2022年上海市金山區(qū)高三（下）質(zhì)量監(jiān)控（等級(jí)考二模）物理試題（解析版）

2021學(xué)年第二學(xué)期質(zhì)量監(jiān)控

高三物理試卷

考生注意：

1.本卷滿分100分，考試時(shí)間為60分鐘；

2.第19、20題要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最

后答案，而未寫出主要演算過程的，不能得分。

一、選擇題（共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4

分。每小題只有一個(gè)正確答案。）

1.7射線（）

A.可以被電場(chǎng)加速

B.是原子核發(fā)生衰變時(shí)輻射出的光子

C.可以被磁場(chǎng)加速

D,是原子的外層電子躍遷到內(nèi)層時(shí)輻射出來(lái)的光子

【答案】B

【解析】

【詳解】A.y射線不帶電，不可以被電場(chǎng)加速，A錯(cuò)誤；

B.y射線是原子核發(fā)生衰變時(shí)輻射出的光子，B正確；

C.y射線不帶電，不會(huì)在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)、加速，C錯(cuò)誤；

D.y射線是原子核衰變后產(chǎn)生的新核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的，D錯(cuò)誤。

故選B。

2.竽u經(jīng)過多次衰變后變成鬻Pb,在此過程中質(zhì)子數(shù)和核子數(shù)分別減少了（）

oZ

A.10和32B.32和10C.10和22D.22和

10

【答案】A

【解析】

【詳解】經(jīng)過多次衰變后變成a6pb,此過程中質(zhì)子數(shù)減少了10,核子數(shù)分別減少

04

32,A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

3.如圖，小鳥沿虛線斜向下加速飛行，空氣對(duì)其作用力可能是（）

A.FiB.FiC.尸3I）.尸4

【答案】B

【解析】

【詳解】鳥沿虛線斜向下加速飛行，加速度沿著虛線向下，故合力沿著虛線向下。鳥受重

力（方向豎直向下）和空氣對(duì)其作用力，根據(jù)平行四邊形定則可知，圖中空氣對(duì)其作用力

可能是

故選B。

4.如圖，通過用兩個(gè)刀片組成的寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫觀察日光燈光源時(shí)看到三個(gè)現(xiàn)象。在

狹i縫n寬度逐漸變r(jià)小過n程中，所n看到r的三個(gè)圖像的順序可能是（）

abc

A.ahcB.bcaC.cabI）,bac

【答案】D

【解析】

【詳解】隨著寬度逐漸變小，最開始呈現(xiàn)的是光的直線傳播，即匕圖的情況，隨后變?yōu)檠?/p>

射，且衍射所對(duì)應(yīng)的狹縫越小，衍射現(xiàn)象越明顯，故先后出現(xiàn)。與c圖，故選D。

5.如圖，武大靖在北京冬奧會(huì)上參加短道速滑比賽。設(shè)他過彎的軌跡為半圓，且轉(zhuǎn)彎時(shí)速

度在減小，則他過彎時(shí)的向心加速度會(huì)（）

A.變小B.變大C.不變D.不能確

定

【答案】A

【解析】

2

【詳解】由4=二可知轉(zhuǎn)彎時(shí)速度在減小，則他過彎時(shí)的向心加速度會(huì)減小，故A正

r

確，BCD錯(cuò)誤。故選A。

6.玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀封閉一定質(zhì)量的理想氣體。將玻璃管繞底端緩慢

轉(zhuǎn)到虛線所示位置，則（）

A.根據(jù)查理定律可判斷氣體體積在變大

B.根據(jù)查理定律可判斷氣體體積在變小

C.根據(jù)玻意耳定律可判斷氣體體積在變大

D.根據(jù)玻意耳定律可判斷氣體體積在變小

【答案】C

【解析】

【詳解】玻璃管繞底端緩慢轉(zhuǎn)到虛線所示位置時(shí)，由

p=Po+pghsin0

。為玻璃管與水平方向夾角度，6變小，知被封氣體壓強(qiáng)變小。由玻意耳定律口^=。知

氣體體積變大。

故選Co

7.如圖為兩波源S、S2在水槽中產(chǎn)生的波形，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。為使兩

