上海市虹口区2018届高三一模考试物理试题含答案解析

虹口区2017学年度第一学期期终教学质量监控测试
高三物理试卷
2017.12
一、选择题
1.下列物理量中，属于矢量的是（）
A. 电势
B. 磁感应强度
C. 磁通量
D. 电流强度
【答案】B
【解析】
【详解】矢量既有大小，又有方向，磁感应强度是矢量，故B正确；标量只有大小没有方向，电势、磁通量和电流强度都是标量，故ACD错误。

所以B正确，ACD错误。

2.下列现象中属于静电利用的是
A. 油罐车上有铁链拖到地面
B. 飞机轮胎用导电橡胶制作
C. 屋顶安装避雷针
D. 汽车表面喷涂油漆
【答案】D
【解析】
油罐车在运输过程中产生静电，若不及时导走，当人碰到会被击伤，通过连接地线导走是静电的防止，故A 错误；飞机在地面上滑行时，轮胎与地面摩擦而带上静电，飞机轮胎用导电橡胶制作是为了防止静电的危害，故B错误；下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止触电，故C错误；汽车表面喷涂油漆属于静电的应用，故D正确；故选D.
【点睛】物体带电的本质是电荷的转移，出现多余的电荷从而带电，所以静电的产生有利有弊．
3.在匀强磁场中A、B两点分别引入长度相等的长直导线，导线与磁场方向垂直，如图所示，图中a、b两条图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受磁场力F和通过导线的电流关系，关于A、B两点的磁感应强度大小
，下列说法正确的是
A. B. C. D. 无法比较
【答案】B
【解析】
根据公式，可知图象的斜率为BL，由于长度相等，故斜率越大，表示磁感应强度越大，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度；故ACD错误，B正确；故选B.
4.不同质量的两个物体由同一地点以相同的动能竖直向上抛出，不计空气阻力，则这两个物体
A. 所能达到的最大高度和最大重力势能都相同
B. 所能达到的最大高度和最大重力势能均不同
C. 所能达到的最大高度不同，但最大重力势能相同
D. 所能达到的最大高度相同，但最大重力势能不同
【答案】C
【解析】
物体竖直上抛到最高点，速度为零，根据机械能守恒定律得：，解得：，m不同，相等，故最大高度h不同，而最大重力势能相同，故ABD错误，C正确，故选C.
【点睛】物体竖直向上抛出，不计空气阻力，物体的机械能守恒，到达最大高度时动能为0，根据机械能守恒定律判断重力势能的大小关系即可．
5.如图所示，下列速度－时间图像中，表示两个做自由落体运动的物体同时落地的是（t0表示落地时刻）（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
自由落体运动的初速度为0，速度随时间均匀增大，图线甲有初速度，不是自由落体运动，故A错误；自由落体运动的加速度相同，都为g，所以图线斜率相等，图象应平行，故B错误；图线甲有初速度，不是自由落体运动，故C错误；自由落体运动的初速度为0，速度随时间均匀增大，加速度相同，所以图线的斜率相等，图象平行，同时落地，即在同一时刻落地，故D正确；故选D.
6.一辆汽车正在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。

下列四幅图中画出的汽车所受合力F 的方向，可能正确的是（）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因汽车M向N行驶，故速度方向沿切线向上，由曲线运动条件知C错误；又因速度逐渐增大，故F 与速度夹角为锐角，故A、D错误，故本题B正确。

7.将地球视为理想球体，且只考虑自转，不考虑其绕太阳的运动，则
A. 南回归线与北回归线上各点的线速度都相等
B. 赤道上各点的向心加速度重力重力加速度
C. 地球表面和内部各点的向心加速度方向均指向地心
D. 在地球的某一条半径上，各点的线速度均与它到地心的距离成正比
【答案】D
【解析】
由于回归线上各点的线速度方向并不相同，故线速度不相等，故A错误；向心加速度是指各点做圆周运动的加
速度，所以赤道上各点的向心加速度不同于重力加速度，故B错误；地球表面各点向心加速度的方向都指向地轴的一点，只有赤道上各点向心加速度的方向指向地心，故C错误；因各点的角速度相同，由可知，在地球的某一条半径上，各点的线速度均与它到地心的距离成正比，故D正确，故选D.
【点睛】地面上的物体随地球自转做匀速圆周运动，角速度相等，根据向心加速度公式分析向心加速度的关系．由分析线速度的大小关系．向心加速度的方向指向圆心．
8.如图所示，在绳下端挂一物体，用力F作用于O点，使悬线偏离竖直方向的夹角为α，且保持物体平衡。

