2019届上海市青浦区高三下学期质量调研（二模）物理试题（解析版）

上海市青浦区2019届高三下学期质量调研

物理试题

一、选择题

1.为卢瑟福提出原子核式结构模型提供依据的实验是（　　）

A. α粒子散射实验

B. 光电效应实验

C. α粒子轰击氮核实验

D. α粒子轰击铍核实验

【答案】A

【解析】

【详解】为卢瑟福提出原子核式结构模型提供依据的实验是α粒子散射实验，故选A.

2.中子轰击氮核，轰击后生成碳核和另一原子核X，则原子核X的中子数为（    ）

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

【答案】B

【解析】

【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为3，电荷数为1，则中子数为2，故选B.

3.下列物理常量单位正确的是（　　）

A. 滑动摩擦系数μ的单位N/kg

B. 普朗克常量h的单位是J•s

C. 万有引力恒量G的单位是N•kg2/ m2

D. 静电力恒量k没有单位

【答案】B

【解析】

【详解】滑动摩擦系数没有单位，选项A错误；普朗克常量h的单位是J•s，选项B正确；万有引力恒量G的单位是N• m2/ kg2，选项C错误；静电力恒量k的单位是Nm2/C2，选项D错误.

4.如图所示的点电荷电场中，带正电的场源点电荷电量为Q固定于O点，OP=r。已知一个电荷量为q的正检验电荷在P点受到的电场力大小为F、具有的电势能为EP，静电力恒量为k。下列说法正确的是（　　）

A. P点的场强大小为F/Q

B. P点的场强大小为kq/r2

C. P点的电势为EP/q

D. 撤去检验电荷q，P点电势变为0

【答案】C

【解析】

【详解】A．P点的场强大小为，选项A错误；

B．P点的场强大小为，选项B错误；

C．P点的电势为，选项C正确；

D．撤去检验电荷q，P点电势不变，选项D错误.

5.如图所示，与竖直方向成45°角的天花板上有一物块，该物块在竖直向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上升，则下列说法中正确的是（    ）

A. 物块一定受两个力的作用

B. 物块一定受三个力的作用

C. 物块可能受三个力的作用

D. 物块可能受四个力的作用

【答案】D

【解析】

物块沿天花板匀速上升，受力平衡，对物块受力分析可知，若斜面对物块没有向下压力，则物块受到重力和向上的恒力．若斜面对物块有垂直斜面向下的压力，则必定有沿斜面向下的摩擦力，则物块受到重力、向上的恒力、垂直斜面向下的压力和沿斜面向下的摩擦力，所以物块可能受到两个力，也可能受到四个力，故ABC错误，D正确．故选D

点睛：本题一定要分情况讨论，注意斜面对物块可能有向下的压力，也可能没有向下的压力，知道若斜面多物块有垂直斜面向下的压力，则必定有沿斜面向下的摩擦力．

6.在任意相等时间内，物体的速度变化不相同的是（　　）

A. 自由落体运动 B. 匀速圆周运动

C. 竖直上抛运动 D. 匀减速直线运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．由△v=a•△t，即加速度a不变时，在任意相等时间△t内，物体的速度变化都相同。物体做自由落体运动，只受重力作用，加速度不变，是匀变速直线运动，任意两段相等的时间内物体的速度变化相同，故A不符合题意；

