2019届上海市崇明区高三下学期质量调研（二模）物理试题（解析版）
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物理试题（解析版）
一、单项选择题
1.下列哪个实验揭示了原子具有核式结构
A. 阴极射线实验 B. 光电效应实验
C. 粒子轰击氮核实验 D. 粒子散射实验
【答案】D
【解析】
【详解】卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，故选D.
2.下列国际单位中，表示能量单位的是
A. kg·m/s B. kg·m/s2
C. kg·m2/s2 D. kg·m2/s
【答案】C
【解析】
【详解】kg·m/s表示动量单位，选项A错误；kg·m/s2表示力的单位，选项B错误；kg·m2/s2是能量单位，选项C正确，D错误。
3.下图是（氡核）发生衰变过程中，氡核的相对含量随时间的变化图线，从图中可知，氡的半衰期为
A. 1.6天 B. 3.8天
C. 7.6天 D. 11.4天
【答案】B
【解析】
【详解】从图中可以看出，氡核的相对含量为时所需的时间为3.8天，则氡的半衰期为3.8天，故选B.
4.用某单色光照射金属表面，金属表面有光电子飞出．若照射光的频率增大，强度减弱，则单位时间内飞出金属表面的光电子的
A. 能量增大，数量增多 B. 能量减小，数量减少
C. 能量增大，数量减小 D. 能量减小，数量增多
【答案】C
【解析】
【详解】根据E=hv知，照射光的频率增大，则光子能量增大，光的强度减弱，单位时间内发出光电子的数目减少。故C正确，ABD错误。
5.图示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上． 若取无穷远为零电势．则下列判断中正确的是
A. O点的电场强度为零
B. O点的电势大于零
C. A、B两点场强相同
D. 电荷在A点电势能大于在B点电势能
【答案】C
【解析】
【详解】根据等量异种电荷电场线的特点可知，O点场强的方向向右，不是0．故A错误；MN是O的中点，则点电势等于无穷远得到电势，等于零，选项B错误；根据等量异种电荷电场线的特点可知，A点场强的方向向左，B点场强的方向向左，然后结合库仑定律可知，两点场强的大小相等，故C正确；A点的电势高于B点，则正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能；负电荷在A点电势能小于在B点电势能，选项D错误.
6.奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，这个过程中能力关系描述正确的是
A. 加速助跑过程中，运动员的动能和重力势能不断增加
B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能先增加后减小
C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能和动能之和保持不变
D. 运动员到达横杆正上方时，动能为零
【答案】B
【解析】
【详解】加速助跑过程中，运动员的动能不断增加，重力势能不变，选项A错误；起跳上升过程中，杆先逐渐弯曲然后伸直，则杆的弹性势能先增加后减小，选项B正确；起跳上升过程中，运动员和杆的系统动能、重力势能和弹性势能之和守恒，因杆的弹性势能先增加后减小，则运动员的重力势能和动能之和先减小后增加，选项C错误；运动员到达横杆正上方时，由于有水平速度，则动能不为零，选项D错误.
7.我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（ ）
A. 周期
B. 角速度
C. 线速度
D. 向心加速度
【答案】A
【解析】
设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，卫星绕地球匀速做圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得：
得：，，，
可知，卫星的轨道半径越大，周期越大，而角速度、线速度和向心加速度越小，“高分五号”的轨道半径比“高分四号”的小，所以“高分五号”较小的是周期，较大的是角速度、线速度和向心加速度，故A错误，BCD正确。
点睛：解决本题的关键是要掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道卫星的线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，对于周期，也可以根据开普勒第三定律分析。
8.如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
【点睛】人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态。
