2021年上海市第五十四中學(xué)高二物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于電勢(shì)和電勢(shì)能下列說法中正確的是（）A.

在電場(chǎng)中，電勢(shì)高的地方，電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能就大；B.

在電場(chǎng)中，電勢(shì)高的地方，放在該點(diǎn)的電荷的電量越大，它所具有的電勢(shì)能也越大；C.

在電場(chǎng)中的任何一點(diǎn)上，正電荷所具有的電勢(shì)能一定大于負(fù)電荷具有的電勢(shì)能；D.

在負(fù)的點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)中任何一點(diǎn)上，正電荷所具有的電勢(shì)能一定小于負(fù)電荷所具有的電勢(shì)能。

參考答案：D2.如圖，一物體沿三條不同的路徑由A到B，下面關(guān)于它們的位移的說法正確的是（）A.沿甲較大

B．沿乙較大

C．沿丙較大

D．一樣大

參考答案：D3.如圖所示，曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)．開始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，而用手往下拉振子，放手使之上下振動(dòng)，測(cè)得振子在10s內(nèi)完成20次全振動(dòng)，然后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min．當(dāng)振子振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，其振動(dòng)周期為（

）A．0.25s

B．0.5s

C．2s

D．4s參考答案：A4.（多選）下列說法正確的是（

）A．電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面B．在電場(chǎng)中將電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，如果電場(chǎng)力做功為零，則ab兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小必相等C．電勢(shì)降低的方向不一定就是場(chǎng)強(qiáng)方向D．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積參考答案：AC5.電梯門不會(huì)夾傷人的手，是因?yàn)殡娞蓍T安裝了什么傳感器（

）A、溫度傳感器

B、紅外線傳感器

C、壓力傳感器

D、生物傳感器參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖為一列橫波t=0時(shí)刻波的圖像，并向右傳播，經(jīng)過1.1秒，質(zhì)點(diǎn)A第三次處于波峰，則這列波的波速為

cm/s，經(jīng)過

s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波峰。

參考答案：5；0.97.一個(gè)從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，從開始運(yùn)動(dòng)起，連續(xù)通過三段位移的時(shí)間都相同，這三段位移的長(zhǎng)度之比

和這三段位移上的平均速度之比___________參考答案：1：3：5

1：3：58.真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，相距20cm，A的電量QA=+4.0×10?10C。已知A對(duì)B的吸引力F=5.4×10?8N，則B在A處激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

N/C，如果將A電荷拿走，B在A點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小會(huì)

（填“變大”、“變小”或“不變”）。如果A仍在原處，則A電荷在B點(diǎn)激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

N/C，方向是

（填“A指向B”或“B指向A”）。參考答案：9.如圖所示，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn).一個(gè)電荷量為q=+4.0×10－8C的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力FA=2.0×10－4N，將該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W=8.0×10－7J。則A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小EA=

N/C,A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=

V參考答案：10.在某次冰壺比賽中，運(yùn)動(dòng)員將一冰壺甲以3m/s速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的冰壺乙發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞后冰壺乙以2m/s速度向前滑行，方向與冰壺甲碰前運(yùn)動(dòng)方向相同，則碰后瞬間冰壺甲的速度大小為

，該碰撞是

（選填“彈性碰撞”或“非彈性碰撞”）。參考答案：1m/s

非彈性碰撞兩冰壺碰撞過程，動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒得：即解得：；得碰后瞬間冰壺甲的速度為：碰撞前動(dòng)能是：，碰撞后的動(dòng)能是：，由此可知，碰撞前后，系統(tǒng)動(dòng)能關(guān)系為，該碰撞為非彈性碰撞11.在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)里，兩半徑相同的小球質(zhì)量之比∶＝8∶3，實(shí)驗(yàn)記錄紙上，各點(diǎn)（O、M、P、N）位置如圖所示，其中O點(diǎn)為斜槽末端所系重錘線指的位置，那么，、兩球中，__

__球是入射球，碰撞結(jié)束時(shí)刻，兩球的動(dòng)量之比∶＝__________。參考答案：略12.籃球以的速度水平地撞擊籃板以后以的速度反向彈回，球與板接觸時(shí)間為0.1，選反彈方向?yàn)檎较颍瑒t籃球在這段時(shí)間內(nèi)的速度變化量為

