上海市虹口区2019届高三物理上学期期末质量抽查试题（含解析）.docx

上海市虹口区2019届高三物理上学期期末质量抽查试题（含解析）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.下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是A. 特斯拉 B. 伏特 C. 库仑 D. 安培【答案】D【解析】【分析】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位；【详解】单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。A、特斯拉是磁感应强度的单位，是导出单位，故A错误；B、伏特是电压的单位，是导出单位，故B错误；C、库仑是电量的单位，是导出单位，故C错误；D、安培是电流的单位，是国际单位制中基本单位，故D正确。【点睛】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的。2.下列物理量的负号表示方向的是（）A. 温度t10 B. 位移s8mC. 重力势能Ep50J D. 力做功为W10J【答案】B【解析】温度t=-10的“-”表示温度比零度低10.0，不表示方向故A错误物体的位移s=-8m，负号表示位移方向与正方向相反，故B正确物体的重力势能Ep=-50J的“-”表示重力势能比0小，不表示方向故C错误阻力做功为W=-10J，负号表示该力是阻力，不表示方向故D错误故选B 3.如图所示，质量为m的木块A放于斜面体B上，若A和B沿水平地面以相同的速度一起向左作匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力大小为A. mg B. mgsin C. mgcos D. mgtg【答案】A【解析】【分析】选A为研究对象，则A受到重力、支持力、静摩擦力三个力，由于A和B一起做匀速直线运动，故A处于平衡状态，即A的重力、支持力、静摩擦力三力的合力为0，A和B之间的作用力为支持力和摩擦力的合力；【详解】选A为研究对象，则A受到重力、支持力、静摩擦力三个力，由于A和B一起做匀速直线运动，故A处于平衡状态，即A的重力、支持力、静摩擦力三力的合力为0；其中支持力和摩擦力是B作用于A的，故A和B之间的相互作用力的大小就等于支持力和摩擦力的合力的大小，由力的合成知识知：若有N个力的合力为0，其中任意一个力的大小都等于另外个力的合力的大小，故摩擦力与支持力的合力的大小等于重力的大小，故A正确，BCD错误。【点睛】该题主要考查学生平对衡条件及共点力的合成等知识的掌握情况，只要知道物体平衡则合力为0，合力为零则其中任何一个分力大小都等于其余分力的合力的大小，就可以解答了。4.一列横波向右传播，某时刻介质中质点A的位置如图。周期后，质点A位于平衡位置的A. 上方，且向上运动 B. 下方，且向上运动C. 上方，且向下运动 D. 下方，且向下运动【答案】C【解析】【分析】先根据“上下坡法”判断出图示时刻质点A的运动方向，再根据周期后，质点A的位置与图示时刻的位移关于平衡位置对称，速度反向来分析；【详解】横波向右传播，根据“上下坡法”知图示时刻质点A向上运动，则周期后，质点A位于平衡位置的上方，且向下运动，故ABD错误，C正确。【点睛】解决本题的关键要知道每经过半个周期的运动状态相反，能熟练运用“上下坡法”或波形平移法判断质点的振动方向。5. 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（ ）A. 在P和Q中都做自由落体运动B. 在两个下落过程中的机械能都守恒C. 在P中的下落时间比在Q中的长D. 落至底部时在P中的速度比在Q中的大【答案】C【解析】试题分析：当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，因磁场，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误；由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B错误；在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确；根据动能定理可知，因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误故选C。考点：电磁感应【此处有视频，请去附件查看】6.如图(a)，一小木块由静止开始，沿斜面下滑至水平地面，其运动过程中的速率时间图(v-t图)如图(b)所示。