上海市徐汇区2020届高三下学期学习能力诊断物理试题 （二模含答案）

徐汇区高三物理 本卷共 4 页 第 1 页 2019 学年第二学期徐汇区学习能力诊断卷 物理　试卷 　 　 2020.5 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。 2、试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。 3、作答必须涂或写在答题纸上相应的位置，在试卷上作答无效。 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．热成像仪能够对公共场所往来的人流进行高效的体温筛查，这主要 是利用了人体所放出的 （A）微波 （B）红外线 （C）可见光 （D）紫外线 2．下列各种射线中，来自于原子核外的是 （A）α 射线 （B）β 射线 （C）γ 射线 （D）阴极射线 3．用 α 粒子轰击铝核的核反应方程是：α＋ Al→n＋X，n 为中子，则 X 的核子数为 （A）15 （B）16 （C）29 （D）30 4．下列物理量中不能反映物体的固有属性的是 （A）密度 （B）速度 （C）质量 （D）电量 5．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体 （A）分子的无规则运动停息下来 （B）分子的速度保持不变 （C）分子的平均动能保持不变 （D）每个分子的速度大小均相等 6．一同步卫星绕地球运行，假设地球的自转周期变小，该卫星仍与地球保持同步，则该卫星 的（A）轨道半径变小 （B）线速度变小 （C）角速度变小 （D）向心加速度变小 7．一物体受到大小分别为 F1、F2、F3 的三个共点力的作用，其力的矢 量关系如图所示，则它们的合力大小是 （A）0 （B）2F1 （C）2（F2+ F3 ） （D）F1+ F2+ F3 8．如图为两机械波 a 和 b 在同一介质中传播时某时刻的波形图，则 两列波的波长之比휆a ∶ 휆b、周期之比 Ta∶Tb 分别为 （A）1∶2 1∶2 （B）1∶2 2∶1 （C）2∶1 1∶2 （D）2∶1 2∶1 9．下列关系式中正确的是 （A）重力对某物体做功：－2J＜－5J （B）物体的重力势能：－2J＜－5J （C）物体带电量：－2C＜－1C （D）电场中某点电势：－2V＜－5V 10．一单摆做简谐振动，如图为摆绳对摆球的拉力大小 F 随时间 t 变化的图像，则该单摆的摆长为（重力加速度 g 取 10 m/s2） （A）0.4m （B）1.6m （C）4m （D）16m 11．M、N 是匀强电场中不在同一条电场线上的两点，AB 是过 M 点与电场线垂直的直线，若 一负检验电荷在 M 点的电势能 EP＞0，则一正检验电荷在 N 点的电 势能 （A）一定大于零 （B）一定小于零 （C）可能等于零 （D）可能等于 EP 12．如图，把一个带铁芯的线圈 L、开关 S 和电源用导线连接，将一金属套环置于线圈 L 上， 且使铁芯穿过套环。则闭合开关 S 的瞬间 （A）套环将保持静止，套环内无电流流过 （B）套环将保持静止，套环内的电流与线圈内的电流方向相同 （C）套环将向上跳起，套环内的电流与线圈内的电流方向相反 M A E N B a b x/m y/cm O F1 F2 F3徐汇区高三物理 本卷共 4 页 第 3 页 （D）套环将向上跳起，套环内的电流与线圈内的电流方向相同 二、填空题（共 20 分） 13．爱因斯坦提出光子说，认为每个光子所具有的能量跟它的频率成正比，比例常数为普朗克 常量 h，则 h 的单位为______；该单位用国际单位制基本单位可表示为_________。 14．倾角为α、质量为 M 的斜面体静止在水平桌面上，质量为 m 的木 块静止在斜面体上，木块受到的摩擦力大小为______，桌面对斜面体 的摩擦力大小为______。（重力加速度为 g） 15．右图为飞机降落时采用无线电波信号进行导航的原理示 意图。