2022年上海市金山区高三下物理等级考二模试卷(含答案).docx

2021学年第二学期质量监控
高三物理试卷
考生注意：
1．本卷满分100分，考试时间为60分钟；
2．第19、20题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。
一、选择题（共40分。第 1-8 小题，每小题 3 分，第 9-12 小题，每小题 4 分。每小题只有一个正确答案。）
1．γ射线（ ）
A．可以被电场加速 B．是原子核发生衰变时辐射出的光子
C．可以被磁场加速 D．是原子的外层电子跃迁到内层时辐射出来的光子

2．23892U经过多次衰变后变成20682Pb，在此过程中质子数和核子数分别减少了（ ）
A．10和32 B．32和10 C．10和22 D．22和10
F3
F2
F4
F1

3．如图，小鸟沿虚线斜向下加速飞行，空气对其作用力可能是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4

4．如图，通过用两个刀片组成的宽度可以调节的狭缝观察日光灯光源时看到三个现象。在狭缝宽度逐渐变小过程中，所看到的三个图像的顺序可能是（ ）
bc
a
A．abc B．bca
C．cab D．bac

5．如图，武大靖在北京冬奥会上参加短道速滑比赛。设他过弯的轨迹为半圆，且转弯时速度在减小，则他过弯时的向心加速度会（ ）
A．变小 B．变大 C．不变 D．不能确定

6．玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银封闭一定质量的理想气体。将玻璃管绕底端缓慢转到虚线所示位置，则（ ）
A．根据查理定律可判断气体体积在变大
B．根据查理定律可判断气体体积在变小
C．根据玻意耳定律可判断气体体积在变大
D．根据玻意耳定律可判断气体体积在变小

S1

S2

7．如图为两波源S1、S2在水槽中产生的波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。为使两波在相遇区域能发生干涉，应（ ）
A．增大S1与S2的间距 B．降低S1的振动频率
C．将槽中的水换成油 D．增大S2的振动周期

a
b
c
8．如图，一条电场线上有a、b、c三点，b为ac的中点，a、c两点的电势分别为4V和－8V。则（ ）
A．a点的场强可能大于c点的场强 B．b点的电势可能为6V
C．a点的场强一定等于c点的场强 D．b点的电势一定为－2V

9．如图，弹簧振子在A、B间做简谐振动，O点为平衡位置。在小球动能增大的过程中（ ）
A
O
B

A．弹簧对小球做正功，弹簧振子机械能增大
B．弹簧对小球做负功，弹簧振子机械能增大
C．弹簧对小球做正功，弹簧振子机械能不变
D．弹簧对小球做负功，弹簧振子机械能不变

10．一物体在竖直向上的恒定外力作用下，从水平地面由静止开始向上做匀加速直线运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表离地的高度，以地面为零势能面，下列能正确反映各物理量之间关系的图像是（ ）
Ek
t
h
t
O
O
O
O
A
B
C
D
Ek
h
Ep
Ep

11．如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的视角来看，窗框中产生（ ）
A．顺时针电流，且有收缩趋势 B．顺时针电流，且有扩张趋势
C．逆时针电流，且有收缩趋势 D．逆时针电流，且有扩张趋势

R1
R2
A
V1
V2
V3
（a）
（b）
2
4
4
2
O
U/V
I/A
12．如图（a）所示电路，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。从左向右移动变阻器的滑片，根据电表数据得到U-I图像如图（b）所示，则（ ）
A．R1的最大功率为4w
B．R2的最大功率为3w
C．电源的最大输出功率为4w
D．电源的输出功率先增大后减小

二、填空题（共20分）
13．磁感应强度B是描述_______的物理量。用来描述穿过某一面积磁感线的多少的物理量是_______。

A
B

14．如图，足够长的光滑斜面底端固定有带电小球A，带有同种电荷的小球B从斜面顶端由静止开始下滑，则小球B在向下运动过程中将做_______运动；向下运动过程中小球的电势能在_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。

15．一汽车在温度为27℃的环境中刚启动时，检测到四个轮胎的胎压如图（a）所示，若行驶一段时间后的胎压如图（b）所示，则此时右前轮内气体的温度为_______℃。气体对轮胎内壁有压力，从分子动理论观点看，这是由于轮胎中_____________________而产生的。
胎压：kPa
244
244
252
248
（a）
胎压：kPa
260
264
268
264
（b）

F
t
O
t0
2t0
F1
F2

16．质量为m的单摆，拉开一定角度后由静止释放，摆绳对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示，则摆球在平衡位置的加速度为_______，该单摆的摆长为_______。

1
2
3
4
5
6
h/km
t/月
418
419
420
421
17．空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。若空间站在1－6月内离地高度随时间变化的曲线如图所示，则它绕地球运动速度最大的月份是________月；它在1月份绕行的任意两小时内机械能可视为不变，理由是_____________________。

