上海市普陀区2022届高三物理12月质量调研（一模）试卷

2022学年度第一学期普陀区高三质量调研物理卷请考生注意：1.本试卷分第I卷和第II卷两部分。满分150分。考试时间120分钟。2.本试卷g取10m/s2。3.请将答案填写在答题卡上。第I卷(共56分)单项选择题（共16分，每題2分，每题只有一个正确选项。）1.“韦/米2”为磁感应强度的单位，它和下面哪个单位相同A.牛/（安·米）B.牛·安/米C.牛·安/米2D.牛/（安·米2）2.关于惯性，下列说法中正确的是A.静止的物体没有惯性B.物体运动速度大时惯性大C.航天员在空间站中失去惯性D.物体在任何情况下都有惯性3.对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是A．G是引力常量，是人为规定的B．当r等于零时，万有引力为无穷大C．两物体受到的引力总是大小相等，与两物体质量是否相等无关D．r是两物体间最近的距离4．如图，当逻辑电路中的A、B两端分别输入电信号“1”和“0”时，在C和D端输出的电信号分别为A．1和0B．1和1C．0和1D．0和05.如图，一颗小弹丸从离水面不高处落入水中，溅起的几个小水珠可以跳得很高（不计能量损失），下列说法正确的是A．小弹丸下落时具有的重力势能等于几个水珠在最高点的重力势能B．小弹丸下落时具有的重力势能大于几个水珠在最高点的重力势能C．小弹丸下落时具有的重力势能小于几个水珠在最高点的重力势能D．小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度,是违背能量守恒的6．如图，一辆轿车正在水平路面上转弯时，下列说法正确的是A．水平路面对轿车弹力的方向斜向上B．轿车受到的向心力来源于静摩擦力C．轿车受到的向心力是重力、支持力和牵引力的合力D．轿车加速度的方向一定垂直于运动路线的切线方向7.如图，绝缘金属小球A、B带同种电荷，用丝线相连。A球固定不动，B球从丝线处于水平位置由静止开始释放。下列说法正确的是A.B球的电势能增加B.B球的电势能减小C.A、B球所带电荷量越多，电场力对B球做功越大D.B球到达最低点时的速度与小球所带电荷量无关-12-\n8.如图，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO’自由转动的闭合线圈abcd，轴OO’与螺线管的轴线垂直，ab边在OO’轴的左上方，闭合k的瞬间，关于线圈的运动情况，下列说法正确的是A.不转动B.ab边向左转动C.ab边向右转动D.转动的方向与螺线管中的电流方向有关二、单项选择题（共24分，每题3分，每题只有一个正确选项。）9．如图，水平桌面上叠放着甲、乙两个物体，拉力F作用在乙上，甲、乙一起相对桌面向右做匀减速直线运动，乙物体受到的作用力有A．3个B．4个C．5个D．6个10.如图，是质点做直线运动的速度-时间图像，该质点A．在第1秒末速度方向发生了改变B．在第1秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．第3秒末和第6秒末的位置相同甲丙乙圆环插栓11.如图，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环紧靠着插栓。不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，下列说法正确的是A.增大甲、乙两力，且甲力增加较多B.增加乙、丙两力，且乙力增加较多C.增加甲、丙两力，且甲力增加较多D.增加乙、丙两力，且丙力增加较多12.如果闭合电路中电源的电动势为12V，外电压为10V，当有0.5C电量通过电路时，下列说法正确的是A．在电源内部，非静电力做功将5J的其它形式的能转化为电能B．在电源内部，静电力做功将6J的其它形式的能转化为电能C．在电源外部，静电力做功将5J的电能转化为其它形式的能D．在电源外部，静电力做功将6J的电能转化为其它形式的能13．在高度h=45m处竖直上抛一小球，比与它同时在同一高度自由下落的另一小球迟t=1s落到地上，不计空气阻力，则竖直上抛小球的初速度为A.8.75m/sB．11.5.m/sC．17.5m/sD．21.5m/s14.如图，用一根螺钉、一节电池、一根导线、一块钕磁铁，可以做一个电动机。先把螺钉和钕磁铁连起来，并把它一头吸在电池的一极上，再用导线把电池和螺钉尾端的钕磁铁连接起来，螺钉就会转动。下列说法正确的是-12-\nA．该电动机的工作原理基于电磁感应定律B．没有换向器，螺钉仍能连续旋转一段时间C．电源消耗的总功率等于热功率D．无论把螺钉的一头吸在电池的正极还是负极上，螺钉的旋转方向均相同15.如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力为F，若将ACB边移走，则余下线框受到的安培力大小为A．B．C．D．16.一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv时发生位移x1，紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2，则该质点的加速度为A.B.C.