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2019-2020学年上海市黄浦区格致中学高三（上）第二次月考物理试卷（12月份）
一、单项选择题（共40分．第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题3分.）
1．（3分）元电荷是一个（　　）
A．质子 B．电荷 C．单位 D．数值
2．（3分）楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？（　　）
A．电阻定律 B．库仑定律
C．欧姆定律 D．能量守恒定律
3．（3分）下列说法中正确的是（　　）
A．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大
B．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大
C．气体压强是由气体分子间的斥力产生的
D．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强
4．（3分）电梯天花板上固定一弹簧测力计，测力计下挂一重物。电梯静止时，测力计读数为50N．若电梯向下运动时，测力计读数恒为55N，则电梯做（　　）
A．匀速运动 B．匀加速运动 C．匀减速运动 D．变加速运动
5．（3分）在相同的时间内单摆甲作了10次全振动，单摆乙作了6次全振动，两个单摆的摆长相差16cm，则甲摆的摆长为（　　）
A．25cm B．9cm C．18cm D．12cm
6．（3分）两等量正电荷电场如图所示，O点为两电荷连线中点，若以无穷远为零势能面，下列各点电势最高的是（　　）

A．a点 B．b点 C．c点 D．O点
7．（3分）电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙“，保障人的安全，如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于曲长管道中水具有电阻（简称“隔电电阻”），因而人体两端的电压不高于12V，下列说法正确的是（　　）

A．曲长管道应选用导电性能好的材料制成
B．“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联
C．热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
D．在电热水器漏电且接地线失效时通过“隔电电阻”的电流远大于通过人体的电流，所以人是安全的
8．（3分）如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时棒受到导线对它的拉力作用．为使拉力等于零，下列方法可行的是（　　）

A．适当减小磁感应强度 B．使磁场反向
C．适当增大电流强度 D．使电流反向
9．（4分）温州市区某学校创建绿色校园，如图甲为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变．如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）．现增加光照强度，则下列判断正确的是（　　）

A．电源路端电压不变 B．B灯变暗，A灯变亮
C．R0两端电压变大 D．电源总功率不变
10．（4分）如图所示，两条曲线中一条是电场线，另一条是带电粒子P的运动轨迹。图示时刻其速度为v，加速度为a，有以下四种说法：①bc是电场线，de是轨迹线：②bc是轨迹线，de是电场线：③此时P粒子正在做加速运动：④此时P粒子正在做减速运动。其中正确的是（　　）

A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
11．（4分）在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看（　　）

A．液体将顺时针旋转
B．液体将逆时针旋转
C．若仅调换N、S 极位置，液体旋转方向不变
D．若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变
12．（4分）如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，在偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为FT；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距离B为处静止平衡，则A受到绳的拉力为（　　）

A．FT B．2FT C．4FT D．8FT
二、填空题（每空2分，共20分）
13．（4分）300多年前建立的牛顿力学至今在人类的生活、生产和科学实践中依然非常有用，随着科学的不断向前推进，人们认识到牛顿运动定律仅适用于　 　、　 　运动体系。
14．（4分）如图所示，两块三角形的木板B、C轻直放在水平桌面上，它们的顶点连接在A处，底边向两边分开。一个锥体置于A处，放手之后，奇特的现象发生了，锥体自动地沿木板滚上了B、C板的高处，不计一切阻力，锥体在滚动过程中重心　 　（填“逐渐升高“、“逐渐降低“或“保持不I变“）：锥体在滚动过程中机械能　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）

15．（4分）如图是某型号进口电池外壳上的说明文字，由表可知，该电池的电动势是　 　伏：若该电池的实际工作电流为0.025A，则最多可工作　 　个小时。

16．（4分）如图所示，一金属导体制成的弹簧B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流减小时，环A有　 　（填“扩张“或“收缩“）的趋势，弹簧B将会　 　（填“伸长“或“缩短“）。

17．（4分）一定质量的理想气体在初始状态a时的压强为p0、体积为V0，其后气体分别经历了a→b→c→d的状态变化，变化过程中p与 的关系图线及各状态的压强、体积大小如图所示．由图可知，气体在状态d时的压强大小为　 　，且可推断，从状态a变化到状态d，气体的内能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

三、综合题（共40分，其中18题共10分，19题14分，20题16分．计算题解答时需要有必要的公式、图示及文字说明）
18．（10分）在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中。
（1）某同学用通电螺线管代替条形磁铁，实验器材如图所示，请在图中用笔线代替导线连接成相应的实物连接图。
（2）在进行实验前，应先查明B线圈中电流方向与　 　方向间的关系。
（3）若在该实验中，A线圈的绕向无法得知，在没有其他器材帮助的情况下，能否得出正确的实验结论？　 　；为什么？　 　。

