高中物理（沪科版）虹口区2021学年第一学期期末

PAGE10虹口区高三物理本卷共6页第6页虹口区2021学年度第一学期期终学生学习能力诊断测试高三物理试卷平均55平均55.42021.12.15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。）测量力学中的三个基本量，对应的仪器分别为B2021学年虹口一模1（B2021学年虹口一模1A．量筒、天平、秒表 B．米尺、天平、秒表C．米尺、弹簧秤、秒表 D．米尺、测力计、光电门避雷针可以避免建筑物被雷击，运用的物理原理是A2021学年虹口一模2（A2021学年虹口一模2A．尖端放电 B．库仑定律 C．电磁感应 D．电流的磁效应任意相等的两段时间内，运动物体速度的改变量可能不同的是C2021学年虹口一模3（C2021学年虹口一模3A．自由落体运动 B．竖直上抛运动C．匀速圆周运动 D．匀减速直线运动某同学站在电梯内的台秤上，发现台秤的读数比静止时少了5千克。则电梯D2021学年虹口一模4（D2021学年虹口一模4A．正在向上运动 B．正在向下运动C．一定向下加速运动 D．可能向上减速运动某次排球比赛中，运动员将排球沿水平方向击出，对方拦网未成功。如不计空气阻力，则排球落地前的动能B2021学年虹口一模5（B2021学年虹口一模5A．逐渐减小 B．逐渐增大C．保持不变 D．先减小后增大国产某5G手机电池容量为4100mA·h，待机时间为22d（天），用超级快充装置对其充电时的电功率为66W。由此可估算手机电池B2021学年虹口一模6（B2021学年虹口一模6A．待机时的电压 B．待机时的电流C．快充时的电流 D．快充过程获得的电能光滑水平面内固定两根平行的长直导线A和B，通以等大反向的电流I1、I2。通有图示方向电流I的短导线C垂直于A、B放在正中间，三者处于同一平面内。释放C，它将A2021学年虹口一模7（A2021学年虹口一模7A．沿着水平面向右运动B．沿着水平面向左运动C．顺时针转动，同时向B靠近D．逆时针转动，同时向A靠近如图，港珠澳大桥为斜拉桥，桥面一侧的钢索均处在同一竖直平面内，且索塔两侧对称分布。则下列说法正确的是D2021学年虹口一模8（D2021学年虹口一模8A．增加钢索数量，可减小索塔受到总的拉力B．适当降低索塔的高度，可以减小钢索承受的拉力C．钢索对称，可以保证钢索对索塔拉力的合力为零D．钢索对称，可以保证钢索对索塔拉力的合力偏离竖直方向不至于过大如图，我国发射的“高分五号”卫星，其轨道离地高度约为705km，而“高分四号”的轨道离地约为36000km。它们均绕地球做匀速圆周运动，则“高分五号”比“高分四号”小的物理量是A2021学年虹口一模9（A2021学年虹口一模9A．周期 B．角速度 C．线速度 D．加速度图（甲）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P、Q分别为波上的两个质点，图（乙）为Q点的振动图象，则C2021学年虹口一模10（C2021学年虹口一模10A．波沿+x方向传播B．波的传播速度大小为0.4m/sC．t=0.15s时，Q点的加速度达到正向最大D．t=0.10s到0.25s的过程中，P点通过的路程为30cm具有巨磁阻效应（GMR）的电阻R2在外加特定方向的磁场时，阻值随磁场的增强而减小。现将R2接在图示电路中，并置于该磁场，已知R1为定值电阻，此时R2＜R1，电表均为理想电表。保持磁场方向不变，调整磁场强弱，发现电压表V1的示数增加了ΔU1，V2示数变化量的绝对值为ΔU2，则C2021学年虹口一模11（C2021学年虹口一模11A．电流表A的示数减小B．外加磁场逐渐减弱C．ΔU1一定小于ΔU2D．R2消耗的电功率先增大后减小如图（甲），粗糙、绝缘的水平地面上，一质量m=2kg的带负电小滑块（可视为质点）在x=1m处以初速v0=1.5m/s沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。