2021届上海市黄浦区高三物理二模试卷含答案

 高三物理二模试卷

一、单项选择题

1.在核反响方程 中，X是〔   〕           

A. 电子                                     B. 光子                                     C. 质子                                     D. 中子

2.在白炽灯的照射下，能从紧压在一起的两块玻璃板的外表看到彩色条纹。这是光的〔   〕           

A. 双缝干预现象                    B. 薄膜干预现象                    C. 单缝衍射现象                    D. 色散现象

3.伽耳顿板可以演示统计规律。如图，让大量小球从上方漏斗形入口落下，最终小球都落在槽内。重复屡次实验后发现〔     〕

A. 某个小球落在哪个槽是有规律的                         B. 大量小球在槽内的分布是无规律的
C. 大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中               D. 越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚集越多

4.质点做简谐运动，在其加速度减小的过程中，该质点〔   〕           

A. 正向平衡位置运动，速度增大                             B. 正向平衡位置运动，速度减小
C. 正远离平衡位置运动，速度增大                         D. 正远离平衡位置运动，速度减小

5.不带电的锌板和验电器用导线相连。假设用甲灯照射锌板，验电器的金属箔片不张开；假设用乙灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，如下列图。那么与甲灯相比，乙灯发出的光〔   〕 

A. 频率更高                           B. 波长更大                           C. 光强更强                           D. 速率更大

6.一列周期为T的横波沿x轴正向传播，某时刻波形如图〔a〕所示，图中①、②、③、④为传播方向上四个质点的平衡位置。那么该时刻起的 时间内，振动图像为图〔b〕的质点的平衡位置位于〔   〕 

A. ①                                         B. ②                                         C. ③                                         D. ④

7.以下四个电路中〔各表均可视为理想电表〕，R1为定值电阻，如果移动滑动变阻器R2的滑片P，电压表和电流表示数会同时变大的是〔   〕           

A.                                           B. 
C.                                           D. 

8.带电体A固定在光滑绝缘的水平面上，t=0时刻，带有同种电荷的物体B以一定的初速度沿A、B连线向A运动，那么B物体的速度-时间〔v-t〕图像可能是〔   〕           

A.             B.             C.             D. 

9.物块与水平桌面间动摩擦因数为μ，在大小为F、方向如下列图的力作用下，物块恰能匀速向右运动。假设改用方向不变、大小为2F的力去推它，那么物块的加速度大小为〔   〕 

A. 0                                       B. μg                                       C. μg                                       D. 2μg

10.如图，两根平行放置的长直导线a和b通有大小均为I、方向相反的电流，此时导线b受到的磁场力大小为F。当新加一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线b受到的磁场力大小变为2F，那么此时a受到的磁场力大小和新加磁场方向的情况分别是〔   〕 

A. 一定为0、可能垂直纸面向外                              B. 一定为2F、可能垂直纸面向里
C. 可能为0、一定垂直纸面向里                              D. 可能为2F、一定垂直纸面向外

11.如图，∠形框架ABC固定在水平面内，空间存在竖直向下的匀强磁场。光滑导体棒MN垂直于BC放置在框架上，在水平向右的外力作用下沿框架匀速向右滑动，且始终与框架接触良好。框架以及MN的电阻均与自身长度成正比。MN经过B点开始计时，I表示电路中的电流，q表示流经B处截面的电量，F表示作用在MN上的外力，P表示电路的电功率。那么以下列图像一定不正确的选项是〔   〕 

A.         B.         C.         D. 

二、多项选择题

12.在“用油膜法估测油酸分子的大小〞的实验中，某小组发现测得的分子直径数据比其他组大2-3个数量级，可能的原因是〔   〕           

A. 计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目
B. 水面上痱子粉撒得过多，导致油膜没能充分展开
C. 将油酸酒精溶液的体积直接当作油酸的体积进行计算
D. 测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴

三、填空题

13.氡是一种天然放射性气体，其衰变方程是 ＋________，释放出来的射线叫做________射线。   

14.如图，虚线表示场源电荷Q形成电场的等势面，实线为一个带电粒子q的运动轨迹，那么q所带电荷的电性与Q________〔选填“相同〞或“相反〞〕，q从A点沿实线运动到B点的过程中，其电势能的变化情况是________。 