B．物体做匀速圆周运动，是变加速曲线运动，加速度时刻都不同，任意两段相等的时间内物体的速度变化不相同，故B符合题意；

C．物体做竖直上抛运动，只受重力作用，加速度不变，任意两段相等的时间内物体的速度变化相同，故C不符合题意；

D．物体做匀减速直线运动时，加速度保持不变，任意两段相等的时间内物体的速度变化相同，故D不符合题意。

7.如图A、B为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（   ）

A. 在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度

B. 在相同条件下，a光比b光更容易发生明显的衍射现象

C. 若b光照射某金属能发生光电效应，则a光照射该金属也一定能发生光电效应

D. 若两束光都能使某金属发生光电效应，则b光速照射时溢出的光电子数量更多

【答案】C

【解析】

【详解】A．在真空中，各种光的传播速度均相同，选项A错误；

B．由得，b光的间距大于a光，所以b光的波长大于a光的波长，则在相同条件下，b光比a光更容易发生明显的衍射现象，选项B错误；

C．根据c=λf知，b光的频率小于a光的频率，则若b光照射某金属能发生光电效应，则a光照射该金属也一定能发生光电效应，选项C正确；

D．若两束光都能使某金属发生光电效应，则溢出的光电子数量的多少与光的强度有关，选项D错误。

8.两列振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇，下列说法正确的是（   ）

A. 波峰与波谷相遇处质点的振幅为0

B. 波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2

C. 波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移

D. 波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅

【答案】D

【解析】

【详解】A．因两列波的振幅不一定相等，则波峰与波谷相遇处质点的振幅不一定为0，选项A错误；

B．波峰与波峰相遇处质点的振幅为A1＋A2，但是质点离开平衡位置的位移是随时间变化的，不是始终为A1＋A2，选项B错误；

C．波峰与波谷相遇处质点的振幅小于波峰与波峰相遇处质点的振幅，但是波峰与波谷相遇处质点的位移不一定总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移，选项C错误；

D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅，选项D正确.

9.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中(　　)

A. U一直不变

B. I一直变小

C. U与I比值先变大后变小

D. U与I乘积先变大后变小

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由图可知，滑动变阻器上下两部分并联，当滑片在中间位置时总电阻最大，则在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1的电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，则可知路端电压先变大后变小；故AB错误；

C．U与I的比值就是接入电路的R1的电阻与R2的电阻的和，所以U与I比值先变大后变小，故C正确；

D．如果把R3等效为电源的内阻，则U与I乘积等于等效电源的输出功率，但因等效电源的内阻与外电阻的关系不能确定，则不能确定等效电源的输出功率的变化情况，选项D错误.

10.如图所示，一个小球沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动，圆环的半径为R，关于小球，以下说法正确的是（   ）

A. 小球在最低点的速度可以等于

B. 小球在最高点的速度一定大于

C. 小球在最低点对轨道的压力可以是0

D. 小球在最高点对轨道的压力可以是0

【答案】D

【解析】

【详解】小球恰好到达最高点时，在最高点的线速度最小，此时小球对轨道的压力是0，只由重力提供向心力，则有：，解得最小速度，即小球在最高点的速度一定大于或等于，在最低点的速度一定大于，故AB错误，D正确。在最低点：可知小球在最低点对轨道的压力不可能为零，选项C错误.

11.如图所示，弹簧振子在M、N之间做周期为T，振幅为A的简谐运动。O为平衡位置，P是ON间的一点。若振子向右通过P点时开始计时，则经过1/4T，则振子通过的路程（   ）

A. 一定大于A

B. 一定小于A

C. 一定等于A

D. 可能小于A

【答案】B

【解析】

【详解】振子向右通过P点时开始计时，速度逐渐减小，则经过T/4的平均速度小于一个周期内的平均速度，则经过T/4振子通过的路程一定小于A，故选B.

12.甲、乙两车同时同地出发，在同—平直公路上行驶。其中甲车做匀速直线运动，乙车由静止开始做匀加速直线运动，其运动位移时间S-t图象如图所示。则乙车追上甲车前两车间的最大距离是（    ）

A. 15m B. 20m C. 25m D. 50m

【答案】C

【解析】

【详解】将x-t图像转化为v-t图像，如图所示：

5s相遇，图象的面积表示位移，而位移相等即面积相等可知2.5s时速度相等；此时相距最远，所以最大距离是阴影面积即25m.故选C.

