上海市嘉定区高三一模物理试卷2

上海市嘉定区2022届高三上学期第一次质量调研（一模）物理试卷一、单选题1．在国际单位制中，力学的基本单位有：千克（kg）、米（m）、秒（s），压强的单位用基本单位来表示，应为（）A．kg·m·s2 B．kg·m2·s2C．kg/（m·s2） D．kg/（m2·s2）2．质量相同、温度相同的氢气和氧气，在不计分子势能的情况下，它们的（）A．分子平均动能相同，内能相同 B．分子平均动能相同，内能不同C．分子平均动能不同，内能相同 D．分子平均动能不同，内能不同3．演示桌面微小形变的实验采用了放大法，下列研究用到相同实验方法的是（）A．斜面理想实验B．卡文迪什扭秤实验C．共点力合成实验D．影响向心力大小因素实验4．如图为测量小车瞬时速度的实验装置，实验室有6cm，4cm，2cm，1cm四种规格的挡光片可供选择。为能更准确地测出小车经过光电门时的瞬时速度，你选用的挡光片的规格是（）A．6cm B．4cm C．2cm D．1cm5．单摆在经过平衡位置时，它的（）A．速度为0 B．加速度为0 C．回复力为0 D．机械能为06．一定质量的封闭气体，保持体积不变，当温度升高时，气体的压强会增大，从微观角度分析，这是因为（）A．气体分子的总数增加B．气体分子间的斥力增大C．所有气体分子的动能都增大D．气体分子对器壁的平均作用力增大7．一位同学将水杯竖直握在手里，匀速走在校道上。如果水杯离地的高度保持不变，当他减速向前走时。手对水杯的作用力（）A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定8．三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ad=bd=cd。若导线c在d点的磁感应强度大小为B，则d点处的合磁感应强度大小为（）A．B B．3B C．2B D．5B9．利用如图所示电路可以测量电源的电动势E和内阻r，R为电阻箱，R0为定值电阻。闭合开关，当R取不同阻值时，电流表对应有不同读数I，多次改变电阻箱的阻值，所得到的1IA． B．C． D．10．图甲为烤肠机，香肠放置于两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量均匀的圆柱体，烤熟后质量不变，半径变大，金属杆不再转动。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩。若金属杆对香肠的支持力为FN；两根金属杆对香肠的合力为F合，则香肠烤熟后（）A．FN增大，F合增大 B．FN增大，F合不变C．FN减小，F合增大 D．FN减小，F合不变11．一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x1=1m和x2=4m处质点的振动图像如图甲、图乙所示，则此列波的传播速度不可能是（）A． B．1m/s C．2m/s D．3m/s二、多选题12．图a、b、c是中学物理推导初速度为0的匀变速直线运动位移公式所用的v-t图像。下列关于位移公式的推导和这三幅图的说法正确的是（）A．这里位移公式的推导主要采用了无限分割与逼近的思想B．图a利用矩形面积和表示的位移大小比真实位移大C．图b的矩形面积和比图c的三角形面积更接近真实位移的大小D．这种用面积表示位移大小的方法只适用于匀变速直线运动三、填空题13．电源是把其他形式的能转化为的装置，这种转化是通过做功实现的。14．小朋友画了一幅鱼儿在水中吐气泡的图画，如图所示。假设湖水的温度恒定不变，你认为他画得（填“对”或“不对”），你的理由是：（请运用物理原理简要说明）。15．如图，电源电动势为12V，内阻r为1Ω，电阻R为1Ω，小灯泡L标有“6V12W”，电动机线圈电阻RM为。开关闭合后，小灯泡和电动机均能正常工作，则电源的总功率为W；电动机的输出功率为W。16．2021年10月，神舟十三号载人飞船成功发射，若点火不久，火箭竖直发射升空的某一瞬间，仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的3倍，则此时飞船的加速度大小为；飞船经多次变轨后与空间站组合体完成交会对接，共同沿圆形轨道环绕地球运行，已知运行周期为T，地球半径为R，则空间站离地面的高度为（地球表面的重力加速度为g）。17．在x=0和x=5a处分别固定两个带正电的点电荷M、N，现将一点电荷P置于x=a处并由静止释放，它在电场力作用下沿x轴正方向运动（重力不计），若其速度大小随位置变化的关系如图所示，则P为电荷（填“正”或“负”）；点电荷M、N所带电量之比为。四、实验题18．“DIS研究加速度和力关系”的实验装置如图所示。（1）实验所用的传感器是，小车上安装的是该传感器的部分；（2）实验时若要以钩码的重力作为小车所受的合外力，则轨道应满足的条件是，钩码应满足的条件是。（3）某同学根据多组数据作出了a-F图像，如下图所示，发现图线不过原点，应采取的改进措施是。五、解答题19．如图甲所示，一台起重机将质量m=200kg的重物由静止开始竖直向上匀加速提升，4s末达到额定功率，之后保持该功率继续提升重物，5s末重物达到最大速度vm。整个过程中重物的v-t图像如图乙所示。取g=10m/s2，不计额外功率。试计算：（1）起重机的额定功率P；（2）重物的最大速度vm；（3）前5s起重机的平均功率P。20．如图甲所示，两根足够长、间距L=1m、电阻不计的光滑平行导轨水平固定，在导轨的左侧接R=2Ω的定值电阻，质量m=1kg，电阻的金属杆ab垂直导轨水平放置，磁感应强度B=2T的有界匀强磁场垂直于导轨平面。现用水平恒力F=4N向右拉动金属杆，使其由静止开始运动。若金属杆初始时距离磁场边界s1，进入磁场瞬间撤去外力。（1）求金属杆进入磁场瞬间的速度大小v1，并判断此时a、b两点电势的高低：（2）进入磁场后，金属杆的速度v随它在磁场中位移s2的变化规律满足：v=v1-ks2，k的大小为，则当金属杆运动至s2=1m位置处的加速度a2；（3）以金属杆初始位置为坐标原点，试在图乙中画出金属杆在整个运动过程中，速度v随位移s的变化图线（要有解析过程，并在坐标轴上标出关键点）；（4）描述金属杆在整个运动过程中能量的变化情况，并计算电阻R上产生的焦耳热Q。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】根据公式p=FABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。

