2019届上海市浦东区高三下学期第二次模拟教学质量检测物理试卷卷（解析版）

浦东新区2018学年度第二学期教学质量检测

高三物理试卷

一、选择题

1.如图为天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线贯穿物体情况的示意图，其中

A. ①是α射线

B. ②是γ射线

C. ③是β射线

D. ③是α射线

【答案】A

【解析】

【详解】三种射线中，α射线的穿透本领很弱，用一张薄纸就能挡住；β射线贯穿本领较强，可以穿透几厘米的铝板；γ射线贯穿本领最强，能穿透几厘米的铅板。结合图可知：①是α射线，②是β射线，③是γ射线，故选A

2.如图是使用相同的实验装置，分别用红光和蓝光做实验所得到的干涉、衍射图样。则红光的干涉图样是其中的

A.

B.

C. 

D. 

【答案】D

【解析】

【详解】A、B双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，所以A、B是衍射图样，故AB错误

C、D在双缝干涉中，若设双缝到屏上的距离为L，双缝间距为d，光波波长为，则相邻明纹或相邻暗纹之间距离相等，且，而红光波长长于蓝光，所以条纹间距更大，C错误D正确

3.卢瑟福发现质子，并第一次实现原子核人工转变的实验示意图是

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】

【详解】卢瑟福用粒子，轰击氮原子核,产生了氧的一种同位素，并发现了质子，第一次实现原子核人工转变，所以ABC错误，实验示意图是D

4.如图，将洁净的锌板用导线连接在验电器上，用紫外线灯照射锌板时，观察到验电器指针发生偏转。此时

A. 光电子从锌板表面逸出，验电器带正电

B. 光电子从锌板表面逸出，验电器带负电

C. 正离子从锌板表面逸出，验电器带正电

D. 正离子从锌板表面逸出，验电器带负电

【答案】A

【解析】

【详解】用紫外线灯照射锌板时，发生光电效应，有光电子从锌板溢出，锌板失去电子带上正电，所以验电器指针发生偏转，验电器同锌板接触，属于接触带电，故验电器带正电，故BCD错误，A正确

5.一列简谐波沿绳向右传播，A、B是绳上两点，它们平衡位置间的距离小于一个波长，当A点振动到最高点时，B点恰好经过平衡位置且向下运动，则这列波的波形图是

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

试题分析：AB间的距离小于一个波长，所以BD错误，因为波是向左传播的，根据走坡法可得，A中B向通过平衡位置向下振动，C中B点通过平衡位置向上振动，故C正确，A错误

故选C

考点：考查了机械波的传播

点评：关键是把握题中的两个信息，一个是距离与波长的关系，另一个是B点的振动方向，

6.如图，在“用DIS研究一定质量的气体在体积不变时，其压强与温度的关系”实验中，某小组分别用甲、乙两个试管封闭了质量相同的同种气体，气体体积V甲>V乙，则在同一p-T坐标系中得到的图像应是

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据一定质量理想气体状态方程：得到：，所以p-T图像是过原点的直线，且斜率为，所以体积大的斜率小，根据题意，甲的体积大，所以甲图像的斜率小，故BCD错误，A正确

7.太阳系中的两颗行星A和B，绕太阳公转的半径分别为RA和RB，速率分别为vA和vB，周期分别为TA和TB，已知RA>RB，则

A. vA>    vB B. vA<vB C. TA<TB D. TA=TB

【答案】B

【解析】

【详解】两颗行星均绕太阳转，根据万有引力提供向心力得：，推出：，，题中说明A的半径大，所以，，选项B正确

8.如图，单摆摆动过程中，在悬挂点正下方A点处增加一个钉子，如果摆角始终小于5º，则摆线被挡后

A. 周期不变，摆球经过平衡位置的速率减小

B. 周期变大，摆球经过平衡位置的速率不变

C. 周期变小，摆球经过平衡位置的速率不变

D. 周期变小，摆球经过平衡位置的速率增大

【答案】C

【解析】

【详解】摆线被挡后，摆长变短，根据单摆周期公式，可以得出：在平衡位置左侧时，单摆运动时间比原来短，在平衡位置右侧时，单摆运动时间与原来相同，而周期是完成全振动的时间，故周期变短；在经过钉子前后，根据能量守恒，可以得出，经过平衡位置的速率没有发生变化，故ABD错误C正确

9.如图，弹性杆的B端固定在墙上，A端固定一个质量为m的小球，现用测力计沿竖直方向缓慢拉动小球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向

A. 向左下方

B. 向右下方

C. 始终水平

D. 始终竖直

【答案】D

【解析】

【详解】根据题意，用测力计沿竖直方向缓慢拉动小球，所以小球始终处于平衡状态，即合力为零，对小球受力分析，小球受竖直向下的重力，测力计竖直向上的拉力，以及杆对小球的弹力，因为这三个力合力为零，所以弹力一定在竖直方向，且竖直向下，故ABC错误D正确

10.不等量异种点电荷的电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点。则

A. P点场强比Q点小

B. P点电势比Q点低

C. 电子在P点的电势能比在Q点小

D. 将电子从P点沿电场线移到Q点的过程中，其电势能先增大后减小

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据电场线的特点，电场线的疏密代表场强的大小，P点的电场线更密集，所以P点场强大于Q点，A错误