（△）2（）D.（△）2（）三．多项选择题（共16分，每小题4分，每小题有二个或三个正确选项，全选对的，得4分，选对但不全的，得2分，有选错或不答的，得0分。）17.如图，将两根吸管串接起来，再取一根牙签置于吸管中，前方挂一张薄纸，用同样的力对吸管吹气，牙签加速射出，击中薄纸。若牙签开始是放在吸管的出口处，则牙签吹在纸上即被阻挡落地；若牙签开始时放在近嘴处，则牙签将穿入薄纸中，有时甚至射穿薄纸。下列说法正确的是A．两种情况下牙签的加速度不同B．两种情况下牙签的加速度相同C．牙签开始放在吸管的出口处，气体对其做功大D．牙签开始时放在近嘴处，末速度更大18．如图，矩形abcd为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。下图是线圈的四个可能到达的位置，则线圈的动能可能为零的位置是[来源:学。科。网Z。X。X。K]19.小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，速度是5m/s，将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。已知该小球重为2N，弹簧在受到撞击至-12-\n压缩到最短的过程中始终发生弹性形变，弹簧的弹力大小与形变成正比。下列说法正确的是A.在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩至最短的过程中，小球的动能先变大后变小B.从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中，小球的机械能先增大后减小C.小球在速度最大时受到的弹力为2ND.此过程中，弹簧被压缩时产生的最大弹力为12.2N20.如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n=20，总电阻R=2.5Ω，边长L=0.3m，处在两个半径均为r=L/3的圆形匀强磁场区域中。线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合。磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间变化，B1、B2的值如图乙所示。（取3）A.通过线框中感应电流方向为逆时针方向B.t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC.在t=0.6s内通过线框中的电量为0.12C乙20t/s0.20.40.6B/TB2B1－15D.经过t=0.6s线框中产生的热量为0.06J甲B1B22第Ⅱ卷(共94分)四．填空题（共20分，每小题4分。）21.如图，一棵树上与A等高处有两个质量均为0.2kg的苹果，其中一个落入B处的篮子里，若以沟底D处为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为______J；另一个落到沟底的D处，若以C处为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为______J。22.在如图所示的电路中，已知定值电阻为R，电源内阻为r，电表均为理想电表。将滑动变阻器滑片向下滑动，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则电压表V1示数变化量的绝对值ΔU1=，电压表V2示数变化量的绝对值ΔU2=。23．如图，P是水平放置的足够大的圆盘，绕经过圆心O点的竖直轴匀速转动，在圆盘上方固定的水平钢架上，吊有盛水小桶的滑轮带动小桶一起以v＝0.1m/s的速度匀速向右运动，小桶底部与圆盘上表面的高度差为h＝5m。t＝0时，小桶运动到O点正上方且滴出第一滴水，以后每当一滴水刚好落在圆盘上时桶中恰好再滴出一滴水，不计空气阻力，-12-\n若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上，圆盘角速度的最小值为ω，则ω＝rad/s，第二、三滴水落点的最大距离为d，则d＝m。+q24.如图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个点电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平，PB⊥AC，AB=BC=15cm，B是AC的中点。电荷量为+q的小球（小球直径略小于细管内径）从管中A处以速度v=1m/s开始沿管向下运动，在A处时小球的加速度为a=4m/s2。则小球运动到C处速度大小为m/s，加速度大小为m/s2。25.如图，重为G的物体，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上。转动绞车，物体便能升起。