1、- 1 -上海市虹口区 2019 届高三物理上学期期末质量抽查试题（含解析）一、选择题(共 40 分。第 1-8 小题，每小题 3 分。第 9-12 小题每小题 4 分。每小题只有一个正确答案。)1.下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是A. 特斯拉 B. 伏特 C. 库仑 D. 安培【答案】D【解析】【分析】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位；【详解】单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理
2、量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。A、特斯拉是磁感应强度的单位，是导出单位，故 A 错误；B、伏特是电压的单位，是导出单位，故 B 错误；C、库仑是电量的单位，是导出单位，故 C 错误；D、安培是电流的单位，是国际单位制中基本单位，故 D 正确。【点睛】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的。2.下列物理量的负号表示方向的是（）A. 温度 t10 B. 位移 s8mC. 重力势能 Ep50J D. 力做功为 W10J【答案】
3、B【解析】温度 t=-10的“-”表示温度比零度低 10.0，不表示方向故 A 错误物体的位移 s=-8m，负号表示位移方向与正方向相反，故 B 正确物体的重力势能 Ep=-50J 的“-”表示重力势能比 0 小，不表示方向故 C 错误阻力做功为 W=-10J，负号表示该力是阻力，不表示方向故 D 错误故选 B - 2 -3.如图所示，质量为 m 的木块 A 放于斜面体 B 上，若 A 和 B 沿水平地面以相同的速度一起向左作匀速直线运动，则 A 和 B 之间的相互作用力大小为A. mg B. mgsin C. mgcos D. mgtg【答案】A【解析】【分析】选 A 为研究对象，则 A 受
4、到重力、支持力、静摩擦力三个力，由于 A 和 B 一起做匀速直线运动，故 A 处于平衡状态，即 A 的重力、支持力、静摩擦力三力的合力为 0，A 和 B 之间的作用力为支持力和摩擦力的合力；【详解】选 A 为研究对象，则 A 受到重力、支持力、静摩擦力三个力，由于 A 和 B 一起做匀速直线运动，故 A 处于平衡状态，即 A 的重力、支持力、静摩擦力三力的合力为 0；其中支持力和摩擦力是 B 作用于 A 的，故 A 和 B 之间的相互作用力的大小就等于支持力和摩擦力的合力的大小，由力的合成知识知：若有 N 个力的合力为 0，其中任意一个力的大小都等于另外 个力的合力的大小，故摩擦力与支持力的合
5、力的大小等于重力的大小，故 A 正确，BCD错误。【点睛】该题主要考查学生平对衡条件及共点力的合成等知识的掌握情况，只要知道物体平衡则合力为 0，合力为零则其中任何一个分力大小都等于其余分力的合力的大小，就可以解答了。4.一列横波向右传播，某时刻介质中质点 A 的位置如图。 周期后，质点 A 位于平衡位置的A. 上方，且向上运动 B. 下方，且向上运动C. 上方，且向下运动 D. 下方，且向下运动【答案】C- 3 -【解析】【分析】先根据“上下坡法”判断出图示时刻质点 A 的运动方向，再根据 周期后，质点 A 的位置与图示时刻的位移关于平衡位置对称，速度反向来分析；【详解】横波向右传播，根据“
6、上下坡法”知图示时刻质点 A 向上运动，则 周期后，质点 A位于平衡位置的上方，且向下运动，故 ABD 错误，C 正确。【点睛】解决本题的关键要知道每经过半个周期的运动状态相反，能熟练运用“上下坡法”或波形平移法判断质点的振动方向。5. 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管 P 和塑料管 Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（ ）A. 在 P 和 Q 中都做自由落体运动B. 在两个下落过程中的机械能都守恒C. 在 P 中的下落时间比在 Q 中的长D. 落至底部时在 P 中的速度比在 Q 中的大【答案】C【解析】试题分析：当小磁块在光滑的铜管 P 下落时，由
