2021届上海市静安区高三下学期物理二模试卷含答案
展开1.光的电磁说不能解释的光的现象是〔 〕
A. 光的直线传播 B. 光的干预 C. 光的衍射 D. 光电效应
2.红、黄、蓝、紫四种单色光中,光子能量最大的是〔 〕
A. 红光 B. 黄光 C. 蓝光 D. 紫光
3.声音由冰传到水中时〔 〕
A. 频率不变 B. 波长不变 C. 频率变小 D. 波长变长
4.以下核反响式中,X代表α粒子的是〔 〕
A. B. C. D.
5.物体在恒力作用下的运动〔 〕
A. 速度方向一定不变 B. 加速度方向一定不变 C. 不可能做曲线运动 D. 速度大小可能始终不变
6.一列横波在x轴上传播,在某时刻波形图如下列图,此时质点E的运动方向向下,那么〔 〕
A. 此波沿x轴正方向传播 B. 质点C此时向下运动
C. 质点A将比质点B先回到平衡位置 D. 质点D的振幅为零
7.如下列图是质点作匀变速直线运动的s~t图像的一局部,图线上P点对应的速度大小〔 〕
A. 小于2m/s B. 等于2m/s C. 大于2m/s D. 无法确定
8.如下列图为一定质量气体状态变化时的P— 图像,由图像可知,此气体的温度〔 〕
A. 先不变后升高 B. 先不变后降低 C. 先降低后不变 D. 先升高后不变
9.图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面,一带电粒子射入此静电场中后,依a→b→c→d→e轨迹运动。电势UK UL UM。以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 该电场可能为匀强电场 B. 粒子带负电
C. 粒子在c点时动能为0 D. 粒子在a、e两点时动能相等
10.物体做自由落体运动,以地面为重力势能零点,以下列图象中,能正确描述物体的重力势能与下落速度的关系的图象是〔 〕
A. B. C. D.
11.如图电路中当滑动变阻器的滑动片向上滑动时〔 〕
A. A、B间的电压减小 B. 通过R1的电流增大 C. 通过R2的电流增大 D. 通过R3的电流增大
12.如下列图,MN是一根固定的通电长直导线,电流方向向上,将一金属线框abcd放在导线上,偏向导线的左边,两者彼此绝缘,当导线中的电流突然增大时,线框产生的感应电流方向及线框受力方向,正确的选项是〔 〕
A. 顺时针,向左 B. 顺时针,向右 C. 逆时针,向左 D. 逆时针,向右
二、填空题
13.将一定质量的0℃的冰溶为0℃的水,此时分子的总动能________,分子的总势能________。〔选填“减小〞、“不变〞或“增大〞〕
14.如下列图,一带电粒子射入电场,虚线表示其运动轨迹,可以判断该粒子带的是________电荷;根据电场力做功特点:________,可以判断出该粒子沿虚线由P点运动到Q点与沿直线〔图中未画出〕由P点移动到Q点,电场力做的功相同。
15.如下列图,将内壁光滑的金属细管制成半径为R的圆环,竖直放置,轻轻扰动静止于圆环最高点A处的小球,小球开始沿细管做圆周运动。小球的质量为m。那么小球到达最低点时的向心加速度大小为________;小球回到A点时受到的向心力为________。
16.如下列图,竖直放置的U形玻璃管左端封闭,右端开口。初始时,两管水银面等高,左管封闭的空气柱长8cm,大气压强为p0=75cmHg。给左管气体加热,封闭气柱长变为8.5cm,此时封闭气体的压强为________cmHg。保持加热后的温度不变,从右端再注入________cm的水银柱,气柱长可变回8cm。
17.电源和电阻R组成闭合电路,它们的U—I关系图线如下列图。该电源的内阻为________W,电源消耗的总功率为________W。
三、实验题
18.某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0 , 一个开关和导线假设干,该同学按如下列图电路进行实验.
测得的数据如下表所示:
〔1〕电路中定值电阻R0的作用是:________.
〔2〕该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻,假设将R作为直角坐标系的纵坐标,那么应取________作为横坐标.
〔3〕利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象.
〔4〕由图象可知,该电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.
四、解答题
19.如甲图所示,U形光滑金属导轨水平放置,导轨间距为L,左端电阻的阻值为R。质量为m的金属棒垂直于导轨放在导轨上,且与导轨良好接触,导轨及金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面,现对金属棒施加一水平向右的拉力,使棒由静止开始向右运动,保持拉力的功率恒为P,经时间t,棒的速度为v。
〔1〕此时棒的加速度多大?
〔2〕时间t内电路产生了多少内能?