【分析】利用其压强的表达式可以求出其压强的单位。2．【答案】B【解析】【解答】由于不计分子势能的情况下，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，而氢气分子摩尔质量小，质量相等，氢气分子数多，所以氢气内能多，即内能不同，ACD不符合题意，B符合题意。故答案为：B。

【分析】温度决定平均动能的大小，由于其氢气和氧气质量相同所以其分子数不同，所以氢气和氧气的内能不同。3．【答案】B【解析】【解答】A．斜面理想实验采用了实验与理论的逻辑推理得出结论，所以A不符合题意；B．卡文迪什扭秤实验也是采用了放大法，所以B符合题意；C．共点力合成实验采用了等效替代法，所以C不符合题意；D．影响向心力大小因素实验采用了控制变量法，所以D不符合题意；故答案为：B。

【分析】其斜面理想实验使用了实验与理论相结合；其扭秤实验使用了放大法；探究合力的大小使用了等效法；其探究向心力的影响因素使用了控制变量法。4．【答案】D【解析】【解答】根据瞬时速度定义可知，挡光片越窄，平均速度越接近小车经过光电门时的瞬时速度。ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用平均速度近似为瞬时速度，其挡光片宽度越窄其平均速度更接近瞬时速度。5．【答案】C【解析】【解答】ACD．由简谐运动特点可知，单摆在经过平衡位置时，它的回复力为0，速度最大，则机械能不为0，AD不符合题意，C符合题意；B．由于单摆做曲线运动，加速度不为0，B不符合题意。故答案为：C。

【分析】单摆经过平衡位置时，其回复力等于0其速度最大，则机械能不等于0.6．【答案】D【解析】【解答】A．气体分子的总数由分子的总质量决定，所以质量不变，分子的总数不变，则A不符合题意；B．气体的体积不变，分子间的距离保持不变，所以气体分子间的斥力不变，则B不符合题意；C．根据温度是气体分子平均动能的标志，所以温度升高时，气体分子的平均动能增大，但不是所有气体分子的动能都增大，所以C不符合题意；D．温度升高时，气体分子的平均动能增大，则气体分子对器壁的平均作用力增大，气体的压强会增大，所以D符合题意；故答案为：D。

【分析】当气体体积不变时其分子的密度不变，当其温度升高时气体分子的平均动能增大，则单位时间对单位面积容器壁的撞击次数增大，则气体分子对容器壁的平均作用力增大会导致气体压强增大。7．【答案】A【解析】【解答】匀速行走时，根据平衡条件得，手对水杯的作用力为F减速向前走时，设加速度为a，由平行四边形定则得FA符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。

【分析】当匀速行走时，利用平衡方程可以求出其手对杯子支持力的大小；当减速行走时，利用力的合成可以判别手对水杯作用力的大小。8．【答案】D【解析】【解答】由右手定则得，导线c在d点的磁感应强度大小为B，方向向左；同理导线a在d点的磁感应强度大小为B，方向向上；导线b在d点的磁感应强度大小为B，方向向上。则d点的合场强为BABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用右手定则可以判别其d点磁感应强度的方向，结合平行四边形定则可以求出磁感应强度的大小。9．【答案】A【解析】【解答】由闭合电路欧姆定律得E解得1可知1I-R图线是一条不过原点的1I随R增加的直线。故答案为：A。

【分析】利用闭合电路的欧姆定律可以判别电流和电阻的关系，利用其关系可以判别其对应的图线。10．【答案】D【解析】【解答】以香肠为研究对象，受到重力、两边金属杆的支持力，如图所示香肠烤熟后质量不变，半径较大，重心升高，支持力与重力反方向的夹角θ减小；由力的平衡知识可得2解得F由于θ变小，cosθ变大，F由于香肠烤熟后质量不变，根据平衡条件可得两根金属杆对香肠的合力始终与香肠的重力等大反向，保持不变，ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。

