2022年上海市虹口区高三下物理等级考二模试卷(含答案).docx

虹口区2021学年度第二学期学生学习能力诊断测试
高三物理 试 卷

考生注意：
1．答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、班级，并将条形码贴在规定位置处。
2．试卷满分100分，考试时间60分钟，共7页。
3．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三大部分，第一部分为单项选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
4．作答必须涂或写在答题纸上相应的位置，在试卷上作答一律无效！
一．单项选择题（共40分，1-8题每小题3分，9-12题每小题4分。每小题只有一个正确选项。）
1．下列现象中，属于原子核变化的是 （ ）
A．光电效应 B．天然放射现象
C．α粒子散射 D．阴极射线在磁场中发生偏转

2．按照恒星演化的不同阶段进行分类，目前的太阳是 （ ）
A．主序星 B．原恒星 C．白矮星 D．红巨星

3．缉毒犬可以嗅出毒品藏匿位置，不仅由于其嗅觉灵敏，还因为 （ ）
A．分子之间有间隙 B．分子的质量很小
C．分子的体积很小 D．分子不停地运动

4．图示为中国运动员在2022年北京冬奥会上参加男子短道速滑1000米比赛中，过弯道时的情景，则 （ ）
A．运动员受到重力、弹力、摩擦力的作用
B．运动员受到重力、弹力、向心力的作用
C．向心力的大小与运动员的速度成正比
D．向心力的大小与运动员的角速度成正比

5．某种“冷光灯”如图。其后面的反光镜表面涂有一层透明的薄膜，利用干涉原理，可将灯光中具有明显热效应的那部分电磁波叠加相消。被叠加相消的是 （ ）
A．红外线 B．红光
C．紫光 D．紫外线
6．关于电流周围产生的磁场分布，下列图示正确的是 （ ）

7．小明乘坐摩天轮，由最低点A匀速转动到最高点B的过程中
（ ）
A． 动能转化为势能，机械能增大
B．动能转化为势能，机械能不变
C．动能不变，势能增大，机械能增大
D．动能、势能、机械能均保持不变

8．“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好。某轿车由静止启动，前3s内加速度随时间的变化关系如图所示，则（ ）
A．2s～3s内轿车做匀速运动
B．第3s末，轿车速度达到10m/s
C．加速度变化率的单位为m2/s3
D．乘客感觉0～2s内比2s～3s内更舒适

9．如图，ABCD为固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，BC连线水平，上、下区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直轨道的水平磁场。将一铜质小球从A端由静止释放，经足够长的时间后，小球仅在BC的下方往复运动。则 （ ）
A．Ⅰ、Ⅱ区域内均存在匀强磁场
B．Ⅰ、Ⅱ区域内均存在非匀强磁场
C．Ⅰ内存在匀强磁场，Ⅱ内存在非匀强磁场
D．Ⅰ内存在非匀强磁场，Ⅱ内存在匀强磁场

10．如图，带电金属小球A套在倾角α=30°的光滑绝缘杆上，与O点等高的位置固定另一带电小球B。A处于静止状态时，A、B连线与杆的夹角β=30°。A受杆的弹力大小为FN，A、B间的库仑力大小为F库，则 （ ）
A．FN与F库相等
B．A、B两球可能带异种电荷
C．将A球移至O点，A球仍能保持静止状态
D．将A球移至O点的过程中，A、B间的电势能减小

11．图示装置中，接通电路后，最初平行的导线M、N均发生弯曲形变。若将该装置放置在垂直于M、N所在平面的匀强磁场中，M、N又恢复成未通电时的平行状态。关于通入M、N中电流的大小和方向，下列判断正确的是（ ）
A．大小相等，方向可能相同
B．大小相等，方向一定相反
C．大小可能不等，方向可能相同
D．大小可能不等，方向一定相反

12．如图，用轻质丝线与小铁球组成单摆，将摆球拉开一个微小的角度后由静止释放，不计空气阻力，摆球到达最低点B时的动能为Ek、加速度为a，第一次到达B点所用的时间为t。仅改变摆长L，将摆线拉开相同角度后由静止释放摆球，多次重复实验。下列图像正确的是 （ ）

二．填空题（共20分，每题4分。）
13．图示为英国物理学家卢瑟福设计的实验装置图。实验中，
金箔的厚度约为4.0×________________m（选填“10-11”、“10-6”、“10-3”）。用高速飞行的α粒子轰击金箔，发现：________________α粒子产生超过90°的大角度偏转，甚至被弹回（选填“绝大多数”、“少数”、“极少数”）。

14．雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。A、B、C三点中，场强最大的位置是________________。一带电量为-2.0×10-7C的点电荷q，由B运动到到C，则其电势能的变化∆Ep=________________J。

15．图（a）为中国古代的鱼洗：有节奏地摩擦鱼洗双耳，可以看到盆内水波荡漾，甚至喷出水柱。原理是：搓双耳时，产生两列相向传播的同频率水波，相遇时产生的________________（选填“干涉”、“衍射”）现象。图（b）为某时刻相向传播的两列水波的波形图，A、B、C、D、E、F六个质点中，可能“喷出水柱”的是________________点。

16．如图，一辆汽车以恒定的速度在公路上高速行驶，突然驶入阻力较大、广阔的水平沙地。若保持恒定功率继续行驶，且行驶方向不变，则汽车在沙地的运动情况为：__________________________
_____________，理由是：因质量m、功率P恒定，阻力Ff突然增大，_______________________________
_____________________________________________。