15.在烧瓶口插入细玻璃管，管的另一端与汞压强计相连，烧瓶中封闭着一定质量的气体，起初压强计U形管两臂内的汞面一样高。现将烧瓶浸入热水中，为保持气体的体积不变，应向________适当移动A管，为保持气体的压强不变，应向________适当移动A管。〔均选填“上〞或“下〞〕 

16.甲、乙两辆赛车分别行驶在如下列图的水平赛道上。它们经过 圆弧形弯道时的转弯半径分别为r1、r2。假设两赛车手连同赛车的质量相同，两赛车与路面的最大静摩擦力也相同，那么甲、乙两车转弯的最大平安速率之比为________；甲、乙两车手以最大平安速率驶过 圆弧赛道所需时间之比为________。 

17.如图，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源A与电源B的端电压随输出电流变化的特性曲线，曲线Ⅲ是一小灯泡的伏安特性曲线，那么电源A的内阻为________Ω，假设该小灯泡分别与电源A和电源B单独连接，那么电源A和B的输出功率之比为________。 

四、实验题

18.              

〔1〕光电门两侧的光电孔内分别安装了红外线的发光管和接收管，当挡光片经过光电门时，光电门记下挡光时间Δt。假设挡光片的宽度为d，那么挡光片经过光电门的平均速度为________，这个速度可以被看做瞬时速度的条件是________。   

〔2〕在“用DIS研究机械能守恒定律〞的实验中，光电门用来测量摆锤经过不同位置的瞬时速度，实验装置如图〔a〕所示。 

①关于在这个实验中光电门的使用，以下说法正确的选项是________

A．调节摆线长，使摆锤摆动时摆线能通过光电孔

B．测量中，光电门始终固定在某个确定的位置

C．摆锤释放器的位置要随光电门的位置变化而作相应的调整

D．每次改变光电门的位置，要用测平器使光电门的光电孔与所测点位于同一水平线

②在某次实验数据根底上，作出的摆锤在下摆过程中动能、重力势能随高度h变化的图像如图〔b〕所示，那么其中________〔选填“I〞或“II〞〕是摆锤动能随高度h变化的图线，该图线斜率大小等于________。

五、解答题

19.如图，绝缘、光滑斜面倾角θ=37°，在宽度均为d=0.4m的区域I、II内分别有垂直于斜面向上、向下的匀强磁场，磁感强度大小均为B=1T，MN为两磁场的分界线。质量m=0.06kg、总电阻R=0.5Ω的矩形线框abcd，边长分别为L=0.6m和d=0.4m。现使线框ab边与磁场边界平行，自斜面上端某处静止释放，线框恰能匀速进入区域I。〔g取10m/s2〕 

〔1〕求ab边在区域I内运动时，线框的速度大小v0和发热功率P；   

〔2〕求当ab边刚进入区域II时，线框的加速度a；   

〔3〕通过分析，描述ab边从MN运动到区域II下边界的过程中，线框运动的速度、加速度变化情况。   

20.如图为某运发动在直道上跑步过程中身体的水平速度-时间图像，运发动质量为m=60kg。 

〔1〕假设不计空气对运发动的作用力，求最初2s内地面对运发动在水平方向的平均作用力 ；   

〔2〕假设运发动在跑步过程中受到沿跑道方向的风力作用，其大小f=kΔv〔k=0.9N·s/m，Δv是空气与人的相对速度大小〕。该运发动在10s末克服空气阻力做功的功率P1=36W。 

①求10s末时的风速v0〔即空气相对于地面的速度〕；

②假设跑步过程中风速恒为v0  ， 求起跑后1s内运发动所受风力的最大功率Pmax。

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】根据质量数守恒，电荷数守恒可知，X的电荷数为1，质量数为1，故为质子，C符合题意ABD不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用质量数和电荷数守恒可以判别X粒子的本质。

2.【解析】【解答】光照射到两块玻璃板之间的空气膜，在上下外表发生反射，产生叠加，形成干预条纹，属于薄膜干预。干预现象说明光具有波动性。B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用光照在两块玻璃间的叠加，产生了干预现象。

3.【解析】【解答】根据统计规律可知，某个小球落在哪个槽是无规律的，选项A错误；大量小球在槽内的分布是有规律的，离槽口越近的地方分布小球较多，选项B错误；大量小球落入槽内后不能均匀分布在各槽中，而是越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚集越多，选项C错误，D正确；应选D.