两天线对称地固定于飞机跑道两侧，发射出的两束无 线电波振动情况完全相同。若飞机降落过程中接收到的信号 始终保持最强，则表明飞机已对准跑道。该导航原理利用了波的______的特性；请解释这一导 航原理：：________________________________________________。 16．电场中有 A、B、C 三点，一电量为+q、质量为 m 的带电粒 子仅受电场力作用，从 A 点开始以初速 v0 做直线运动，其 v-t 图 像如图。粒子在 t0 时刻运动到 B 点，3t0 时刻运动到 C 点。由图可 推断，A、B、C 三点中，_____点的电场强度最大，粒子经过_____ 点时具有的电势能最大；A、B两点的电势差 UAB＝_________。 17．一辆汽车的质量为 1.3 吨。当轮胎“充满”气时，每个轮胎与地面 的接触面积为 130cm2，胎内气体体积为 20L，压强为__________Pa。当 轮胎充气“不足”而轮毂盖边缘着地时，胎内仍有 15L 压强为 1atm 的 空气。用一电动充气机以每分钟 50L 的速度将压强为 1atm 的空气压入 轮胎，假设在此过程中气体温度保持不变，则充满四个轮胎约需要 _________分钟。（重力加速度 g 取 10 m/s2，1atm 约为 105 Pa） 三、综合题（共 40 分） 一带电粒子仅在电场力作用下从 a 点开始以 v0 做直线运动，其 v-t 图像如图。粒子在 t0 时刻运 动到 b 点，3t0 时刻运动到 c 点，由图可推断 （A）a、b、c 三点中，c 点场强最大 （B）a、b、c 三点中，c 点电势最低 （C）电场力在 0-2t0 时间内对粒子做功为零 （D）粒子在 2t0 时刻具有的电势能最小 t v v0 -v0 t0 2t0 3t0 O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。 18．（10 分）在“用 DIS 研究加速度和力的关系”实验中： （1）甲同学采用位移传感器测量加速度，实验装置如 图（a）所示。位移传感器测得小车的 v-t 图像后，分别 得到 t1 和 t2 时刻的速度 v1 和 v2，则小车的加速度 a＝ ___________。 （2）乙同学采用光电门测量加速度，实验装置如图（b）。将小车放置在轨道上，使挡光片的 前端位于 A 点处，由静止开始释放小车，测出小车上 挡光片通过光电门的时间 Δt，测出 A 到 B 的距离 L 和 挡光片的宽度 d。 ① 根据上述物理量，小车的加速度 a＝__________； ②（单选题）在该实验中，下列操作步骤中必须做到 的是（ ） （A）要用天平称量小车质量 （B）钩码的质量应该远小于小车质量 （C）每次测量均要改变小车的质量 （D）不论轨道光滑与否，轨道一定要保持水平 （3）光电门常被用来测量物体运动的瞬时速度，请分析这种测量方法中误差产生的主要来源？ 得到的速度测量值和真实值相比是偏大还是偏小？ 19．（15 分）如图，置于同一水平面上两金属导轨相互平行，相距 l＝0.6m，导轨左右两端分 别与规格为“3V，3W”的灯 L1 和“6V，6W”的灯 L2 相连，电阻 r＝1Ω 的导体棒 ab 置于导 轨上且与导轨垂直，磁感应强度 B＝1T 的匀强磁场垂直穿过导轨平面。当导体棒在外力作用 下沿导轨向右匀速运动时，灯 L1 恰好正常发光。导轨电阻忽略不计。求： （1）灯 L2 的实际功率 P2； （2）导体棒 ab 的速度大小 v； （3）导体棒 ab 所受安培力的功率 P 安。 挡光片 钩码（b） A BL 光电门 位移传感器 水平轨道 小车 钩码（a） B a L1 v b × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × L2徐汇区高三物理 本卷共 4 页 第 5 页 20．（15 分）摩天大楼中，直通高层的客运电梯简化模型如图（a）所示，电梯总质量 m＝2.0×103 kg。