2022屆上海市虹口區(qū)高三下學期第二次模擬考試物理試題（解析版）

高中物理名校試卷PAGEPAGE1虹口區(qū)2021學年度第二學期學生學習能力診斷測試高三物理試卷考生注意：1.答題前，務必在答題紙上填寫姓名、學校、班級，并將條形碼貼在規(guī)定位置處。2.試卷滿分100分，考試時間60分鐘，共7頁。3.本考試分設試卷和答題紙。試卷包括三大部分，第一部分為單項選擇題，第二部分為填空題，第三部分為綜合題。4.作答必須涂或寫在答題紙上相應的位置，在試卷上作答一律無效！一、單項選擇題（共40分，1-8題每小題3分，9-12題每小題4分。每小題只有一個正確選項。）1.下列現(xiàn)象中，屬于原子核變化的是（）A.光電效應 B.天然放射現(xiàn)象C.α粒子散射 D.陰極射線在磁場中發(fā)生偏轉〖答案〗B〖解析〗A．光電效應是光照射到金屬表面產生光電子的現(xiàn)象，和原子核變化無關，故A錯誤；B．天然放射現(xiàn)象中放射出的三種射線均來自于原子核，屬于原子核變化，故B正確；C．α粒子散射實驗，是用α粒子轟擊金屬箔，研究原子結構，與原子核變化無關，故C錯誤；D．陰極射線在磁場中發(fā)生偏轉，是因為受到了洛倫茲力，與原子核變化無關，故D錯誤。故選B。2.按照恒星演化的不同階段進行分類，目前的太陽是（）A.主序星 B.原恒星 C.白矮星 D.紅巨星〖答案〗A〖解析〗太陽現(xiàn)在正處中年或壯年階段，處于恒星演化的中期，叫主序星階段，A正確，BCD錯誤；故選A。3.緝毒犬可以嗅出毒品藏匿位置，不僅由于其嗅覺靈敏，還因為（）A.分子之間有間隙 B.分子的質量很小C.分子的體積很小 D.分子不停地運動〖答案〗D〖解析〗緝毒犬可以嗅出毒品藏匿位置，不僅由于其嗅覺靈敏，還因為分子不停地運動。故ABC錯誤；D正確。故選D。4.圖示為中國運動員在2022年北京冬奧會上參加男子短道速滑1000米比賽中，過彎道時的情景，則（）A.運動員受到重力、彈力、摩擦力的作用B.運動員受到重力、彈力、向心力的作用C.向心力的大小與運動員的速度成正比D.向心力的大小與運動員的角速度成正比〖答案〗A〖解析〗A．對運動員受力分析，運動員受重力、彈力、摩擦力作用，故A項正確；B．向心力是按作用效果命名的力，其不是一個新的性質力，故B項錯誤；C．根據(jù)公式可知，當半徑一定時，向心力與運動員的速度平方成正比，故C項錯誤；D．根據(jù)公式可知，當半徑一定時，向心力與運動員的角速度平方成正比，故D項錯誤。故選A5.某種“冷光燈”如圖。其后面的反光鏡表面涂有一層透明的薄膜，利用干涉原理，可將燈光中具有明顯熱效應的那部分電磁波疊加相消。被疊加相消的是（??）A紅外線 B.紅光 C.紫光 D.紫外線〖答案〗A〖解析〗紅外線具有明顯熱效應，被疊加相消的是紅外線。故選A。6.關于電流周圍產生的磁場分布，下列圖示正確的是（）A.通電直導線產生的磁場B.通電直導線產生的磁場C.環(huán)形導線產生的磁場D.環(huán)形導線產生的磁場〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)通電直導線周圍磁場強度分布規(guī)律可知，從導線向遠處延伸，磁場強度逐漸減弱，表示磁感線的×和·逐漸稀疏，根據(jù)安培定則可知導線左側磁場強度應垂直紙面向里，右側磁場強度應垂直紙面向外，且故A錯誤；B．根據(jù)安培定則可知通電直導線產生磁場方向應為逆時針方向，且從導線向遠處延伸，磁感線應逐漸稀疏，故B錯誤；C．根據(jù)安培定則可知環(huán)內部磁場方向應垂直紙面向里，環(huán)外側磁場強度應垂直紙面向外，且環(huán)內磁感線分布應當不是均勻的，故C錯誤；D．根據(jù)安培定則可知該環(huán)形導線產生的磁場方向大致向右，且靠近上方磁感線向上彎曲，靠近下方磁感線向下彎曲，故D正確。故選D7.小明乘坐摩天輪，由最低點A勻速轉動到最高點B的過程中（）A.動能轉化為勢能，機械能增大B.動能轉化為勢能，機械能不變C.動能不變，勢能增大，機械能增大D.動能、勢能、機械能均保持不變〖答案〗C〖解析〗小明乘坐摩天輪，由最低點A勻速轉動到最高點B的過程中，動能保持不變，重力勢能增加，機械能增大，C正確，ABD錯誤；故選C。8.“加速度的變化率”可以表示加速度隨時間變化的快慢。汽車加速度的變化率越小，乘客舒適感越好。某轎車由靜止啟動，前3s內加速度隨時間的變化關系如圖所示，則（）A.2s~3s內轎車做勻速運動B.第3s末，轎車速度達到10m/sC.加速度變化率的單位為m2/s3D.乘客感覺0~2s內比2s~3s內更舒適〖答案〗B〖解析〗A．