2019届上海市虹口区高三下学期等级考试（二模）物理试题（解析版）

虹口区2019届高三等级考（二模）试卷

物理

一．选择题

1.以下来自原子核内的带负电的射线是（    ）

A. 阴极射线 B. α射线 C. γ射线 D. β射线

【答案】D

【解析】

【详解】天然放射现象中的α、β、γ射线都是来自放射性元素的原子核，α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电；阴极射线是从低压气体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子流，故选项D正确，A、B、C错误；

故选选项D。

2.以下属于静电利用的措施是（    ）

A. 安装避雷针 B. 油罐车车尾有一条“小尾巴”

C. 飞机起落架的轮胎用导电橡胶制成 D. 复印机的硒鼓采用半导体材料

【答案】D

【解析】

【详解】A、下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止触电，故属于静电防范，故选项A错误；

B、油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，属于静电防范，故选项B错误；

C、飞机起落架的轮胎是用导电橡胶制成，可以有效将飞机上的静电导走，属于静电防范，故选项C错误；

D、复印机的硒鼓采用半导体材料，复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉吸附在鼓上，属于静电的利用，故选项D正确；

故选选项D。

3.用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，则（   ）

A. 外电路断开时，路端电压为零

B. 电源短路时，路端电压为最大值

C. 路端电压增大时，流过电源的电流一定减小

D. 路端电压增大时，电源的输出功率一定增大

【答案】C

【解析】

【详解】A、外电路断开时，外电阻无穷大，电路电流为零，路端电压等于电动势，故选项A错误；

B、电源短路时，外电阻等于零，根据欧姆定律可知电流最大，路端电压为零，故选项B错误；

CD、路端电压增大时，由得知流过电源的电流减小，电源的输出功率，若，电源的电流减小时，电源的输出功率增大；若，电源的电流减小时，电源的输出功率减小，故选项C正确，D错误；

故选选项C。

4.用某种单色光照射某金属表面，发生光电效应。现将该单色光的光强减弱，则（    ）

A. 可能不发生光电效应 B. 光电子的最大初动能减少

C. 单位时间内产生的光电子数减少 D. 需要更长的照射时间才能发生光电效应

【答案】C

【解析】

【详解】A、根据爱因斯坦光电效应方程可知能否发生光电效应与光照强度无关，故选项A错误；

B、发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能为，W为逸出功，由此可知光电子的最大初动能随着入射光的频率增大而增大，与光照强度强弱，故选项B错误；

C、光照强度减弱，单位时间内照射到金属表面的光子数目减小，因此单位时间内产生的光电子数目减小，故选项C正确；

D、某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，故选项D错误；

故选选项C。

5.在盛沙的漏斗下面放一木板，让漏斗左右摆动起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是下图中的（    ）

A.  B.  C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】不考虑空气阻力，漏斗在从最左端向最右端运动和从最右端向最左端运动时，到达最底端运动速度最快，细沙漏到地面上的最少，两端漏斗运动的最慢，细沙漏到地面上的最多，故选项B正确，选项A、C、D错误；

故选选项B。

6.绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星因受高空稀薄空气阻力的作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢变小，则该卫星的（    ）

A. 动能变小 B. 向心力变大 C. 角速度变小 D. 周期变大

【答案】B

【解析】

【详解】A、根据万有引力提供向心力可得，可知轨道半径变小，速度变大，根据动能的表达式可知动能变大，故选项A错误；

B、据万有引力提供向心力则有，可知轨道半径变小，向心力变大，故选项B正确；

C、根据万有引力提供向心力可得，可知轨道半径变小，角速度变大，故选项C错误；

D根据万有引力提供向心力可得，可知轨道半径变小，周期变小，故选项D错误；

故选选项B。

7.在粗糙的水平面上，物体在水平推力F作用下由静止开始作匀加速直线运动，一段时间后，将F逐渐减小，在F逐渐减小到零的过程中，速度v和加速度a的变化情况是（    ）

A. v减小，a减小 B. v增大，a减小

C. v先减小后增大，a先增大后减小 D. v先增大后减小，a先减小后增大

【答案】D

【解析】

【详解】物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，物体水平方向受到推力和滑动摩擦力，水平推力从开始减小到与滑动摩擦力大小相等的过程中，物体受到推力大于摩擦力，做加速运动，合力减小，加速度减小，物体做加速度减小的加速运动；此后推力继续减小，推力小于滑动摩擦力，合力与速度方向相反，做减速运动，合力反向增大，加速度反向增大，物体做加速度增大的减速运动；所以物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故选项D正确，A、B、C错误；

故选选项D。

8.弯曲管子内注有密度为ρ的水，中间部分有空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p0，重力加速度为g，则图中A点处的压强是（     ）

A. p0+3ρgh

B. p0+2ρgh

C. p0+ρgh

D. ρgh

【答案】B

【解析】

【详解】同一液体内部等高处的压强处处相等，由图中液面的高度关系可知，封闭气体的压强为，A点的压强为：，故选项B正确，A、C、D错误；

故选选项B。

9.如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为(  )