B.沿电场线方向，电势降低，电场线从P指向Q，所以Q点电势低，B错误

C.根据电势能公式：，由于电子带负电，所以在电势低的地方，电势能大，根据选项B的分析，Q点电势低，所以电子在Q点电势能大，C正确

D.沿电场线方向，电势降低，根据选项C的分析，电子电势能会一直增大，D错误

11.如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍稍下压一小段距离，则

A. h、l均变大

B. h变大，l变小

C. h、l均变小

D. h变小，l变大

【答案】C

【解析】

【详解】水银柱产生的压强加上空气柱的压强等于外界的大气压强，即：，把玻璃管稍稍下压一小段距离，则空气柱体积变小，变小，而温度保持不变，根据波意尔定理：得：体积变小，压强变大，但平衡时仍有成立，所以，变小，故ABD错误，C正确

12.如图，在场强大小为5×104N/C，方向水平向左的匀强电场中，一质量为1kg、电量为 +2×10-5C的物体在t=0时刻以某一速度v0向右运动。已知物体与绝缘水平面间的动摩擦因数为0.2，取向右为正方向，则能反映物体所受摩擦力f 随时间t变化的图像为（g=10m/s2）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】初始时刻，物体以一定初速度向右滑行，受到向左的滑动摩擦力，取向右为正方向：，而物体受到电场力也向左，水平方向合力向左，开始减速，当速度减为零时：因为电场力，所以物体静止，根据受力平衡，此时，静摩擦力向右，大小和电场力相等：，所以ACD错误，B正确

二、填空题

13.如图为“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验装置，传感器的名称是

_________传感器；实验中________（选填“必须”或“不需要”）测量环境的温度值。

【答案】    (1). 压强    (2). 不需要

【解析】

【详解】该实验装置用于研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，因此注射器中应封闭一定质量的气体，气体的体积可由注射器的刻度读出，而压强则需要由与注射器相连的传感器测出，并由数据采集器输入计算机，所以，传感器是压强传感器；而根据等温方程得，只需保证环境温度不变，不需要知道温度具体数值，不需要测量温度。

14.某实验小组在电梯内固定一个力传感器，其下方悬挂一个钩码。电梯在t=0时刻从静止开始运动一段

时间后停下；传感器测得压力随时间的变化规律如图所示。则电梯的运动方向为__________（选填“向上”或“向下”），电梯在启动阶段的加速时间约为_______s。

【答案】    (1). 向上    (2). 4

【解析】

【详解】电梯在t=0时刻从静止开始运动，从图中分析得出，电梯先加速上升，物体超重，然后匀速上升，物体平衡；最后减速上升，物体失重；根据匀速段分析，物体重力30牛顿，所以电梯运动方向是向上的；由图中信息可以得出，超重阶段，电梯加速上升，所以，启动时间约为4s

15.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。从抛出到落回起点过程中的平均速度大小为___________ m/s；物体在第1秒内和第4秒内速度改变量的方向_________(选填“相同”或“不同”)。

【答案】    (1). 0    (2). 相同

【解析】

【详解】取竖直向上为正，根据平均速度公式：，从抛出到落回起点，位移为零，平均速度为0；根据公式，得到：速度改变量的方向和重力加速度方向相同，故速度改变量方向相同。

16.如图，边长为L的N匝正方形金属线框的一半处于匀强磁场中，其ab边与磁场区域的边界平行，磁场方向垂直线框平面，磁感应强度为B。此时，穿过线框的磁通量大小为________。若线框绕ab边以角速度 rad/s匀速转动，在由图示位置转过90°的过程中，线框中有感应电流的时间为_______s。

【答案】    (1).     (2). 1

【解析】

【详解】根据磁通量定义式：；线框绕ab边转动周期：，转过90°的过程中，穿过线圈磁通量先减小，后保持为零不变，根据感应电流产生条件：闭合回路磁通量发生变化，得出：后来转动的磁通量保持为零不变，没有感应电流，则有感应电流的时间只有开始的，计算得到时间：

17.如图所示电路中，三个电阻均为R，电键S1、S2均断开。先闭合电键S1，理想电压表与理想电流表的示数变化量之比k1=ΔU1 /ΔI1；再闭合电键S2，电压表与电流表的示数变化量之比k2=ΔU2 /ΔI2，则|k1|________|k2|；若闭合S1前后电源的输出功率相同，则可知电源内电阻r_____R （以上均选填“ > ”、“ = ”或“ < ”）。

【答案】    (1). =    (2). <

【解析】

【详解】根据电路图分析，电压表测的是路断电压，电路表测的是干路电流，根据闭合电路欧姆定律，电键S1、S2均断开时：，闭合电键S1时：两式做差得到：；闭合电键S2时：同理得到：，所以；闭合S1前后电源的输出功率相同，根据电源输出功率与外电阻关系图像可知：

