1
普陀区 2020-2021 学年第二学期高三质量调研
物理学科试卷
考生注意:
1.试卷满分 100 分,考试时间60 分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分,第一部分为选择题,第二部分为填空题,
第三部分为综合题。
3.答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、准考证号。作答必须涂或写在答题纸上,在试
卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域,第二、三部分的作答必须
写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、单项选择题(共 40 分。第 1-8 小题,每小题 3 分,第 9-12 小题,每小题 4 分。每小题
只有一个正确答案。)
1.用α粒子轰击 Be9
4 得到了 C12
6 和一种粒子,这种粒子是
A.电子 B.质子 C.中子 D.正电子
2.如图甲,某同学用激光器作为光源,在不透光的挡板上开一条窄缝,进行光的衍射实验。
在光屏上观察到的图样可能是图乙中的
3.在“用 DIS 测变速直线运动的瞬时速度”学生实验中,除需要用计算机、数据采集器、
小车、轨道及配件外,还需要的仪器有
A.秒表 B.米尺 C.位移传感器 D.光电门传感器和挡光片
甲 乙
激光器 单缝 光屏 A B C D
2
4.用光照射某种金属,金属表面有电子逸出。若保持入射光的频率不变,减小入射光的强
度,则
A.光电子的最大初动能减小 B.光电子的最大初动能保持不变
C.可能无电子从金属表面逸出 D.单位时间内逸出的光电子数目不变
5.某气体的摩尔质量和摩尔体积分别为 M 和 Vm,每个气体分子的质量和体积分别为 m 和
V0,则阿伏加德罗常数 NA 可表示为
A.NA=
0
m
V
V
B.NA=
m
0
V
V
C.NA=m
M D.NA=M
m
6.质量相等的甲、乙、丙三个物体,分别
只受大小为 F1 和 F2、方向如图的两个力作
用。甲、乙、丙三个物体产生的加速度大小
分别为 a 甲、a 乙、a 丙,则
A.a 甲 > a 乙> a 丙 B.a 丙 > a 乙> a 甲
C.a 甲 = a 乙= a 丙 D.a 乙 > a 丙 > a 甲
7.如图,一弹性绳上有 S1 和 S2 两个波源,P 点为 S1 和 S2 连
线的中点。两个波源同时开始振动发出两个相向传播的波 1 和
波 2,波长分别为λ1 和λ2(λ1>λ2),则两列波
A.频率相同 B.同时到达 P 点
C.相遇时,发生干涉现象 D.相遇时,波长均变大
8.如图甲,人骑自行车在水平路面沿直线行进。当人停止蹬车后,自行车受阻力作用做减
速运动,直至速度减为零。此过程中克服阻力做功为 W,人停止蹬车时自行车的速度为 v,
符合实际情况的 W-v 图像为图乙中的
9.一定质量的理想气体,温度为 0ºC 时压强为 P0。经过等容变化后,温度变为 T=(t+273)K
甲
F1
F2
乙F1
F2
丙
F1
F2
v
甲
A
W
vO D
W
vOB
W
vO C
W
vO
乙
3
时压强为 P,在此过程中气体温度每升高 1ºC,对应压强的增量ΔP 不能..表达为
A.P0/T B.P/T C.P0 /273 D.(P– P0)/t
10.如图,地球在椭圆轨道上运动,太阳位于椭圆的一个焦点上。
A、B、C、D 是地球运动轨道上的四个位置,其中 A 距离太阳最
近,C 距离太阳最远;B 和 D 点是弧线 ABC 和 ADC 的中点。则
地球绕太阳
A.做匀速率的曲线运动
B.经过 A 点时的加速度最小
C.从 B 经 A 运动到 D 的时间小于从 D 经 C 运动到 B 的时间
D.从 A 经 D 运动到 C 的时间大于从 C 经 B 运动到 A 的时间
11.如图,倾角为 30°的光滑斜面固定在水平地面上,用不可伸长
的轻绳将 A 与 B 相连,A、B 静止于离地面高度相同的位置。现将
轻绳 C 处剪断,在 B 刚要着地瞬间,A、B 的动能之比为
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:4
12.如图,在水平地面上竖直固定一个光滑的圆环,一个质量为 m 的小球套在环上,圆环
最高点有一小孔 P,细线上端被人牵着,下端穿过小孔与小球相连,使球
静止于 A 处,此时细线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为 g ,则
A.在 A 处,细线对小球的弹力大小为 mgcos
B.将小球由 A 缓慢拉至 B 的过程,细线所受拉力变大
C.在 A 处,圆环对小球的弹力大小为 mg
D.将小球由 A 缓慢拉至 B 的过程,圆环所受压力变小
二、填空题 (共 20 分。本大题有 5 小题,每小题 4 分,每空格 2 分。)