整个区域存在沿水平方向的电场，滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图（乙）所示，P点是图线最低点，虚线AB是经过x=1m处的切线，g=10m/s2，则B2021学年虹口一模12（B2021学年虹口一模12A．x=3m处的电势最低B．滑块向右运动过程中，速度始终减小C．滑块运动至x=3m处时，速度最大D．滑块向右一定可以经过x=4m处的位置二．填空题（共20分，每题4分。）反映磁场的力的性质的物理量是___________________，匀强磁场的磁感线是平行的___________________直线磁感应强度，等间距2021学年虹口一模磁感应强度，等间距2021学年虹口一模13研究电磁感应现象的器材如图连接，线圈A放置在线圈B中。电键C和D均处于闭合状态时，向右移动滑动变阻器的滑片，检流计G的指针向右偏转。若变阻器的滑片位置不变，闭合C，经过一段时间后再闭合D，则检流计的指针__________________。若C、D均处于闭合状态，断开C时，则检流计的指针__________________（均选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转不偏转，向右偏转2021学年虹口一模14不偏转，向右偏转2021学年虹口一模14图示方法可以估测人的反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，零刻线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即抓捏直尺，读出抓捏位置的刻度为h。若用该直尺测量反应时间的范围为0~0.4s，则直尺的长度至少为________________m（g取10m/s2）。若在直尺的另一面每隔0.05s标记测量反应时间的刻度线，则刻度线是________________的（选填“均匀”或“不均匀0.8；不均匀2021学年虹口一模0.8；不均匀2021学年虹口一模15一单摆的摆长为L，将摆球向左拉至水平标志线上（图中虚线）。由静止释放摆球，当摆球运动至最低点时，摆线碰到障碍物P，摆球继续摆动。用频闪相机长时间拍摄，得到图示照片，则摆线的悬点O与障碍物P在竖直方向之间的距离为_________________。不计空气阻力，摆线向右碰到障碍物的瞬间，摆球的角速度突然增大，其原因是EQ\F(5,9)L；水平方向没有力的作用，线速度大小不变，但半径减小，故角速度突然增大。2021学年虹口一模16：_____________________________________EQ\F(5,9)L；水平方向没有力的作用，线速度大小不变，但半径减小，故角速度突然增大。2021学年虹口一模16如图，质量为m的圆环套在固定的粗糙程度均匀的竖直杆上，轻质弹簧的左端固定在墙壁上的O点，右端与圆环相连。初始时刻，圆环处于A点，弹簧水平，且恰好处于原长状态。将圆环从A点由静止释放，第一次经B点时环的速度最大，最低可到达C点。之后，圆环沿杆向上滑动。忽略空气阻力的影响，则圆环从C点向上运动的过程中，速度最大的位置__________________（选填“在B点”、“在B点上方”、“在B点下方”、“无法确定”）。圆环从A运动到C点的过程中，各种能量的变化情况是在B点下方；动能先增大后减小、重力势能逐渐减小、弹性势能逐渐增大、内能逐渐增大。2021学年虹口一模17：_________________________________在B点下方；动能先增大后减小、重力势能逐渐减小、弹性势能逐渐增大、内能逐渐增大。2021学年虹口一模17三．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。（10分）图（甲）为某同学设计的测定直流电动机效率的电路图。