上海光明中学等六校2019年高三3月第二次联考物理试题

上海光明中学等六校2019年高三3月第二次联考物理试题
物理试卷〔2018.3〕
〔东昌中学、卢湾中学、光明中学、北虹中学、六十中学、同济
二附中〕
考生注意：
1、本试卷总分值150分，考试时间120分钟。

请考生用钢笔或圆珠笔将答案直接写在答题卷上〔作图可用铅笔〕。

2、本试卷g＝10m/s2
3、计算题要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案，而未写出演算进程的，不能得分，有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。

第Ⅰ卷〔共56分〕
本卷分单项选择题和多项选择题，共20小题，单项选择题每题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得2分或3分；多项选择题每题给出的四个答案中，有两个或两个以上是正确的。

选对得4分；选对但不全，得2分；有选错或不答的，得0分。

一、单项选择题〔共16分，每题2分，每题只有一个正确选项。

〕
1．下述做法能改善空气质量的是〔〕
〔A〕以煤等燃料作为主要生活燃料；
〔B〕利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源；
〔C〕鼓励私人购买和使用汽车代替公交车；
〔D〕限制使用电动车。

2．以下哪一句话可从牛顿第一定律演绎得出〔〕
〔A〕质量是物体惯性的量度；
〔B〕物体的运动需要力来维持；
〔C〕质量一定的物体加速度与合外力成正比；
〔D〕物体有保持原有运动状态的特性。

3．关于密封容器中气体压强产生的原因，以下说法正确的选项是〔〕
〔A〕是由于气体分子间的相互作用力〔引力和斥力〕而产生的；
〔B〕是容器壁对气体分子的排斥而产生的；
〔C〕是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的；
〔D〕是由于气体受到重力作用而产生的。

4．以下有关声波的描述中正确的选项是〔〕
〔A〕同一列声波在各种介质中的波长是相同的；
〔B〕声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快；
〔C〕人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉；
〔D〕声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射。

5．如下图，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，以下图示中正确的选项是〔〕
v
A
B
C D
6．将一闭合多匝线圈置于磁感应强度随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，以下表述正确的选项是〔〕
〔A 〕感应电动势的大小与线圈的匝数无关；
〔B 〕穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大；
〔C 〕穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大；
〔D 〕感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同。

7．某电场的电场线分布如下图，以下说法中正确的选项是〔〕 〔A 〕c 点场强大于b 点场强；
〔B 〕a 点电势低于b 点电势；
〔C 〕假设将一试探电荷＋q 由a 点释放，它将沿电场线运动到b 点；
〔D 〕试探电荷 q 在c 点具有的电势能小于它在d 点具有的电势能。

8．如下图，为由基本门电路组成的四个电路，其中能使小灯泡发光的是〔〕
二、单项选择题〔共24分，每题3分，每题只有一个正确选项。

〕
9．一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。

现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如下图。

那么物块〔〕
B A
C D
〔A 〕仍处于静止状态；
〔B 〕沿斜面加速下滑；
〔C 〕受到的摩擦力不变；
〔D 〕受到的合外力增大。

10．目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不会被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小。

假设汽车安装防抱死装置后刹车时受到的合力恒为F ，驾驶员的反应时间为t ，汽车的质量为m ，刹车前匀速行驶的速度为v ，那么〔〕
〔A 〕汽车刹车的加速度大小为a ＝v
t ；
〔B 〕汽车的刹车时间t ʹ＝Fv
m ；
〔C 〕汽车的刹车距离为s ＝mv
2
2F ；
〔D 〕驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s ＝vt ＋mv
22F 。

11．倾角为θ的斜面，长为l ，在顶端水平抛出一个小球，小球刚好落在斜面的底端，如下图，那么小球的初速度v 0的大小是〔〕
〔A 〕cos θ
g l 2sin θ 〔B 〕cos θ
g l sin θ
〔C 〕sin θ
g l 2cos θ 〔D 〕sin θg l cos θ
12．如下图，图甲是利用沙摆演示简谐运动图像的装置，当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙，在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线。

