并说明理由。

（2）判断F1的方向，并写出F1的大小与时间t的关系式。

（3）求PQ运动到导轨底端时，速度v的大小。

（4）若PQ运动到底端的过程中，F1做功W=1.5J，则MN产生的焦耳热Q为多少？