在小桶中放入适量的砝码，多次移动滑动变阻器R的滑片，测出5组数据，记录在下表（1）匀速（（1）匀速（2）53.6（3）不合适；电动机为非纯电阻仪器（4）U1+U22021学年虹口一模18实验次数12345电压表V1的示数U1/V4.103.402.701.901.10电压表V2的示数U2/V3.003.504.004.505.00电流表A的示数I/A0.110.160.220.300.38重物的总质量m/kg0.040.070.110.160.21重物的提升高度h/m0.800.800.800.800.80重物的上升时间t/s1.951.901.851.801.65（1）为了减小实验误差，需在重物做_________________直线运动的过程中测量上升高度h和对应的时间t（选填“匀加速”、“匀减速”、“匀速”）。（2）给电动机输入5V电压时，效率为_______________%（g取10m/s2，保留三位有效数字）。（3）某同学依据表格中的数据，绘制了图（乙）所示的U2-I图线。该同学认为：依据所绘的曲线，通过斜率可以求得电动机线圈的电阻，你认为这个方法__________________（选填“合适”、“不合适”），理由是：__________________________________________________。（4）若欲依据图像准确求出电源的电动势和内阻，可将图（乙）中的纵轴坐标U2改为_________________。（15分）如图，半径R=1m的光滑圆弧轨道BCD固定在竖直平面内，B端与粗糙程度均匀的斜面AB相切，AB与水平方向的夹角θ=37°。质量m=1kg的小滑块（可视为质点），从A点由静止释放，到达C点时的速度vC=2EQ\R(5)m/s。已知A、B两点的高度差h=1.5m，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求（1）vB=（1）vB=4m/s（2）μ=0.35（3）vBʹ=EQ\R(46)m/s（6.78m/s）（4）不可行，脱离斜面2021学年虹口一模19（1）滑块经过B点时速度vB的大小；（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ；（3）若调整A点的高度，使得滑块经过D点时，与轨道间恰无弹力作用，则滑块经过B点时的速度vBʹ应为多少？（4）若A、B两点间的高度差减小为hʹ=0.8m。某同学认为：当滑块从A点由静止释放时，立即对其施加适当大小的水平向右拉力F（到达B点后立即撤去F），滑块一定能沿轨道到达D点。该方案是否可行？请说明理由。（15分）如图，电阻不计的光滑平行金属长导轨与水平面夹角θ=53°，导轨间距l=1m，中间的abcd区域内存在宽度为l、垂直于导轨向上的有界匀强磁场，磁感应强度B=0.3T。甲、乙、丙三根完全相同的金属杆，质量均为m=0.03kg。初始时刻，甲位于磁场的上边界，乙位于甲的上方l处，丙固定在导轨的底端。同时由静止释放甲、乙两杆，并立即对甲施加一个平行于导轨的外力F，使甲在磁场内保持沿导轨向下的加速度a=gsinθ的匀加速直线运动。已知乙进入磁场即开始做匀速直线运动，甲、乙均与导轨接触良好，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求（1）I（1）I乙=0.8A，指向左侧（2）R=1Ω（3）Δx=EQ\F(5,48)m（0.104m）（4）如图2021学年虹口一模20（1）乙进入磁场的瞬间，乙中的电流强度I乙；（2）每根金属杆的电阻R；（3）甲在磁场内运动的过程中，电路总功率每增大0.1W，甲沿导轨下滑的距离为多少？（4）试写出乙穿出磁场前的整个运动过程中（甲尚未与丙碰撞），甲的电功率随时间变化的表达式，并画出相应的图像。