波在相遇區(qū)域能發(fā)生干涉，應(yīng)（）

A.增大$與S2的間距B.降低$的振動(dòng)頻率

C.將槽中的水換成油D.增大S2的振動(dòng)周期

【答案】D

【解析】

【詳解】?jī)闪胁ǘ荚谒袀鞑ィㄋ傧嗤?，由圖可知$產(chǎn)生的波的波長(zhǎng)比S2產(chǎn)生的波的波

長(zhǎng)大，根據(jù)丫=丸/可知S產(chǎn)生波的頻率小于S2產(chǎn)生波的頻率，為使兩波在相遇區(qū)域能發(fā)

生干涉，應(yīng)使兩列波頻率相同，所以應(yīng)增大多的振動(dòng)頻率或減小S2的振動(dòng)頻率（根據(jù)

T=5可知即增大S2的振動(dòng)周期）。改變與與S2的間距或改變傳播介質(zhì)均無(wú)法使兩列波滿

足干涉的條件。故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

8.如圖，一條電場(chǎng)線上有a、b、c三點(diǎn)，b為ac的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為4V和-

8V。則（）

abc

-----?-------?---------?-------

A.。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能大于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B.匕點(diǎn)的電勢(shì)可能為6V

C.。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定等于c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)D.b點(diǎn)的電勢(shì)一定為-2V

【答案】A

【解析】

【詳解】AC.只憑一條電場(chǎng)線無(wú)法判斷出三點(diǎn)附近電場(chǎng)強(qiáng)弱，所以。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能比c點(diǎn)

的場(chǎng)強(qiáng)大，可能等于，也可能小于，A正確，C錯(cuò)誤；

BD.。點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)，所以電場(chǎng)線方向由“指向c,ac間各點(diǎn)的電勢(shì)在4V至-8V之

間，如電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)g有

—Ube

知b點(diǎn)的電勢(shì)為-2V。

如電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，則

則b點(diǎn)的電勢(shì)不等于-2V。BD錯(cuò)誤。

故選Ao

9.如圖，彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，。點(diǎn)為平衡位置。在小球動(dòng)能增大的過程中

（）

AAAMFAA/"、'______I

VVVLL:

AOB1

A.彈簧對(duì)小球做正功，彈簧振子機(jī)械能增大

B.彈簧對(duì)小球做負(fù)功，彈簧振子機(jī)械能增大

C.彈簧對(duì)小球做正功，彈簧振子機(jī)械能不變

D.彈簧對(duì)小球做負(fù)功，彈簧振子機(jī)械能不變

【答案】C

【解析】

【詳解】小球所受合外力等于彈簧彈力，小球動(dòng)能增大的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知彈簧

對(duì)小球做正功，而彈簧和小球組成的系統(tǒng)，即彈簧振子所受外力不做功，機(jī)械能守恒。

故選C。

10.一物體在豎直向上的恒定外力作用下，從水平地面由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)

動(dòng)，江代表動(dòng)能，心代表勢(shì)能，人代表離地的高度，以地面為零勢(shì)能面，下列能正確反映

各物理量之間關(guān)系的圖像是（）

Ek

A.B.

()

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.設(shè)外力大小為凡物體的加速度大小為。，根據(jù)動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有

E.=Fh=-at2F

2

由上式可知反與〃成正比例關(guān)系，圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線；反與「成二次函數(shù)關(guān)

系，圖像為過原點(diǎn)的開口向上的拋物線的右半部分，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.設(shè)物體重力大小為G,根據(jù)重力勢(shì)能的定義和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有

E-Gh——avG

P2

由上式可知心與〃成正比例關(guān)系，Epd圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線；弓與r成二次函數(shù)關(guān)