由圖像知2s~3s內，加速度不變，轎車做勻加速運動，故A錯誤；B．a-t圖像圍成的面積表示速度的變化量，0~3s內圖像的面積為因初速度為0，即第3s末，轎車速度達到10m/s，故B正確；C．加速度變化率為加速度的變化量除以時間t，單位為，時間單位為s，故加速度變化率的單位為，故C錯誤；D．由圖像知0~2s內的加速度變化率為而2s~3s內加速度變化率為0，由題知加速度變化率越小乘客感覺越舒適，即2s~3s內乘客感覺更舒適，故D錯誤。故選B。9.如圖，ABCD為固定在豎直平面內的光滑絕緣軌道，BC連線水平，上、下區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直軌道的水平磁場。將一銅質小球從A端由靜止釋放，經足夠長的時間后，小球僅在BC的下方往復運動。則（）A.Ⅰ、Ⅱ區(qū)域內均存在勻強磁場B.Ⅰ、Ⅱ區(qū)域內均存在非勻強磁場C.Ⅰ內存在勻強磁場，Ⅱ內存在非勻強磁場D.Ⅰ內存在非勻強磁場，Ⅱ內存在勻強磁場〖答案〗D〖解析〗由題意知，小球在區(qū)域Ⅰ中有機械能損失，可知在區(qū)域Ⅰ中有電磁感應現(xiàn)象，即產生了焦耳熱，則知小球在Ⅰ內磁通量發(fā)生了變化，所以Ⅰ內存在非勻強磁場。而小球在區(qū)域Ⅱ中沒有機械能損失，即沒有產生電磁感應現(xiàn)象，則知小球在Ⅱ內磁通量不發(fā)生變化，即Ⅱ內存在勻強磁場。故選D。10.如圖，帶電金屬小球A套在傾角α=30°的光滑絕緣桿上，與O點等高的位置固定另一帶電小球B。A處于靜止狀態(tài)時，A、B連線與桿的夾角β=30°。A受桿的彈力大小為FN，A、B間的庫侖力大小為，則（）A.FN與相等B.A、B兩球可能帶異種電荷C.將A球移至O點，A球仍能保持靜止狀態(tài)D.將A球移至O點的過程中，A、B間的電勢能減小〖答案〗A〖解析〗AB．由題意，對小球A受力分析如圖可見，想讓A球處于平衡狀態(tài)，A、B兩球只能是同種電荷。對A球建立直角坐標系如圖，由幾何關系知所以解得故A正確，B錯誤；C．將A球移至O點時，同理對小球A受力分析可知，此時B球對A球的庫侖力水平向左，又因為重力豎直向下，支持力垂直于桿，則由三力平衡條件可知，此時小球A不能受力平衡，故C錯誤；D．由題可知，B球對A球的庫侖力先做負功再做正功，故A、B間的電勢能先增大后減小，故D錯誤。故選A。11.圖示裝置中，接通電路后，最初平行的導線M、N均發(fā)生彎曲形變。若將該裝置放置在垂直于M、N所在平面的勻強磁場中，M、N又恢復成未通電時的平行狀態(tài)。關于通入M、N中電流的大小和方向，下列判斷正確的是（）A.大小相等，方向可能相同 B.大小相等，方向一定相反C.大小可能不等，方向可能相同 D.大小可能不等，方向一定相反〖答案〗B〖解析〗AC．若兩導線中的電流同方向，根據(jù)安培定則可知，兩導線在對方導線處產生磁場的方向相反，再根據(jù)左手定則可知，在未加磁場時，兩導線受到的安培力方向相反，使得兩導線有靠近的趨勢，從而發(fā)生彎曲形變。但若將其放入磁場中時，無論磁場方向向哪里，都無法使得M、N兩處的合磁感應強度均為零，即導線M、N至少有一個導線，會受到安培力的作用而發(fā)生形變，無法使導線M、N都恢復成未通電時的平行狀態(tài)，故AC錯誤；BD．若兩導線中的電流方向相反，根據(jù)安培定則可知，兩導線分別在M、N處產生磁場的方向相同，再根據(jù)左手定則可知，在未加磁場時，兩導線受到的安培力方向相同，使得兩導線有遠離的趨勢，從而發(fā)生彎曲形變。若將其放入磁場中時，存在一個磁場，其方向與M、N兩處磁場方向相反，且若導線M、N兩導線的電流大小相等，則存在一個磁場使得M、N兩處的合磁感應強度為零，即M、N兩導線不受安培力的作用，從而恢復成未通電時的平行狀態(tài)，故B項正確，D項錯誤。故選B。12.如圖，用輕質絲線與小鐵球組成單擺，將擺球拉開一個微小的角度后由靜止釋放，不計空氣阻力，擺球到達最低點B時的動能為Ek、加速度為a，第一次到達B點所用的時間為t。僅改變擺長L，將擺線拉開相同角度后由靜止釋放擺球，多次重復實驗。下列圖像正確的是（??）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗A．第一次到達B點所用的時間應當為單擺周期的，即發(fā)現(xiàn)t與L并不成線性關系，故A錯誤；D．根據(jù)動能定理故圖線應是一條直線，故D錯誤；BC．在最低點加速度為向心加速度，為故圖線為平行于橫軸的一條直線，故B正確，C錯誤。故選B。二、填空題（共20分，每題4分。）13.圖示為英國物理學家盧瑟福設計的實驗裝置圖。