，加速度的大小為

參考答案：

18

，

18013.某物體做直線運(yùn)動(dòng)，物體的速度—時(shí)間圖像如圖所示，若初速度大小為v0，末速度大小為vt，則在時(shí)間t1秒內(nèi)物體的平均速度v_________．(填<、>或=)參考答案：＞三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某小組“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖，長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（使用50Hz的交流電工作）的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。（1）（4分）（選擇）該小組研究加速度和拉力關(guān)系時(shí)，得到的圖象將會(huì)是右圖的

圖（2）（4分）下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字）。參考答案：（1）B（2）0.500；15.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器“可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系：先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O．接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度．①對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是

A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置靜止?jié)L下B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須水平D．小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量②上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量有

．A．A、B兩點(diǎn)間的高度差h1B．B點(diǎn)離地面的高度h2C．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2D．小球1或小球2的直徑d③當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式 （用所測(cè)物理量的字母表示）時(shí)，即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律．如果還滿足表達(dá)式

（用所測(cè)物理量的字母表示）時(shí)，即說明兩球碰撞時(shí)無機(jī)械能損失．參考答案：①ACD；②C；③m1?OP=m1?OM+m2?ON；m1?OP2=m1?OM2+m2?ON2；【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【分析】①明確實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)；②根據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，列出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，從而明確應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)；③在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)得出碰撞前后兩球的速度，因?yàn)橄侣涞臅r(shí)間相等，則水平位移代表平拋運(yùn)動(dòng)的速度．從而得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式．【解答】解：①A、小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，使得小球與另一小球碰撞前的速度不變．故A正確．B、斜槽的粗糙與光滑不影響實(shí)驗(yàn)的效果，只要到達(dá)底端時(shí)速度相同即行．故B錯(cuò)誤．C、斜槽軌道末端必須水平，保證小球碰撞前速度水平．故C正確．D、根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知若碰撞小球1的質(zhì)量小于2球的質(zhì)量，則小球1可能被碰回，所以1球質(zhì)量必須大于2球質(zhì)量，故D正確．故選：ACD．②本實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量是兩小球的質(zhì)量，因?yàn)榭梢酝ㄟ^水平位移代表速度的大小，所以不必測(cè)量AB的高度和B點(diǎn)離地面的高度．小球的半徑不需測(cè)量．故C正確．故選：C③因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動(dòng)的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運(yùn)動(dòng)的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式m1?OP=m1?OM+m2?ON，說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律；若要滿足機(jī)械能守恒，則應(yīng)有：m1v02=m1v12+mv22即應(yīng)滿足：m1?OP2=m1?OM2+m2?ON2；故答案為：①ACD；②C；③m1?OP=m1?OM+m2?ON；m1?OP2=m1?OM2+m2?ON2；四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)為0.40m，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量m為6.0×10-3kg、電阻為1.0Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為3.0Ω的電阻R1。當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率v勻速下滑，整個(gè)電路消耗的電功率P為0.27W，重力加速度取10m/s2，試求速率v和滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R2。

參考答案：17.如圖甲，相距為L(zhǎng)=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，OO’為磁場(chǎng)右邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R=4，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距OO’為L(zhǎng)=1m處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m=1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab。若ab桿在水平向右的恒力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，其速度－位移的關(guān)系圖象如圖乙所示(圖中坐標(biāo)值均為已知量)，求（1）恒力F大小是多少？（2）在此過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少？（3）ab桿在離開磁場(chǎng)前瞬間的加速度為多少？參考答案：18.有一臺(tái)內(nèi)阻為1歐的發(fā)電機(jī)，供給一個(gè)學(xué)校照明用電，如圖所示，升壓變壓器匝數(shù)比為1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4：1，輸電線的總電阻R=4歐，全校共22個(gè)班，每班有“220V,40W”的燈6盞，若保證全部電燈正常發(fā)光，則：發(fā)電機(jī)輸出功率多大？發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)多大？輸電效率是多少？(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

參考答案：解：設(shè)各對(duì)應(yīng)物理量如圖所示：對(duì)所有燈泡：P=UI,

I4=22×6×II4=40×22×6/220=24A

（2分）對(duì)降壓變壓器，據(jù)電流比公式有

I3=I2=I4n4/n3=6A

（1分）據(jù)電壓比公式：U3=U4n3/n4=220×4=880V，

（1分）由串聯(lián)分壓關(guān)系有：U2=U3+I2R=880+6×4=904V

（1分）

對(duì)升壓變壓器，據(jù)電流比公式I1=I2n2/n1=6×4=24A

（1分）

據(jù)電壓比公式：U1=U2n1/n2=904/4=226V

（1分）P用=22×6×P燈=5280W