设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB和BC的质量不计，A、B、C三处均用铰链连接。当物体处于平衡状态时，杆AB所受力的大小为，杆BC所受力的大小为。五．实验题(共24分)26.（4分）1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的闭合线圈，观察在线圈中是否有电流产生。在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在闭合线圈上的灵敏电流计放到隔壁房间。科拉顿在两个房间之间来回跑，始终没看到电流计指针动一下。科拉顿没能看到电流计指针发生偏转的原因是。若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，请你提出一种改进的方法。27.（5分）在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，（1）请按正确的实验顺序填写下列步骤：。①开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”软件界面②卸下“定位挡片”和“小标尺盘”，安装光电门传感器并接入数据采集器③摆锤置于A点，点击“开始记录”，同时释放摆锤，摆锤通过D点的速度将自动记录在表格的对应处④把光电门传感器放在大标尺盘最底端的D点，并以此作为零势能点。A、B、C点相对于D点的高度已事先输入，作为计算机的默认值⑤点击“数据计算”，计算D点的势能、动能和机械能⑥依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点，重复实验，得到相应的数据（2）（多选题）除了以上实验步骤，该实验还需要测量的物理量有A．摆线的长度B．摆锤的直径C．摆锤的质量D．摆锤下落的时间28.（7分）在研究共点力的合成实验中，（1）甲、乙和丙三位同学在做这个实验时，所用弹簧秤的量程均为0～5N，且事先均调整好了零刻度。如图，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点，用两个弹簧秤分别钩住橡皮条另一端的细绳套，互成角度地将橡皮条拉到某一确定的O点，此时细绳都与制图板平行，用F1和F2表示两个弹簧秤的拉力。其中，-12-\n甲图：F1和F2的方向互相垂直，F1=3.0N、F2=3.8N；乙图：F1和F2方向间的夹角约为60°，F1=F2=4.0N；丙图：F1和F2方向间的夹角约为120°，F1=F2=4.0N。这三位同学中操作不合适的是哪一位？为什么？（2）丁图是一位同学某次实验用两弹簧秤通过细线Oa、Ob拉橡皮筋OO’的情况，其操作错误或不妥当之处有：和。（至少写两条）丁O'29.（8分）在用多用表测量电阻、电流和电压的实验中，（1）若旋转选择开关，使尖端对准直流电流档，可测出通过A、B两灯的电流。请按要求连接实物图（要求电路中导线不能交叉）。（2）若旋转选择开关，使尖端对准欧姆档，可测出A、B两灯串联的总电阻。请按要求连接实物图（要求电路中导线不能交叉）。（3）如图为用多用电表测未知电阻R的原理图。已知电源电动势为E、内阻为r，滑动变阻器的阻值为R1，灵敏电流计的内阻为Rg。请根据以上物理量说明：当R越小时，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大。-12-\n六．计算题(共50分)30.（10分）跳伞员常常采用“加速自由降落”（即AFF）的方法跳伞。如果一个质量为50kg的运动员在3658m的高度从飞机上跳出，自由降落40s时，竖直向下的速度达到50m/s，然后再打开降落伞（开伞时间不计），假设这一运动是匀加速直线运动。求：（1）运动员平均空气阻力为多大？（2）在开伞时，他离地面的高度是多少？31.（12分）一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量m=10kg的物体。如图，绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上。设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计。开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长H=1m。提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C。设A到B的距离H=1m，车经过B点时的速度为vB=5m/s。求：（1）当车运动到B点时，物体升高的高度h；（2）车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功W。某同学的解法为：，代入h和vB的数据，即可求出拉力对物体做的功W。你若认为该同学的结论正确，计算该功大小；你若认为该同学的结论错误，说明理由并求出该功的大小。LLL-A+BPQCD32.（14分）如图，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2L，两板间有场强为E的匀强电场。