實驗中，金箔的厚度約為4.0×________________m（選填“10-11”、“10-6”、“10-3”）。用高速飛行的α粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)：________________α粒子產生超過90°的大角度偏轉，甚至被彈回（選填“絕大多數(shù)”、“少數(shù)”、“極少數(shù)”）?！即鸢浮?0-6極少數(shù)〖解析〗[1]α粒子散射實驗中，金箔的厚度約為4.0×10-6m；[2]實驗現(xiàn)象是絕大多數(shù)的α粒子幾乎沿直線通過，只有極少數(shù)α粒子產生超過90°的大角度偏轉，甚至被彈回。14.雷雨天，在避雷針附近產生電場，其等勢面的分布如虛線所示。A、B、C三點中，場強最大的位置是________________。一帶電量為-2.0×10-7C的點電荷q，由B運動到到C，則其電勢能的變化?Ep=________________J?！即鸢浮紸點-4.0×10-4〖解析〗[1]等勢線越密集的地方場強越大，A、B、C三點中，場強最大的位置是A點。[2]由B運動到到C，則其電勢能的變化15.圖（a）為中國古代的魚洗：有節(jié)奏地摩擦魚洗雙耳，可以看到盆內水波蕩漾，甚至噴出水柱。原理是：搓雙耳時，產生兩列相向傳播的同頻率水波，相遇時產生的________________（選填“干涉”、“衍射”）現(xiàn)象。圖（b）為某時刻相向傳播的兩列水波的波形圖，A、B、C、D、E、F六個質點中，可能“噴出水柱”的是________________點。〖答案〗干涉BDF〖解析〗[1]有節(jié)奏地摩擦魚洗雙耳，產生兩列相向傳播的同頻率水波，相遇時會發(fā)生干涉現(xiàn)象；[2]由題意知“噴出水柱”是因為兩列波的波峰與波峰或波谷與波谷發(fā)生了相遇，即振動加強。由圖像可知，A、C、E三質點是波峰與波谷相遇，這三點是振動減弱點。而B、D、F三質點經過后即為波峰與波峰相遇處，即為振動加強點。所以可能“噴出水柱”的是BDF。16.如圖，一輛汽車以恒定的速度在公路上高速行駛，突然駛入阻力較大、廣闊的水平沙地。若保持恒定功率繼續(xù)行駛，且行駛方向不變，則汽車在沙地的運動情況為：________________，理由是：因質量m、功率P恒定，阻力Ff突然增大，_______________?！即鸢浮较茸黾铀俣葴p小的減速運動，最后以較小的速度勻速行駛加速度與速度反向，則汽車做減速運動，又因為功率不變，隨著速度v減小，牽引力增大，則可得加速度減小，當加速度減小到零時，速度不再變化，因阻力Ff增大，所以最終勻速的速度小于開始勻速運動的速度。〖解析〗[1]由題意知，原來汽車勻速行駛時，滿足當駛入阻力較大、廣闊的水平沙地時，由牛頓第二定律得可見加速度與速度反向，則汽車做減速運動，又因為功率不變，則由可知，隨著速度v減小，牽引力增大，則可得加速度減小，當加速度減小到零時，速度不再變化，且速度為即汽車先做加速度減小的減速運動，最后以較小的速度勻速行駛。[2]由[1]分析知，理由是：因質量m、功率P恒定，阻力Ff突然增大，加速度與速度反向，則汽車做減速運動，又因為功率不變，隨著速度v減小，牽引力增大，則可得加速度減小，當加速度減小到零時，速度不再變化，因阻力Ff增大，所以最終勻速的速度小于開始勻速運動的速度。17.圖（a）電路中，電源電動勢E=3V，內阻r=0.5，定值電阻R1的阻值為8Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω，小燈泡L的U-I圖線如圖（b）所示。閉合電鍵S，將變阻器的滑動片由a移到b端的過程中，滑片在________________（選填“a端”、“b端”、“ab中央”）時，燈泡的電阻最大；燈泡最暗時，其功率為________________W?！即鸢浮絙端0.24〖解析〗[1]伏安特性曲線上點與原點連線的斜率表示電阻，由圖（b）可知燈泡電阻隨電流的增大而增大，當滑片在b端時，R2和R1都不接入電路，此時通過燈泡的電流最大，燈泡的電阻最大。[2]設R2滑片上部分接入電路的阻值為R2上，則R1和R2混聯(lián)的等效電阻為根據(jù)數(shù)學知識可知，當R2上=6Ω時，R12有最大值為此時通過燈泡的電流最小，燈泡功率最小，最暗。當燈泡與等效電阻R12max串聯(lián)接在電路中時，設燈泡兩端電壓為U，通過燈泡的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有代入數(shù)據(jù)有將上述表達式反映的圖線作入題圖（b）中如圖所示，兩圖線交點即為此時燈泡的工作點，可得此時燈泡的功率為三、綜合題（共40分。）