2022年上海市长宁区高三(二)等级考一模物理试卷（解析版）

2021学年第一学期高三物理教学质量监测试卷一、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）.直流电动机通电后，使线圈发生转动的力是（ ）A.重力 B.电场力 C.磁场力 D.摩擦力【答案】C【解析】【详解】直流电动机通电后，线圈中有电流通过，通电线圈在磁场中受到磁场力的作用开始转动，ABD错误，C正确。故选C。.弹簧振子在做简谐运动过程中，每次经过关于平衡位置对称的两点时，可能相同的物理量是（ ）A.速度 B.位移 C.加速度 D.回复力【答案】A【解析】【详解】弹簧振子在做简谐运动过程中，每次经过关于平衡位置对称两点时，速度可能相同（即从一个点单向运动到另一个点时），位移、加速度和回复力都不可能相同，因为大小相同但方向相反，故选A。.铅蓄电池的电源电动势为2V,表明铅蓄电池（ ）A.接入电路时两极间的电压为2VIs内能将2J化学能转化为电能1s内电源内部非静电力做功2JD.通过1C电量时，有2J化学能转化电能【答案】D【解析】【详解】A.由闭合电路欧姆定律可有U/=E—7r,当电源不接入电路中时，两极间的电压等于电源电动势,当接入电路中时，两极间的电压不等于电动势，而小于电动势，A错误；BD,电源每通过1C的电荷量，电源把2J的化学能转变成电能，不是1s内能将2J化学能转化为电能，B错误，D正确；C.铅蓄电池的电源电动势为2V,表示在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极移送到正极时所做的功为2J,即有2J的化学能转变为电能，C错误。故选D。

4.如图所示，与纸面平行的匀强电场中有。、P、Q三点，其电势分别为4V、-2V、-2V。下列过。点的电场线画法中，正确的是（ ）【A【解析】【详解】电场为匀强电场，P、Q两点的电势相等，所以两点的连线为等势线，。点的电势低于P、Q所在的等势线电势，电场线由高电势指向低电势，所以电场线应垂直P、Q的连线向左下，即指向。点，A正确,BCD错误。故选Ao5.如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是（）【答案】A【解析】【详解】曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断BCD错误，A正确；故选A.【点睛】本题考查物体做曲线运动的条件，根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点.6.如图所示，通电长直导线右侧有一矩形线框，线框平面与直导线共面。使线框从图示实线位置向左平移到虚线位置，此时直导线正好平分线框。该过程中穿过线框的磁通量将（ ）A.一直减小 B.一直增大C.先减小后增大 D.先增大后减小【答案】D【解析】【详解】通电直导线产生稳定的磁场，离导线越远磁场越弱，磁感线越疏，则当线框靠近通电导线，线框的左侧边框没有通过导线所在位置时，穿过线框的磁感线的条数越来越多，磁通量将逐渐增大，当线框平移到虚线位置，此时直导线正好平分矩形线框，故磁通量逐渐减小，直至为零，故D正确，ABC错误。故选D。.一个做竖直上抛运动的小球遇到天花板后被弹回。若速度取向上为正，下列描述小球从开始抛出到落回原地过程的M图像中，正确的是（不计空气阻力及碰撞时的能量损失，小球与天花板的碰撞之间可以忽略不计）（ ）【答案】B【解析】【详解】小球先匀减速上升，突然反向后匀加速下降，取向上方向为正方向，速度的正、负表示方向，则可知速度先是正值，不断减小，突然变为负值，且大小不断增大，ACD错误，B正确。故选Bo.如图所示，工人正在清洗建筑外墙，依靠固定在屋顶的绳子保障安全。墙面对工人的作用力为Q,绳子对工人的作用力为尸2,不计工人和竖直墙面之间的摩擦。当他保持同样的姿势缓慢下滑过程中，下列说法正确的是（ ）a.a减小b减小 b.人减小b增大c.尸|增大B减小 D.Fl增大B增大【答案】A【解析】【详解】设绳子与墙面间的夹角为。，屋顶到人之间的绳子长度为L绳子与人的接触点到墙之间的距离为d,当他保持同样的姿势缓慢下滑过程中，由于d不变，L增大，则。减小，对人受力分析，如图所示mg可得4=mgtan0口4-cos。6变小，tan。变小，cos。增大，则£、尸2均减小，故A正确，BCD错误。故选Ao9.如图所示，两根平行的长直导线。和b中通有大小相等、方向相反的电流/,此时导线。受到的磁场力大小为人。当新加一个与两导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线4受到的磁场力大小变为尸2o若把新加的匀强磁场反向，则此时导线b受到的磁场力大小变为（ ）annbA.6一玛 B.2Ft—F2 C.Fx+F2 D.F2【答案】B【解析】【详解】如图所示，两根长直线，电流大小相同，方向相反。则。受到人产生磁场的作用力向左大小为耳，那么b受到。产生磁场的作用力向右大小为之;，这两个力大小相等，方向相反，即当再加入匀强磁场时，设。在磁场中受到的安培力为品，则。受到的作用力为■=耳+/或鸟=--工由于6的电流方向和a的电流方向相反，把新加的匀强磁场反向，方所受的安培力的方向和磁场未反向时a所受安培力方向相同，大小相等，则人受到的磁场力大小为£=6—吊=耳一6或Fi=Fi+Fo=Fi+Fo将■=-一耳代入E=耳一与可得尸2=26一月£=2片+名故B正确，ACD错误。故选B。10.如图所示，甲、乙两人分别站在圆周上两个位置，两位置连线为圆的一条直径。他们同时按顺时针方向沿圆周运动。甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为也、v2,经时间r后，甲第一次追上乙。则该圆的直径为（ ）2/（v,+v2） 2,（匕一匕） „2,（匕一匕） ，（匕一匕）A. D. C. D. 71 71 71 71【答案】C【解析】【详解】设该圆的直径为d,由题意，根据匀速圆周运动规律可得J,

