2022届上海市嘉定区高三(上)质量调研考试(一模)物理试题.docx

嘉定区2021学年第一学期等级考第一次质量调研
物理试卷
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟．
2．本考试分设试卷和答题纸．试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题．
3．作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分．第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置．
一、选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个正确答案）
1. 在国际单位制中，力学的基本单位有：千克（kg）、米（m）、秒（s），压强的单位用基本单位来表示，应为（ ）
A．kg·m·s2 B. kg·m2·s2 C．kg/(m·s2) D. kg/(m2·s2)

2. 质量相同、温度相同的氢气和氧气，在不计分子势能的情况下，它们的（ ）
A．分子平均动能相同，内能相同 B．分子平均动能相同，内能不同
C．分子平均动能不同，内能相同 D．分子平均动能不同，内能不同

3. 演示桌面微小形变的实验采用了放大法，下列研究用到相同实验方法的是（ ）
A．斜面理想实验 B．卡文迪什扭秤实验
C．共点力合成实验 D． 影响向心力大小因素实验

4. 右图为测量小车瞬时速度的实验装置，实验室有6cm，4cm，2cm，1cm四种规格的挡光片可供选择。为能更准确地测出小车经过光电门时的瞬时速度，你选用的挡光片的规格是（ ）
A．6cm B．4cm
C．2cm D．1cm

5. 单摆在经过平衡位置时，它的（ ）
A．速度为0 B．加速度为0 C．回复力为0 D．机械能为0

6. 一定质量的封闭气体，保持体积不变，当温度升高时，气体的压强会增大，从微观角度分析，这是因为 （ ）
A．气体分子的总数增加 B．气体分子间的斥力增大
C．所有气体分子的动能都增大 D．气体分子对器壁的平均作用力增大

7. 一位同学将水杯竖直握在手里，匀速走在校道上。如果水杯离地的高度保持不变，当他减速向前走时，手对水杯的作用力（ ）
A．变大 B．不变
C．变小 D．无法确定

c
.
d
.
a
.
b
.
8. 三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的
电流，且ad＝bd＝cd。若导线c在d点的磁感应强度大小为B，则d
点处的合磁感应强度大小为（ ）
A. B B．B
C．2B D．B

9. 图a、b、c是中学物理推导初速度为0的匀变速直线运动位移公式所用的v-t图像。下列关于位移公式的推导和这三幅图的说法正确的是（ ）
v
t
O
O
O
t
t
v
v
a
b
c

A. 这里位移公式的推导主要采用了无限分割与逼近的思想
B. 图a利用矩形面积和表示的位移大小比真实位移大
C. 图b的矩形面积和比图c的三角形面积更接近真实位移的大小
D. 这种用面积表示位移大小的方法只适用于匀变速直线运动
A
R
R0
10. 利用如图所示电路可以测量电源的电动势E和内阻r，R为电阻箱，R0为定值电阻。闭合开关，当R取不同阻值时，电流表对应有不同读数I，多次改变电阻箱的阻值，所得到的1/I - R图像应为（ ）
R
1/I
A
.
O
R
1/I
B
.
O
R
1/I
C
.
O
R
1/I
D
.
O

11. 图甲为烤肠机，香肠放置于两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量均匀的圆柱体，烤熟后质量不变，半径变大，金属杆不再转动。忽略摩擦及金属杆的热胀缩。若金属杆对香肠的支持力为FN；两根金属杆对香肠的合力为F合，则香肠烤熟后 （ ）
A．FN增大，F合增大 B．FN增大，F合不变
C．FN减小，F合增大 D．FN减小，F合不变

图甲
t/s
y /cm
1
2
3
4
O
6
-6
t/s
1
2
3
4
O
6
-6
图乙
y/cm
12. 一列简谐横波沿x轴传播，
已知x轴上x1=1m和 x2=4m
处质点的振动图像如图甲、
图乙所示，则此列波的传播
速度不可能是（ ）
A．0.6 m/s B．1 m/s C．2 m/s D．3m/s

二、填空题（每题4分，共20分）
13. 电源是把其他形式的能转化为_______的装置，这种转化是通过__________做功实现的。

14. 小朋友画了一幅鱼儿在水中吐气泡的图画，如右图所示。假设湖水的温度恒定不变，你认为他画得______（填“对”或“不对”），你的理由是：__________________________________________________
________________________(请运用物理原理简要说明)。

M
E
.
r
.
L
.
R
.
15. 如图，电源电动势为12V，内阻r为1Ω，电阻R为1Ω，小灯泡L标有“6V 12W”，电动机线圈电阻RM为0.5Ω。开关闭合后，小灯泡和电动机均能正常工作，则电源的总功率为__________W；电动机的输出功率为__________W。

16. 2021年10月，神舟十三号载人飞船成功发射，若点火不久，火箭竖直发射升空的某一瞬间，仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的3倍，则此时飞船的加速度大小为________；飞船经多次变轨后与空间站组合体完成交会对接，共同沿圆形轨道环绕地球运行，已知运行周期为T，地球半径为R，则空间站离地面的高度为__________．（地球表面的重力加速度为g）

x
v
O
.
a
.
2a
.
3a
.
4a
.
5a
.
17. 在x=0和x=5a处分别固定两个带正电的点电荷M、N，现将一点电荷P置于x=a处并由静止释放，它在电场力作用下沿x轴正方向运动（重力
不计），若其速度大小随位置变化的关系如图所示，则P
为____电荷 （填“正”或“负”）；点电荷M、N所带电量之比为_______。