在 t＝0 时，电梯由静止开始上升，其加速度随时间变化的 a - t 图像如图（b）所示。忽略 一切阻力，重力加速度 g 取 10m/s2。 （1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F1 和最小拉力 F2； （2）类比是一种常用的研究方法。对比加速度和速度的定义，参考由 v - t 图像求位移的方法， 求电梯在第 1s 内的速度改变量∆v1 和上升过程中的最大速度 vmax； （3）求电梯在 1～10s 时间内上升的高度 h 与机械能的变化量ΔE。 （a） （b）徐汇区高三物理 本卷共 4 页 第 7 页 徐汇二模物理参考答案和评分标准 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。） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B D D B C A A D A B B C 二、填空题（共 20 分） 13．J·s（或 J/Hz），kg·m 2/s 14．mgsinα，0 15．干涉，两列波长相同的无线电波发生干涉后，在两者距离相等的各个点上信号最强，这些 点连接起来是一条直线，和跑道重合 16．B，B， ― 푚푣0 2 2푞 17．3.5×105，4.4 三、综合题（共 40 分） 18．（本题共 10 分） （1）v2－v1 t2－t1 （2）① d2 2L(Δt)2（或 d2 2(L＋\F(d,2))(Δt)2） ② B （3）用光电门测出的其实是挡光片经过的平均速度，平均速度只能粗略地描述运动，因而会 产生误差。 测量值和真实值相比，在不同的运动中情况不同，若加速运动，测量值偏小；减速运动，测 量值偏大；匀速运动，测量值等于真实值。（本题为开放题，答案需结合具体情景表述）19．(本题共 15 分) （1）（5 分）L1 的电阻 푅1 = 푈1 2 푃1 = 3Ω，L2 的电阻 푅2 = 푈2 2 푃2 = 6Ω L1 与 L2 的实际功率之比为푃1:푃2 = 푅2:푅1 = 2:1 所以，灯 L2 的实际功率 P2=1.5W （2） 푅外 = 푅1푅2 푅1 + 푅2 = 2Ω， 因为内外电路电流相同，所以푈外:푈内 = 푅外:r = 2:1 所以 U 内=1.5V 感应电动势 E=U 内+ U 外=4.5V 棒 ab 做匀速运动的速度 v = E Bl = 7.5m/s （3）因为内外电路电流相同，所以푃外:푃内 = 푅外:r = 2:1 所以导体棒消耗的功率是 P 内=2.25W 安培力的功率等于内外电路消耗的所有电功率，所以 P 安=P1+ P2+P 内=6.75W 20．（15 分） （1）由牛顿第二定律，有 由 a - t 图像可知，F1 和 F2 对应的加速度分别是 （2） a = Δ푣 Δt⇒Δ푣 = 푎Δ푡 类比可得，所求速度变化量等于第 1s 内 a - t 图线下的面积 由图（b）可知，电梯在 0～11s 加速上升，11s～30s 匀速运动，30s～41s 减速上升 所以 11s～30s 内速率最大， 第 11s 时的速度值等于 0～11s 内 a - t 图线下的面积， F mg ma− = 2 2 1 21 0m/s 1 0m/sa . , a .= = − 3 4 1 1( ) 2 0 10 (10 1 0)N 2 2 10 NF m g a . . .= + = × × + = × 3 4 2 2( ) 2 0 10 (10 1 0)N 1 8 10 NF m g a . . .= + = × × − = × 1 0.50 m/s∆ =v m 10m/s=v徐汇区高三物理 本卷共 4 页 第 9 页 （3）1-10s 内电梯匀加速上升，初速为 0.5m/s，加速度为 1m/s2，时间 9s， ℎ = 푣0푡 + 1 2푎푡2 = 4.5 + 40.5=45m ΔE＝WF＝Fh＝m（g+a）h＝2.0×103×11×45＝9.9×105J