vit-v2t=—na解得d=2仆f）

兀故选C。11.如图所示，斜面固定且光滑。分别用力6、尸2将同一物体由静止起以相同的加速度，从斜面底端拉到斜面顶端。物体到达斜面顶端时，力Q、后所做的功分别为乱、W2,则（ ）A.Fi<F2,Wi<W2 B.Fi<F2,Wi=W2 C.F\>F2,V/\>W2 D.尸1>母,卬产牝【答案】B【解析】【详解】斜面固定且光滑，将同一物体由静止起以相同的加速度，从斜面底端拉到斜面顶端。物体的速度相同，动能相同，上升的高度相同，由W^Gh+Ek可知，Q、尸2做功W尸卬2设斜面长为L,由功的公式，可得力人做功Wi=FiL力尸2做功卬2二尸2cosaL可有Fi=F2cosacosa<1F\<FzACD错误，B正确。故选B。12.某人在平直公路上仅靠电机驱动电动车以额定功率从静止启动，已知电动车能够达到的最大速度为v,V电动车所受的阻力是人和车总重力的正。当车速为］时，人和车的瞬时加速度为（ ）（g取10m/s2）A.O.5m/s2 B.lm/s2 C.1.5m/s2 D.2m/s2【答案】B【解析】【详解】由题意可知电动车所受的阻力大小为f= ①当电动车以最大速度行驶时，电机牵引力与阻力大小相等，则P=fv②当车速为:时，电机牵引力大小为F=—③V设此时人和车的瞬时加速度为〃，根据牛顿第二定律有F-f=ma（4）联立①②③④解得=lm/s2⑤故选B„二、填空题（共20分）.某同学研究绳波的形成，取一条较长的软绳，用手握住一端水平拉直后，沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后，观察到如图所示的甲、乙两列绳波波形。则甲波的周期比乙波的周期—（选填“大”或“小”）；甲波的起振方向（选填“向上”或“向下”）。【解析】【分析】【详解】（1）在同一介质中，波速相等通过观察可得乙波的波长小于甲波的波长，根据v所以甲波的周期比乙波的周期大；（2）波的起振方向与波罪前面的质点图示时刻的振动方向相同，根据下坡上，上坡下的判难断方法，可得出甲的起振方向向下。.“用DIS描绘电场的等势线”的实验中，在木板上铺有白纸、复写纸和导电纸，最下面的是一纸；该实验应选用—（选填"直流"或''交流"）电源。【答案】 ①.白②.直流【解析】【详解】［1］本实验中探测等势点时需要探针与最上面的导电纸接触，接触时通过复写纸在最下面的白纸上留下痕迹，因此最下面的是白纸。⑵本实验中用恒定电流场模拟两个等量异种点电荷形成的静电场中的等势线，使用的是直流电源。.如图所示，一端封闭的细玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，管内一小段水银柱分割出两段气体柱，上端气柱长为4,下端气柱长为4,且现保持管内气体温度不变，将玻璃管竖直向上缓慢提起，保持开口端始终在水银面下方，则管内水银柱与水银槽面的高度差〃—（选填“变大”、“不变”或“变小”）；封闭的两段气体柱的长度6的增长量_12的增长量（选填“>”、"=”或“<”）«【答案】 ①.变大②.>【解析】【详解】［1H2］假设将玻璃管竖直向上缓慢提升时，的下端面水银没有上升，保持原高度即4内气体的压强不变，那么其体积就不变，就只有4的体积增大，于是4内气体压强变小，但是4内的气体压强始终是气体压强减去中间那段水银柱高度，所以假设错误，4也会体积增大，压强减小，故管内水银柱高度差人变大，由于它们压强减小的绝对值一样，而4气体原来压强比4小，由玻意耳定律定律知，4的压强变化的相对值大，故4长度增长大于4的增长。.在“用单摆测定重力加速度''实验中，绳长为L小球直径为"，摆球摆动过程中光电门接收到光信号强度/随时间f的变化如图，小「2和均为己知量，由此可得单摆的周期为当地重力加速度大小的计算表达式g=—（用上述已知的物理量表示）。7。flLhl2%2(2£+【答案】 ①3f②.—T3~~J【解析】

