高中物理：虹口区2019学年第一学期期末

虹口区2019学年度第一学期期终学生学习能力诊断测试物理试卷2019.12考生注意：1．答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名、准考证号，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6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．由于实验器材简陋，伽利略将自由落体实验转化为著名的“斜面实验”，主要是考虑到()便于测量小球运动的速度便于测量小球运动的时间便于测量小球运动的路程便于直接测量小球运动的加速度【解析】伽利略研究自由落体运动的时候，还没有精确计时的仪器，当时他的计时工具是用滴水计时这一方法，这样的计时工具无法测量较短的时间。因此伽利略巧妙地采用斜面进行实验用来“冲淡”重力，使物体沿斜面运动的时间长些，容易测量，以使进行实验研究落体运动。伽利略对自由落体规律的研究，开创了研究自然规律的科学方法，就是抽象思维、数学推导、科学实验相结合的方法，这种方法对于后来的科学探究具有启蒙作用，是重要的科学方法之一该实验也被评为“最美物理实验”之一。2．麦克斯韦认为：电荷的周围存在电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波。受此启发，爱因斯坦认为：物体的周围存在引力场，当物体加速运动时，会辐射出引力波。爱因斯坦提出引力波的观点，采用了()类比法(B)观察法(C)外推法(D)控制变量法【解析】类比法是科学探究中重要的思想方法之一。类比法是指由一类事物所具有的特点，可以推出与其类似事物也具有这种特点的思考和处理问题的方法。认识和研究物理现象、概念和规律时，将它与生活中常见的，熟悉的且有共同特点的现象和规律进行灵活、合理的类比，有助于开拓思路、促进理解。依据库仑定律F=kqrq^，恒量k在国际单位制中用基本单位可以表示为()N・m2/C2(B)C2/m2・N(C)N・m2/A2(D)kg・m3/(A2・s4)【解析】国际单位制规定了物理量的单位，根据物理量间关系也可以分析单位之间的关系。本题将公式F=kqrq变形后可得：=qq，由此可得恒量k用国际基本单位表示为kg・m3/(A2・s4)r2q1q2(其中F的单位为kg•m/s2,q的单位为A•s)。小河中有一个实心桥墩P,A为靠近桥墩浮在平静水面上的一片树叶，A瓊俯视如图所示。现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树匚二IP叶A明显振动起来，可以米用的方法是()提高拍打水面的频率降低拍打水面的频率只要拍打，A就会振动起来无论怎样拍打，A都不会振动起来【解析】机械波传播过程遇到障碍物后可发生明显衍射现象的条件是机械波波长大于或与障碍物尺寸相近。图中所示水波的波长比障碍物桥墩的尺寸小很多，因此树叶处没有振动；要使水波能带动树叶A明显振动起来，则必须增大波长；水波波速恒定，根据公式入，可知,降低频率可使波长增大。5．把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越近的行星()周期越短(B)线速度越小(C)角速度越小(D)加速度越小【解析】行星绕太阳做匀速圆周运动，所受万有引力提供做向心力。Mmv2则有：G~r=m~r=m32Mmv2则有：G~r=m~r=m32r=)2r=ma,可得7=、.晋、®=、T=2r3GM，a=~r丁，由此可知离太阳越近的行星：线速度越大、角速度越大、周期越小、加速度越大,因此选A。由本题结果可以看出，绕同一中心星体运动的行星，其线速度、角速度、周期以及向心加速都由运行的轨道半径唯一决定。6.图示为t=0时刻的横波波形图，已知波长久=4m，波速v=2m/s,质点A恰处于波峰处。则质点A在t=5.5s时()处于负向最大位移的C处处于正向最大位移的A处处于平衡位置的B处，且速度向上处于平衡位置的B处，且速度向下【解析】已知波长久=4m,波速v=2m/s，根据公式A=vT，可知周期为2s。则t=5.5s时,每个质点经过两次全振动和四分之三次全振动。t=0时质点A位于波峰处，则经过5.5s后质点A将处于平衡位置的B处，且速度向上。