【分析】以香肠的平衡方程可以求出其支持力的大小，结合其角度的变化可以判别支持力的大小变化；由于其质量不变所以利用平衡条件可以判别其金属杆对香肠的合力等于重力的大小，其方向与重力方向相反。11．【答案】C【解析】【解答】当该列波向左传播时，根据题干可知1m和4m之间的距离满足的关系为3=则由v=λ当n=0时，可得v=3m/s；当当波向右做传播时1m和4m之间的距离关系满足3=则v当n=0时可得v=1m/s；当n=1时可得v=故答案为：C。

【分析】已知质点间的距离，结合波长和周期的关系可以求出其波速的表达式，利用波速的表达式可以求出波速的大小。12．【答案】A【解析】【解答】A．这里位移公式的推导主要采用了无限分割与逼近的思想，所以A符合题意；B．图a利用矩形面积和表示的位移大小比真实位移小，所以B不符合题意；C．图c的三角形面积和比图b的矩形面积更接近真实位移的大小，所以C不符合题意；D．这种用面积表示位移大小的方法只适用于任意的直线运动，所以D不符合题意；故答案为：A。

【分析】位移公式推导使用了微元法；其图像中矩形面积的大小比真实位移小；其图c中三角形面积与位移相等；该面积代表位移大小的方法适用于一切直线运动。13．【答案】电能；非静电力【解析】【解答】根据能量守恒可知，电源是把其他形式的能转化为电能的装置，这种转化是通过非静电力做功实现的。

【分析】电源是利用非静电力做功，把其他形式的能量转化为电能的装置。14．【答案】不对；气泡在水里上升过程中压强逐渐减小时，气泡的体积逐渐增大，所以画的不对。【解析】【解答】不对根据湖水的温度恒定不变，由等温变化有p可知，气泡在水里上升过程中压强逐渐减小时，气泡的体积逐渐增大，所以画的不对。

【分析】气泡上升过程其温度不变，利用其压强减小可以判别气泡体积逐渐增大。15．【答案】36；【解析】【解答】根据闭合电路欧姆定律有E解得I电源的总功率为P通过小灯泡的电流为I通过电动机的电流为I电动机的输出功率为P

【分析】利用闭合电路的欧姆定律可以求出回路的电流大小，结合电动势的大小可以求出电源的总功率；利用电功率的表达式可以求出流过灯泡的电流大小，结合并联电路的电流特点可以求出流过电动机的电流，结合电功率和热功率的表达式可以求出电动机的输出功率。16．【答案】2g；【解析】【解答】仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的3倍，由牛顿第三定律可知宇航员受到的支持力FN=3故此时飞船的加速度大小a地球表面，物体重力即万有引力，所以GMm所以GM飞船沿圆形轨道环绕地球运行，万有引力提供向心力，所以有GMm所以飞船离地面的高度h

【分析】利用牛顿第三定律可以求出其宇航员受到的支持力的大小，结合牛顿第二定律可以求出飞船加速度的大小；再利用引力形成重力及引力提供向心力可以求出飞船距离地面的高度。17．【答案】正；9:4【解析】【解答】由图可知，速度先增大后减小，说明电荷P在电荷M、N附近受到斥力，则P为正电荷。P在x=3a解得q

【分析】利用其加速度等于0结合库仑定律可以求出电荷量之比；利用其电荷开始受到斥力作用可以判别其P带正电荷。18．【答案】（1）位移传感器；发射器（2）平衡轨道的摩擦力；钩码的质量应远小于小车的质量（3）将轨道垫高的一端适当调低一点【解析】【解答】(1)由图可知，实验所用的传感器是位移传感器，小车上安装的是该传感器的发射器部分。(2)若以钩码的重力作为小车所受的合外力，则小车受到的其他力的合力为0，即需要平衡轨道的摩擦力；对钩码受力分析有mg对小车受力分析有T因此可得T因此钩码的质量应远小于小车的质量，才能使得重力和拉力近似相等。(3)拉力为0时，加速度不为0，说明平衡摩擦力太过，应将轨道垫高的一端适当调低一点。

【分析】（1）实验使用位移传感器则小车所安装的为传感器的发射器部分；

（2）利用牛顿第二定律可以判别当钩码的质量远远小于小车质量时，其拉力和重力相等；

（3）当拉力等于0时其加速度不等于0说明实验平衡摩擦力过度，应该减小其木板的倾斜程度。19．【答案】（1）解：由图可知重物匀加速的加速度为a由牛顿运动定律得F解得F起重机的额定功率为P（2）解：重物的最大速度为v（3）解：前4s内的位移为x由功能关系得P解得P【解析】【分析】（1）已知重物速度和时间的变化关