现增加斜面的倾角a后，将该木块从斜面上的同一位置由静止释放(忽略小木块从斜面到水平地面转角过程中的能量损失)，下列v-t图中的虚线部分表示该运动过程的是A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】在斜面上滑行时：由牛顿第二定律写出加速度表达式，由速度位移的关系式写出滑到底端的速度表达式，由位移公式写出滑到底端的时间表达式，讨论各个物理量的变化就能选出正确选项；【详解】木块沿斜面下滑时由牛顿第二定律得：，增加斜面的倾角后，加速度变大；设木块释放的位置离水平面的距离为L，由速度位移的关系式得：，增加斜面的倾角后，滑到底端的速度变大；由位移公式得下滑的时间：，增加斜面的倾角后，下滑的时间变短，在水平面滑行时，不变；变长，故A正确，BCD错误；【点睛】本题考查了牛顿第二定律、速度位移的关系式、位移公式，分析清楚运动过程，明确变化的量、不变的量就能正确解答。7.长为L的通电直导线放在倾角为的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为A. B. cos C. sin D. 【答案】A【解析】【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向，然后根据平衡条件进行求解即可；【详解】若磁场方向竖直向上，则安培力水平方向。由平衡条件可得： 若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上。由平衡条件可得： 则，故A正确，BCD错误。【点睛】注意区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向。8.如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为L，O点正下方L处有一铁钉。将小球拉至A处无初速释放(摆角很小)，这个摆的周期是A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】小球再次回到A点时所用的时间为一个周期，其中包括了以L为摆长的简谐运动半个周期和以为摆长的简谐运动的半个周期；【详解】以L为摆长的运动时间为： 以为摆长的运动的时间为： 则这个摆的周期为：，故ABC错误，D正确。【点睛】考查对单摆周期的理解，明确不同的摆长对应不同的周期。9.物体A质量为1kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，其从t=0开始以初速度v0向右滑行。与此同时，A还受到一个水平向左、大小恒为1N的作用力，能反映A所受擦力Ff随时间变化的图像是(设向右为正方向)A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】物块所受的滑动摩擦力，知物块向右做匀减速运动，当速度为零后，由于拉力小于最大静摩擦力，物块保持静止；【详解】物块首先受到滑动摩擦力，大小，方向水平向左，物块向右做匀减速直线运动，当速度减为0，物块处于静止，所受的摩擦力为静摩擦力，大小为，方向水平向右，因取向右为正方向，故B正确，ACD错误。【点睛】解决本题的关键理清物体的运动，知道物块在整个过程中的运动情况，确定物块所受的摩擦力是什么摩擦力。10.设月亮绕地球以半径R做匀速圆周运动。已知地球质量为M、月球质量为m、引力常量为G，则月球与地球连线在单位时间内扫过的面积为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】月亮绕地球做匀速圆周运动，地球对月亮的万有引力提供卫星的向心力，解得周期T，再根据几何关系计算出月亮绕地球做匀速圆周运动的圆的面积为，用该面积除以周期即为月亮与地心连线在单位时间内所扫过的面积；【详解】根据万有引力提供向心力为：解得月亮做圆周运动的周期为：月亮绕地球做匀速圆周运动的圆的面积为： 所以月亮与地心连线在单位时间内所扫过的面积为：故B正确、ACD错误。【点睛】熟练掌握万有引力提供卫星圆周运动的向心力，并能根据题意选择周期表示向心力，计算出周期，这是解本题的关键。11.如图所示，MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为L一个边长为a的正方形导线框（L2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如右图所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是以下的哪一个（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】由题意可知，线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图（乙）所示，由法拉第电磁感应定律可知，线框匀速进入磁场，由于L2a，当完全进入磁场后，因磁通量不变，则没有感应电流，线框只受到重力，使得线框速度增加，当出磁场时，速度大于进入磁场的速度，由法拉第电磁感应定律可知，出磁场的感应电流大于进磁场的感应电流，导致出磁场时的安培力大于重力，导致线框做减速运动，根据牛顿第二定律，BIL-mg=ma，则做加速度在减小的减速运动，故B正确，ACD错误；故选B。