【分析】小球落入槽内，与钉子相撞后向左还是向右运动是偶然现象，但是，如果大量的球投入后小球的落点绘成的曲线却是确定的

4.【解析】【解答】质点加速度减小，那么回复力减小，根据回复力位移关系可知，位移减小，故正向平衡位置运动，速度增大，A符合题意BCD不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】利用加速度变化可以判别质点的运动方向及速度的变化。

5.【解析】【解答】假设用甲灯照射锌板，验电器的金属箔片不张开；假设用乙灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，说明甲灯没有使锌板产生光电效应，但乙灯使锌板发生了光电效应，故乙灯发出的光频率更高，波长更短，光电效应发生与否与光强无关，光传播速率相同，A符合题意BCD不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】利用发生光电效应的条件可以判别乙灯的频率和能量更大。

6.【解析】【解答】A． ①此时位于波峰，A不符合题意；

B． ②此时位于波谷，从波谷起振，B不符合题意；

C． ③根据平移法可知，此时向下振动，C不符合题意；

D． ④根据平移法可知，此时向上动，D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用平移法可以判别接下来质点对应的振动图像。

7.【解析】【解答】A．电压表测电流表两端电压，始终为零，A不符合题意；

B．当R2减小，回路总电阻减小，电流增大，R1为定值电阻，电压增大，电压表和电流表示数会同时变大，B符合题意；

C． 当R2减小，回路总电阻减小，电流增大， ，路端电压即电压表示数变小，C不符合题意；

D． 当R2减小，回路总电阻减小，电流增大， ，路端电压变小，R1为定值电阻，电压增大，那么电压表示数变小，D不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用动态电阻中电阻的变化结合串反并同可以判别电流表和电压表读数的变化。

8.【解析】【解答】带电体A固定在光滑绝缘的水平面上，t=0时刻，带有同种电荷的物体B以一定的初速度沿A、B连线向A运动，B受斥力作用而减速，根据库仑定律 可知，库仑力变大，加速度变大，做加速度增大的减速运动，当速度减小到零，反向加速，做加速度减小的加速运动，D符合题意ABC不符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用库仑定律结合距离的变化可以判别加速度的变化进而判别对应图像斜率的变化。
 

9.【解析】【解答】在大小为F、方向如下列图的力作用下，物块恰能匀速向右运动。设力与水平夹角为θ ，根据平衡条件

改用方向不变、大小为2F的力去推它

解得：

C符合题意ABD不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。

10.【解析】【解答】此时导线b受到的磁场力大小为F。根据题意可以判断，此时b所在位置磁场为垂直纸面向里，据左手定那么可知，b受安培力竖直向下，根据牛顿第三定律可知，a受安培力竖直向上，大小为F，如果外加磁场方向垂直纸面向里，那么外加磁场对b的安培力大小为F，根据左手定那么可知，对a的安培力大小为F，方向竖直向上，A受到的磁场力大小为2F；如果外加磁场方向垂直纸面向外，那么对b的安培力为3F，方向向上，对a的安培力也为3F，方向向下，那么根据矢量合成可知a受到的磁场力大小为2F，方向相下，B符合题意ACD不符合题意。

故答案为：B。

 
【分析】利用左手定那么结合平行四边形定那么可以判别导体a受到的磁场力大小及新加磁场的方向。

11.【解析】【解答】A． 设∠ABC为α，回路电阻：

切割电动势：E=B〔xtanα〕v

故电流：

是定值，A错误，符合题意；

B． 由于电流I为恒定电流，故电荷量q=It，故q-t图象是经过坐标原点的直线，B正确，不符合题意；

C． 拉力F与安培力平衡，根据公式FA=BIL，其中L=x•tanα=vt•tanα

故拉力F也是均匀增加，C正确，不符合题意；

D． 由于导体棒做匀速直线运动，故拉力的功率等于回路的电功率，根据P=Fv，P-t图象与F-t图象的形状相同，D正确，不符合题意；

故答案为：A。

 
【分析】利用电阻定律结合欧姆定律可以判别电流为恒定电流；结合电流的定义式可以判别电荷量的变化；利用平衡可以判别拉力的变化；利用电功率的大小可以求出拉力功率的大小。