木板被水平拉动的速度为0.2m/s ，图乙所示的一段木板的长度为0.60m ，那么这次实验沙摆的摆长约为〔取g ＝π2
〕〔〕
〔A 〕0.56m
〔B 〕0.65m
〔C 〕1.00m
〔D 〕2.25m
13.一根粗细均匀，两端封闭的玻璃管中有一段水银柱，水银柱上下两段空气柱温度相等，现在让这两段空气柱温度分别升高Δt 1〔上段空气〕和Δt 2〔下段空气〕，如下图，而水银柱没有移动，比较Δt 1及Δt 2的大小〔〕
〔A 〕Δt 1＜Δt 2
〔B 〕Δt 1＞Δt 2
〔C 〕Δt 1＝Δt 2
〔D 〕无法确定
14.如下图，在竖直平面内有一个半径为R 的圆弧轨
道。

半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 正
上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，AP＝2R，重力加速度为g，那么小球从P到B的运动过程中〔〕
〔A〕重力做功2mgR；
〔B〕机械能减少mgR；
〔C〕合外力做功mgR；
〔D〕克服摩擦力做功1
2 mgR
15.如下图，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。

线框由静止释放，在下落过程中〔〕
〔A〕穿过线框的磁通量保持不变；
〔B〕线框中感应电流方向为逆时针；
〔C〕线框所受安培力的合力为零；
〔D〕线框的机械能不断减少。

16.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R随温度t 变化的图线如图甲所示。

如图乙所示电路中，热敏电阻R t与其它电阻构成的闭合电路中，当R t所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是〔〕
〔A〕A变大，V变大；〔B〕A变大，V变小；〔C〕A变小，V变大；
R
甲
t
乙
I
〔D 〕A 变小，V 变小。

三、多项选择题〔共16分，每题4分，每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.如下图，小球从一个固定的光滑的斜槽轨道顶端无初速开始下滑，用v 、t 和h 分别表示小球沿轨道下滑的速度、时间和竖直高度。

以下v-t 图像和v 2
-h 图像中可能正确的选项是〔〕
18.如下图，运动员“3m 跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员将跳板从水平位置B 压到最低点C ，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A ，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中。

跳板自身重力忽略不计，那么以下说法正确的选项是〔〕
〔A 〕运动员向下运动〔B →C 〕的过程中，先失重后超重；
〔B 〕运动员向下运动〔B →C 〕的过程中，对板的压力先减小后增大；
〔C 〕运动员向上运动〔C →B 〕的过程中，对板的压力不断减小； 〔D 〕运动员向上运动〔C →B 〕的过程中，运动员的机械能先增大后减小。

19.如下图，A 、B 、O 、C 为在同一竖直平面内的四点，其中A 、B 、O 沿同一竖直线，B 、C 在以O
为圆心的同一圆周〔用虚线表示〕上，
沿AC 方向固定有一光滑绝缘细杆L ，在O 点固定放置一带负电的小球。

现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a 、b ，先将小球a 穿在细杆上，让其从A 点由静止开始沿杆下滑到C ；移走a 球后再让小球b 从A 点由静止开始沿竖直方向下落。

各带电小球均可视为点电荷。

那么以下说法中正确的选项是〔〕
〔A 〕从A 点到C 点，小球a 做匀加速运动；
〔B 〕小球a 在C 点的动能大于小球b 在B 点的动能；
〔C 〕从A 点到C 点，小球a 的机械能先增加后减小，但机械能与电势能之和不变；
〔D 〕小球a 从A 点到C 点的过程中电场力做的功大于小球b 从A 点到B 点的过程中电场力做的功。

20.如图，足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角〔0＜θ＜90°〕，其中MN 与PQ 平行且间距为L ，导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。

金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为R ，当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时，棒的速度大小为v ，那么金属棒ab 在这一过程中〔〕
〔A 〕运动的平均速度大小为12 v ；
〔B 〕下滑位移大小为qR BL ；
〔C 〕产生的焦耳热为qBLv ；
〔D 〕受到的最大安培力大小为B 2L 2v R 。