注意：第19、20題在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，要求給出必要的圖示、文字說明、公式演算等。18.圖（a）是“用DIS研究在溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積關系”的實驗裝置。（1）實驗中，連接注射器與壓強傳感器之間軟管內的氣體不可忽略。移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數(shù)p，繪出的圖像可能為（）A.B.C.D.（2）用第（1）問中獲得的數(shù)據(jù)繪制圖像，如圖（b）所示，則連接注射器與壓強傳感器之間軟管內氣體的體積為________________。（3）若用天平測出若干粒大米的質量為m，然后將這些米粒裝入上述裝置中的注射器內，移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數(shù)p，繪出圖（c）所示的圖像。則可求出大米的密度為________________（用m、V1、V2表示）。（4）第（3）問中，若讀出注射器上的體積刻度為V3之后，用手握住注射器左側的大部分位置，向外拉動活塞，其余操作無誤，繼續(xù)采集若干數(shù)據(jù)，請在圖（c）中大致畫出大于V3部分的圖線。（）〖答案〗（1）C（2）V1（3）（4）〖解析〗（1）[1]由于連接注射器與壓強傳感器之間軟管內的氣體不可忽略，當壓強增加后，連接部分軟管內的氣體體積也減小，但連接部分體積未變，則注射器中有氣體進入連接部分，相當于注射器漏氣，當V減小時，增大，p隨之增加的程度不是線性關系，當V越小時，壓強越大，進入軟管內的氣體越多，壓強增加程度越小，斜率越小，故繪出的圖像可能為C。故選C。（2）[2]設連接注射器與壓強傳感器之間軟管內氣體的體積為V0，根據(jù)玻意耳定律則有當為0時，V=-V1，代入上式得（3）[3]設大米的體積為V米，以注射器內及軟管內封閉的氣體為研究對象，由玻意耳定律則有當為0時，V=V2，代入上式得則可求出大米的密度為（4）[4]用手握住注射器左側的大部分位置，向外拉動活塞時，氣體的溫度會增加，由理想氣體狀態(tài)方程知隨著體積增加，圖像的斜率減小，故圖像如圖19.如圖（a），軌道ABC固定于豎直平面內，其中AB段水平，BC段足夠長且與水平方向夾角α=30°，兩軌道間平滑連接，一質量m=1kg的小物塊靜置于B端?，F(xiàn)對小物塊施加一平行于斜面的拉力F=12N，當物塊沿BC向上運動2m時撤去F。取AB所在水平面為零勢能面，物塊沿BC向上運動2m的過程中，其機械能E隨位移大小x的變化情況如圖（b）所示，g取10m/s2，物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)處處相等，且最大靜摩擦力與同等壓力下的滑動摩擦力大小相等。求：（1）撤去拉力瞬間，物塊的速度大小v；（2）物塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)；（3）若從小物塊開始運動的時刻計時，請在圖（c）畫出0~3s的過程中，小物塊的機械能E隨時間t的變化關系圖線（僅要求正確畫出圖線）?！即鸢浮剑?）2m/s；（2）；（3）〖解析〗（1）物塊沿BC向上運動2m的過程中，重力勢能增加量為?Ep=mgxsinα=10J由圖（b）可知物塊動能增加量為?Ek==?E-?Ep=2J解得v==2m/s（2）拉力作用時物塊的加速度大小為物塊受力分析如圖所示，在垂直于斜面方向根據(jù)平衡條件有在沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律有F-Ff-mgsinα=ma解得Ff=6N物塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)為（3）撤去拉力的時刻為0~2s時間內F與Ff的合力沿斜面向上，物塊機械能的變化量等于該合力對物塊做的功，即所以E隨t成二次函數(shù)關系增大，圖線為開口向上的拋物線的一部分。撤去拉力后，物塊做勻減速運動的加速度大小為物塊速度減為零的時刻為在時間內物塊機械能的變化量等于摩擦力對物塊做的功，即整理得所以E隨t成二次函數(shù)關系減小，圖線為開口向下的拋物線的一部分，且根據(jù)數(shù)學知識可知t=2s剛好為上式對應拋物線的對稱軸。