7、于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，因磁场，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故 A 错误；由 A 选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故 B 错误；在铜管中小磁块受到安培阻力，则在 P 中的下落时间比在 Q 中的长，故 C 正确；根据动能定理可知，因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在 P 中的速度比在Q 中的小，故 D 错误故选 C。考点：电磁感应【此处有视频，请去附件查看】- 4 -6.如图(a)，一小木块由静止开始，沿斜面下滑至水平地面，其运动过程中的速率时间图(v-t 图)如图(b)所示。现增加斜面的倾
8、角 a 后，将该木块从斜面上的同一位置由静止释放(忽略小木块从斜面到水平地面转角过程中的能量损失)，下列 v-t 图中的虚线部分表示该运动过程的是A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】在斜面上滑行时：由牛顿第二定律写出加速度表达式，由速度位移的关系式写出滑到底端的速度表达式，由位移公式写出滑到底端的时间表达式，讨论各个物理量的变化就能选出正确选项；【详解】木块沿斜面下滑时由牛顿第二定律得： ，增加斜面的倾角 后，加速度变大；设木块释放的位置离水平面的距离为 L，由速度位移的关系式得： ，增加斜面的倾角后，滑到底端的速度变大；由位移公式- 5 -得下滑的时间： ，增加斜面的倾角 后，
9、下滑的时间变短，在水平面滑行时， ，不变； 变长，故 A 正确，BCD 错误；【点睛】本题考查了牛顿第二定律、速度位移的关系式、位移公式，分析清楚运动过程，明确变化的量、不变的量就能正确解答。7.长为 L 的通电直导线放在倾角为 的光滑斜面上，并处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，如图所示，当 B 方向竖直向上，电流为 I1时导体处于平衡状态，若 B 方向改为垂直斜面向上，则电流为 I2时导体处于平衡状态，电流比值 应为A. B. cos C. sin D. 【答案】A【解析】【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式 求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向，然后根据平衡条件进行求
10、解即可；【详解】若磁场方向竖直向上，则安培力水平方向。由平衡条件可得： 若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上。由平衡条件可得： 则 ，故 A 正确，BCD 错误。【点睛】注意区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向。8.如图所示，一小球用细线悬挂于 O 点，细线长为 L，O 点正下方 L 处有一铁钉。将小球拉至 A 处无初速释放(摆角很小)，这个摆的周期是- 6 -A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】小球再次回到 A 点时所用的时间为一个周期，其中包括了以 L 为摆长的简谐运动半个周期和以 为摆长的简谐运动的半个周期；【详解】以 L 为摆
11、长的运动时间为： 以 为摆长的运动的时间为： 则这个摆的周期为： ，故 ABC 错误，D 正确。【点睛】考查对单摆周期的理解，明确不同的摆长对应不同的周期。9.物体 A 质量为 1kg，与水平地面间的动摩擦因数为 0.2，其从 t=0 开始以初速度 v0向右滑行。与此同时，A 还受到一个水平向左、大小恒为 1N 的作用力，能反映 A 所受擦力 Ff随时间变化的图像是(设向右为正方向)A. B. - 7 -C. D. 【答案】B【解析】【分析】物块所受的滑动摩擦力 ，知物块向右做匀减速运动，当速度为零后，由于拉力小于最大静摩擦力，物块保持静止；【详解】物块首先受到滑动摩擦力，大小 ，方向水平向左
12、，物块向右做匀减速直线运动，当速度减为 0，物块处于静止，所受的摩擦力为静摩擦力，大小为 ，方向水平向右，因取向右为正方向，故 B 正确，ACD 错误。【点睛】解决本题的关键理清物体的运动，知道物块在整个过程中的运动情况，确定物块所受的摩擦力是什么摩擦力。10.设月亮绕地球以半径 R 做匀速圆周运动。已知地球质量为 M、月球质量为 m、引力常量为G，则月球与地球连线在单位时间内扫过的面积为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】月亮绕地球做匀速圆周运动，地球对月亮的万有引力提供卫星的向心力，解得周期 T，再根据几何关系计算出月亮绕地球做匀速圆周运动的圆的面积为 ，用该面积除以周期即为