设F与水平方向的夹角为β，在保持α角不变的情况下，要使拉力F的值最小，则β应等于（）
A. α
B. π
C. 0
D. 2α
【答案】A
【解析】
O点受三个拉力处于平衡，向上的两个拉力的合力大小等于物体的重力，方向竖直向上，根据作图法，作出力的变化图象
由图可知，当F与天花板相连的绳子垂直时，拉力F最小，根据几何关系知．故A正确，BCD错误，故选A.
【点睛】对结点O受力分析，抓住拉物体绳子的拉力大小和方向都不变，与天花板相连绳子拉力方向不变，通过作图法求出拉力的最小值．
9.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，在有磁场时电阻很大，并且磁场越强阻值越大，为了探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源电动势E和内阻r不变，在没有磁场时，条件变阻器R
使电灯发光，当探测装置从无磁场区进入强磁场区（设电灯L不会烧坏），则
A. 电灯L变亮
B. 电流表示数增大
C. 变阻器R的功率增大
D. 磁敏电阻两端的电压减小
【答案】A
【解析】
探测装置从无磁场区进入强磁场区时，其电阻变大，电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知电路中的总电流I变小，所以电流表的示数减小；根据，可知I减小，路端电压U增大，所以灯泡两端的电压增大，则电灯L变亮，故流过电灯L的电流增大，而总电流I减小，则流过磁敏电阻的电流减小，因为在进入强磁场区后没有改变滑动变阻器滑片的位置，即滑动变阻器的有效阻值不变，根据，可知变阻器R的功率减小，根据可知，R两端的电压减小，而路端电压增大，故磁敏电阻两端的电压增大，故A正确，BCD 错误；故选A.
10.如图所示，在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨，导轨电阻不计，导轨上金属杆ab与导线接触良好，磁感线垂直导轨平面向上（俯视图），导轨与处于磁场外的大线圈M相接，欲使置于M内的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，下列做法可行的是
A. ab匀速向右运动
B. ab加速向右运动
C. ab加速向左运动
D. ab匀速向左运动
【答案】C
【解析】
ab匀速向右运动，切割磁感线产生的电动势：E=BLv，可知感应电动势不变，则产生的感应电流不变，故由感应电流产生的磁场也不变，则穿过线圈N的磁通量不变，故N线圈不产生感应电流，故A错误；ab加速向右运动，ab切割磁感线产生的感应电动势：E=BLv，可知感应电动势增大，产生的感应电流增大，故由感应电流产生的磁场也增大，则穿过N的磁通量增大，由右手定则可知，ab产生的感应电流由a流向b，由安培定则可知，穿过N的磁场方向垂直于纸面向里，由楞次定律可知，N中产生逆时针方向的感应电流，故B错误；ab 加速向左运动时，感应电动势：E=BLv，可知感应电动势增大，故感应电流增大，故由感应电流产生的磁场也增大，则穿过线圈N的磁通量增大，由右手定则与楞次定律可知，N中产生顺时针方向的感应电流，故C正确；ab匀速向左运动，切割磁感线产生的电动势：E=BLv，可知感应电动势不变，则产生的感应电流不变，故由感应电流产生的磁场也不变，则穿过线圈N的磁通量不变，故N线圈不产生感应电流，故D错误；故选C. 11.一个质量为的箱子放在水平地面上，箱内用一段固定长度的轻质细线栓一质量为m的小球，线的另一端拴在箱子的顶板上，现把细线和球拉到左侧与竖直方向成θ角处静止释放，如图所示，在小球摆动的过程中箱子始终保持静止，则以下判断正确的是
A. 在小球摆动的过程中，线的张力呈周期性变化，但箱子对地面的作用力始终保持不变
B. 小球摆到右侧最高点时，地面受到的压力为，箱子受到地面向左的静摩擦
C. 小球摆到最低点时，地面受到的压力为，箱子不受地面的摩擦力
D. 小球摆到最低点时，绳对箱顶的拉力大于mg，箱子对地面的压力大于
【答案】D
【解析】
在小球摆动的过程中，速度越来越大，对小球受力分析根据牛顿第二定律可知：，绳子在竖直
方向的分力为：，由于速度越来越大，角度越来越小，故越大，故箱子对地面的作用力增大，在整个运动过程中箱子对地面的作用力时刻变化，故A错误；小球摆到右侧最高点时，小球
有垂直于绳斜向下的加速度，对整体由于箱子不动加速度为，为小球在竖直方向的加速度，根据牛顿
第二定律可知：，则有：，故，根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于，故B错误；在最低点，小球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：，联立解得：，则根据牛顿第三定律知，球对箱的拉力大小为：，
故此时箱子对地面的压力为：，故小球摆到最低点时，绳对箱顶的拉力大于，，箱子对地面的压力大于，故C错误，D正确，故选D.
【点睛】对m运动分析，判断出速度大小的变化，根据牛顿第二定律求得绳子的拉力，即可判断出M与地面间的相互作用力的变化，在最低点，球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出绳子的拉力，从而得到箱子对地面的压力．
12.一质点做简谐振动，振幅为A，周期为T，O为平衡位置，B、C为两侧最大位移处，从经过位置P（P与O、
B、C三点均不重合）时开始计时，则下列说法正确的是
A. 经过时，质点的平均速度必小于
B. 经过时，质点的路程不可能大于A，但可能小于A
C. 经过时，质点的瞬时速度不可能与经过时相等
D. 经过时，质点的瞬时速度与经过P点时速度方向可能相同也可能相反
【答案】A
【解析】
质点的半个周期内的路程为2A，由于开始时的位置不是在最大位移处，所以质点的位移一定小于2A，则半个周期内的平均速度：，故A正确；质点在平衡位置附近的速度较大，而在最大位移附近的速度较小，所以若质点从P点开始时运动的方向指向平衡位置，则质点在内的路程要大于A；若质点从P点开始时运动的方向远离平衡位置，则质点子在内的路程要小于A．故B错误；若质点开始时向平衡位置运动，经过时，若质点到达与P对称的位置，则质点的瞬时速度与经过P时的瞬时速度是相等的，故C错误；根据振动的周期性可知，经过半个周期后，质点速度方向一定与开始时速度的方向相反，故D错误；故选A.
【点睛】由振幅的定义可得出质点的振幅；由质点振动的过程可求解通过的路程及位移；经过半个周期后，质点速度方向一定与开始时速度的方向相反．
二、填空题
13.国际单位制中力学的基本物理量是长度、时间和_____；用国际单位制基本单位表示磁感应强度的单位，
1T=_____________。