由題意可知所以當物塊速度減為零后將靜止在軌道上，此后機械能將不變，而物塊在t2時刻的機械能為綜上所述作出E-t圖像如圖所示。20.如圖，兩根質量、電阻均相同的金屬棒MN、PQ分別置于光滑的金屬導軌上，導軌水平和傾斜部分均處在垂直于導軌、強度相同的勻強磁場中，傾斜導軌與水平方向的夾角α=37°，不計導軌的電阻，MN與固定在水平導軌上的力傳感器連接?，F(xiàn)對PQ施加平行于傾斜導軌的隨時間由0開始逐漸增大的作用力F1，使其在距導軌底端x=3m處由靜止開始運動，棒與導軌始終垂直且接觸良好，電腦顯示MN受到力傳感器水平向右的拉力F2與時間成正比，即F2=0.5t。MN始終保持靜止狀態(tài)，重力加速度g取10m/s2。（1）判斷PQ的運動情況，并說明理由。（2）判斷F1的方向，并寫出F1的大小與時間t的關系式。（3）求PQ運動到導軌底端時，速度v的大小。（4）若PQ運動到底端的過程中，F(xiàn)1做功W=1.5J，則MN產生的焦耳熱Q為多少？〖答案〗（1）由靜止開始沿導軌向下做勻加速直線運動；（2）F1平行導軌向下，F(xiàn)1=0.5t；（3）6m/s；（4）0.75J〖解析〗（1）設兩根金屬棒質量和電阻分別為m、R，因MN水平方向受兩個力處于平衡，故磁場對MN的作用力F安水平向左，感應電流I由N指向M，PQ中的電流由P指向Q。由右手定則，可以判斷PQ沿導軌向下運動，又因為F安=BILE=BLvI=故F安=v=F2=0.5t因B、L、R為恒量，故PQ的速度與時間成正比，即PQ由靜止開始沿導軌向下做勻加速直線運動。（2）對PQ受力分析如圖受到重力、支持力、F安、F1四個力作用，其中即支持力不變，則僅有F安、F1隨時間而變化，但加速度恒定，合外力恒定，故F1必須與F安平衡，由左手定則知，F(xiàn)安平行于導軌向上，則F1平行導軌向下，且F1=F安=F2=0.5t（3）因F1與F安平衡，故PQ受四個力的合力為F合=mgsinα由牛頓第二定律得mgsinα=ma解出a=gsinα=6m/s2由勻變速運動公式可得（4）因為F1=F安且兩者方向相反，則F安做功為由功能關系知即又因為兩個金屬棒電阻串聯(lián)，正比分配總電熱，故MN中產生電熱為虹口區(qū)2021學年度第二學期學生學習能力診斷測試高三物理試卷考生注意：1.答題前，務必在答題紙上填寫姓名、學校、班級，并將條形碼貼在規(guī)定位置處。2.試卷滿分100分，考試時間60分鐘，共7頁。3.本考試分設試卷和答題紙。試卷包括三大部分，第一部分為單項選擇題，第二部分為填空題，第三部分為綜合題。4.作答必須涂或寫在答題紙上相應的位置，在試卷上作答一律無效！一、單項選擇題（共40分，1-8題每小題3分，9-12題每小題4分。每小題只有一個正確選項。）1.下列現(xiàn)象中，屬于原子核變化的是（）A.光電效應 B.天然放射現(xiàn)象C.α粒子散射 D.陰極射線在磁場中發(fā)生偏轉〖答案〗B〖解析〗A．光電效應是光照射到金屬表面產生光電子的現(xiàn)象，和原子核變化無關，故A錯誤；B．天然放射現(xiàn)象中放射出的三種射線均來自于原子核，屬于原子核變化，故B正確；C．α粒子散射實驗，是用α粒子轟擊金屬箔，研究原子結構，與原子核變化無關，故C錯誤；D．陰極射線在磁場中發(fā)生偏轉，是因為受到了洛倫茲力，與原子核變化無關，故D錯誤。故選B。2.按照恒星演化的不同階段進行分類，目前的太陽是（）A.主序星 B.原恒星 C.白矮星 D.紅巨星〖答案〗A〖解析〗太陽現(xiàn)在正處中年或壯年階段，處于恒星演化的中期，叫主序星階段，A正確，BCD錯誤；故選A。3.緝毒犬可以嗅出毒品藏匿位置，不僅由于其嗅覺靈敏，還因為（）A.分子之間有間隙 B.分子的質量很小C.分子的體積很小 D.分子不停地運動〖答案〗D〖解析〗緝毒犬可以嗅出毒品藏匿位置，不僅由于其嗅覺靈敏，還因為分子不停地運動。故ABC錯誤；D正確。故選D。4.圖示為中國運動員在2022年北京冬奧會上參加男子短道速滑1000米比賽中，過彎道時的情景，則（）A.運動員受到重力、彈力、摩擦力的作用B.運動員受到重力、彈力、向心力的作用C.向心力的大小與運動員的速度成正比D.向心力的大小與運動員的角速度成正比〖答案〗A〖解析〗A．對運動員受力分析，運動員受重力、彈力、摩擦力作用，故A項正確；B．向心力是按作用效果命名的力，其不是一個新的性質力，故B項錯誤；C．根據(jù)公式可知，當半徑一定時，向心力與運動員的速度平方成正比，故C項錯誤；D．根據(jù)公式可知，當半徑一定時，向心力與運動員的角速度平方成正比，故D項錯誤。故選A5.某種“冷光燈”如圖。