19．（14分）在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为θ＝30°，用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α＝60°．现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动。当乙物体在运动的过程中，甲物体始终保持静止，且当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m＝1kg，若取重力加速度g＝10m/s2．试求：
（1）乙物体经过最高点和最低点时悬线的拉力大小；
（2）甲物体的质量M及斜面对甲物体的最大静摩擦力f。

20．（16分）如图所示，aa′、bb′、cc′、dd′为四条平行金属轨道，都处在水平面内．aa′、dd′间距2L，bb′、cc′间距L．磁感应强度B的有界匀强磁场垂直于纸面向里，边界与轨道垂直．ab、cd两段轨道在磁场区域正中间，到磁场左右边界距离均为s．轨道电阻不计且光滑，在a′d′之间接一阻值R的定值电阻．现用水平向右的力拉着质量为m、长为2L的规则均匀金属杆从磁场左侧某处由静止开始向右运动，金属杆的电阻与其长度成正比，金属杆与轨道接触良好，运动过程中不转动，忽略与ab、cd重合的短暂时间内速度的变化．
（1）证明：若拉力为恒力，无论金属杆的内阻r为多少，都不能使金属杆保持匀速通过整个磁场．
（2）若金属杆内阻r＝2R，保持拉力为F不变，使金属杆进入磁场后立刻做匀速直线运动．当金属杆到达磁场右边界时，速度大小为v．试求此次通过磁场过程中，整个回路放出的总热量．
（3）若金属杆内阻r＝2R，通过改变拉力的大小，使金属杆从磁场左侧某处从静止开始出发，保持匀加速运动到达磁场右边界．已知金属杆即将到达ab、cd位置时拉力的大小F1，已在图中标出．试定性画出拉力大小随时间的变化关系图．（不需要标关键点的具体坐标，但图象应体现各段过程的差异．）

2019-2020学年上海市黄浦区格致中学高三（上）第二次月考物理试卷（12月份）
参考答案与试题解析
一、单项选择题（共40分．第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题3分.）
1．【解答】解：元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷量叫做元电荷，所以元电荷是一个数值，故ABC错误，D正确；
故选：D。
2．【解答】解：当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能，所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，故D正确，ABC错误。
故选：D。
3．【解答】解：A、一定质量的气体被压缩时，体积V减小，
根据气体状态方程＝C，由于不清楚温度的变化，所以气体压强不一定增大。故A正确。
B、一定质量的气体温度不变压强增大时，根据气体状态方程＝C，其体积应减小。故B错误。
C、气体分子相距较远，相互间的作用力很小，有较好的流动性，由于大量分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强。故C错误。
D、气体的压强是气体分子与器壁碰撞产生与是否处于失重状态无关，故D错误。
故选：A。
4．【解答】解：设弹簧秤示数为F，重物质量为m，对物体应用牛顿第二定律得：F﹣mg＝ma
代入数据解得 a＝1m/s2，方向向上，
所以电梯是向下做匀减速运动，故ABD错误，C正确。
故选：C。
5．【解答】解：在相同时间内单摆甲做了n1＝10次全振动，单摆乙做了n2＝6次全振动，知甲乙单摆的周期比为3：5。
根据T＝2，则L＝
所以＝＝
又L2﹣L1＝16cm。
所以L1＝9cm，L2＝25cm。故B正确，ACD错误
故选：B。
6．【解答】解：电场线由正电荷出发，到负电荷终止，沿着电场线方向电势逐渐降低，离正电荷越近，电势越高，故C点电势最高，故C正确，ABD错误。
故选：C。
7．【解答】解：A、据图可知，人体和管道串联，因此管道起到了一个分压的作用，管道应选用导电性能差的材料制成，这样管道电阻很大，使得曲长管道分压远远大于人体分压，从而保护人体，故A错误；
B、“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联，使得曲长管道分压大于人体分压，从而保护人体，故B正确；
C、热水器漏电且接地线失效时，人体内会有电流通过，不过由于曲长管道电阻极大，使得通过人体的电流很小，故C错误；
D、隔电电阻”和“人体电阻”串联，电流一样，故D错误。
故选：B。
8．【解答】解：棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，则安培力必须增加。所以适当增加电流强度，或增大磁场
故选：C。
9．【解答】解：由题意，增加光照强度，Rt减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗；
通过R0电流I0＝I﹣IA，I增大，而IA减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，而R0、B的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知，B的电压减小，B灯变暗；电源的总功率P＝EI，I增大，则P增大。故C正确，ABD错误。
故选：C。
10．【解答】解：根据速度沿轨迹的切线方向，加速度在电场线的切线方向上，则知de是轨迹线，则bc是电场线。在P点，由于加速度a与速度v成钝角，所以电场力对粒子做负功，速率减小，P粒子正在做减速运动。故①④正确，②③错误。
故选：C。
11．【解答】解：AB．根据电势的高低可知电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；
CD．仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，故CD错误；
故选：B。
12．【解答】解：小球受到重力mg、库仑力F库和绳的拉力FT，由平衡条件得知，mg、F库的合力与F大小相等、方向相反，作出mg、F库的合力如图，
由三角形相似得
得，FT＝L
根据库仑定律得知，当AB间距离x变化为x时，库仑力F库变为原来的4倍，L不变，则得F变为原来的8倍，即得后来绳的拉力大小为8FT．故ABC错误，D正确；
故选：D。