13、月亮与地心连线在单位时间内所扫过的面积；【详解】根据万有引力提供向心力为：解得月亮做圆周运动的周期为：月亮绕地球做匀速圆周运动的圆的面积为： - 8 -所以月亮与地心连线在单位时间内所扫过的面积为：故 B 正确、ACD 错误。【点睛】熟练掌握万有引力提供卫星圆周运动的向心力，并能根据题意选择周期表示向心力，计算出周期，这是解本题的关键。11.如图所示， MN、 PQ 是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为 L一个边长为 a 的正方形导线框（ L2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行线框进入磁场过程中感应电流 i 随时间 t 变化的图象如右图所示，则线框从磁场中穿出过程中
14、线框中感应电流 i 随时间 t 变化的图象可能是以下的哪一个（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】由题意可知，线框进入磁场过程中感应电流 i 随时间 t 变化的图象如图（乙）所示，由法拉第电磁感应定律可知，线框匀速进入磁场，由于 L2a，当完全进入磁场后，因磁通量不变，则没有感应电流，线框只受到重力，使得线框速度增加，当出磁场时，速度大于进入磁场的速度，由法拉第电磁感应定律可知，出磁场的感应电流大于进磁场的感应电流，导致出磁场时的安培力大于重力，导致线框做减速运动，根据牛顿第二定律，BIL-mg=ma，则做加速度- 9 -在减小的减速运动，故 B 正确，ACD 错误；故选 B。【点睛
15、】由题意可知，线框进入磁场时，做匀速直线运动，根据 L2a，则可知，出磁场时，速度与进入磁场的速度相比较，从而确定线框的运动性质，进而由法拉第电磁感应定律，可求得感应电流的大小如何变化，即可求解12.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数 I 不变，且 I 大于升降机静止时电流表的示数 I0，在这段时间内A. 升降机可能匀速上升 B. 升降机一定在匀减速上升C. 升降机一定处于失重状态 D. 升降机一定在匀加速上升【答案
16、】C【解析】【分析】通过压敏电阻将压力信号转换成电信号，从而根据电路中电表的示数来确定升降机的运动状态；【详解】A、在升降机运动过程中发现 I 大于升降机静止时电流表的示数 ，则说明不可能匀速运动，故 A 错误；B、在升降机运动过程中发现电流表不变，则说明是匀变速运动，且 I 大于升降机静止时电流表的示数 ，则可知外电压变大，内电压变小，说明电流变小，所以是电阻变大，由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，则压力变小，因此加速度方向向下，可能向下匀加速，也可能向上匀减速，故 BD 错误 C 正确。【点睛】电流表的示数 I 不变，说明压力不变，而 I 大于升降机静止时电流表的示数 I0，则说明压
17、力不等于重力，结合压敏电阻的性质来分析。二.填空题(共 20 分)(每一空格 2 分)- 10 -13.电场是电荷周围空间存在的_，用于反映电场的能的性质的物理量是_。【答案】 (1). 一种物质 (2). 电势【解析】【分析】电荷周围存在着一种特殊物质，这种物质叫电场，其力的性质由电场强度来描述，能的性质可由电势描述；【详解】电荷的周围产生电场，它是一种物质，只对放入其中的电荷有力的作用，用于反映电场的能的性质的物理量是电势。14.如图，两个质量相同的小球 A、B 用轻杆连接后靠在墙上处于平衡状态，已知墙面光滑，水平地面粗糙。现将 B 球向墙面推动一小段距离，两球再次达到平衡。将移动前后平衡
18、状态下物体的受力情况相比较，地面对 B 球支持力_，地面给 B 球的摩擦力_均选填“变大” “不变” “变小)。【答案】 (1). 不变 (2). 变小【解析】【分析】先对整体受力分析，整体处于平衡状态，从而可知 F1的大小变化，再隔离对 A 球进行受力分析，A 球受重力，墙壁的弹力和杆子的弹力，三个力处于平衡状态，通过夹角的变化，判断墙壁弹力的变化，从而得出摩擦力 F2的变化；【详解】设小球的质量均为 ，对整体进行受力分析，知 ，移动两球后，仍然平衡，则 仍然等于 ，即地面对 B 球支持力 F1不变； 再隔离对 A 进行受力分析，如图所示，墙壁对 A 的弹力 ，现将 B 球向墙面推动一小段距