其后面的反光鏡表面涂有一層透明的薄膜，利用干涉原理，可將燈光中具有明顯熱效應的那部分電磁波疊加相消。被疊加相消的是（??）A紅外線 B.紅光 C.紫光 D.紫外線〖答案〗A〖解析〗紅外線具有明顯熱效應，被疊加相消的是紅外線。故選A。6.關于電流周圍產生的磁場分布，下列圖示正確的是（）A.通電直導線產生的磁場B.通電直導線產生的磁場C.環(huán)形導線產生的磁場D.環(huán)形導線產生的磁場〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)通電直導線周圍磁場強度分布規(guī)律可知，從導線向遠處延伸，磁場強度逐漸減弱，表示磁感線的×和·逐漸稀疏，根據(jù)安培定則可知導線左側磁場強度應垂直紙面向里，右側磁場強度應垂直紙面向外，且故A錯誤；B．根據(jù)安培定則可知通電直導線產生磁場方向應為逆時針方向，且從導線向遠處延伸，磁感線應逐漸稀疏，故B錯誤；C．根據(jù)安培定則可知環(huán)內部磁場方向應垂直紙面向里，環(huán)外側磁場強度應垂直紙面向外，且環(huán)內磁感線分布應當不是均勻的，故C錯誤；D．根據(jù)安培定則可知該環(huán)形導線產生的磁場方向大致向右，且靠近上方磁感線向上彎曲，靠近下方磁感線向下彎曲，故D正確。故選D7.小明乘坐摩天輪，由最低點A勻速轉動到最高點B的過程中（）A.動能轉化為勢能，機械能增大B.動能轉化為勢能，機械能不變C.動能不變，勢能增大，機械能增大D.動能、勢能、機械能均保持不變〖答案〗C〖解析〗小明乘坐摩天輪，由最低點A勻速轉動到最高點B的過程中，動能保持不變，重力勢能增加，機械能增大，C正確，ABD錯誤；故選C。8.“加速度的變化率”可以表示加速度隨時間變化的快慢。汽車加速度的變化率越小，乘客舒適感越好。某轎車由靜止啟動，前3s內加速度隨時間的變化關系如圖所示，則（）A.2s~3s內轎車做勻速運動B.第3s末，轎車速度達到10m/sC.加速度變化率的單位為m2/s3D.乘客感覺0~2s內比2s~3s內更舒適〖答案〗B〖解析〗A．由圖像知2s~3s內，加速度不變，轎車做勻加速運動，故A錯誤；B．a-t圖像圍成的面積表示速度的變化量，0~3s內圖像的面積為因初速度為0，即第3s末，轎車速度達到10m/s，故B正確；C．加速度變化率為加速度的變化量除以時間t，單位為，時間單位為s，故加速度變化率的單位為，故C錯誤；D．由圖像知0~2s內的加速度變化率為而2s~3s內加速度變化率為0，由題知加速度變化率越小乘客感覺越舒適，即2s~3s內乘客感覺更舒適，故D錯誤。故選B。9.如圖，ABCD為固定在豎直平面內的光滑絕緣軌道，BC連線水平，上、下區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直軌道的水平磁場。將一銅質小球從A端由靜止釋放，經足夠長的時間后，小球僅在BC的下方往復運動。則（）A.Ⅰ、Ⅱ區(qū)域內均存在勻強磁場B.Ⅰ、Ⅱ區(qū)域內均存在非勻強磁場C.Ⅰ內存在勻強磁場，Ⅱ內存在非勻強磁場D.Ⅰ內存在非勻強磁場，Ⅱ內存在勻強磁場〖答案〗D〖解析〗由題意知，小球在區(qū)域Ⅰ中有機械能損失，可知在區(qū)域Ⅰ中有電磁感應現(xiàn)象，即產生了焦耳熱，則知小球在Ⅰ內磁通量發(fā)生了變化，所以Ⅰ內存在非勻強磁場。而小球在區(qū)域Ⅱ中沒有機械能損失，即沒有產生電磁感應現(xiàn)象，則知小球在Ⅱ內磁通量不發(fā)生變化，即Ⅱ內存在勻強磁場。故選D。10.如圖，帶電金屬小球A套在傾角α=30°的光滑絕緣桿上，與O點等高的位置固定另一帶電小球B。A處于靜止狀態(tài)時，A、B連線與桿的夾角β=30°。A受桿的彈力大小為FN，A、B間的庫侖力大小為，則（）A.FN與相等B.A、B兩球可能帶異種電荷C.將A球移至O點，A球仍能保持靜止狀態(tài)D.將A球移至O點的過程中，A、B間的電勢能減小〖答案〗A〖解析〗AB．由題意，對小球A受力分析如圖可見，想讓A球處于平衡狀態(tài)，A、B兩球只能是同種電荷。對A球建立直角坐標系如圖，由幾何關系知所以解得故A正確，B錯誤；C．將A球移至O點時，同理對小球A受力分析可知，此時B球對A球的庫侖力水平向左，又因為重力豎直向下，支持力垂直于桿，則由三力平衡條件可知，此時小球A不能受力平衡，故C錯誤；D．由題可知，B球對A球的庫侖力先做負功再做正功，故A、B間的電勢能先增大后減小，故D錯誤。故選A。11.圖示裝置中，接通電路后，最初平行的導線M、N均發(fā)生彎曲形變。若將該裝置放置在垂直于M、N所在平面的勻強磁場中，M、N又恢復成未通電時的平行狀態(tài)。關于通入M、N中電流的大小和方向，下列判斷正確的是（）A.