系，Ep-f圖像為過原點(diǎn)的開口向上的拋物線的右半部分，故CD錯(cuò)誤。

故選Bo

11.如圖，某教室墻上有一朝南的鋼窗，將鋼窗右側(cè)向外打開，以推窗人的視角來(lái)看，窗

A.順時(shí)針電流，且有收縮趨勢(shì)B.順時(shí)針電流，且有擴(kuò)張趨勢(shì)

C.逆時(shí)針電流，且有收縮趨勢(shì)D.逆時(shí)針電流，且有擴(kuò)張趨勢(shì)

【答案】D

【解析】

【詳解】磁場(chǎng)方向由南指向北，將鋼窗右側(cè)向外打開，則向北穿過窗戶的磁通量減少，根

據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向由南指向北，即以推窗人的視角來(lái)看，感應(yīng)電流為

逆時(shí)針電流，同時(shí)根據(jù)“增縮減擴(kuò)”可知，窗框有擴(kuò)張趨勢(shì)。

故選D。

12.如圖（a）所示電路，R為滑動(dòng)變阻器，色為定值電阻。從左向右移動(dòng)變阻器的滑片，

根據(jù)電表數(shù)據(jù)得到U-/圖像如圖（b）所示，則（）

A.Ri的最大功率為4W

B.R2的最大功率為3W

C.電源的最大輸出功率為4W

I).電源的輸出功率先增大后減小

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)歐姆定律可知

所以圖（b）中斜率為正的圖線反映足的伏安特性。

設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r。根據(jù)閉合電路歐姆定律有

Uy=E-Ir

Ui=E—/(r+/?2)

所以

M

△U、

r+R2

所以圖（b）中斜率為負(fù)的兩條圖線中，斜率絕對(duì)值較大的圖線反映了必表示數(shù)隨/的變

化，則

r+R,=4Q

斜率絕對(duì)值較小的圖線反映了V3表示數(shù)隨/的變化，則

r-IQ,E-4V

A.R的輸出功率為

Pt=『R=一2—r=--------------與-----------

（?+4+「）4+退土式+2（凡+廠）

段

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)N=&+r時(shí)，P有最大值為

[max=1W

故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)電路中電流最大時(shí)，幻的功率最大，此時(shí)R接入電路的阻值為零，所以

AEY

2Amamxax=-----凡=3W

[R2+r）-

故B正確；

CD.電源的輸出功率為

—、一

（片+鳥+廣）舄+R,+------+2r

1-?+4

從左向右移動(dòng)變阻器的滑片，尺增大，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)鳥+%>/時(shí)，P隨4的增大

而減小，當(dāng)凡=0時(shí)，P有最大值為

Enax=1max=3W

故CD錯(cuò)誤。

故選Bo

二、填空題（共20分）

13.磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述的物理量。用來(lái)描述穿過某一面積磁感線的多少的物

理量是。

【答案】①.磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向②.磁通量

【解析】

【詳解】[52]磁感應(yīng)強(qiáng)度8是描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。用來(lái)描述穿過某一面積磁

感線的多少的物理量是磁通量。

14.如圖，足夠長(zhǎng)光滑斜面底端固定有帶電小球A,帶有同種電荷的小球B從斜面頂端

由靜止開始下滑，則小球B在向下運(yùn)動(dòng)過程中將做運(yùn)動(dòng)；向下運(yùn)動(dòng)過程中小

球B的電勢(shì)能在（選填“增大”“減小”或“不變”）。

B

【答案】①.先加速后減速②.增大

【解析】

【詳解】［1］設(shè)斜面傾角為優(yōu)兩球帶同種電荷，對(duì)小球B分析，根據(jù)牛頓第二定律

mgsin6-k°'冬=

r~

兩球間距，減小，當(dāng)

mgsin。>A

r~

時(shí)，加速度方向沿斜面向下。

當(dāng)

mgsin6<k°八.

r

時(shí)，加速度方向沿斜面向上，則小球B先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速度運(yùn)動(dòng)。