虹口区2021学年度第一学期学生学习能力诊断测试高三物理参考答案暨评分标准一．单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项。）1至8题，每小题3分：题号12345678答案BACDBBAD9至12题，每小题4分：题号9101112答案ACCB二．填空题（共20分。每小题4分，每空均2分）13．答案：磁感应强度，等间距14．答案：不偏转，向右偏转15．答案：0.8；不均匀16．答案：EQ\F(5,9)L；水平方向没有力的作用，线速度大小不变，但半径减小，故角速度突然增大。17．答案：在B点下方；动能先增大后减小、重力势能逐渐减小、弹性势能逐渐增大、内能逐渐增大。三．综合题（共40分）18．（10分）答案：（1）匀速（2分）（2）53.6（2分）（3）不合适；电动机为非纯电阻仪器（各2分）（4）U1+U2（2分）19．（15分）解答与评分标准：（1）B、C两点高度差hBC=R–Rcosθ=0.2m， （1分）FmgFfθB到C的过程，机械能守恒：EQ\F(1,2)mvB2+mghBC=EQ\F(1,2)mvC2 （1分）FmgFfθ解出vB=EQ\R(vC2−2ghBC)=EQ\R(202−2×10×0.2)m/s=4m/s （1分）（2）A到B过程，位移s=EQ\F(h,sinθ)=2.5m， （1分）由运动学公式2as=v22−v12得到a=EQ\F(vB2,2s)=3.2m/s2 （1分）滑块受三个力的作用，受力如图 （1分）牛顿第二定律：FN–mgcosθ=0，mgsinθ−μFN=ma （1分）解出μ=EQ\F(gsinθ−a,gcosθ)==0.35 （1分）（3）D处牛顿第二定律：mg=mEQ\F(vD2,R)，解出vD=EQ\R(gR)=10m/s （1分）B、D两点高度差hBD=R＋Rcosθ=1.8m， （1分）B到D过程，机械能守恒：EQ\F(1,2)mvBʹ2=mghBD+EQ\F(1,2)mvD2 （1分）解出vB′=EQ\R(vD2＋2ghBD)=EQ\R(46)m/s=6.78m/s （1分）（4）解法一：由上问可知，能沿轨道到达D点，经过B点的速度应大于或等于EQ\R(46)m/s，沿斜面运动到B点的位移s′=EQ\F(hʹ,sinθ) =EQ\F(4,3)m，由运动学公式2as=v22−v12可得：滑块在斜面上运动的加速度应大于或等于amin=EQ\F(vʹB2,2sʹ)m/s2=EQ\F(69,4)m/s2=17.25m/s2 （1分）滑块在斜面上受四个力作用，水平拉力F越大，加速度越大。但滑块不能脱离斜面，故拉力F最大时，Fmsinθ=mgcosθ， （1分）此时，弹力、摩擦力均为零，牛顿第二定律：Fmcosθ＋mgsinθ=mam，滑块不脱离斜面情况下的最大加速度am=EQ\F(g,sinθ)=EQ\F(50,3)m/s2=16.7m/s2 （1分）因am＜amin，故无论施加多大的水平拉力，都不能保证滑块始终沿轨道运动而到达D点，该方案不可行。 （1分）FmgFmgθθ解法二：滑块在斜面上受四个力作用，水平拉力F越大，加速度越大。但滑块不能脱离斜面，故拉力F最大时，Fm·sinθ=mgcosθ， （1分）此时，弹力、摩擦力均为零，牛顿第二定律：Fmcosθ+mgsinθ=mam，最大加速度am=EQ\F(g,sinθ)=EQ\F(50,3)m/s2=16.7m/s2 （1分）沿斜面运动到B点的位移s′=EQ\F(hʹ,sinθ) =EQ\F(4,3)m，能始终沿斜面运动到B点的最大速度vBm=EQ\R(2amsʹ)=EQ\F(20,3)m/s=6.67m/s （1分）而能沿轨道达到D点的要求是：经过B点的速度等于或大于EQ\R(46)m/s。因此：无论施加多大的水平拉力，都不能保证滑块沿轨道运动到D点，该方案不可行。 （1分）20．（15分）解答与评分标准：mgFN乙θmgFN乙θBI乙l乙进场后，受三个力作用，如图 （1分）平衡：mgsinθ=BI乙l （1分）解出I乙=EQ\F(mgsinθ,Bl)=0.8A，方向指向左侧 （1分）乙进场前，机械能守恒：EQ\F(1,2)mv12=mgh=mglsinθ，解出v1=EQ\R(2gh)