【点睛】由题意可知，线框进入磁场时，做匀速直线运动，根据L2a，则可知，出磁场时，速度与进入磁场的速度相比较，从而确定线框的运动性质，进而由法拉第电磁感应定律，可求得感应电流的大小如何变化，即可求解12.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内A. 升降机可能匀速上升 B. 升降机一定在匀减速上升C. 升降机一定处于失重状态 D. 升降机一定在匀加速上升【答案】C【解析】【分析】通过压敏电阻将压力信号转换成电信号，从而根据电路中电表的示数来确定升降机的运动状态；【详解】A、在升降机运动过程中发现I大于升降机静止时电流表的示数，则说明不可能匀速运动，故A错误；B、在升降机运动过程中发现电流表不变，则说明是匀变速运动，且I大于升降机静止时电流表的示数，则可知外电压变大，内电压变小，说明电流变小，所以是电阻变大，由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，则压力变小，因此加速度方向向下，可能向下匀加速，也可能向上匀减速，故BD错误C正确。【点睛】电流表的示数I不变，说明压力不变，而I大于升降机静止时电流表的示数I0，则说明压力不等于重力，结合压敏电阻的性质来分析。二.填空题(共20分)(每一空格2分)13.电场是电荷周围空间存在的_，用于反映电场的能的性质的物理量是_。【答案】 (1). 一种物质 (2). 电势【解析】【分析】电荷周围存在着一种特殊物质，这种物质叫电场，其力的性质由电场强度来描述，能的性质可由电势描述；【详解】电荷的周围产生电场，它是一种物质，只对放入其中的电荷有力的作用，用于反映电场的能的性质的物理量是电势。14.如图，两个质量相同的小球A、B用轻杆连接后靠在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将B球向墙面推动一小段距离，两球再次达到平衡。将移动前后平衡状态下物体的受力情况相比较，地面对B球支持力_，地面给B球的摩擦力_均选填“变大”“不变”“变小)。【答案】 (1). 不变 (2). 变小【解析】【分析】先对整体受力分析，整体处于平衡状态，从而可知F1的大小变化，再隔离对A球进行受力分析，A球受重力，墙壁的弹力和杆子的弹力，三个力处于平衡状态，通过夹角的变化，判断墙壁弹力的变化，从而得出摩擦力F2的变化；【详解】设小球的质量均为，对整体进行受力分析，知，移动两球后，仍然平衡，则仍然等于，即地面对B球支持力F1不变； 再隔离对A进行受力分析，如图所示，墙壁对A的弹力，现将B球向墙面推动一小段距离即将A球向上移动一小段距离，则夹角减小，所以减小，而墙壁对小球A的弹力始终等于地面对B的摩擦力，所以地面给B球的摩擦力减小。【点睛】在该题中运用了整体法和隔离法，先对整体受力分析，确定地面对球B的支持力不变，再隔离分析，判断墙壁弹力的变化，从而得出地面对B摩擦力的变化。15.如图(a)，点电荷M、N固定于光滑绝缘水平桌面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点。带负电的小球自A点由静止释放，其运动的v-t图像如图(b)所示，图中tB、tC分别为小球运动到B、C点的时刻。设B、C两点的电场强度大小分别为EB、EC；小球在这两点的电势能分别为EpB、EpC，则EB_EC，EpB_EpC (选填“”或者“=”)【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】根据图可知在B点的加速度为最大，物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动，根据牛顿第二定律判断电荷所受电场力大小变化情况，根据功能关系判断电势能的大小关系；【详解】由题可知：带电小球受到重力、支持力和电场力作用，重力和支持力合力为零，由图（b）可知在B点时加速度最大，可知在B点时电场力最大，即场强最大，即；由图（b）可知从B点到达C点，动能增大，合力做正功，由于在水平桌面上，重力和支持力不做功，则电场力做正功，动能增加，则电势能减小，即。【点睛】明确等量电荷电场的特点是解本题的关键，据图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口。16.如图，光滑固定斜面的倾角为30，A、B两物体的质量之比为31。B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同。在C处剪断轻绳，当A落地前瞬间，A、B的机械能之比为_，速度大小之比为_，(以地面为零势能面)。【答案】 (1). 3:1 (2). 