〔3〕某同学进一步研究了电路产生的内能Q随时间t变化的关系,画出了Q—t大致图像,如乙图所示,请判断这个图像是否合理,并说明理由。
20.如图为特种兵过山谷的简化示意图。将一根不可伸长的细绳两端固定在相距d=20m的A、B两等高点。绳上挂一小滑轮P,战士们相互配合,沿着绳子滑到对面。如下列图,战士甲〔图中未画出〕用水平力F拉住滑轮,质量为50kg的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时AP竖直,∠APB=53°。然后战士甲将滑轮释放。不计滑轮摩擦及空气阻力。〔取g=10m/s2 , sin53=0.8,cs53=0.6〕求:
〔1〕战士甲释放滑轮前水平拉力F的大小;
〔2〕战士乙运动过程中的最大速度;
〔3〕如果增加细绳的长度,战士甲的水平拉力F将如何变化?简述理由。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】光的电磁说能解释光的直线传播、光的干预和衍射,但不能解释光电效应,爱因斯坦提出的光子说才能合理解释光电效应。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光电效应不能用光的电磁说进行解释。
2.【解析】【解答】每一个光子的能量为
各种色光中,紫光的频率最大,波长最短,所以紫光的能量最大,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用频率的大小可以判别光的能量大小。
3.【解析】【解答】声波由冰传到水中,波速变小,频率不变,由波速公式
可知,声波的波长变小,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用频率不变,波速的变化可以判别波长的变化。
4.【解析】【解答】A.核反响式 ,按照质量数守恒、电荷数守恒的规律,可知X应是 。A不符合题意。
B.核反响式 ,按照质量数守恒、电荷数守恒的规律,可知X应是 。B不符合题意。
C.核反响式 ,按照质量数守恒、电荷数守恒的规律,可知X应是 。C符合题意。
D.核反响式 ,按照质量数守恒、电荷数守恒的规律,可知X应是 。D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。
5.【解析】【解答】A.当物体在恒力作用下做减速运动时,当速度减到零后物体就会反向运动,速度的方向改变,A不符合题意;
B.加速度由力提供,由于是恒力不变,因此加速度方向也不变,B符合题意;
C.当物体当前速度方向与恒力方向不在同一直线时,物体做曲线运动,C不符合题意;
D.物体在恒力的作用下运动即合外力不为零,不处于平衡状态,不可能做匀速运动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体在恒力作用下其加速度保持不变;由于有加速度所以速度方向不一定不变;有可能做曲线运动;其速度的大小一定改变。
6.【解析】【解答】A.简谐波横波在x轴上传播,此时质点E的运动方向向下,由波形平移法可知波沿x轴负方向,A不符合题意;
B.波沿x轴负方向传播,由波形平移法可知此时C点向下运动,B符合题意;
C.质点A此时的运动方向与E相反,即向上运动,回到平衡位置的时间大于 ,而质点B向下运动,直接回到平衡位置,回到平衡位置的时间等于 ,那么B先回到平衡位置,C不符合题意;
D.此时质点D的位移为零,但振幅不为零,各质点的振幅均相同,D不符合题意.
故答案为:B
【分析】由题中“一列横波在x轴上传播〞可知,此题考查简谐振动的传播规律,根据波形图规律可分析此题.
7.【解析】【解答】由图像得,AB段对应时间内物体的位移为 ,时间为 ,因此物体在AB段的平均速度
而平均速度等于中点时刻,P是中点位移不是中点时刻,所以P点速度不为 。物体做加速运动,因此一半时间的位移小于位移的一半,那么在中点位移的速度要大于 ,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用平均速度公式可以求出中间时刻的速度,通过比较可以求出中点的速度大小。
8.【解析】【解答】第一阶段为等容变化,压强变大,根据气体状态方程
可知,温度升高。根据数学关系可知图像的斜率代表温度。第二阶段的图像为一次函数即斜率不变,所以该阶段为等温变化。因此温度变化先升高后不变,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用气体的状态方程结合压强和体积的变化可以判别温度的变化。
9.【解析】【解答】A.依图得,等势面均不相互平行,因此不是匀强电场,A不符合题意;
B.作出电场线如图
可知电场线方向大体向左,由轨道弯曲方向可知,电场方向大体向左,因此粒子带正电,B不符合题意;
C.根据功能关系可知,带电粒子在c点时动能仅仅是最小值而并非为零,C不符合题意;
D.a、e两点在同一等势面上,那么从a到e电场力做功为零,动能不变,速率相等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用等势面的分布可以判别不是匀强电场;利用电场力结合电场方向可以判别粒子的电性;利用等势面可以判别动能相同;由于出现曲线运动所以在c点的动能不等于0.