三、综合题（第18题10分，第19题14分，第20题16分，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）“DIS研究加速度和力关系”的实验装置如图所示。
（1） 实验所用的传感器是___________;
小车上安装的是该传感器的______部分；
（2）实验时若要以钩码的重力作为小车所受的合外力，则轨道应满足的条件是___________;钩码应满足的条件是___________。
O
F
a

（3）某同学根据多组数据作出了a-F图像，如下图所示，
发现图线不过原点，应采取的改进措施是_____________
__________________________________。

19.（14分）如图甲所示，一台起重机将质量m＝200 kg的重物由静止开始竖直向上匀加速提升，4s末达到额定功率，之后保持该功率继续提升重物，5s末重物达到最大速度vm。整个过程中重物的v-t图像如图乙所示。取g＝10 m/s2，不计额外功率。试计算：
（1）起重机的额定功率P；
（2）重物的最大速度vm；
（3）前5s起重机的平均功率P。
v（m/s）
1
2
4
5
O
vm
t（s）
1
2
3
图乙
图甲

20.（16分）如图甲所示，两根足够长、间距L=1m、电阻不计的光滑平行导轨水平固定，在导轨的左侧接R=2Ω的定值电阻，质量m=1kg，电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直导轨水平放置，磁感应强度B=2T的有界匀强磁场垂直于导轨平面。现用水平恒力F=4N向右拉动金属杆，使其由静止开始运动。若金属杆初始时距离磁场边界s1=0.5m，进入磁场瞬间撤去外力。
（1）求金属杆进入磁场瞬间的速度大小v1，并判断此时a、b两点电势的高低；
（2）进入磁场后，金属杆的速度v随它在磁场中位移s2的变化规律满足：v=v1−ks2，k的大小为1.6，则当金属杆运动至s2=1m位置处的加速度a2；
（3）以金属杆初始位置为坐标原点，试在图乙中画出金属杆在整个运动过程中，速度v随位移s的变化图线（要有解析过程，并在坐标轴上标出关键点）；
（4）描述金属杆在整个运动过程中能量的变化情况，并计算电阻R上产生的焦耳热Q。
O
s (m)
v (m/s)

图乙
R
s1
F
B
a
b
图甲
s2

sx

第6页（共6页）

2021学年第一学期高三物理质量检测试卷评分参考
一、选择题（第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分，共40分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
B
B
D
C
D
A
D
A
A
D
C

二、填空题（每题4分，共20分）
13．电能 非静电力
14．不对 上升过程中，由于气泡内气体质量和温度都不变，应遵循玻意耳定律，上方气泡内气体的压强较小，体积应较大（定律条件1分，解释1分）
15．36 5.5
16．2g 3gR2T24π2−R
17．正 9：4

三、综合题（第18题10分，第19题14分，第20题16分，共40分）
18.（4+4+2=10分）
（1）位移传感器；发射
（2）光滑且水平；质量远小于小车质量
（3）适当降低右侧轨道高度，保证小车不受力时在导轨上做匀速直线运动

19.（14分）
（1）共5分
F
mg
匀加速运动阶段 a1=∆v∆t=2−04m/s2=0.5m/s2 1分
对物体做受力分析，物体受重力mg和牵引力F，如图所示
F1-mg=ma 1分 F1=mg+ma1=200×10N+200×0.5N=2100N 1分
起重机的额定功率P=F1v1=2100×2W=4200W 2分
（2）共4分
当起重机的牵引力等于重物的重力时，重物达到最大速度vm
此时牵引力F=mg=2000N 2分
又因为P=mgvm 可得vm=Pmg=42002000m/s=2.1m/s 2分
（3）共5分
匀加速阶段的位移：s1=12a1t12=12×0.5×42m=4m 1分
匀加速阶段牵引力所做的功： W1=F1s1=2100×4J=8400J 1分
变加速阶段牵引力所做的功： W2=Pt2=Pt−t1=4200×5−4J=4200J 1分
前5s起重机的平均功率 P=W1+W2t=8400+42005W=2520W 2分
20.（16分）
(1) 共4分
进入磁场前，金属杆从静止开始做匀加速运动 a1= Fm = 41 m/s2=4m/s2 1分
v1=2a1 s1 =2×4×0.5 m/s = 2m/s 1分
金属杆ab向右切割磁感线，感应电流方向b到a，由于ab杆相当于电源，电源内部，电流从低电势流向高电势，所以φa>φb。 共2分 结论1分 理由1分
（2） 共3分
进入磁场后，v2=v1−1.6s2 v2=0.4m/s 1分
金属杆仅受安培力 a2=FA2m = B2L2v2m(R+r)
代入可得：a2=0.64m/s2 1分 方向：水平向左 1分
1
2
0.5
1
1.75
O
s(m)
v（m/s）

图乙
1.5
（3） 共5分
进入磁场前，金属杆从静止开始做匀加速直线运动
v=2a1 s =22s 1分
进入磁场后 因为a、v反向，所以v减小，a减小
金属杆向右做加速度减小的减速运动，最后静止 1分
由于末速度为0
则有：0=v1−1.6s2’
当s2’=1.25m时金属杆静止 1分
此时s=1.25m+0.5m=1.75m
关键点1分 图1分
（4） 共4分
进入磁场前，外力做正功，金属杆动能增加。
进入磁场后，安培力做负功，将金属杆的动能转化成电能，最后转化成内能 2分（其他回答合理也给分）
Q总=12mv12- 0=12×1×22J=2J 1分
QR=RR+rQ总=1.6J 1分