7．如图，点电荷A固定在竖直绝缘墙壁上，绝缘轻绳上端固定于墙壁，下端系一质量为m、电量为q的小球B(可视为点电荷)，平衡时两个点电荷的连线恰好水平。若B的质量增加为2m,为了保持其位置不变，则B的电量应为()1-J2(A)2q(B)2q(C)V2q(D)于q【解析】对B球进行受力分析，B受到重力、绳子拉力、AB之间的库仑力，处于三力平衡的状态。若要保持B球位置不变，重力增加一倍，对应的拉力及库仑力都要同时增加一倍。根据库仑力公式：F=普，要使库仑力增加一倍，则B的电量应为原来的两倍。aObaOb(A)aOb(C)8．如图，ab是靠近通电螺线管上端的一条足够长的直线，与螺线管中心轴线垂直，OaObaOb(A)aOb(C)【解析】O点处于通电螺母管的轴线上，其磁场方向竖直向上，则沿x方向的分量为0。向两端移动时出现x方向的分量，移动至近无穷远处时再趋向于0,则可得图像Co9．如图所示，水平放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与圆环的轴线重合。现将圆环沿半径向外均匀扩大，则()穿过圆环的磁通量增大圆环中无感应电流从左往右看，圆环中产生顺时针方向的感应电流圆环受到磁铁的作用力沿半径向外【解析】圆环处于条形磁铁的中央，圆环内同时有向左和向右的磁感线穿过圆环的平面。但条形磁铁内部磁感线密度远大于外部磁感线密度，因此合磁通的方向表现为磁铁内部的磁通量方向。当圆环沿半径向外均匀扩大，内外部磁通量抵消的越来越多，圆环内总的磁通量是减小的，A选项错误；圆环中原磁场的方向向右，圆环面积扩大时，磁通量减小，根据楞次定律进行判断，感应电流所形成的磁场方向向右，由右手螺旋定则判断知感应电流方向从左往右看顺时针方向，C选项正确。

10.如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平。现使木板P绕O点缓慢逆时针旋转到虚线位置，A、B、P之间均保持相对静止，则（）（A）A对B的作用力减小（B）B对A的支持力减小（C）P对B的作用力增大（D）P对B的摩擦力增大【解析】在木板P绕O点缓慢逆时针旋转到虚线位置过程中，可视图中的A、B两个物体都处于平衡状态。对A进行受力分析，实线位置处A受重力和B对A的作用力（支持力和摩擦力的合力）处于二力平衡状态，B对A的作用力大小等于A重力，A对B的作用力也就等于A重力，大小不变，A选项错误；在P板转动过程中，B的上表面逐渐变为斜面，斜面倾角逐渐变大，B对A的支持力大小N=mgcos〃，可见逐渐减小，B选项正确；把AB看作一个整个分析，同理可知P对B的作用力等于A、B的总重力，保持不变，而P对B的摩擦力f=mgsin6,6为P板逐渐变小的倾角，可见摩擦力变小，C、D选项错误。本题是物体的动态平衡问题的分析，难点是当P板缓慢转动时，B的上表面逐渐由水平面变成倾斜面。11．图中的实线为电场线，O为产生电场的其中一个固定的点电荷，A、B、C、D为电场中的四个位置，某带电粒子仅在电场力的作用下沿虚线轨迹运动。下列判断正确的是（）（A）O处点电荷一定带正电（B）B点电势一定高于C点电势（C）粒子在A点的动能大于D点的动能（D）若将该粒子在B点由静止释放，它一定沿电场线运动【解析】做曲线运动的物体所受的合外力的方向指向轨迹的凹侧。图中实线为电场线，虚线为带电粒子的运动轨迹，带电粒子所受电场力沿电场线切线指向图中固定点电荷，判断可知带电粒子和固定点电荷所带为异种电荷，无法进行判断其具体电性，也无法判断电场线的方向,A、B选项错均误；设带电粒子由A运动至D,可以判断此过程中电场力做负功，电势能增大动能减小，C选项正确；若将该粒子由B点静止释放，它在运动过程中所受电场力的方向沿电场线切线方向，而电场线是曲线，因此不可能沿电场线运动，D选项错误。带电粒子的运动轨迹与电场线重合要满足两个条件：一是电场线为直线，其所受电场力方向不变；二是带电粒子初速度为零或是初速度方向与电场线共线。12．在光滑水平面上，一个物块同时受到两个水平力F］与F2的作用。