第Ⅱ卷〔共94分〕
四、填空题〔共20分，每题4分〕本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。

假设两类试题均做，一律按A 类题计分。

21.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成。

开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如下图。

在此过程中，假设缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，那么缸内气体对外做_______功〔选填“正”或“负”〕，气体分子的平均动能_______〔选填“增大”、“减小”或“不变”〕。

22A、22B选做一题
22.A.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。

假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体所受重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为F。

引力常量为G，那么该行星表面的重力加速度为_________，质量为______。

22B.质量为m的小钢球自高处落下，以速率v1碰地后竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地时的速率为v2，在碰撞过程中，小钢球动量的变化量的大小为_______，方向为_______。

23.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如下图，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。

由图可知ηa＝_________，ηb＝________。

24.如下图，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、
电池组连成回路。

左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.2Ω的金属环。

铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯内，金属环与铁芯截面垂直。

调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.02T。

那么从上向下看，金属环中感应电流方向是__________方向〔选填“顺时针”或“逆时针”〕，感应电流大小为______A。

25.如下图是我国古代一种水力舂米机械。

水流推动大轮逆时针转动，固定在大轮上的两个突起P一起随大轮转动，而突起P每半周向下挤压杠杆一次，使石锤A抬起，然后石锤落下，实现舂米。

石锤重力大小为G，相关尺寸如下图，不计一切摩擦阻力。

石锤A受到的重力相对于O点的力矩为_________，水流沿切线方向对大轮的冲击力至少为_________，才能维持这个机器正常运转。

五、实验题〔共24分〕
26.〔4分〕〔多项选择题〕关于用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验，以下说法中正确的选项是〔〕
〔A〕单分子油膜的厚度被认为等于油分子的直径；
〔B〕实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉洒在水面上；
〔C〕实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，不足半格的舍去，超过半格的算一格；
〔D〕处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径。

27.〔6分〕如下图，某同学用DIS 设计了一个测物体瞬时速度的实验。

第一次实验时，该同学在小车上固定挡光片时，使挡光片的前端朝向车头。

依次更换四个挡光片，将小车从轨道上同一位置P 由静止释放，获得了4组实验数据。

第二次实验时，他将挡光片倒置，使挡光片的前端朝向车尾，仍将小车从轨道上同一位置P 由静止释放，又得到了4组实验数据。

实验完毕，得到两张表格。

表一 表二 不同的挡光片 通过光电门的时间〔s 〕 速度
〔m/s 〕 A 0.23048 0.349 B 0.17454 0.345 C 0.11562 0.344 D
0.05860
0.342
分析表格中的数据，可知表______是将挡光片倒置后所得数据；
不同的挡光片 通过光电门的时间〔s 〕 速度
〔m/s 〕 A 0.15425 0.519 B 0.11209 0.535 C 0.07255 0.551 D
0.03510
0.570
二
四个挡光片中，最窄的挡光片的宽度Δs ＝_______m 〔结果保留到小数点后第三位〕；表中与小车车头到达光电门时的瞬时速度最接近的是_____m/s 。

28.〔8分〕某同学用图a 所示电路，描绘小灯泡的伏安特性曲线。

可用的器材如下：
电源〔电动势3V ，内阻1Ω〕、电键、滑动变阻器〔最大阻值20Ω〕、电压表、电流表、小灯泡、导线假设干。

实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U -I 图像如图b 所示。

〔1〕由图可知小灯泡的电阻随温度升高而______〔填“变大”、“变小”或“不变”〕。

〔2〕请在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。

〔3〕假设某次连接时，把AB 间的导线误接在AC 之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭。

那么此时的电路中，当滑动变阻器的滑片移到________〔选填“最左端”、“正中间”或”最右端”〕时，小灯泡获得的最小功率是______W 。

〔结果保留两
位有效数字〕
29.〔6分〕利用图〔a
〕实验可粗略测量人吹气产生的压强。

两
－
+ 图a
U
图b
端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度h，棉球质量m，开始时的静止位置与管口B的距离x，落地点C与管口B的水平距离l。