大小相等，方向可能相同 B.大小相等，方向一定相反C.大小可能不等，方向可能相同 D.大小可能不等，方向一定相反〖答案〗B〖解析〗AC．若兩導線中的電流同方向，根據(jù)安培定則可知，兩導線在對方導線處產生磁場的方向相反，再根據(jù)左手定則可知，在未加磁場時，兩導線受到的安培力方向相反，使得兩導線有靠近的趨勢，從而發(fā)生彎曲形變。但若將其放入磁場中時，無論磁場方向向哪里，都無法使得M、N兩處的合磁感應強度均為零，即導線M、N至少有一個導線，會受到安培力的作用而發(fā)生形變，無法使導線M、N都恢復成未通電時的平行狀態(tài)，故AC錯誤；BD．若兩導線中的電流方向相反，根據(jù)安培定則可知，兩導線分別在M、N處產生磁場的方向相同，再根據(jù)左手定則可知，在未加磁場時，兩導線受到的安培力方向相同，使得兩導線有遠離的趨勢，從而發(fā)生彎曲形變。若將其放入磁場中時，存在一個磁場，其方向與M、N兩處磁場方向相反，且若導線M、N兩導線的電流大小相等，則存在一個磁場使得M、N兩處的合磁感應強度為零，即M、N兩導線不受安培力的作用，從而恢復成未通電時的平行狀態(tài)，故B項正確，D項錯誤。故選B。12.如圖，用輕質絲線與小鐵球組成單擺，將擺球拉開一個微小的角度后由靜止釋放，不計空氣阻力，擺球到達最低點B時的動能為Ek、加速度為a，第一次到達B點所用的時間為t。僅改變擺長L，將擺線拉開相同角度后由靜止釋放擺球，多次重復實驗。下列圖像正確的是（??）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗A．第一次到達B點所用的時間應當為單擺周期的，即發(fā)現(xiàn)t與L并不成線性關系，故A錯誤；D．根據(jù)動能定理故圖線應是一條直線，故D錯誤；BC．在最低點加速度為向心加速度，為故圖線為平行于橫軸的一條直線，故B正確，C錯誤。故選B。二、填空題（共20分，每題4分。）13.圖示為英國物理學家盧瑟福設計的實驗裝置圖。實驗中，金箔的厚度約為4.0×________________m（選填“10-11”、“10-6”、“10-3”）。用高速飛行的α粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)：________________α粒子產生超過90°的大角度偏轉，甚至被彈回（選填“絕大多數(shù)”、“少數(shù)”、“極少數(shù)”）?！即鸢浮?0-6極少數(shù)〖解析〗[1]α粒子散射實驗中，金箔的厚度約為4.0×10-6m；[2]實驗現(xiàn)象是絕大多數(shù)的α粒子幾乎沿直線通過，只有極少數(shù)α粒子產生超過90°的大角度偏轉，甚至被彈回。14.雷雨天，在避雷針附近產生電場，其等勢面的分布如虛線所示。A、B、C三點中，場強最大的位置是________________。一帶電量為-2.0×10-7C的點電荷q，由B運動到到C，則其電勢能的變化?Ep=________________J?！即鸢浮紸點-4.0×10-4〖解析〗[1]等勢線越密集的地方場強越大，A、B、C三點中，場強最大的位置是A點。[2]由B運動到到C，則其電勢能的變化15.圖（a）為中國古代的魚洗：有節(jié)奏地摩擦魚洗雙耳，可以看到盆內水波蕩漾，甚至噴出水柱。原理是：搓雙耳時，產生兩列相向傳播的同頻率水波，相遇時產生的________________（選填“干涉”、“衍射”）現(xiàn)象。圖（b）為某時刻相向傳播的兩列水波的波形圖，A、B、C、D、E、F六個質點中，可能“噴出水柱”的是________________點?！即鸢浮礁缮鍮DF〖解析〗[1]有節(jié)奏地摩擦魚洗雙耳，產生兩列相向傳播的同頻率水波，相遇時會發(fā)生干涉現(xiàn)象；[2]由題意知“噴出水柱”是因為兩列波的波峰與波峰或波谷與波谷發(fā)生了相遇，即振動加強。由圖像可知，A、C、E三質點是波峰與波谷相遇，這三點是振動減弱點。而B、D、F三質點經過后即為波峰與波峰相遇處，即為振動加強點。所以可能“噴出水柱”的是BDF。16.如圖，一輛汽車以恒定的速度在公路上高速行駛，突然駛入阻力較大、廣闊的水平沙地。若保持恒定功率繼續(xù)行駛，且行駛方向不變，則汽車在沙地的運動情況為：________________，理由是：因質量m、功率P恒定，阻力Ff突然增大，_______________?！即鸢浮较茸黾铀俣葴p小的減速運動，最后以較小的速度勻速行駛加速度與速度反向，則汽車做減速運動，又因為功率不變，隨著速度v減小，牽引力增大，則可得加速度減小，當加速度減小到零時，速度不再變化，因阻力Ff增大，所以最終勻速的速度小于開始勻速運動的速度?！