17．图（a）电路中，电源电动势E=3V，内阻r=0.5W，定值电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，小灯泡L的U-I图线如图（b）所示。闭合电键S，将变阻器的滑动片由a移到b端的过程中，滑片在________________（选填“a端”、“b端”、“ab中央”）时，灯泡的电阻最大；灯泡最暗时，其功率为________________W。

三．综合题（共40分。）
注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式演算等。
18．（10分）图（a）是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。
（1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出的p-1/V图象可能为 （ ）

（2）用第（1）问中获得的数据绘制1/p-V图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为________________。

（3）若用天平测出若干粒大米的质量为m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出图（c）所示的图象。则可求出大米的密度为________________（用m、V1、V2表示）。
（4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为V3之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于V3部分的图线。

19．（14分）如图（a），轨道ABC固定于竖直平面内，其中AB段水平，BC段足够长且与水平方向夹角α=30°，两轨道间平滑连接，一质量m=1kg的小物块静置于B端。现对小物块施加一平行于斜面的拉力F=12N，当物块沿BC向上运动2m时撤去F。取AB所在水平面为零势能面，物块沿BC向上运动2m的过程中，其机械能E随位移大小x的变化情况如图（b）所示，g取10m/s2，物块与轨道间的动摩擦因数处处相等，且最大静摩擦力与同等压力下的滑动摩擦力大小相等。求：
（1）撤去拉力瞬间，物块的速度大小v。
（2）物块与轨道之间的动摩擦因数m。
（3）若从小物块开始运动的时刻计时，请在图（c）画出0～3s的过程中，小物块的机械能E随时间t的变化关系图线（仅要求正确画出图线）。

20．（16分）如图，两根质量、电阻均相同的金属棒MN、PQ分别置于光滑的金属导轨上，导轨水平和倾斜部分均处在垂直于导轨、强度相同的匀强磁场中，倾斜导轨与水平方向的夹角α=37°，不计导轨的电阻，MN与固定在水平导轨上的力传感器连接。现对PQ施加平行于倾斜导轨的随时间而由0开始逐渐增大的作用力F1，使其在距导轨底端x=3m处由静止开始运动，棒与导轨始终垂直且接触良好，电脑显示MN受到力传感器水平向右的拉力F2与时间成正比，即F2=0.5t。MN始终保持静止状态，重力加速度g取10m/s2。
（1）判断PQ的运动情况，并说明理由。
（2）判断F1的方向，并写出F1的大小与时间t的关系式。
（3）求PQ运动到导轨底端时，速度v的大小。
（4）若PQ运动到底端的过程中，F1做功W=1.5J，则MN产生的焦耳热Q为多少？

高三物理 本卷共10页 第8页
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高三物理 参考答案暨评分标准

一．单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项。）
1至8题，每小题3分：
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
答 案
B
A
D
A
A
D
C
B
9至12题，每小题4分：
题 号
9
10
11
12
答 案
D
A
B
B

二．填空题（共20分。每小题4分，每空均2分）
13．答案：10-6；极少数
14．答案：A点，-4.0×10-4
15．答案：干涉，BDF
16．答案：先做加速度减小的减速运动，最后以较小的速度匀速行驶。
故加速度a=-与运动方向相反，减速，|a|随着v的减小而减小，最终|a|将减小为零，从而以较小的速度匀速行驶。
17．答案：b端，0.24

三．综合题（共40分。）
18．（10分）答案：（1）C（3分）； （2）V1（2分）；
（3）（3分）； （4）如图（2分）。

19．（14分）解答与评分标准：
（1）沿BC向上运动2m的过程中，重力势能增加∆Ep=mgxsinα=10J （1分）
故动能增加∆Ek==∆E-∆Ep=2J （2分）
v==2m/s （1分）
（2）由匀变速运动公式得到加速度a===1m/s2 （1分）
小物块受四个力作用，受力如图 （1分）
牛顿第二定律：FN-mgcosα=0，F-Ff-mgsinα=ma （2分）
解出Ff=F-ma-mgsinα=6N，μ===0.4=0.693 （1分）

（3）如图所示。 （5分）

20．（16分）解答与评分标准：
（1）设两根金属棒的质量和电阻分别为m、R，
MN水平方向受两个平衡力，故磁场对MN的作用力F安水平向左，感应电流I由N指向M，PQ中的电流由P指向Q。由右手定则，可以判断PQ沿导轨向下运动， （1分）
F安=BIL，E=BLv，I=，故F安=v=F2=0.5t （2分）
因B、L、R为恒量，故PQ的速度与时间成正比，
即PQ由静止开始沿导轨向下匀加速运动。 （1分）
（2）PQ受四个力，因仅F安、F1随时间而变化，
但加速度恒定，合外力恒定，故F1必须平衡F安， （2分）
F1平行导轨向下，且F1=F安=F2=0.5t （1分）
受力如图 （1分）

（3）因F1与F安平衡，故PQ受四个力的合力F合=mgsinα， （1分）
牛顿定律：mgsinα=ma （1分）
解出a=gsinα=6m/s2 （1分）
由匀变速运动公式可得v===6m/s （1分）
（4）F1做功W=1.5J，向系统提供E=1.5J的能量，v2=2ax=2gxsinα （1分）
依据能量守恒可得：E+mgxsinα=+Q电总 （1分）
系统产生总的电热Q电总=E=1.5J （1分）
两个金属棒电阻串联，正比分配总电热，故MN中产生电热Q=E=0.75J （1分）