【答案】 (1). 质量 (2).
【解析】
国际单位制中，长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本物理量，力学的三个基本单位分别是米、千克、
秒；磁感应强度，磁感应强度单位为T，则.
14.如图所示，两金属棒ab、cd放在磁场中，并组成闭合电路，当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力，则可知磁极I是__________极，理由是___________________________________。

【答案】 (1). S (2). 由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，I为S极
【解析】
I是S极，理由是：由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，故I为S极.
15.如图为点电荷Q产生的电场，图中虚线为等势线，若将两个带正电检验电荷和分别从A、B两点移动到无穷远处的过程中，外力克服电场力做功均为，其中，则A点电势=_________V，
的电荷量____________（选填“等于”、“小于”或“大于”）的电荷量。

【答案】 (1). -3 (2). 大于
【解析】
从A、B两点移动到无穷远处的过程中，外力克服电场力做功均为，电势能增加，以无穷远为零势点，在A点电势能为，根据电势公式，A点电势，根据题意A 点电势高于B点电势，A点到无穷远处的电势差大于B点到无穷远处的电势差，由电场力做功公式W=qU，的电荷量大于的电荷量．
16.如图所示电路，M、N是一对平行金属板，将N板接地。

已知电源电动势E=36V，内阻不计，为定
值电阻，均为0~999.9Ω的可调电阻箱，带负电的小球用绝缘细线悬挂在平行金属板之间。

闭合电键S，当时，_________；若将从200Ω调到400Ω，小球的电势能将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】 (1). 12V (2). 不变
【解析】
与电容器串联，则相当导线作用，改变对电路的总电阻没有影响，对总电流没有影响，故改变时小球的电势能将保持不变；与串联，则电路中的总电流为，而电容器与并联，故电容器两端的电压等于两端的电压，则.
17.一质量为m的物体从倾角为的固定长直斜面顶端由静止开始下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数与物体离开斜面底端距离x之间满足（k为已知量），则物体刚下滑的加速度大小为___________，从一开始下滑到速度达到最大这一过程中重力做功为___________。