13.如图,①、②两条线表示α粒子散射实验中某两个α粒子运动
的轨迹,那么沿轨迹③射向原子核的α粒子经过原子核附近后可能
A
P
B
θ
A
B
30°
C
4
的 运 动 轨 迹 为 ___________ ( 选 填 “ a ” “ b ” “ c ” “ d ” ) , 选 择 的 理 由 是
_____________________________________。
14.如图甲,两条无限长导线均通以电流强度
大小为 I 的恒定电流,导线的直线部分和坐标
轴趋于重合,弯曲部分是以坐标原点 O 为圆心,
半径相同的一段圆弧。已知直线部分在原点 O
处不产生磁场,若图甲中 O 处的磁感应强度大
小为 B0,则图乙中 O 处磁感应强度大小为
___________,方向_________。
15.某同学在“利用单摆测定重力加速度”的实验中,测出多组单摆的
摆长 L 和周期 T。如图为根据实验数据作出的 T2-L 图像,由图像可得重
力加速度 g 为____________m/s2(精确到小数点后两位),图像不过原
点可能是由于摆长测量__________造成的。(选填“偏大”“偏小”)。
16.如图,匀强电场中有一平行于电场方向的正六边形,其顶点分别为 A、
B、C、D、E、F。电荷量为 q 的负电荷在外力作用下从 A 点移动到 C 点,
克服电场力做功 W;从 C 点移动到 E 点,其电势能减少 W。正六边形顶
点中电势最高的是_______,顶点 C、D 间的电势差 UCD 为_________。
17.如图,一粗细均匀、底部装有阀门的 U 型管竖直放置,其左端开口、
右端封闭、截面积为 4cm2。现关闭阀门将一定量的水银注入管中,使左管
液面比右管液面高 5cm,右端封闭了长为 15cm 的空气柱。已知大气压强
为 75cmHg,右管封闭气体的压强为__________cmHg;若打开阀门使一部
分水银流出,再关闭阀门,重新平衡时左管的水银面不低于右管,那么流
出的水银最多为______cm3。
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的过程中,要求给出必要的图示、
文字说明、公式、演算等。
18.(10 分)某小组研究电源和小灯泡两端的电压随电流的变化规律,实验电路如图甲。
①按规范连接好实验电路;②闭合电键 S
移动滑动变阻器滑片 P 到某一位置,读
R
P
A
V1
S
V2
E r
甲
A B
CF
E D
T2 /s2
L/cmO 99-1
4.0
乙
甲 乙
I
I I
II
I
y y
x x
5
O
P
甲
出电流表 A 和电压表 V1、V2 的示数,并记录数据;③改变滑动变阻器滑片 P 的位置,重复
步骤②多次测量;④根据数据描绘 U-I 图像,获得图线 A、B,如图乙;⑤完成实验,整
理实验器材。
(1)在步骤②中,移动滑动变阻器滑片 P 使其阻值变小的过程 中 ,电 流表 A 的 示数 将
_________(选填“逐渐变小”“不变”“逐渐变大”);电压 表 V1 的 示 数
_____________(选填“逐渐变小”“不变”“逐渐变大”)。
(2)从图乙中可得,电源的电动势 E=______V,内阻 r = ______Ω。
(3)如图甲,当滑片 P 移到滑动变阻器的最左端时,小灯泡的实际功率为_____W,此时电
源的效率为_________。
(4)下列选项中,使滑动变阻器和小灯泡的功率最为相近的电流表 A 示数为
A.1.0A B.1.25A C.1.5A D.1.75A
19.(14 分)如图甲,导轨倾斜固定在地面上,其 O 端带有挡板。一小物块套在导轨上,
将其从 P 点静止释放,经过一段时间物块与挡板发生碰撞(碰撞时间极短);碰撞后物块
返回到导轨 Q 处(图中未标出)时速度减为零,此时沿导轨方向对物块施加一外力 F,使
其在导轨上保持静止。此过程物块运动的 v-t 图像如图乙(图中
v1 和 t1 均为已知量),已知物块质量为 m,最大静摩擦力等于
滑动摩擦力,重力加速度大小为 g,不计空气阻力。求
(1)P 点距 O 端的距离;
(2)碰撞时挡板对物块所做的功;
(3)物块运动过程中所受的摩擦
力大小;
(4)物块返回到 Q 处时,对其施 加外力 F 大小的范围。
t
v
O
t1 1.4t1
v1
-0.5v1
乙
6
20.(16 分)如图,足够长的直角金属导轨 MO1N 与 PO2Q 平行放置在竖直向上的匀强磁
场中,它们各有一部分在同一水平面内,另一部分在同一竖直平面内,两轨相距 L=0.5m。
金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,两杆质量均为 m=1kg、电阻均为 R=1Ω,
两杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5,导轨电阻不计。当 t=0 时,对 ab 杆施加水平向右