【点睛】本题是追及问题，关键要分析清楚两车之间速度和位移关系，知道两车速度相等时间距最大，要熟练运用运动学公式解答.

二、填空题

13.如图是光电管及其工作原理图，它是应用_______的原理制成的光电原件，实际应用中，为了使频率范围更广的入射光照射到阴极K时，电路里都会产生电流，应该选用下表中_______材料做阴极。

【答案】    (1). 光电效应，    (2). 铯

【解析】

【详解】光电管是应用光电效应的原理制成的光电原件，实际应用中，为了使频率范围更广的入射光照射到阴极K时，电路里都会产生电流，应该选用极限频率较小的，即极限波长较大的金属材料，即选用下表中铯材料做阴极。

14.如图，轻绳一端固定在地面的O点，手持绳子的另一端点A以周期T=2s在水平方向上做简谐运动，从而带动绳上其他质点振动形成一列沿Y轴负方向传播的波，此列机械波是____（选填“横波”或“纵波”），沿Y轴方向传播的速度为_________m/s。

【答案】    (1). 横波，    (2). 0.5；

【解析】

【详解】波的振动方向与传播方向垂直，可知此列机械波是横波，沿Y轴方向传播的速度为。

15.直升飞机下挂一质量为10Kg的重物，以v0=10 m/s匀速上升，当到达离地高h =175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，求：从绳子断裂开始，重物经_________s落到地面，重物落地时的机械能为__________J。 （取地面为零势能面，空气阻力不计，g取10 m/s2）

【答案】    (1). 7，    (2). 18000；

【解析】

【详解】设向上为正方向，则：，即，解得：t=7s（另一解舍掉） ；绳子刚断时重物的机械能：，因绳子断开后重物的机械能守恒，可知重物落地时的机械能为18000J.

16.某同学利用如图电路测定一个未知电阻R0的阻值和电源电动势（电源内阻不计），已知R1=R2=R3=2Ω，当电键S1闭合、S2断开时，电压表读数为0.8V；当电键S1、S2都闭合时，电压表的读数为1V，该电源的电动势为_______V，当电键S1闭合、S2断开时,电阻R0的阻值为_______Ω。

【答案】    (1). 2 ,    (2). 1；

【解析】

【详解】电键S1闭合、S2断开时，电压表读数为0.8V，则：，即；当电键S1、S2都闭合时，电压表的读数为1V，则： ，即，联立解得：E=2V，R0=1Ω.

17.如图所示，A、B两个带电小球的质量均为m，所带电量分别为+q和－q，两球间用绝缘轻质细线连接，A球又用绝缘细线悬挂在天花板上，细线长均为L。在两球所在的空间加上水平向左的匀强电场，电场强度大小为E=mg/q，由于有空气阻力，A、B两球最后会再次平衡(不考虑A、B之间的库仑力），此时天花板对细线的拉力为______，则在这个过程中，两个小球总电势能的变化量为______。

【答案】    (1). 2mg，;    (2).

【解析】

【详解】对AB两球的整体，竖直方向受力平衡，则天花板对细线的拉力等于整体的重力，大小为2mg；加上电场后B球向右运动，达到平衡后，由于qE=mg，由平衡条件对整体研究可知，A球不动，B球向右偏转45°，沿电场力方向移动的距离为，则总电势能减少了qEd=．

三、综合题

18.在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，利用图（a）所示的器材进行实验。

（1）摆锤释放器的作用是：____________________。

（2）如图（b），图象中表示小球的重力势能Ep随小球距D点的高度h变化关系的图线是______（填图线所对应的文字）

（3）实验测得A、B、C、D四点中只有C点速度明显偏小，造成这个误差的原因最可能是（         ）

A.摆锤释放的位置高于A点  

B.光电门放置的位置高于C点

C.在A点释放的摆锤初速度不为零

D.摆锤运动过程中受到空气阻力的缘故

【答案】    (1). （1）使摆锤每次从同一位置由静止释放；    (2). （2）乙;    (3). （3）B;