2:1【解析】【分析】根据受力分析判断出AB的运动，利用运动学公式求得各自的速度，由于在运动过程中只受到重力作用，故机械能守恒；【详解】设A、B距地面的高度为h，由于A、B在运动过程中，只受到重力作用，故各自机械能守恒，故A、B机械能之比为：；剪断轻绳后，A做自由落体运动，B沿斜面向下做匀加速运动故对A可知，解得速度的大小为：，下落时间为：对B，沿斜面下滑的加速度为，方向沿斜面向下则A落地时B获得的速度的大小为：故二者速度大小之比为：。【点睛】本题主要考查了物体在只有重力作用下的机械能守恒，利用运动学公式判断出速度的大小之比即可。17.如图所示是利用潮汐发电的示意图，左方为陆地和海湾，右侧为大海，中间为水坝，其下有通道。水流经通道即可带动发电机工作，涨潮时，水进入海湾，如图甲，待内外水面高度相同，堵住通道。潮落至最低时放水发电，如图乙，待内外水面高度相同，再堵住通道，直至下次涨潮到最高点，又放水发电，如图丙。设海湾平均面积为S=5.0108m2，平均潮差为h=3.0m，每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水质量为_kg；每天涨、落潮各两次，利用潮汐发电的平均能量转化率为12%，则一天内发电的平均功率为_W(，g取10m/s2，保留两位小数。)【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】已知海湾的面积和水涨潮、退潮时的深度，可求减少的水的体积，根据公式可求减少水的质量，还知道产生的水位差，根据功的公式可求水流做功情况，根据功率公式求出一天内发电的平均功率；【详解】由可得，每次涨潮（或落潮）经过通道海水的质量为：；一天内水流做的功：，一天内水流的平均功率：【点睛】本题考查了质量、功、功率、电能的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用，计算过程要注意坝内水平均高度的变化量为坝内水高度的一半。三.综合题(共40分)18.如图，质量m=1kg的物体量于倾角的固定斜面上(斜面足够长)。从t=0开始，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，使物体从静止开始沿斜面加速上升。当t1=1s时撒去F，此时物体速度大小。已知物体与斜面间的最大静摩擦力和物体与斜面间的滑动摩擦力大小均为f=6N，g取10m/s2.求：(1)拉力F的大小；(2)撤去F后，物体沿斜面上行过程中的加速度；(3)4s时物体的度v2。【答案】(1) (2) (3)0【解析】【分析】（1）根据速度与时间的关系求出加速度，根据牛顿第二定律求解力F；（2）撤去外力F后，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度；（3）根据速度与时间的关系求出速度为零所用的时间，然后分析判断即可；【详解】（1）对物体进行受力分析如图所示：在内，由受力分析可知物体做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式得到：根据牛顿第二定律可知：解得到：；（2）后，物体的受力分析如图所示：物体将做初速度为的匀减速直线运动，设其加速度大小为，则根据牛顿第二定律可以得到：代入数据可以得到：，方向沿斜面向下；（3）设物体经过时间后物体速度减小为零，则：即当时物体速度已经减为零此时重力沿斜面向下的分力为所以此后物体将静止在斜面上，即。【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用，注意速度与时间的关系求出物体减速为零所用的时间，然后进行判断即可。19.如图(1)所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。合上电键后，改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流r均随之变化。 (1)以U为纵坐标，I为横坐标，在图(2)中画出变阻器阻值R在实验过程中变化时对应的UI图像，并说明UI图像与坐标轴交点的物理意义。(2)在图(2)画好的UI关系图线上取一点A(U1、I1)，请在图(3)中用阴影面积表示电流为I1时的电源内部发热功率。(3)推导该电源的最大输出功率及条件，并作出PR示意图(已知Rr)。【答案】(1)如图所示： 图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势E与横轴交点的坐标值为短路电流 (2)如图所示： (3)当时，最大输出功率为PR图像如图所示：【解析】【分析】（1）根据闭合电路的欧姆定律得到U-I表达式，再画出图象，根据表达式分析图象与两坐标轴交点的物理意义；（2）找出内电压和电流，根据公式求解并画出图像；（3）根据闭合电路的欧姆定律结合电功率的计算公式求解最大输出功率；【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律可得，解得画出的图象如图所示：图象与纵坐标的坐标值