的力 F,使杆 ab 做初速度为零的匀加速运动,同时将杆 cd 在
竖直面内由静止释放。已知 F 随时间的变化关系为 F=(6+2t)
N,重力加速度 g 取 10m/s2。
(1)判断流经杆 cd 的电流方向;
(2)求匀强磁场的磁感应强度 B 的大小和杆 ab 的加速度 a;
(3)若前 2 秒内,水平力 F 做的功 W=17J,求前 2s 内闭合回路产生的焦耳热 Q;
(4)请列式分析杆 cd 由静止释放后的运动状况,并求出杆 cd 从静止释放到达到最大速度
所用的时间。
普陀区 2020-2021 学年第二学期高三质量调研
物理学科参考答案及评分细则
四、单项选择题(共 40 分。第 1-8 小题,每小题 3 分,第 9-12 小题,每小题 4 分。每小题
只有一个正确答案。)
每小题 3 分 每小题 4 分
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C D D B D A B C A C B C
五、填空题 (共 20 分。本大题有 5 小题,每小题 4 分,每空格 2 分。)
b
d
c
L
a B
F
MO1
N
P
Q
O2
7
题 号 答 案
13
a ;原子核与α粒子均带正电,故受相互排斥的库仑力,又③比①更靠近原子核,
α粒子所受斥力更大,故偏转角度也就更大,所以选轨迹 a。
14 B0 ;垂直纸面向外。
15 15. 9.86 或 9.87 ;偏小。
16 F ;-
q
W
3 。
17 80 ;28。
六、综合题(共 40 分。第 18 题 10 分,第 19 题 14 分,第 20 题 16 分)
18. (10 分)
(1)逐渐变大;逐渐变小(每空 1 分)
(2)4.5;1.0 或 1.1(每空 1 分)
(3)5.0(4.8-5.0);56% (53.3%-55.6%)(第一空 1 分,第二空 2 分,两空需对应)
(4)C(3 分)
19. (14 分)
(1)(2 分)设 P 点距 O 端距离为 s,由物体运动 v-t 图像可知: 112
1 tvs 。
(2)(3 分)
由功和能量变化的关系可知,设碰撞过程中挡板对物块做功 W 等于碰撞前后物块动能
的变化量,即 2
1
2
1
2
1
2
0
2
8
3
2
15.02
1
2
1
2
1 mvmvvmmvmvW t 。在碰撞过程中,挡板
对物块做负功,数值为 2
18
3 mv 。
(3)(6 分)设导轨与水平面的倾角为
当物块 A 沿斜面下滑时:由 v-t 图像得: 1
1
1
va t
受力如图,由牛顿第二定律得 1fsin maFmg ; G
Ff
FN
a
8
当物体 A 沿斜面上滑时:由 v-t 图像知: 1
2
1
5
4
va t
受力如图,由牛顿第二定律得 2fsin maFmg ;
解得:
1
1
f 8t
mvF 。
(4)(3 分)
由(3)可得 sin9
1
f mgF ( fsin Fmg ),所以应沿斜面向上施加一外力 F。
Q 点处施加沿导轨方向的外力范围为: ff sinsin FmgFFmg
即 sin9
10sin9
8 mgFmg ,故
1
1
1
1
4
5
t
mvFt
mv 。
20.(16 分)
(1)(2 分)流经 cd 杆的电流方向为 d→c;
(2)(6 分)ab 杆匀加速运动 v=at,切割磁感线运动产生感应电动势为 E=BLv=BLat,
ab 杆所受的安培力 F 安=BIL=B×BLat
2R ×L=B2L2at
2R 、摩擦力 Ff=μFN=μmg。
由受力和牛顿第二定律得:F-F 安-Ff=ma,故 F=m(μg+a)+B2L2at
2R =6+2t
由上式可得:m(μg+a)=6, 代入数据解得:a=1m/s2
22
22
R
aLB , 代入数据解得:B=4 T
(3)(4 分)ab 棒前 2s 内的位移为 s=1
2at21=2 m,摩擦产生的热量为 Qf = -Wf =μmgs=10J,
ab 棒 2s 末速度为 v2=at1=2 m/s,前 2s 内动能的变化量为 J22
1 2
2k mvE ,
由功和能量变化关系可知 W=Qf+Q+∆Ek ,所以 Q=W-Qf -∆Ek =(17-10-2)J=5J。
(4)(4 分)
cd 杆受力如图,导轨对 cd 杆的弹力 FN′=F 安′=BIL=B2L2at
2R ,
G
Ff
FN
a
G
FN′ F 安′
Ff′
9
摩擦力 Ff′=μFN′=μB2L2at
2R
设 cd 杆的加速度为 a′,由牛顿第二定律 mg - μB2L2at
2R =ma′可知,cd 棒静止释放后随时
间增加做加速度逐渐减小的加速运动;a′=0 即 mg=μB2L2at
2R 时,速度达到最大;后做加速度
逐渐增大的减速运动,直至静止。
设经过时间 t′,cd 棒达到最大速度,即 mg=μ
R
atLB
2
'22
代入数据解得:t′=10 s。