【详解】［1］摆球摆动在一个周期内要两次经光电门，所以单摆的周期为“一九。⑵由单摆的周期公式7= ，可得重力加速度大小的计算表达式为(r3-fl).如图甲所示，电源电动势为E、内阻为r的电源与阻值为R=6C的定值电阻、滑动变阻器Rp、电键S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效电阻吊的关系如图乙所示。则定值电阻R消耗的最大功率Pmax=_W;由图乙可知，&=—。。【答案】 ①.6 (2).20【解析】【详解】口］将定值电阻R看作电源内阻，由图乙可知，当滑动变阻器的电阻/?p=/?+r=6Q+r=10Q时，—4Q,滑动变阻器消耗的电功率最大，最大功率有r -|2 .F F2曦X=-iF(A+r)=r=2.5W

max|_2(/?+r)Jv)4(/?+r)解得E=10V当电路中的电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，此时Rp=0,最大功率为冷)7=(法卜6W=6W⑵由图乙可知，当滑动变阻器的阻值为5Q与阻值为凡时消耗的功率相等，则有-£-Yx5=f---］义&

5+R+r) (4+R+r,解得R尸20Q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..在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为A的纯油酸配置成体积为8的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共〃滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有排子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S,如图。（1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的;（2）估算出油酸分子的直径大小是（用以上字母表示）；（3）（单选）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的（ ）A.质量 B.体积 C.摩尔质量D.摩尔体积（4）（单选）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是.A.油酸中含有大量酒精B.琲子粉撒太多，油膜未能充分展开C.计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留D.计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数多记了10滴Ar【答案】 ①.单分子 ②.直径 ③.土匕©.D ⑤.BnBS【解析】【详解】（1）口］［2］此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。A[3]所配制油酸酒精溶液的体积分数为彳，体积为C的油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为DV*BI滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为Vo=—°nB油酸分子的直径大小为[4]用油膜法估算出油酸分子的直径后，可以根据体积公式估算出1个油酸分子的体积，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道Na个油酸分子的总体积，即油酸的摩尔体积，故选D。[5JA,油酸中虽含有大量酒精，但只要每一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积计算准确，就不会造成实验结果明显偏大的情况，故A错误；B.琲子粉撒太多，油膜未能充分展开，S测量值偏小，会造成d测量值偏大，故B正确；C.计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，S测量值偏大，会造成“测量值偏小，故C错误；D.计算每滴溶液中纯油酸体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，则每一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积测量值偏小，会造成d测量值偏小，故D错误。故选B。19.如图所示，已知电源内阻，=1C,Ri=2C,R2=5Q,灯L标有“3V,1.5W”，滑动变阻器最大值为心，当滑片P滑到最右端。时，电流表读数为1A,此时灯L恰好正常发光。求：(1)电源电动势：(2)当滑片P滑到最左端b时，电流表的读数；(3)当滑片P滑到中点位置时，灯L消耗的功率。E,r0 0-'Lp& TbRxa【答案】(1)6V；(2)2A；(3)0.96W【解析】

【详解】(1)当滑片P滑到最右端。时，R2被短路，根据闭合电路欧姆定律得E=t7L+Z1(/?1+r)=3V+lx(2+l)V=6V(2)当滑片P滑到最左端b时，灯L、R、、R?均被短路，此时电流表读数为Er+Er+R]A=2A(3)当滑片?在中点位置时，等效电路如图(3)当滑片?在中点位置时，等效电路如图，滑动变阻器右侧电阻与此被电流表短路。灯L灯L的电阻为n232R.=乜==6。P,1.5当滑片P在最右端a时Ul=%=3V/竺="A=0.5AlU,3通过R的电流为/t=/,-/l=1A-0.5A=0.5A所以U3R=^=—Q=6Q(05当滑片P在中点位置时，灯L与半个滑动变阻器并联后的等效电阻为%=—丁r,+-rkL2,此时灯L两端电压为2・E=--—x6V=2.4V2+2+1灯L消耗的功率为E啜#w=°.96W20.图（a）是一个电动竹蜻蜓，质量为根，下方的圆球里有电动机、电池、红外线发射器等，打开电源后叶片转动时会产生一个与叶片转动平面垂直的推进力凡使玩具在空中飞行。该玩具有如下特性：（i）如图（b）所示，玩具后方射出与推进力「方向相反的红外线，由此可判定玩具与沿红外线后方物体的距离h；（ii）①当力>0.8m时,推进力Fi=0.Smg；②当h<0.8m时，推进力F2=1.25mg；（iii）忽略空气阻力，玩具可视为质点。（1）若将玩具从距离地面力V0.8m处静止释放，在竖直方向形成机械振动，请通过分析、判断，说明该运动是不是简谐运动？（2）若将玩具从距离地面〃>0