10.【解析】【解答】解:物体做自由落体运动,机械能守恒,那么有:EP=E﹣ mv2 , 所以势能与速度的图象为开口向下的抛物线,所以D正确,ABC错误;
故答案为:D
【分析】根据机械能守恒定律进行判断。
11.【解析】【解答】当滑动变阻器滑动片向上移动时,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻R增大,由闭合电路欧姆定律
可知干路电流I减小,那么由路端电压公式
可知路端电压增大,电路中并联局部的电压那么为
并联局部的电压也增大,根据局部电路欧姆定律可知电阻 的电流增大,因为
因此电阻 的电流减小。
综上所述可知,A、B间的电压 增大,通过 的电路为干路电流减小,通过 的电流增大,通过 的电流减小。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用电路的动态分析结合负载电阻的变化可以判别电路中电流和电压的变化。
12.【解析】【解答】线框放在导线MN上,导线中电流产生磁场,根据安培定那么可判断线框左右两侧磁场方向相反,左侧的磁通量大于右侧的磁通量,磁通量存在抵消的情况,而当线框向右运动时,穿过线框的磁通量将减小。当电流增大时,穿过线框的向外的磁通量增大,线框中产生感应电流为顺时针。根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,那么线框将向阻碍磁通量增加方向运动。因此线框会向右运动,说明线框整体受力方向为向右。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用楞次定律可以判别感应电流的方向;结合左手定那么可以判别线圈的受力方向。
二、填空题
13.【解析】【解答】温度是分子平均动能的标志,所以0℃的冰和0℃的水的水分子的总动能相等,即不变。
将0℃的冰溶为0℃的水需要吸收热量。所以的冰的内能小于0℃的水的内能,而物体内能是分子的总动能和分子总势能之和。所以0℃的冰分子的总势能小于0℃的水分子的总势能,即分子的总势能增大。
【分析】利用温度不变及分子数不变可以判别总动能不变;利用过程放热可以判别总势能增大。
14.【解析】【解答】由图可知,粒子受到的电场力的方向向右,与电场线的方向相反,所以粒子是负电荷。
由公式
可知,电场力做功的多少只取决于始末两点的电势差U,以及通过这两点的电荷q。也就是说不管电荷运动的路径如何,只要这两点间的电势差不变,电场力做功的多少也不会变。因此电场力做功与路径无关。
【分析】利用轨迹可以判别电场力方向,结合电场线可以判别粒子的电性;电场力做功与运动路程无关。
15.【解析】【解答】小球从A到B的过程中,根据动能定理可得
再根据向心力公式
由牛顿第二定律
联立以上等式可得
小球从B到A的过程中,根据动能定理可得
再根据向心力公式
联立以上等式可得
【分析】利用动能定理结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小;利用动能定理结合向心力公式可以求出向心力的大小。
16.【解析】【解答】依题得封闭气柱变长0.5cm,即如下列图
左边与右边产生液面差为 ,此时对封闭气柱进行分析可得
代入数据可得
设需要参加 水银,根据波意耳定律可得
代入数据解得
【分析】利用理想气体的等温变化可以求出压强和注入的水银高度。
17.【解析】【解答】根据闭合电路欧姆定律得
当 时
由图可知电源电动势
内阻等于图像的斜率的绝对值,因此有
代入数据可得
由图可知,此时电流
因此有 代入数据可得
【分析】利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率可以求出内阻的大小;结合功率的表达式可以求出功率的大小。
三、实验题
18.【解析】【解答】(1)由电路图可知,电阻R0与电阻箱R串连接入电路,电阻R0起保护电路的作用,保护电源,防止电源被短路;(2)根据闭合电路欧姆定律,有
公式变形,得到
所以假设将R作为直角坐标系的纵坐标,那么应取 作为横坐标.(3)运用描点法作出图象
;(4)根据
可得
内电阻r=1.0
【分析】〔1〕利用电路分析可以判别定值电阻的作用;
〔2〕利用闭合电路的欧姆定律可以判别横坐标的含义;
〔3〕利用表格数据进行描点连线;
〔4〕利用图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小。
四、解答题
19.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合欧姆定律可以求出加速度的大小;
〔2〕利用功能关系可以求出内能的大小;
〔3〕利用功能关系结合速度和加速度的变化进而判别图线是否合理。
20.【解析】【分析】〔1〕利用平衡条件可以求出拉力的大小;
〔2〕利用机械能守恒定律可以求出最大的速度;
〔3〕利用平衡条件可以判别其水平拉力的变化。实验次数
1
2
3
4
5
R〔Ω〕
I〔A〕
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