二、多项选择题

12.【解析】【解答】A． 计算油膜面积时，只计算了完整方格的数目，导致S偏小，根据 可知，测量值偏大，A符合题意；

B． 水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，那么测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，B符合题意；

C． 计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，那么d偏大，C符合题意；

D． 测量每滴油酸酒精溶液体积时，将31滴溶液错数成30滴，计算代入纯油酸体积将偏大，测量直径偏大，D符合题意。

故答案为：ABCD。

 
【分析】利用分子直径的表达式可以判别面积和体积的误差。

三、填空题

13.【解析】【解答】根据电荷数守恒、质量数守恒知，未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为α粒子〔 〕．因放出的是α粒子，所以衰变是α衰变．
【分析】利用质量数和电荷数守恒可以判别未知粒子的本质及释放出来的射线。

14.【解析】【解答】根据图像可知，粒子受到的合力方向指向左上，受到斥力作用，故所带电荷的电性与Q相同，从A到B过程中，斥力先做负功后做正功，故电势能先增大后减小。
【分析】利用电场力方向可以判别电性相同；利用电场力做功可以判别电势能的变化。

15.【解析】【解答】现将烧瓶浸入热水中，温度升高，为保持气体的体积不变， ，压强变大，那么应向上适当移动A管，为保持气体的压强不变， ，那么体积变大，应向下适当移动A管。
【分析】利用理想气体的状态方程可以判别A管移动的方向。

16.【解析】【解答】 两赛车与路面的最大静摩擦力也相同

故甲、乙两车转弯的最大平安速率之比为 : ；甲、乙两车手以最大平安速率驶过 圆弧赛道所需时间

故所需时间之比为

 
【分析】利用牛顿第二定律可以求出速率之比；结合运动时间的表达式可以求出时间之比。

17.【解析】【解答】根据 可知，电源A的内阻为

根据图像可知，图像1与灯泡伏安特性曲线交点

图像2与灯泡伏安特性曲线交点

交点为工作点，所以

 
【分析】利用斜率可以求出内阻的大小；利用交点可以求出功率的大小。

四、实验题

18.【解析】【解答】(1)挡光片经过光电门的平均速度为 ，这个速度可以被看做瞬时速度的条件是时间足够短，即挡光片的宽度足够小。(2) ①A． 摆锤线长应调整到使摆锤在摆动时能通过光电孔，A不符合题意；

B．测量中，光电门不一定固定在某个确定的位置，在适当位置即可，B不符合题意；

C． 摆锤释放器的位置不随光电门的位置变化而作相应的调整，C不符合题意；

D． 每次改变光电门的位置，要用测平器使光电门的光电孔与所测点位于同一水平线，D符合题意。

故答案为：D。②摆锤动能随高度h增大而减小，动能转化为重力势能，故是I，图像的斜率

故图像斜率代表重力。

 
【分析】〔1〕利用平衡速度公式可以求出速度的大小；利用挡光时间短可以把平均速度近似等于瞬时速度；
〔2〕摆锤在摆动时经过光电门不是摆线；光电门可以选择适当的位置；摆球释放位置不随光电门的改变而改变；
〔3〕利用重力势能的变化可以判别斜率代表重力；利用重力势能和高度的变化可以选择对应的图线。

五、解答题

19.【解析】【分析】〔1〕利用平衡条件可以求出速度的大小；结合功率的表达式可以求出功率的大小；
〔2〕利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；
〔3〕利用牛顿第二定律可以判别速度和加速度的变化情况。

20.【解析】【分析】〔1〕利用加速度的定义式结合牛顿第二定律可以求出平均作用力的大小；
〔2〕利用功率的表达式可以求出风速的大小；利用相对速度可以求出最大的功率。