A. 受力向右

B. 受力向左

C. 受力向上

D. 受力为零

【答案】A

【解析】

MN导线两端的磁场对称，所以线框中总磁通量方向垂直纸面向外，当导线中的电流突然增大时，磁场增强，根据楞次定律，线框要阻碍增强，有向右运动的趋势，B正确。

10.如图，气缸固定于水平面，用截面积为20 cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞与缸壁间摩擦不计。当大气压强为1.0×105 Pa、气体温度为87℃时，活塞在大小为40 N、方向向左的力F作用下保持静止。F作用下保持活塞不动，当气体温度降至57℃，则F应变为（    ）

A. 20 N

B. 10 N

C. 5 N

D. 0

【答案】A

【解析】

【详解】设初状态时被封闭气体的压强为，末态被封闭气体的压强为，活塞保持静止，活塞受力平衡，则有，，解得：，，保持话塞不动，故为等容变化，根据查理定律可得：，解得：，，故选项A正确，B、C、D错误；

故选选项A。

11.在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，则（    ）

A. q1和q2带有同种电荷

B. x1处的电场强度为零

C. 负电荷从x1移到x2，电势能减小

D. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大

【答案】C

【解析】

【详解】A、由图可知处电势为零，所以和带有异种电荷，故选项A错误；

B、图中曲线斜率表示电场强度，处的斜率不为零，故处的电场强度不为零，故选项B错误；

C、负电荷从移到，电势升高，根据可知电势能减小，故选项C正确；

D、负电荷从移到，曲线的斜率减小，电场强度减小，所以负电荷受到的电场力减小，故选项D错误；

故选选项C。

12.利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，每个天线都同时发出波长分别为λ1和λ2的无线电波。飞机降落过程中，当接收到λ1和2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。可见（    ）

A. 天线发出的两种无线电波必须一样强

B. 两种无线电波在空间的强弱分布稳定

C. 导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉

D. 两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合

【答案】B

【解析】

【详解】AC、无线电波的干涉信号可用于飞机降落的导航，飞机降落过程中，当接收到和的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道，即此时飞机接收到的信号为振动加强点，是与的干涉和与的干涉，而不是与的干涉；干涉要求两波源的频率相同，无线电波的干涉与强弱无关，故选项A、C错误；

B、飞机接收到的信号是的干涉波与的干涉波的叠加，因为与各自强弱分布稳定，故叠加后空间中波的强弱分布稳定，故选项B正确；

D、在跑道上接收和的信号都保持最强，但是与各自在空间的强弱分布不一定完全相同，故选项D错误；

故选选项B。

二．填空题

13.实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的_________方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。匀速圆周运动就是一种____________（选填“匀加速”、“变加速”）曲线运动，其所受合外力始终_____________。

【答案】    (1). 速度；    (2). 变加速；    (3). 指向圆心

【解析】

【详解】物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上，反之做直线运动；做匀速圆周运动的物体，所受合外力方向始终跟它的速度方向垂直，方向沿着半径指向圆心，方向时刻改变，加速度方向时刻改变，所以匀速圆周运动就是一种变加速曲线运动；

答案为：速度；变加速；指向圆心；

14.质量为m的物体（可看成质点）以某一速度冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体重力势能增加了________，摩擦力做功_________。

【答案】    (1). mgh；    (2).

【解析】

【详解】物体沿斜面上升，物体重力势能的增加量为：；由牛顿第二定律得：，解得：，摩擦力做功：；

答案为：mgh；；

15.某同学在探究摩擦力的实验中采取了图示装置，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用力传感器对木块施加一个水平拉力F，并对木块的运动状态进行监测，根据表格记录的数据可知，木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm一定不小于_________N；木块第二次匀加速运动时受到的摩擦力Ff=_________N。

【答案】    (1). 4.03；    (2). 4.01

【解析】

【详解】当物体在水平拉力作用下匀速运动时，拉力大小等于滑动摩擦力大小，物体所受滑动摩擦力为：；最大静摩擦力不小于滑动摩擦力，根据第二次静止则有木块与桌面间的最大静摩擦力；木块加速运动时受到是滑动摩擦力，摩擦力；

答案为：4.03；4.01；

16.电路如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r<R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动过程中，三个电阻中功率变大的电阻是___________，电源输出功率的变化是__________。

【答案】    (1). 和 ；    (2). 变大

【解析】

【详解】c为滑动变阻器的中点，滑动触头在此点时，总电阻最大，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，总电阻减小，总电流增大，和电源内阻分的电压增大，和电源内阻消耗的功率变大；并联电路电压减小，所在之路电阻增大，电压减小，故电流减小，消耗的功率减小，而的电流增大，故功率增大；

电源输出的功率在时最大，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动过程中，外电阻减小，但外电阻总大于电源的内阻，电源输出功率增变大；

答案为：和；变大；

17.边长为L的正方形线框，t=0时由静止进入大小为B的匀强磁场，做匀加速直线运动，t=T时刚要完全进入磁场，此时线框中的感应电流为I0，则加速度a的大小为___________；线框电阻R的大小为___________。

【答案】    (1).     (2).