A板上有一小孔（忽略它对两板间电场分布的影响），C、D为水平光滑绝缘轨道。轨道C端有一固定挡板，长为L的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘薄板Q-12-\n。一个质量为m，电荷量为q（q＞0）的小球，在电场力作用下由静止开始从两板间的中点P向左运动，穿过小孔后（不与金属板A接触）与薄板Q一起压缩弹簧。小球从接触Q开始，经历一段时间把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q瞬间，它的电荷量变成刚与Q接触时电荷量的k倍（k＜1）。不计机械能损失。（1）求弹簧第一次被压缩到最左边时的弹性势能；（2）设小球第n次离开Q向右运动（最远处没有到达B板），速度由v减为零所需时间为tn，求n为多少?（3）设A板的电势为零，当时，若小孔右侧的轨道粗糙，且与带电小球间的滑动摩擦力，求带电小球初、末状态的电势能变化量。33.（14分）光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l=1m，左侧接R＝0.3W的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度B=1T，磁场宽度为s＝1.5m。一质量m＝1kg，电阻r＝0.2W的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。金属棒受到水平力F的作用，从磁场的左边界由静止开始做匀加速运动，加速度a＝0.5m/s2。（1）求水平力F与速度v的关系；（2）若在金属棒未出磁场区域时撤去外力，此后棒的速度v随位移x的变化规律满足，且棒运动到ef处时恰好静止。①通过计算证明金属棒在撤去外力后的过程满足动能定理。②画出金属棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的图线（要求有解析过程，并在坐标轴上标出关键点）。-12-\n2022学年度第一学期普陀区高三质量调研物理卷参考答案及评分标准`一．单项选择题（共16分，每小題2分，每小题只有一个正确选项。）12345678ADCBBBDB二．单项选择题（共24分，每小题3分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题卡上。）910111213141516DBCCABDA三．多项选择题（共16分，每小题4分，每小题有二个或三个正确选项，全选对的，得4分，选对但不全的，得2分，有选错或不答的，得0分。）17181920BDADACDACD四．填空题（共20分，每小题4分。）21222324258.8J；-6JΔI·R；ΔI·r；0.52；62.73G；3.73G五．实验题（共24分）26．他认为电流是稳定的（2分，答案只要合理就给分）将电表等器材置于同一房间（2分，答案只要合理就给分）27．（1）②①④③⑤⑥（2分）（2）BC（3分）28．（1）操作不合适的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了弹簧秤刻度的最大值5N，下面再用一个弹簧测力计拉时拉不到O点。（3分）（2）细线Oa太短；两细线夹角太小；弹簧秤的轴线没有与细线在同一条直线上（答出两个即可）（4分，各2分）29.（1）（2分）-12-\n（2）（2分）（3）（4分）解法一：图像法（略）解法二：公式法由上述推导可得，当ΔR一定时，被测电阻R的阻值越小，就越大。所以，当R越小时，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大。30．（10分）解：（1）加速度（2分）平均阻力为f，（3分）（2）自由降落的位移为h，（3分）开伞时的高度为H，（2分）31．（12分）解：（1）（4分）-12-\n（2）该同学的结论是错误的。因为绳总长不变，物体的速度与车在同一时刻沿绳方向的速度大小相等，而此刻车的速度方向不沿绳的方向，所以两者的速度大小不相等。（2分）如图，将车的速度v沿绳的方向和垂直于绳的方向分解，得（2分）绳Q端拉力对物体是变力做功，可用动能定理求解。（4分）32．（14分）解：（1）当P由静止释放到弹簧第一次被压缩到最左边的过程中，根据能的转化和守恒定律可得弹性势能（3分）（2）……所以，（5分）（3）将小球第一次弹回两板间后向右运动最远距A板的距离为L1，则，设小球第2次弹回两板间后向右运动最远距A板的距离为L2，则，当时，电场力为,即小球将可以保持静止。所以带电小球初、末状态的电势能变化量（6分）-12-\n33.（14分）解：（1），，（3分）（2）①安培力由上式可以看出，安培力与位移成线性关系，所以安培力做的功与平均力做的功相等，即，由，得所以，命题得证。（4分）（2）②设撤去F之前的时间为t，，棒做匀加速运动的末速所以代入数据得，t＝2s，棒做匀加速运动的末速,棒做匀加速运动的位移（4分）图线如下：（3分）-12-