冀馕觥絒1]由題意知，原來汽車勻速行駛時，滿足當駛入阻力較大、廣闊的水平沙地時，由牛頓第二定律得可見加速度與速度反向，則汽車做減速運動，又因為功率不變，則由可知，隨著速度v減小，牽引力增大，則可得加速度減小，當加速度減小到零時，速度不再變化，且速度為即汽車先做加速度減小的減速運動，最后以較小的速度勻速行駛。[2]由[1]分析知，理由是：因質量m、功率P恒定，阻力Ff突然增大，加速度與速度反向，則汽車做減速運動，又因為功率不變，隨著速度v減小，牽引力增大，則可得加速度減小，當加速度減小到零時，速度不再變化，因阻力Ff增大，所以最終勻速的速度小于開始勻速運動的速度。17.圖（a）電路中，電源電動勢E=3V，內阻r=0.5，定值電阻R1的阻值為8Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω，小燈泡L的U-I圖線如圖（b）所示。閉合電鍵S，將變阻器的滑動片由a移到b端的過程中，滑片在________________（選填“a端”、“b端”、“ab中央”）時，燈泡的電阻最大；燈泡最暗時，其功率為________________W。〖答案〗b端0.24〖解析〗[1]伏安特性曲線上點與原點連線的斜率表示電阻，由圖（b）可知燈泡電阻隨電流的增大而增大，當滑片在b端時，R2和R1都不接入電路，此時通過燈泡的電流最大，燈泡的電阻最大。[2]設R2滑片上部分接入電路的阻值為R2上，則R1和R2混聯(lián)的等效電阻為根據(jù)數(shù)學知識可知，當R2上=6Ω時，R12有最大值為此時通過燈泡的電流最小，燈泡功率最小，最暗。當燈泡與等效電阻R12max串聯(lián)接在電路中時，設燈泡兩端電壓為U，通過燈泡的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有代入數(shù)據(jù)有將上述表達式反映的圖線作入題圖（b）中如圖所示，兩圖線交點即為此時燈泡的工作點，可得此時燈泡的功率為三、綜合題（共40分。）注意：第19、20題在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，要求給出必要的圖示、文字說明、公式演算等。18.圖（a）是“用DIS研究在溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積關系”的實驗裝置。（1）實驗中，連接注射器與壓強傳感器之間軟管內的氣體不可忽略。移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數(shù)p，繪出的圖像可能為（）A.B.C.D.（2）用第（1）問中獲得的數(shù)據(jù)繪制圖像，如圖（b）所示，則連接注射器與壓強傳感器之間軟管內氣體的體積為________________。（3）若用天平測出若干粒大米的質量為m，然后將這些米粒裝入上述裝置中的注射器內，移動活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數(shù)p，繪出圖（c）所示的圖像。則可求出大米的密度為________________（用m、V1、V2表示）。（4）第（3）問中，若讀出注射器上的體積刻度為V3之后，用手握住注射器左側的大部分位置，向外拉動活塞，其余操作無誤，繼續(xù)采集若干數(shù)據(jù)，請在圖（c）中大致畫出大于V3部分的圖線。（）〖答案〗（1）C（2）V1（3）（4）〖解析〗（1）[1]由于連接注射器與壓強傳感器之間軟管內的氣體不可忽略，當壓強增加后，連接部分軟管內的氣體體積也減小，但連接部分體積未變，則注射器中有氣體進入連接部分，相當于注射器漏氣，當V減小時，增大，p隨之增加的程度不是線性關系，當V越小時，壓強越大，進入軟管內的氣體越多，壓強增加程度越小，斜率越小，故繪出的圖像可能為C。故選C。（2）[2]設連接注射器與壓強傳感器之間軟管內氣體的體積為V0，根據(jù)玻意耳定律則有當為0時，V=-V1，代入上式得（3）[3]設大米的體積為V米，以注射器內及軟管內封閉的氣體為研究對象，由玻意耳定律則有當為0時，V=V2，代入上式得則可求出大米的密度為（4）[4]用手握住注射器左側的大部分位置，向外拉動活塞時，氣體的溫度會增加，由理想氣體狀態(tài)方程知隨著體積增加，圖像的斜率減小，故圖像如圖19.如圖（a），軌道ABC固定于豎直平面內，其中AB段水平，BC段足夠長且與水平方向夾角α=30°，兩軌道間平滑連接，一質量m=