若F「F2随时间的变化如图所示，且第1s内物块处于静止F-*状态，则（）（A）第2s内加速度逐渐减小，速度逐渐增大（B）第3s内加速度逐渐减小，速度逐渐减小第4s内加速度逐渐减小，速度逐渐增大第5s末物块的速度为零，且离出发点最远【解析】本题是已知力求运动的问题。先用牛顿第二定律确定加速度的大小和方向，再判断物F－F体的速度的变化。物体的加速度为a=1m2,第1s内件与F大小相等，物体加速度为0,m121s〜3s内F1大小不变F2减小，则物体的加速度增大且方向与F1的方向相同保持不变，物体做加速度减小的加速运动，A、B选项错误；3s~5s,F2的大小又逐渐增大并恢复与F1大小相等，可见物体的加速度逐渐减小，在5s末时速度减小到零，但这段时间内加速度的方向没有发生变化，与速度方向相同，仍做加速运动，5s末时速度达到最大，此后做匀速直线运动，可见C选项正确，D选项错误。判断物体做加速或是减速直线运动时，只要看加速度的方向与速度的方向是相同还是相反即可，与加速度的大小变化没有关系。二．填空题(共20分，每题4分。)13．物理学家密立根在实验中发现各个油滴所带电荷量都是某一最小电量的整数倍，即电荷量的不连续性，这个最小的电量被称之为。一个铁离子Fe3+所带的电量为C。【解析】宏观物体不管通过哪种方式带电，其本质都是通过电子的得失实现的，所以任何宏观带电体的带电量都是电子所带电量的整数倍，科学家把宏观带电体所能带的最小电荷量称为元电荷，e=1.6^10-19CoFe3+是Fe原子失去三个电子产生的,因此带3个单位的正电荷,是三个元电荷的电量。3".6灯0-19C=4.8x10-19Co14.现有下列四种形式的运动：①匀速直线运动；②自由落体运动；③匀速圆周运动；④简谐运动。根据运动的特点，可将分为一类，分为另一类，理由是o【解析】本题四种形式的运动只能按要求分为两类。匀速直线运动和自由落体运动的轨迹都是直线，但是匀速直线运动的速度不变，自由落体运动的速度在不断增大；匀速圆周运动的轨迹是曲线，速度的大小不变但方向不断发生变化；简谐运动的速度会发生周期性变化，轨迹可以是直线如弹簧振子的运动，也可是曲线如单摆的运动。综上所述，四种运动分两只能按照其运动速度是否会发生改变来分类。15．从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零点，物体的机械能E与重力势能Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。则物体的质量为kg,由地面上升至h=4m处的过程中，物体的动能减少了J。(重力加速度g取10m/s2)【解析】以地面为重力势能零点，根据公式E=mgh,EP-h图线的斜率表示物体的重力，可知物体的质量为2kg；机械能等于动能和势能的总和，由E-h图线可知在地面处物体具有的机械能为100J，重力势能为0,所以动能为100J,在h=4m处物体具有的机械能为80J,而重力势能也为80J,可知物体的动能为0J。由此可知，在物体上升4m的过程中动能减小了100Jo

图（a）所示电路中，定值电阻人=30Q,灯泡L的电流与其电压的关系如图（b）所示。若灯泡消耗的功率PL与电源的输出功率P之比为1：4,则此时灯泡的电阻Rl=Q；电源两端的电压为V。【解析】由图（a）知灯泡和电阻R是串联，通过它们的电流相等；灯泡消耗的功率PL与电源的输出功率P之比为1：4,可知灯泡消耗的功率PL与电阻R消耗的功率PR之比为1:3；再根据公式P=hR，可知灯泡的阻值是电阻R的三分之一，为100。灯泡L的电流与其电压的关系如图（b）所示，在图中做出100电阻的I-U图线，与灯泡L的I-U图线交点的横坐标4V和8V，则由串联电路的分压原理知电源两端的电压为16V或32V。如图所示，两块三角形的木板B、C竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在A处，底边向两侧分开。将一个锥体在A处由静止释放，发现锥体自动地沿木板滚上了较高的B、C一端。不计摩擦损耗，此过程中锥体的机械能（填“不变”或“变大”或“变小”），试解释这一现象：【解析】锥体沿木板滚上了较高的B、C一端的过程中，受到重力和木板的支持力作用，因重心下降，只有重力做功，因此机械能守恒。