⑵靜電力對(duì)小球B做負(fù)功，小球B的電勢(shì)能增大。

15.一汽車在溫度為27℃的環(huán)境中剛啟動(dòng)時(shí)，檢測(cè)到四個(gè)輪胎的胎壓如圖(。)所示，若行

駛一段時(shí)間后的胎壓如圖(b)所示，則此時(shí)右前輪內(nèi)氣體的溫度為ro氣體

對(duì)輪胎內(nèi)壁有壓力，從分子動(dòng)理論觀點(diǎn)看，這是由于輪胎中而產(chǎn)生的。

胎壓:kPa

(a)(b)

【答案】①.51.6②.氣體分子持續(xù)撞擊輪胎內(nèi)壁

【解析】

【詳解】⑴汽車剛啟動(dòng)時(shí)右前輪內(nèi)氣體的溫度

I=(27+273)K=300K

壓強(qiáng)

Pi=244kPa

行駛一段時(shí)間后的壓強(qiáng)

p2=264kPa

可認(rèn)為輪胎的體積不變，氣體發(fā)生等容變化

且=也

1T2

代入數(shù)據(jù)解得

7；=324.6K=51.6℃

⑵氣體對(duì)輪胎內(nèi)壁有壓力，從分子動(dòng)理論觀點(diǎn)看，這是由于輪胎中氣體分子持續(xù)撞擊輪

胎內(nèi)壁而產(chǎn)生的。

16.質(zhì)量為膽的單擺，拉開一定角度后由靜止釋放，擺繩對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間r變

化的圖像如圖所示，則擺球在平衡位置的加速度為,該單擺的擺長(zhǎng)為

【答案】①.當(dāng)—g②.”

mTT

【解析】

【詳解】口］分析得在平衡位置時(shí)，小球的速度最大，繩的拉力最大，根據(jù)牛頓第二定律

F2-mg=ma

解得擺球在平衡位置的加速度為

⑵由圖像可知，擺球擺動(dòng)的周期為2/0,根據(jù)單擺的周期表達(dá)式7=2萬(wàn)

L厘

17.空間站在地球外層的稀薄大氣中繞行，因氣體阻力的影響，軌道高度會(huì)發(fā)生變化。空

間站安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，可對(duì)軌道進(jìn)行修正。若空間站在卜6月內(nèi)離地高度隨時(shí)間變化的曲線

如圖所示，則它繞地球運(yùn)動(dòng)速度最大的月份是月；它在1月份繞行的任意兩小

【解析】

【詳解】［1］設(shè)地球質(zhì)量為空間站質(zhì)量為利,線速度大小為v,地球半徑為凡根據(jù)牛

頓第二定律有

Mmv2

G----------rm----

(R+")2R+h

解得

GM

v=

R+h

由上式可知〃越小，V越大，所以在1~6月內(nèi)空間站繞地球運(yùn)動(dòng)速度最大的月份是6月份。

⑵因?yàn)槿我鈨尚r(shí)內(nèi)空間站高度可視為不變，所以重力勢(shì)能和動(dòng)能均可視為不變，則機(jī)械

能可視為不變。（或任意兩小時(shí)內(nèi)空間站高度可視為不變，受到阻力的影響可忽略不計(jì)，阻

力對(duì)空間站做功可視為零，則機(jī)械能可視為不變）

三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計(jì)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(shuō)明、公式、演算等。

18.如圖為“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）本實(shí)驗(yàn)每次從（選填“同一”或“不同”）高度釋放擺錘，擺錘釋放器的作

用是

(2)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得8點(diǎn)機(jī)械能明顯偏小的原因可能是()

A.擺錘釋放前，擺線處于松弛狀態(tài)