闭合前后外电阻分别在内阻两侧（图中和），而闭合后外电阻变小（位置），则未闭合前外电阻R（位置）大于内阻，

三、综合题

18.如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置，本实验中

（1）光电门传感器的作用是测定摆锤在某位置的_____________。

（2）从右侧某一高度由静止释放摆锤，观察摆锤摆到左侧的最高位置，然后改变定位挡片的位置，重复实验，若均可以观察到左侧的最高点与释放点基本在同一高度，由此可以得出摆锤在两侧最高点的机械能________的结论。

（3）下列操作步骤正确的是（       ）

A. 释放摆锤前摆线要拉直

B. 先释放摆锤，然后点击“开始记录”

C. 将光电门传感器直接连接在计算机上

D. 要使光电门的光电孔高于所测高度

（4）如果摆锤每次从同一位置释放，以摆锤速度的平方v 2为纵坐标，以摆锤距离零势能D点的高度h为横坐标，作出的图线应是一条____________（选填“过”或“不过”）原点的直线。若已知摆锤直径为d、质量为m，当地重力加速度为g，则图线斜率为___________。

【答案】    (1). 瞬时速度    (2). 基本相等    (3). A    (4). 不过    (5). -2g

【解析】

【详解】（1）为了研究机械能守恒定律，需要仔细测量摆锤经过任意位置的机械能，实验中的下落高度可通过坐标测出，摆锤速度需要用传感器测量，所以光电门传感器的作用是测定摆锤在某位置的瞬时速度

（2）从右侧某一高度由静止释放摆锤，初态动能为0，摆锤摆到左侧的最高位置，末动能为0，机械能等于动能与重力势能之和，观察到左侧的最高点与释放点基本在同一高度，可以确定初末重力势能相同，所以可以得出摆锤在两侧最高点的机械能基本相同的结论

（3）A.实验中，摆线如果不拉直，小球运动过程中，绳会突然绷直，带来很大误差，所以释放摆锤前摆线要拉直，A正确

B.为了验证过程中机械能是否守恒，要求摆锤每次同同一位置静止（或相同速度）下摆，先释放摆锤，然后点击“开始记录”，无法保证开始记录时，每次摆锤位置相同，带来较大误差，B错误

C.实验时，光电门传感器连接采集器，采集器将光电门的信号传输给计算机，而光电门不能直接连接在计算机上，C错误

D.调整光电门的位置，使光电门的光电孔与测量点位于同一水平面内，以保证竖直的高度测量准确，D错误

（4）设初始距零势能点的高度为，根据机械能守恒得：，整理得到：，所以图像不过原点；根据解析式可以知道，图像的斜率是

19.质量m=10kg的物块静止在光滑水平面上A点，在水平外力F作用下，10s末到达B点，外力F随时间变化的规律如图所示，取向右为正方向。求：

（1）前10s内物块的位移大小S1和在B点的速度大小v1；

（2）20s末物块的速度v2的大小和方向；

（3）10s~20s时间内外力F所做的功。

【答案】（1）4m/s（2）8m/s，水平向左（3）240J

【解析】

【详解】（1）对物块，在AB段，由牛顿第二定律可得：F1=ma1

代入数值解得

由运动学公式得

（2）在10s—20s内，方向水平向左

，即20s末速度大小为8m/s，方向水平向左

（3）在10s—20s内

20.如图所示是依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置，具有操作简单、无需电能、逃生高度不受限制，下降速度可调、可控等优点。

该装置原理可等效为：间距L=0.5m的两根竖直导轨上部连通，人和磁铁固定在一起沿导轨共同下滑，磁铁产生磁感应强度B=0.2T的匀强磁场。人和磁铁所经位置处，可等效为有一固定导体棒cd与导轨相连，整个装置总电阻始终为R，如图所示

在某次逃生试验中，质量M1=80kg的测试者利用该装置以v1=1.5m/s的速度匀速下降，已知与人一起下滑部分装置的质量m=20kg，重力加速度取g=10m/s2，且本次试验过程中恰好没有摩擦。

（1）判断导体棒cd中电流的方向；

（2）总电阻R多大？

（3）如要使一个质量M2=100kg的测试者利用该装置以v1=1.5m/s的速度匀速下滑，其摩擦力f多大？

（4）保持第（3）问中的摩擦力不变，让质量M2=100kg测试者从静止开始下滑，测试者的加速度将会如何变化？当其速度为v2=0.78m/s时，加速度多大？要想在随后一小段时间内保持加速度不变，则必需调控摩擦力，请写出摩擦力大小随速率变化的表达式。

【答案】(1)电流从c到d(2) (3)200N(4)

【解析】

【详解】（1）由右手定则知电流从c到d

（2）对导体棒：电动势；感应电流；安培力

由左手定则可判断，导体棒cd所受安培力方向向下，根据牛顿第三定律可知磁铁受到磁场力向上，大小为

对M1和m：由平衡条件可得

（3）对M2和m：由平衡条件

（4）对M2和m：根据牛顿第二定律得，

所以

因为v逐渐增大，最终趋近于匀速，所以逐渐a减小，最终趋近于0。

当其速度为v2=0.78m/s时，代入数据得a=4

要想在随后一小段时间内保持加速度不变，则由   

（）