9.如图所示的单摆，摆长为l＝40cm，摆球在t＝0时刻从右侧最高点释放做简谐振动，则当t＝1s时，小球的运动情况是( )
A. 向右加速 B. 向右减速 C. 向左加速 D. 向左减速
【答案】B
【解析】
单摆的周期，t=1s，则T＜t＜T，摆球从右侧最高点释放做简谐运动，在t=1s时已经越过平衡位置（最低点），正向右侧最大位移处运动，由平衡位置向最大位移运动的过程中，摆球做的是减速运动，故ACD错误，B正确；
故选B。
10.a、b两个相同螺线管，电流、导线和匝数都相同，绕法不同。测得螺线管a内中部的磁感应强度大小为B，则在螺线管b内中部的磁感应强度大小为
A. 0 B. 0.5B C. B D. 2B
【答案】A
【解析】
【详解】在图（b）中，由于两根导线中的电流方向相反，产生的磁场相互抵消，所以在b中螺线管内中部的磁感应强度大小为零，故BCD错误，A正确。
11.如图，小物块置于倾角为θ的斜面上，与斜面一起以大小为gtanθ的加速度向左做匀加速直线运动，两者保持相对静止，则运动过程中小物块受力的示意图为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
设物体受到的摩擦力沿斜面向上，对物体受力分析如图。
沿水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，由牛顿第二定律可得：
、
联立解得：，则物体只受重力和支持力。
故A项正确。
点睛：不确定某力存在与否时，可先假设该力存在，据物理规律求出力的表达式再分析讨论。
12.如图，粗细均匀且相同的玻璃管A和B由一橡皮管连接，构成连通器，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，此时两管水银面一样高，B管上方与大气相通．若固定A管，保持温度不变，将B管沿竖直方向缓慢移动H，使A管内的水银面升高h，则B管的移动方向及移动距离H大小为
A. 向上移动 B. 向上移动
C. 向下移动 D. 向下移动
【答案】B
【解析】
【详解】封闭气体是等温变化，当B端抬高时，压强变大，A中气体体积要缩小，水银面升高；最终平衡时，封闭气体的压强比大气压大，一定是B侧水银面高，故有：H-h＞h，故H＞2h；故选B。
二、填空题
13.如图甲，让一束红色的激光通过双缝，在光屏上观察到的图案应该是图____．该实验说明了光具有______（波粒二象性、波动性、粒子性）．
【答案】 (1). 乙 (2). 波动性
【解析】
【详解】如图甲，让一束红色的激光通过双缝，在光屏上观察到的图案应该是平行等距的干涉条纹，即图乙；干涉是波特有的性质，则该实验说明了光具有波动性．
14.物体在地面附近以2m/s2的加速度匀减速竖直上升，则在上升过程中，物体的动能将_____，物体的机械能将_____．（选填增大、减小或不变）。
【答案】 (1). 减小 (2). 增大
【解析】
【详解】物体在地面附近以2m/s2的加速度匀减速竖直上升，则加速度向下，则由牛顿第二定律：F+mg=ma解得F=ma-mg=-8m，则F方向向上；因速度减小，则物体的动能将减小；因F向上，则除重力外的其它力（即F）做正功，物体的机械能将增大。
15.如图所示电路中，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W．当电键S接位置1时，电压表的读数为3V．则电源内电阻大小____Ω，当电键S接到位置2时，小灯泡L的实际功率____W．（假设灯泡电阻不变）
【答案】 (1). 2 (2). 1.28
【解析】
【详解】当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，可知电源内阻上的电压为0.2V；电路中的电流：，则内阻：；小灯泡的电阻：； 当电键S接到位置2时，电路电流：；小灯泡L的实际功率.
16.汽车行驶时轮胎的胎压最高不能超过3.5atm，最低不低于1.6atm．已知某轮胎℃充好的气，能在零下40℃到90℃的范围内正常工作，那么，充气时的胎压最低压强为_____atm，最高压强为_____atm．（设轮胎的体积不变）
【答案】 (1). 2.01 (2). 2.83
【解析】
【详解】当温度和压强变化时轮胎内的气体进行等容变化，当轮胎在充好气时，在温度为零下 时压强最小值为1.6atm，到 时压强最大值为3.5atm，则根据，则；，解得pmin=2.01atm；pmax=2.83atm
17.质量为m的带正电的小球穿在光滑的绝缘细杆上，杆与水平面的夹角为．杆底端B点处固定一个与小球电量相等的正电荷．将球从离B点为2L的A处释放．当小球到达AB中点时，小球加速度为零．整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g．则球所带的电量q的大小为_____，球刚释放时的加速度是_____．
【答案】 (1). (2).