然后多次改变x，测出对应的l，画出l2-x关系图线，如图〔b〕所示，并由此得出相应的斜率k。

〔1〕假设不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v0＝_________。

〔2〕假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度g，大气压强p0均为，利用图〔b〕中拟合直线的斜率k可得，管内气体压强p＝________。

〔3〕考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，那么〔2〕中得到的p 与实际压强相比________〔填“偏大”或“偏小”〕。

六、计算题〔共50分〕
30.〔10分〕如下图为一简易火灾报警装置。

其原理是：开口向上竖直放置的试管中装有水银，内有接触开关〔厚度不计〕，只要有水银浸没，它就会导通，蜂鸣器发出报警的响声。

27℃时，空气柱长度L1为30cm，水银上表面与接触开关下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为25cm，外界大气压强为75cmHg。

求：
〔1〕当温度达到多少℃时，报警器会报警？
〔2〕如果要使该装置在57℃时报警，那么应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？
〔3〕如果大气压增大，那么该报警器的报警温度会受到怎样的影响？
31.〔12分〕如下图，一块磁铁放在铁板ABC上的A处，其中AB 长为1m，BC长为0.6m，BC与水平面夹角为37°，磁铁与铁板间的引力为磁铁重力的0.2倍，磁铁与铁板间的动摩擦因数μ＝0.25，现给磁铁一个水平向左的初速度v0＝4m/s，不计磁铁经过B处转向的机械能损失。

求：〔sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2〕〔1〕磁铁第一次到达B处的速度大小；
〔2〕磁铁沿BC向上运动的加速度大小；
〔3〕请通过计算判断磁铁最终能否再次回到到B点。

32.〔14分〕如下图，光滑绝缘的水平面上，相隔4L的AB两点固定有两个电量均为Q的正点电荷，a，O，b是AB连线上的三点，且O为中点，Oa＝Ob＝L，一质量为m、电量为q的点电荷以初速度v0从a点出发沿AB连线向B运动，在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用，但速度为零时，阻力也为零，当它运动到O点时，动能为初动能的n倍，到b点刚好速度为零，然后返回往复运动，直至最后静止。

静电力恒量为k，设O处电势为零。

求：
〔1〕a点的电场强度。

〔2〕电荷q受到阻力的大小。

〔3〕a点的电势。

〔4〕电荷q在电场中运动的总路程。

33.〔14分〕如图〔a〕所示，水平放置的两根平行光滑金属导轨足够长，间距L＝0.3m。

导轨左端连接R＝0.6Ω的电阻，区域abcd 内存在垂直于导轨平面B＝0.5T的匀强磁场，磁场区域宽s＝0.2m。

两根质量相同的细金属棒AB和CD用长为2s＝0.4m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，金属棒CD距磁场左边界ab 为3s＝0.6m。

每根金属棒在导轨间的电阻均为r＝0.3Ω，导轨电阻不计。

两金属棒在水平恒力F的作用下由静止从图示位置开始沿导轨向右运动，当金属棒AB进入磁场时，两金属棒恰以v＝1.0m/s的速度做匀速运动，此后通过合理调整水平力，使两金属棒以恒定的速度向右穿越磁场。

求：
〔1〕金属棒AB进入磁场时，AB受到的安培力的大小和通过金属棒CD的电流方向；
〔2〕金属棒AB的质量m；
〔3〕两金属棒从静止到全部穿过磁场的过程中，全电路产生的焦耳热；
〔4〕假设两金属棒穿越磁场的过程中，始终受到水平恒力F的作用，试在i-t图中画出从AB棒进入磁场〔t＝0〕到CD棒离开磁场的时间内，通过电阻R的电流随时间变化的图像。