三．综合题（共40分。）注意：第18、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。（10分）在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中。1图（a）2图（b）（1）在图（a）和图（b）1图（a）2图（b）（2）若按图（b）连接电路，闭合电键S前，滑动变阻器R2的滑片应处于（填“最左端”或“最右端”）。实验过程中，电阻R1起的作用。（3）若事先已经测出R1=20,按照图（c）连接电路，移动变阻器滑片P的位置，读出电压表的读数U和U2若干组。以U为横坐标，U2为纵坐标，作出图（d）的图线。则电源的电动

势E=V,内阻R1R势E=V,内阻R1R21图（c）【解析】（1）伏安法测电源电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律，在图（a）可具体写成E=U+lr,在实验测量中将测量的数据代入，可测出电动势和内阻，在图b）中可具体表示为E=U+/（R]+r）,在实验测量中将测量的数据代入，可测出电动势和R]+r,因R1未知，不能测出r。（2）在实验电路中，滑动变阻器往往起到控制和保护电路的作用，根据实验操作规范，在电键关闭前，其接入电路时应为最大阻值处，所以滑片应处于最右端；而定值电阻的作用是保护电路和限流作用。（3）在图（c）测量电路中，根据全电路欧姆定律，可得E=U]+U2+Ur,根据作图像需要变形后可得U2=E—（1+令）U1，对比U1-U2图像可知截距表示电动势为2.5V，斜率为1.25=2R111滑块与斜面间的动摩擦因数；滑块上升过程中损失的机械能，以及返回到斜面底端时的动能。滑块与斜面间的动摩擦因数；滑块上升过程中损失的机械能，以及返回到斜面底端时的动能。1+Rt，代入数据可求出内阻的值为0.50。R1【点评】在解决物理问题时，根据物理原理正确写出物理量间的函数表达式，并能结合数学知识分析判断，将事半功倍。（14分）如图（a）所示，倾角为37。的斜面足够长。质量m=1kg的滑块，从斜面底端以勺=8m/s的初始速度冲上斜面，前1s内的v—t图像如图（b）所示，重力加速度g取10m/s2。求：

a20．（16分）图示为可测速跑步机的简单原理图。跑步机的底座固定一对间距为厶、宽度为d的平行金属电极，其间充满磁感应强度为E、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧与电压表和电阻R连接，绝缘橡胶带上每隔距离d就嵌入一个电阻为r的平行金属条。跑步过程中，绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，金属条与电极接触良好，且任意时刻仅有一根金属条处于磁场中，现测出t时间内电压表的读数恒为U。a（1）判断通过电阻R的电流方向。（2）该人跑步过程中，是否匀速？给出定性判断的理由。（3）求t时间内的平均跑步速度。（4）若跑步过程中，人体消耗的能量有20%用于克服磁场力做功，求t时间内人体消耗的能量。虹口区2019学年度第一学期期终学生学习能力诊断测试高三物理参考答案暨评分标准．填空题（共20分。）.元电荷，4.8x10-19（各2分）一．单项选择题（共40分，1至8．填空题（共20分。）.元电荷，4.8x10-19（各2分）1至8题，每小题3分：题号12345678答案BADBACBC9至12题，每小题4分：题号9101112答案CBCC1314．1，234；前者速度不变，后者速度变化（1分，1分，2分。其它可能的答案：12，34；前者是非周期性运动，后者是周期性运动，或“前者加速度不变，后者加速度改变”。答“13，24前者速度大小不变，后者速度大小变化”，或答“123，4；前者加速度的大小不变，后者加速度的大小改变”得一半分数。）15．答案：2，100（各2分）16．答案：10，16或32（各2分。漏填一种可能得1分。）答案：不变；由于底边向两侧分开，椎体沿木板滚到B、C处的过程中，重心实际上是不断降低的，重力做正功，重力势能转化为动能三．综合题（共40分。）（10