19、离即将 A 球向上移动一小段距离，则夹角 减小，所以 减小，而墙壁对小球 A 的弹- 11 -力始终等于地面对 B 的摩擦力 ，所以地面给 B 球的摩擦力 减小。【点睛】在该题中运用了整体法和隔离法，先对整体受力分析，确定地面对球 B 的支持力不变，再隔离分析，判断墙壁弹力的变化，从而得出地面对 B 摩擦力的变化。15.如图(a)，点电荷 M、N 固定于光滑绝缘水平桌面上，其连线的中垂线上有 A、B、C 三点。带负电的小球自 A 点由静止释放，其运动的 v-t 图像如图(b)所示，图中 tB、t C分别为小球运动到 B、C 点的时刻。设 B、C 两点的电场强度大小分别为 EB、E C；小球在这
20、两点的电势能分别为 EpB、E pC，则 EB_EC，E pB_EpC (选填“”或者“=”)【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】根据 图可知在 B 点的加速度为最大，物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动，根据牛顿第二定律判断电荷所受电场力大小变化情况，根据功能关系判断电势能的大小关系；【详解】由题可知：带电小球受到重力、支持力和电场力作用，重力和支持力合力为零，由图（b）可知在 B 点时加速度最大，可知在 B 点时电场力最大，即场强最大，即 ；由图（b）可知从 B 点到达 C 点，动能增大，合力做正功，由于在水平桌面上，重力和支持力不做功，则电场力做正功，动能增加，则电势能减
21、小，即 。【点睛】明确等量电荷电场的特点是解本题的关键，据 图获取加速度、速度、动能等物理- 12 -量是解本题的突破口。16.如图，光滑固定斜面的倾角为 30，A、B 两物体的质量之比为 31。B 用不可伸长的轻绳分别与 A 和地面相连，开始时 A、B 离地高度相同。在 C 处剪断轻绳，当 A 落地前瞬间，A、B 的机械能之比为_，速度大小之比为_，(以地面为零势能面)。【答案】 (1). 3:1 (2). 2:1【解析】【分析】根据受力分析判断出 AB 的运动，利用运动学公式求得各自的速度，由于在运动过程中只受到重力作用，故机械能守恒；【详解】设 A、B 距地面的高度为 h，由于 A、B
22、在运动过程中，只受到重力作用，故各自机械能守恒，故 A、B 机械能之比为： ；剪断轻绳后，A 做自由落体运动，B 沿斜面向下做匀加速运动故对 A 可知， ，解得速度的大小为： ，下落时间为：对 B，沿斜面下滑的加速度为 ，方向沿斜面向下则 A 落地时 B 获得的速度的大小为：故二者速度大小之比为： 。【点睛】本题主要考查了物体在只有重力作用下的机械能守恒，利用运动学公式判断出速度的大小之比即可。17.如图所示是利用潮汐发电的示意图，左方为陆地和海湾，右侧为大海，中间为水坝，其下有通道。水流经通道即可带动发电机工作，涨潮时，水进入海湾，如图甲，待内外水面高度相同，堵住通道。潮落至最低时放水发电，
23、如图乙，待内外水面高度相同，再堵住通道，- 13 -直至下次涨潮到最高点，又放水发电，如图丙。设海湾平均面积为 S=5.0108m2，平均潮差为 h=3.0m，每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水质量为_kg；每天涨、落潮各两次，利用潮汐发电的平均能量转化率为 12%，则一天内发电的平均功率为_W( ，g 取 10m/s2，保留两位小数。)【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】已知海湾的面积和水涨潮、退潮时的深度，可求减少的水的体积，根据公式 可求减少水的质量，还知道产生的水位差，根据功的公式可求水流做功情况，根据功率公式求出一天内发电的平均功率；【详解】由 可得，每次涨潮（或落
24、潮）经过通道海水的质量为：；一天内水流做的功： ，一天内水流的平均功率：【点睛】本题考查了质量、功、功率、电能的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用，计算过程要注意坝内水平均高度的变化量为坝内水高度的一半。三.综合题(共 40 分)18.如图，质量 m=1kg 的物体量于倾角 的固定斜面上(斜面足够长)。从 t=0 开始，对物体施加平行于斜面向上的恒力 F，使物体从静止开始沿斜面加速上升。当 t1=1s 时撒去 F，此时物体速度大小 。已知物体与斜面间的最大静摩擦力和物体与斜面间的滑动摩擦力大小均为 f=6N，g 取 10m/s2.求：- 14 -(1)拉力 F 的大小；(2)撤去 F 后，物