二、填空题（每空2分，共20分）
13．【解答】解：牛顿是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家之一，同时也是物理学家、数学家和哲学家，他在前人基础上创立了以牛顿运动定律为核心的经典力学，但牛顿运动定律仅适用于宏观、低速运动体系。
故答案为：宏观；低速。
14．【解答】解：锥体自动地沿木板滚上了B．C板的高处的过程中只有重力做功，锥体机械能守恒，重力势能转化为动能，而高度上升，所以重心逐渐降低；
故答案为：逐渐降低，不变。
15．【解答】解：从图中可以得出，电池的电动势为1.2V，电池的容量为500mAh，
0.025A＝25mA，当电池实际工作电流为25mA时，有t＝＝＝20h。
故答案为：1.2；20。
16．【解答】解：当B中通过的电流逐渐变小时，电流产生的磁场逐渐变弱，故穿过A的磁通量变小，为阻碍磁通量变小，环A有收缩的趋势；
螺线管B电流变小，每匝线圈产生的磁场减弱，线圈间的引力变小，螺线管B有伸长的趋势；
故答案为：收缩，伸长
17．【解答】解：a状态气压P0，体积V0，设温度T0；
a→b等温过程，根据理想气体状态方程，有：＝①
b→c等压过程，根据理想气体状态方程，有：＝②
c→d等温过程，根据理想气体状态方程，有：＝③
联立解得：，T＝；
温度下降说明气体内能降低；
故答案为：，减小．
三、综合题（共40分，其中18题共10分，19题14分，20题16分．计算题解答时需要有必要的公式、图示及文字说明）
18．【解答】解：（1）将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示。

（2）在实验中，研究感应电流的方向，所以实验前，需要先确定检流计指针的偏转方向和通过电流的方向关系。
（3）若在该实验中，A线圈的绕向无法得知，在没有其他器材帮助的情况下，只要知道检流计指针的偏转方向和通过电流的方向关系，即可研究磁通量变化与感应电流的方向关系，此处不需要分析线圈A的磁场方向，只要会判定穿过线圈A的磁通量增大还是减小即可，因为不需要楞次定律来判定；
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）检流计指针的偏转；
（3）能；不需要使用楞次定律。
19．【解答】解：（1）设当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力为FT1
对乙物体FT1＝mgcosα＝5 N
设当乙物体运动到最低点时，绳子上的弹力为FT2
对乙物体由机械能守恒定律：mgl（1﹣cosα）＝mv2
又由牛顿第二定律：FT2﹣mg＝m
得：FT2＝mg（3﹣2cosα）＝20 N
（2）乙在最高点时甲物体恰好不下滑，有：Mgsinθ＝f+FT1
乙在最低点时甲物体恰好不上滑，有：Mgsinθ+f＝FT2
代入数据可解得：M＝2.5kg，f＝7.5N
答：（1）乙物体经过最高点悬线的拉力是5N，最低点时悬线的拉力大小是20N；
（2）甲物体的质量是2.5kg，斜面对甲物体的最大静摩擦力是7.5N。
20．【解答】解：（1）当金属杆在ab、cd左侧时，安培力：
当金属杆在ab、cd右侧时，安培力：
若拉力为恒力且始终匀速经过，则有FA1＝FA2
得r＝﹣3R，无解．
（或 得到FA1≠FA2，则拉力不可能为恒力）
故若拉力为恒力，无论金属杆的内阻r为多少，都不能使金属杆保持匀速通过整个磁场．
（2）当金属杆在ab、cd左侧匀速运动时，
解得：
对金属杆通过磁场的过程列动能定理式有：

解得：．
故整个回路放出的总热量为：．
（3）在磁场外拉力恒定，保持匀加速：
在ab、cd左侧时，满足：F﹣FA＝ma，故有：
在ab、cd右侧时，满足F﹣FA＝ma，故有：
比较两个表达式可知，进入ab、cd右侧后，直线斜率将减小
又因为在ab、cd左侧运动时间大于在ab、cd右侧运动时间，所以出磁场瞬间F2肯定比F1小．
故拉力大小随时间的变化关系图如下图所示：

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