【答案】 (1). (2).
【解析】
物体刚下滑时，只受重力作用，物体所受重力沿斜面向下的分力，根据牛顿第二定律，物体此时产生的加速度，当物体的加速度为0时，物体的速度最大，故此时物体所受摩擦力与重力沿斜面向下的分力大小相等，即：，又因为：，则有：，解得此时物体的位
移，从开始下滑到物体速度最大时物体产生的位移为x，故在此过程中重力对物体所做的功为：
.
三、综合题
18.如图甲所示的电路中均为定值电阻，且，电阻值未知，为滑动变阻器，当滑片从左端滑到右端时，测得电源中流过的电流变化图像如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的，求：
（1）B点对应的滑片P的位置是变阻器的哪一端，请画出对应的电路图；
（2）阻值；
（3）电源的内电阻；
（4）滑动变阻器的最大阻值。

【答案】（1）右端，见解析（2）5Ω（3）20Ω（4）300Ω
【解析】
（1）当滑片从左端滑到右端时，其有效阻值在减小，则总电阻减小，故总电流增大，由U—I图可知，B点对应的滑片P的位置的右端，当滑片P在B点时，的有效阻值为0，被短接，对应的电路图，如图所示：
（2）由（1）电路可知，此时路端电压为，总电流为，则
（3）将乙图中AB线延长，交U轴于20V处，所以电源的电动势为E=20V．图象斜率表示内阻为：
（4）当P滑到的左端时，由题图乙知，此时路端电压为，总电流为
则外电阻为
又因为
解得：
19.如图，把一重为G的物体，用一个水平的推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙上，动摩擦因数为μ，从t=0开始
（1）作出物体所受墙面的摩擦力f随t变化关系图；
（2）分析、说明物体在各段时间内加速度、速度的变化情况。

【答案】（1）（2）物体的加速度先减小后增大，最终为零，速度先增大，后减小.
【解析】
试题分析：由题意可知，随着时间的推移，压力不断增大，导致物体从滑动到静止．则物体所受的摩擦力先是滑动摩擦力后是静摩擦力．而滑动摩擦力的大小与推物体的压力大小成正比，而静摩擦力的大小与重力大小相等．
（1）从t=0开始水平推力F=kt，即压力不断增大，则物体受到滑动摩擦力作用，所以滑动摩擦力的大小与压力正比．因此滑动摩擦力不断增大．合外力减小，加速度减小；当摩擦力等于重力时，加速度为零；当物体的摩擦力大于重力时，物体开始做减速运动，直至静止，故加速度是先减小后增大的，则摩擦力f随t变化关系图，如图
（2）由上分析可知：物体的加速度先减小后增大，最终为零，速度先增大，后减小.
20.两根平行金属导轨相距L=0.50m，固定在水平面内，导轨左端串接一个R=0.04Ω的电阻，在导轨间长d=0.56m 的区域内，存在方向垂直导轨平面下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T，质量m=4.0kg的金属棒CD置于导轨上，与导轨接触良好，且与两导轨间的动摩擦因数均为，棒在导轨之间的电阻r=0.01Ω，绝缘轻绳系于棒的中点，初始时刻，CD棒距磁场左边界s=0.24m，现通过绳用向右的水平恒力作80N拉CD棒，使棒由静止运动，运动过程中始终保持与导轨垂直，当CD棒到达磁场右边界时撤去拉力（不计其他电阻以及绳索的质量），求：（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；
（2）CD棒进入磁场时所受的安培力的大小；
（3）在拉CD棒的过程中，绳的拉力所作的功W和电阻R上产生的焦耳热Q。

【答案】（1）2.4m/s；（2）48N；（3）64J，21.504J．
【解析】
试题分析：（1）由牛顿第二定律求出加速度，由匀变速直线运动的速度位移公式求出棒的速度．（2）由E=BLv 求出感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，然后由安培力公式求出安培力．（3）由功的计算公式求出拉力的功，由能量守恒定律可以求出电阻上产生的焦耳热．
（1）由牛顿第二定律得：
由匀变速直线运动的速度位移公式得：
联立解得：v=2.4m/s
（2）CD棒刚进入磁场时，由法拉第电磁感应定律得：E=BLv
由闭合电路欧姆定律得：
安培力：
联立解得：
（3）由题可得，拉力做功为
CD棒进入磁场后，则有：，故CD棒做匀速直线运动
由能量守恒定律得：
电阻上产生的热量：
联立解得： Q=21.504J。