25、体沿斜面上行过程中的加速度；(3)4s 时物体的度 v2。【答案】(1) (2) (3)0【解析】【分析】（1）根据速度与时间的关系求出加速度，根据牛顿第二定律求解力 F；（2）撤去外力 F 后，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度；（3）根据速度与时间的关系求出速度为零所用的时间，然后分析判断即可；【详解】 （1）对物体进行受力分析如图所示：在 内，由受力分析可知物体做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式得到：根据牛顿第二定律可知：解得到： ；（2） 后，物体的受力分析如图所示：物体将做初速度为 的匀减速直线运动，设其加速度大小为 ，则根据牛顿第二定律可以得到：- 15 -代入
26、数据可以得到： ，方向沿斜面向下；（3）设物体经过时间 后物体速度减小为零，则：即当 时物体速度已经减为零此时重力沿斜面向下的分力为所以此后物体将静止在斜面上，即 。【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用，注意速度与时间的关系求出物体减速为零所用的时间，然后进行判断即可。19.如图(1)所示，用电动势为 E、内阻为 r 的电源，向滑动变阻器 R 供电。合上电键后，改变变阻器 R 的阻值，路端电压 U 与电流 r 均随之变化。 (1)以 U 为纵坐标，I 为横坐标，在图(2)中画出变阻器阻值 R 在实验过程中变化时对应的UI 图像，并说明 UI 图像与坐标轴交点的物理意义。(2)在图(2)画好的 U
27、I 关系图线上取一点 A(U1、I 1)，请在图(3)中用阴影面积表示电流为I1时的电源内部发热功率。(3)推导该电源的最大输出功率及条件，并作出 PR 示意图(已知 Rr)。【答案】(1)如图所示：图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势 E 与横轴交点的坐标值为短路电流 (2)如图所示：- 16 -(3)当 时，最大输出功率为PR 图像如图所示：【解析】【分析】（1）根据闭合电路的欧姆定律得到 U-I 表达式，再画出图象，根据表达式分析图象与两坐标轴交点的物理意义；（2）找出内电压和电流，根据公式 求解并画出图像；（3）根据闭合电路的欧姆定律结合电功率的计算公式求解最大输出功率；【详解】 （1）
28、根据闭合电路的欧姆定律可得 ，解得画出的 图象如图所示：图象与纵坐标的坐标值为电源电动势，与横轴交点表示短路电流；（2）当外电压为 时，此时内电压为：则此时电源内部发热功率为： ，如图中网格图形所示：- 17 -（3）电路中的电流强度为输出电功率当 即 时输出功率最大，最大电功率PR 图像如图所示：【点睛】本题主要是考查闭合电路欧姆定律和电功率的计算，能够推导出 U-I 关系式是画出图象的关键，知道电源最大输出功率的条件。20.如图，一宽度 L=0.4m 的 U 形光滑金属框架水平放置，开口向右。在框架所在范内存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B=0.2T，一质量 m=0.05kg、电阻
29、 R=1 的金属杆 ab 垂直于框架的两平行边、静置其上。现在水平外力 F 的作用下，使杆 ab 以恒定加逮度a=2m/s2，由静止开始沿框架向右做匀加速运动(不计框架电阻，框架足够长)。求(1)5s 内杆 ab 移动的距离 s；(2)5s 末作用在杆 ab 上的水平外力大小 F；(3)水平外力 F 与时间 t 的函数关系；(4)若撒去 F，分析并说明金属杆 ab 在此后的运动过程中速度、加速度的变化情况。【答案】(1) (2) (3) (4)速度减小，加速度减小【解析】- 18 -【分析】（1）根据运动学的位移与时间关系进行求解即可；（2）根据速度与时间关系求出 5s 末速度，然后根据牛顿第
30、二定律进行求解即可；（3）根据牛顿第二定律结合欧姆定律以及法拉第电磁感应定律进行求解即可；（4）撤去力 F 后，物体做减速运动，导致电动势减小，电流减小，则安培力减小，加速度减小；【详解】 （1）根据位移与时间关系可知 内金属杆 ab 运动的距离为：；（2） 末金属杆的速度为：此时安培力为：俯视受力如图所示：水平方向根据牛顿第二定律有：代入数据可以得到： ；（3）根据牛顿第二定律有：则：代入数据可以得到： ；（4）撤去力 F 后，金属杆的速度仍在，继续切割磁感线，有感应电流，金属杆受到安培力，做减速运动，由于速度减小，电动势减小，电流减小，加速度减小，因此做加速度减小的减速运动。【点睛】本题中金属杆做匀变速运动，运用运动学公式与电磁感应的规律结合求解，关键是安培力的分析。- 19 -