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。
摆锤释放器
D
B
18．（10分）如图为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。
（1）本实验每次从______（选填“同一”或“不同”）高度释放摆锤，摆锤释放器的作用是____________。
（2）在实验中测得B点机械能明显偏小的原因可能是（ ）
A．摆锤释放前，摆线处于松弛状态
B．光电门的光电孔在B点水平线下方
C．摆锤释放时，摆锤释放器在A位置上方
D．标尺盘水平刻度线未保持水平，且右端偏高
（3）若以摆锤速度的平方为纵坐标，以摆锤距离零势能D点的高度为横坐标，作出的直线斜率为a，截距为b，则当地重力加速度g可表示为_______，摆锤初始高度可表示为_______。

F
19．（14分）如图，固定斜面的长为2.4m、倾角为37°。质量为1kg的物体受到沿斜面向上、大小为2N的恒力F作用，从斜面底端以一定初速度沿斜面向上运动。已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.25，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2。（1）求物体沿斜面向上运动的加速度大小；
（2）若物体上升到斜面中点时速度为零，求其在斜面上的运动时间；
（3）若物体沿斜面上升过程中恒力F的平均功率为5W，求物体的初速度大小。

20．（16分）如图，固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长，导轨间距L，电阻不计。倾斜导轨的倾角为θ，并与阻值为R的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度大小为B，方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值均为R，cd棒质量为m。ab与导轨间摩擦不计，cd棒与水平导轨间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。将ab棒从导轨上由静止释放，当它滑至某一位置时，cd棒恰好开始滑动。
θ
a
b
c
d
θ
B
R
（1）指出cd棒开始滑动的方向；
（2）求cd棒恰好开始滑动时，通过ab棒的电流；
（3）求cd棒消耗的热功率与ab棒克服安培力做功的功率之比；
（4）若ab棒无论从多高的位置释放（轨道足够长），cd棒都不动，则ab棒质量应小于多少？

高三物理 第4页 共6页

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2021学年第二学期质量监控
高三物理参考答案
一、选择题（40分，1-8每题3分，9-12每题4分）。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
A
B
D
A
C
D
A
C
B
D
B
二、填空题（20分）
13．磁场的强弱和方向；磁通量 14．先加速后减速；增大
15．51.6 ；气体分子持续撞击轮胎内壁 16．－g；
17．6月 ；因为任意两小时内空间站高度可视为不变，重力势能和动能均不变。（任意两小时内空间站高度可视为不变，没有受到阻力的影响，没有其他外力对空间站做功）

三、综合题（共40分）
18．（10分）
（1）同一 ，使摆锤从静止释放 （2）A
F
mg
37o
N
f
（3）﹣，﹣

19．（14分）
（1）物体受力如图所示（1分）
根据牛顿第二定律 F－mgsin37o－f＝ma1（1分）
因f＝μN（1分），N＝mgcos37o（1分）
代入数据，可得a1＝－6m/s2（1分）

F
mg
37o
N
f
（2）物体沿斜面向上运动过程，＝a1t12，得t1≈0.63s（1分）
物体沿斜面向下运动过程中，受力如图所示（1分）
根据mgsin37o－F－f＝ma2，可得a2＝2m/s2（1分）
＝a2t22，得t2≈1.1 s（1分）
物体在斜面上运动时间为t＝t1＋t2≈1.73 s（1分）

（3）恒力F的平均功率`P＝F`v，得`v＝2.5m/s（1分）
上升过程的末速度为零（1分），得v0＝2`v＝5m/s（1分）
物体沿斜面做初速为5m/s、加速度大小为6m/s2的匀减速直线运动，向上运动的最大位移为2.08m，未离开斜面，符合题意。（1分）

20．（16分）
（1）cd棒开始滑动的方向为向左。（2分）

F
mg
θ
N
f
（2）cd棒受力如图所示（1分）
cd棒恰好开始滑动时 Fcos37o＝f （1分）
N＝mg+Fsin37o （1分）
又f＝μN，得（1分）
因F＝BIcdL，得
由电路关系知，（1分）
（3）电阻R上产生的热功率与cd棒产生的热功率相等，即PR＝Pcd＝Icd2R（1分）
ab棒产生的热功率Pab＝Iab2R＝4Icd2R（1分）
所以，整个回路产生的热功率P＝6Icd2R（1分）
回路中消耗的热功率等于ab棒克服安培力做功，所以导体棒cd消耗的热功率与ab棒克服安培力做功的功率之比为
Pcd：P安＝1：6（1分）

（4）ab棒受力如图所示（1分）

Fab
mabg
θ
N
v
当ab棒速度最大时，ab棒受到的安培力达到最大值
即Fabmax＝mabgsinθ（1分）
由F＝BIL及Icd＝Iab，得Fcdmax＝mabgsinθ （1分）
因为cd棒不动，所以Fcdmaxcosθ≤μ（mg＋Fcdmaxsinθ）
得Fcdmax≤（1分）
联立上式，得mab≤（1分）
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