B.光電門的光電孔在B點(diǎn)水平線下方

C.擺錘釋放時(shí)，擺錘釋放器在A位置上方

D.標(biāo)尺盤水平刻度線未保持水平，且右端偏高

(3)若以擺錘速度的平方為縱坐標(biāo)，以擺錘距離零勢(shì)能。點(diǎn)的高度為橫坐標(biāo)，作出的直

線斜率為a,截距為方，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭可表示為，擺錘初始高度可表示

為。

。h

【答案】①.同一②.使擺錘從靜止釋放③.A(4).一一⑤.一一

2a

【解析】

【詳解】(1)口][2]本實(shí)驗(yàn)每次從同一高度釋放擺錘，擺錘釋放器的作用是使擺錘從靜止釋

放。

(2)[3]A.實(shí)驗(yàn)時(shí)釋放擺錘前擺線要拉直，若不繃直，釋放時(shí)會(huì)先做自由下落，繃直時(shí)

有能量損失，造成機(jī)械能偏小，故A正確；

BC.若光電門的光電孔在8點(diǎn)水平線下方或擺錘釋放器在A位置上方，都會(huì)使得擺錘下降

的實(shí)際高度偏大，減小的重力勢(shì)能增大，8點(diǎn)動(dòng)能增大，導(dǎo)致測(cè)得8點(diǎn)機(jī)械能偏大，故BC

錯(cuò)誤；

D.標(biāo)尺盤水平刻度線未保持水平，且右端偏高，會(huì)使得擺錘下降實(shí)際高度偏大，減小

的重力勢(shì)能增大，B點(diǎn)動(dòng)能增大，導(dǎo)致測(cè)得B點(diǎn)機(jī)械能偏大，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

(3)[4]⑸設(shè)擺錘初始高度％，根據(jù)機(jī)械能守恒

12

g(4)一%)=—mv

則

/=2g(4-〃)=-2gh+2g%

圖線斜率

a=-2g

則當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

a

截距為

b=2g%

則

,bb

耳=—=—

2g。

19.如圖，固定斜面的長(zhǎng)為2.4m、傾角為37。。質(zhì)量為1kg的物體受到沿斜面向上、大小

為2N的恒力尸作用，從斜面底端以一定初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知物體與斜面間的動(dòng)

摩擦因數(shù)為0.25,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2

（I）求物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小;

（2）若物體上升到斜面中點(diǎn)時(shí)速度為零，求其在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

（3）若物體沿斜面上升過程中恒力尸的平均功率為5W,求物體的初速度大小。

1.73s；(3)5m/s

【解析】

【詳解】（1）物體受力如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律

mgsin37+/.imgcos37-F=ma{

解得

?i=6m/s2

（2）物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)過程

L12

22"

解得

r產(chǎn)0.63s

物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)過程中，受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得

mgsin37-/Jingcos37-F=ma2

解得

a2=2m/s2

VN

mg

解得

女=1.1s

物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

——1.73s

(3)恒力F的平均功率

P=Fv

解得

v=2.5m/s

上升過程的末速度為零，得

%=2"=5m/s

物體沿斜面做初速為5m/s、加速度大小為6m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)的最大位移

為2.08m,未離開斜面，符合題意。

20.如圖，固定在水平桌面上的“N”型平行導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌間距3電阻不計(jì)。傾斜

導(dǎo)軌的傾角為。，并與阻值為R的定值電阻相連。整個(gè)導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方

向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬棒而、cd的阻值均為R,c"棒質(zhì)量為加。ab

與導(dǎo)軌間摩擦不計(jì)，〃棒與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩

擦力?將帥棒從導(dǎo)軌上由靜止釋放，當(dāng)它滑至某一位置時(shí)，〃棒恰好開始滑動(dòng).

(1)指出〃棒開始滑動(dòng)的方向；

(2)求cd棒恰好開始滑動(dòng)時(shí)，通過岫棒的電流；

(3)求cd棒消耗的熱功率與必棒克服安培力做功的功率之比；

(4)若必棒無(wú)論從多高的位置釋放(軌道足夠長(zhǎng))，cd棒都不動(dòng)，則碗棒質(zhì)量應(yīng)小于多

少？

aR

B