【解析】
【详解】当小球到达AB中点时，小球加速度为零，可知：，解得 ；球刚释放时的加速度：，其中的，则。
三、综合题
18.（1）为了研究质量一定时加速度与力的关系，用如图（甲）所示的装置，一端带有滑轮的光滑长木板固定放置，1、2是两个固定的光电门传感器，若两光电门中心间的距离为L．小车A上固定一宽度为d的挡光片，在重物B的牵引下，小车从木板的左端开始向右加速运动．
（a）实验中，光电门1、2记录的挡光时间分别为Δt1和Δt2，则小车经过光电门1时的速度为_____，小车加速度的大小为_____．
（2）可以通过改变_____（选填“小车A”或“重物B”）的质量，多次重复操作，获得多组加速度a与力F的数据，用这些数据绘出的图像如图（乙）所示，其中发现图线与坐标轴交点明显偏离原点的可能原因（ ）
A．长木板不够光滑 B．长木板不够水平
C．重物B的质量偏大 D．小车A的质量偏大
【答案】 (1). (2). (3). 重物B (4). B
【解析】
【详解】（1）小车经过光电门1时的速度为：，小车经过光电门2时的速度为：；根据，解得小车加速度的大小为．
（2）因为要研究加速度a与力F的关系，则可以通过改变重物B的质量，多次重复操作，获得多组加速度a与力F的数据；由图可知，当外力F为零时小车就已经有了加速度，可知原因是长木板不够水平，不带滑轮的一端过高造成的，故选B.
19.在验证力的平行四边形定则实验中，某同学分别用弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O，记下（甲）图中弹簧秤的拉力：N、N；（乙）图中弹簧秤的拉力：N，力的方向分别用虚线OB、OC和OD表示．请你按图中的比例尺（1cm代表1N），在图（丙）中作出F1、F2的合力F与的图示（ ）．
【答案】图见解析；
【解析】
【详解】作出F1、F2的合力F与的图示如图；
20.质量为10kg的物体在N的水平推力作用下，从上表面粗糙、固定斜面的底端A由静止开始沿斜面向上运动，已知斜面长米，倾角，物体与斜面间的动摩擦因数，空气阻力不计．
（1）画出上升过程中物体的受力示意图，并求物体受到滑动摩擦力大小；
（2）求物体向上运动的加速度大小；
（3）若物体上行3m后撤去推力F，物体能否到达斜面最高点B，说明理由,并求出物体到达地面时的动能大小。
【答案】（1）
，摩擦力；
（2）a1=6m/s2
（3）328J
【解析】
【详解】（1）受力分析图：
垂直斜面方向平衡：FN =mgcosθ+Fsinθ
Ff=μFN=μ(mgcosθ+Fsinθ)
代入数据解出：Ff=40N
（2） 沿斜面方向牛顿定律：Fcosθ－Ff－mgsinθ=ma
解出：a1=(Fcosθ－Ff－mgsinθ)/m
代入数据解出：a1=6m/s2
（3） 撤去F后，根据牛顿第二定律，mgsinθ+μmgcosθ=ma2
a2=7.6m/s2
撤去F瞬间，物体速度设为v1
由v12=2aS1，解出v1==6m/s
若运动到停止需要的距离为S2
由 v12=2a2S2 S2=2.37m
S2>S=2m所以物体能够到达最高点B
到达B点时速度为v2，则：v12- v22=2a2S
v22=5.6，动能Ek2= =28J
B点高度h=ABsin37°=3m
B点重力势能Ep2=mgh=300J
离开B点后，物体抛出斜面落地，机械能守恒,设地面为零势能点
Ek2+ Ep2= Ek3
Ek3=328J
21.如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距m，导轨一端与阻值Ω的电阻相连，导轨电阻不计．导轨一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向垂直导轨平面向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示．一根电阻不计的金属棒垂直置于导轨上，棒在外力作用下从处以初速度m/s沿导轨向右变速运动．已知金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变．
（1）画出金属棒上的感应电流方向，并计算其受到的安培力大小；
（2）金属棒在m处的速度大小；
（3）金属棒从运动到m过程中，电阻R上产生的热量Q大小；
（4）金属棒从运动到m过程中，流过金属棒的电量q大小．
【答案】（1）0.2（2）0.5m/s（3）0.4J（4）2C
【解析】
【详解】（1）在x=0m处B1=0.5T
E1=B1Lv0=0.4V
I1=E/R=1A
FA= B1 I1L=0.2N
（2）在x=1m处，B2=1T
FA不变，FA=B2IL ，I2=0.5A
I2R=BLv1 ，v1 =0.5m/s
（3）金属棒克服安培力做功，把机械能转化为电能纯电阻电路中，电流所做的功，全部转化为热量Q=FAx，Q =0.4J
（4）I=BLv/R
设在Δt时间内通过的电量Δq
Δq=IΔt= BLvΔt /R= BΔS /R=Δφ /R
所以有在通过2m， q=It=ΔΦ/R=(B1+B2)Lx/2R
q =2C