【解析】

【详解】（1）摆锤释放器作用是：使摆锤每次从同一位置由静止释放；

（2）因摆球的重力势能随高度的增大而增大，可知表示小球的重力势能Ep随小球距D点的高度h变化关系的图线是乙图；

（3）若摆锤释放的位置高于A点，或者在A点释放的摆锤初速度不为零，则测得的各点的速度都应该偏大，选项AC错误；若光电门放置的位置高于C点，则测得的速度一定偏小，选项B正确；若摆锤运动过程中受到空气阻力，则测得的各点的速度都应该偏大，选项D错误；故选B.

19.某同学设计了如图实验装置来研究机械能守恒定律，水平桌面上固定一倾斜的光滑导轨，导轨上A点处有一小车，导轨上B点固定一个光电门传感器，已知车的总质量为m，重力加速度为g，小车由静止沿导轨向下运动，如果要验证机械能守恒定律，需测量的物理量有：__________________。

【答案】AB之间的高度和B点的速度;AB之间的距离、导轨的倾角和B点的速度;A、B两点分别离桌面的高度和B点的速度（其它合理的答案也得分

【解析】

【详解】如果要验证机械能守恒定律，则需要验证，即需要测量：AB之间的高度和B点的速度；或者AB之间的距离、导轨的倾角和B点的速度；或者A、B两点分别离桌面的高度和B点的速度.

20.某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27 ℃时表内气体压强为1×105Pa；在内外压强差超过6×104 Pa时，手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为-33 ℃，外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12 m，大气压强降低133 Pa。设海平面大气压为1×105 Pa，则

（1）手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为多少帕?

（2）若手表表面玻璃面积约9cm2，则此时玻璃受到的大气压力为多大？

（3）登山运动员此时的海拔高度约为多少米?

【答案】pa  ;   F=18N;    h=7218m

【解析】

【详解】（1） 针对手表内的密闭气体，由查理定律： 

代入数据：      

解得：

（2）因为此时表内外压强差已超过6×104Pa，所以此时手表外部的大气压强为

p=p2-6×104Pa =0.2×105Pa  

由压强的定义式 ，

（3）由题目可知登山过程中从海平面到手表爆裂处压强的变化量为

Δp=1×105Pa-02×105Pa=0.8×105Pa  

所以上升的高度  .

21.如图（甲）所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d0，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d。现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F－x的变化情况如图（乙）所示，F0已知。求：

（1）棒ab刚进入磁场左边界时的速度v1；

（2）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后会一直做匀速运动；

（3）若改变d的数值，请定性分析棒ab进入磁场后可能的运动状态。需要进行必要的文字分析和讨论。

【答案】（1）v1＝;（2） 

（3）①当d<时，棒进入磁场后做加速度减小的加速直线运动。

②当d=时，棒进入磁场后做匀速直线运动。

③当d>时，做加速度减小的减速直线运动。

【解析】

【详解】（1）棒在水平方向上仅受到向右的拉力F0

由牛顿第二定律得：

棒进入磁场前做匀加速直线运动，则由v2=2as得：v1＝

（2）棒在磁场中水平方向上受到向右的拉力和向左的安培力(画受力分析图也可以)  

由E＝Blv， ，  

设棒在磁场中匀速运动时的速度为v2

由力的平衡的2F0＝FA

解得：

若要棒ab进入磁场后一直做匀速运动，即v1=v2

解得 时，进入磁场后一直匀速运动   

（3）棒进入磁场前做初速度为零的匀加速直线运动   

①当时，棒进入磁场时v < v2，2F0 >FA，加速运动，FA增大，a减小，即棒进入磁场后做加速度减小的加速直线运动。

②当时，棒进入磁场后做匀速直线运动。

③当时，棒进入磁场时v > v2，2F0< FA，减速运动，FA减小，a减小，做加速度减小的减速直线运动。