0 0.2 0.4 0.6 0.8
(a)
参考答案
〔2018.03〕
一、单项选择题〔共16分，每题2分〕 1 2 3 4 5 6 7 8 B D
C
D
A
C
D
A
二、单项选择题〔共24分，每题3分〕 9 10 11 12 13 14 15 16 A C
A
A
B
D
D
D
三、多项选择题〔共16分，每题4分〕 17 18 19 20 AD AC
BC
BD
四、填空题〔共20分，每题4分〕
21、正，减小 22、〔A 〕F m ，mv 4
GF ；〔B 〕mv 1＋mv 2，竖直向上； 23、66.7%，33.3%； 24、逆时针，1×10-3
； 25、Gr 1，r 1r 3
r 2r 4 G ； 五、实验题〔共24分〕
26、〔4分〕AC 27、〔6分〕一，0.020，0.342 28、〔1〕变大
〔2〕
〔3〕正中间，0.32±0.5。

29、〔1〕l
g 2h ；
〔2〕p 0＋kmg
4HS ；〔3〕偏小。

六、计算题〔共50分〕 30、〔1〕V 1＝30ST 1＝300K V 2＝40ST 2 根据等压变化1
212
V
V T T =〔1分〕 212140300
40030V T T K
V ⨯===〔2分〕 t 2＝127℃〔1分〕 〔2〕设需注入水银为x
p 1＝100cmHgp 3＝〔100＋x 〕cmHgV 3＝〔40－x 〕ST 3＝330K 〔1分〕
331113
p V p V T T =〔1分〕 10030(100)(40)300330
x x ⨯+-=〔1分〕
x ＝10cm 〔1分〕
〔3〕假设大气压增大，报警温度会升高。

〔2分〕
31、〔1〕N ＝kmg+mg ＝12m f ＝μN ＝0.25⨯12m ＝3m
根据牛顿第二定律a 1＝f m ＝3m
m ＝3m/s 2
〔2分〕 v B ＝v 02
－2as ＝42
－2×3×1 m/s ≈3.16m/s 〔2分〕 〔2〕磁铁沿BC 向上运动时，N ＝mgsin37+kmg ＝10m f ＝μN ＝0.25⨯10m ＝2.5m
a 2＝f ＋mgsin37°m ＝8.5m
m
＝8.5m/s 2
〔4分〕 〔3〕磁铁沿BC 向上运动的最大距离s ＝v B 2
2a ＝10
2×8.5 ≈0.59m ＜0.6m 〔2分〕
F ＜mgsin37°〔1分〕
∴磁铁最终能再次回到B 点。

〔1分〕 32、〔1〕
222
8(3)9Q Q kQ E k k L L L =-=
方向由a 指向O 〔3分〕
〔2〕电场中ϕa ＝ϕb
点电荷从a 到b 的过程中根据动能定理 22
112
2
t o
W mv mv =
- 2
1202
o
f L mv -=- 22o mv f L
=
〔3分〕 〔3〕点电荷从a 到O 的过程中根据动能定理
22
11+2
2
t o
We Wf mv mv =
-
222
0011-422
o mv qUao L n mv mv L =- 2202
00
1(-1)+(2n-1)mv 24=
=4mv n mv Uao q q =-Uao a o ϕϕ
20(2n-1)mv =
4a q
ϕ〔4分〕
〔4〕点电荷最终停在O 点
22
11+2
2
t o
We Wf mv mv =
- 22
00
(2n-1)mv 1-=0-42
q fs mv q ⨯ =(2n+1)L s 〔4分〕
33、〔1〕AB 在磁场中E ＝BLv ＝0.15V
0.15
==0.30.3+0.2++E I A rR r r R
=
〔2分〕
0.045F BIL N ==〔1分〕
CD 棒上的电流方向由C 到D 〔1分〕 〔2〕
22
1=2.5/220.2
v a m s
s ==⨯〔1分〕 金属棒匀速运动：F ＝F A 〔1分〕 0.045
=0.0182.5F M kg
a ==〔1分〕 m ＝0.009kg 〔1分〕
〔3〕Q ＝W 克安＝F ⨯2s ＝0.018J 〔3分〕 〔4〕〔3分〕。