【解析】

【详解】根据可得加速度a的大小为；

金属杆的速度为，由和得感应电流为 ，线框电阻R的大小为；

答案为：；

三．综合题

18.运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积，装置示意图和测量数据如图，实验步骤如下：

Ⅰ．取适量小晶体，装入注射器内；

Ⅱ．缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度V1，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p1；

Ⅲ．重复步骤Ⅱ，记录活塞在另一位置的容积刻度V2和读取相应的气体的压强p2；

Ⅳ．再重复步骤Ⅱ，处理记录的3组数据，得到小晶体的体积。

（1）实验中缓慢推动活塞，是为了保持________不变；

（2）为了减小实验误差，采用作直线图线的方法来处理实验数据，右边方格图的纵坐标应标明的物理量是______，横坐标则应标明_______；

（3）如果图线的斜率用k表示，则注射器内小晶体的体积V0与容积刻度V、气体的压强p的关系表达式为：V0=_______；

（4）采用作图法处理实验数据，则本次数据的不足之处是_________。

【答案】    (1). 温度；    (2). V；    (3). ；    (4). ；    (5). 测量5组或5组以上数据

【解析】

【详解】解：(1)由于运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积，所以注射器中的气体发生的是等温变化，所以实验中缓慢推动活塞，是为了保持温度不变；

(2) )根据玻意耳定律有：，为了减小实验误差，采用作直线图线的方法来处理实验数据，故作图象，格图的纵坐标应标明的物理量是，横坐标则应标明；

(3)注射器中的气体发生的是等温变化，根据玻意耳定律，，所以气体体积趋向于0时，P趋向于无穷大；横轴截距表示固体的体积，故有：，解得：；

(4)采用作图法处理实验数据应当要多组数据，而本次实验数据为3组，所以本次数据的不足之处是实验数据测量次数小，应当测量5组或5组以上数据；

19.对以下两位同学的结论做出评价，并分析说明理由。

（1）如图（1）所示，足够长平行光滑轨道放置在水平面上，处于磁感应强度为B的匀强磁场中。左侧接额定功率为P的灯泡。一质量为m、电阻为r的金属棒静置于导轨上，导轨电阻不计。现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒，最终灯泡刚好正常发光，说明整个运动过程中导体棒的速度变化和能量转换关系。

甲同学：①由于恒力F作用，导体棒先做匀加速运动，后做匀速运动；

②F做功转换为灯的电能。

（2）如图（2）所示，两端封闭的竖直玻璃管用水银柱隔开空气柱A和B，初始温度相同，若使A、B同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？稳定后A、B压强变化量大小关系如何？

乙同学：①设两段空气柱体积不变，由查理定律推出Δp= p，当T、ΔT相同时，由pB＞pA，得ΔpB＞ΔpA，所以水银柱向上移动；

②升温前后B的压强变化量比A大。

【答案】(1)甲同学错误①导体棒先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动；②F做的功转化为灯的电能及金属棒的电能和动能；(2) 乙同学错误①水银柱向上移动；②B的压强变化量和A相等

【解析】

【详解】解：(1)甲同学错误；  

①导体棒在恒力F和安培力作用下，初始安培力力小于恒力F，合外力向右，加速运动，安培力增大，合外力减少，所以导体棒做加速度减小的加速运动；由于导轨足够长，最终灯泡恰好正常发光，即电流恒定、安培力恒定，此时安培力和恒力F相等，加速度为零，做匀速直线运动，所以导体棒先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动；  

②根据能量守恒可知F做的功转化为灯的电能及金属棒的电能和动能。

(2)乙同学错误；

①先假设体积不变，由查理定律则有，当相同时，由，则有，所以水银柱向上移动；

②原来有， 稳定后有 ，则有，升温前后B的压强变化量和A相等。

20.某同学骑自行车沿一倾角为θ的斜坡匀速向下行驶时，恰好可以不踩踏板；现在他从斜坡坡底匀速向上行驶，在其蹬踩踏板N圈时回到坡顶（设不间断地匀速蹬），所用的时间为t，已知自行车和人的总质量为m，轮盘的半径为R1，飞轮的半径为R2，车后轮的半径为R3，重力加速度为g，在上坡、下坡过程中，斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小相等，车轮与坡面接触处都无滑动，不计自行车各部件的热损耗等。求：

（1）斜坡及空气作用于自行车与人的阻力大小f；

（2）斜坡的长度L；

（3）该同学沿斜坡向上匀速行驶过程中消耗的功率P。

【答案】(1) mgsinθ；(2) ; (3)

【解析】

【详解】解：(1)下坡时不踩踏板，自行车匀速行驶，合外力为零

根据平衡条件则有：  ①

(2)车轮转动一周，自行车前进的距离为：   ② 

轮盘与飞轮用链条连结，边缘上的线速度相同，有： ③

   ④   

       ⑤

后轮与飞轮转数相同，故有：   ⑥

由②③④⑤⑥解得：   ⑦

(3)自行车沿斜坡匀速向上行驶过程有：   ⑧

    ⑨

由①⑦⑧⑨解得：