上海市高三物理联合检测试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的顶角处，固定一个小的定滑轮，质量分别为m1、m2的物块，用细线相连跨过定滑轮，m1搁置在斜面上．下述正确的是（ ）
A．如果m1、m2均静止，则地面对斜面没有摩擦力
B．如果m1沿斜面向下匀速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力
C．如果m1沿斜面向上加速运动，则地面对斜面有向左的摩擦力
D．如果m1沿斜面向下加速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力
2、一质点做匀加速直线运动连续经历了两段相等的时间。下列对这两个阶段判断正确的是（ ）
A．位置变化量一定相同
B．动能变化量一定相同
C．动量变化量一定相同
D．合外力做功一定相同
3、2019年12月7日10时55分，我国在太原卫星发射中心用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“吉林一号”高分02B卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M、引力常最为G，卫星与地心的连线在时间t（小于其运动周期）内扫过的面积为S，则卫星绕地球运动的轨道半径为（ ）
A． B． C． D．
4、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，a、b两点间的电压为 ，R为可变电阻，P为额定电流1A、用铅锑合金制成的保险丝．为使保险丝中的电流不超过1A，可变电阻R连入电路的最小阻值是（ ）
A．2.2Ω B．Ω C．22Ω D．Ω
5、图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴的交点（称为截距）具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义，下列说法不正确的是（ ）
A．在测电源电动势和电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流
B．在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度
C．在用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径
D．在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图像与x轴的交点物理意义是该金属的极限频率
6、图甲是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（ ）
A．交流电的频率是100Hz
B．0.02s时线圈平面与磁场方向平行
C．0.02s时穿过线圈的磁通量最大
D．电流表的示数为20A
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、一栋大楼的电梯运行高度为，测试人员测试电梯的运行情况。某次测试时让电梯从地面直达最高处，电梯运行的速度不超过，加速度大小不超过。电梯中的测试人员的质量为，重力加速度g取。若电梯以最短时间运行，下列说法正确的是（ ）
A．最短时间为 B．最短时间为
C．测试人员的脚部承受的最大压力为 D．测试人员的脚部承受的最大压力为
8、如图所示，理想变压器的初、次级线圈的匝数之比为，在次级线圈中接有两个阻值均为50Ω的电阻，图甲中D为理想二极管。现在初级线圈输入如图乙所示的交流电压，那么开关K在断开和闭合的两种情况下，下列说法中正确的有（ ）
A．两种情况下R2两端的电压相同 B．两种情况下R2消耗的功率相同
C．两种情况下R1消耗的功率相同 D．两种情况下变压器的输入功率不同
9、如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量为2m，导体棒b质量为m；长度均为l，电阻均为r；其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．任何一段时间内，导体棒b动能增加量跟导体棒a动能减少量的数值总是相等的
B．任何一段时间内，导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反
C．全过程中，通过导体棒b的电荷量为
D．全过程中，两棒共产生的焦耳热为
10、密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，液面与空气、容器壁的接触情形如图所示。则 （ ）
A．水对容器壁是浸润的
B．水的表面层分子间作用力表现为斥力
C．水面上方的水蒸汽为饱和汽
D．环境温度改变时水的饱和气压不变
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某学习小组在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除导线和开关外，可供选择的实验器材如下：
A．小灯泡L，规格2.5V，1.0W
B．电流表A1，量程0.6A，内阻约为1.5Ω
C．电流表A2，量程3A，内阻约为0.5Ω
D．电压表V1，量程3V，内阻约为3kΩ
E．电压表V2，量程15V，内阻约为9kΩ
F．滑动变阻器R1，阻值范围0~1000Ω
G．滑动变阻器R2，阻值范围0~5Ω
H．学生电源4V，内阻不计
(1)为了调节方便，测量尽量准确，电流表应选用______、电压表应选用______、实验电路应选用如下电路中的______（一律填选项序号）。
A． B．
C． D．
(2)实验测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由此可知，当灯泡两端电压为2.0V时，小灯泡的灯丝电阻是_______Ω（保留两位有效数字）。
12．（12分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________。
（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1％。由此推算出f为_________Hz。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，右端封闭左端开口的导热良好的形玻璃管两边粗细不同，粗玻璃管半径为细玻璃管半径的3倍，两管中装入高度差为的水银，右侧封闭气体长，左侧水银面距管口。现将左管口用一与玻璃管接触良好的活塞封闭图中未画出），并将活塞缓慢推入管中，直到两管水银面等高。外界大气压强为，环境温度不变，不计活塞与管内壁的摩擦。求：
①两管水银面等高时左侧气体的压强是多少；
②整个过程活塞移动的距离是多少厘米（保留三位有效数字）。
14．（16分）如图所示，长度为l=2m的水平传送带左右两端与光滑的水平面等高，且平滑连接。传送带始终以2m/s的速率逆时针转动。传送带左端水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定，右端与质量为mB物块B相连，B处于静止状态。传送带右端水平面与一光滑曲面平滑连接。现将质量mA、可视为质点的物块A从曲面上距水平面h=1.2m处由静止释放。已知物块"与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，mB=3mA，物块A与B发生的是弹性正撞。重力加速度g取10m/s2。
(1)求物块A与物块B第一次碰撞前瞬间的速度大小；
(2)通过计算说明物块A与物块B第一次碰撞后能否回到右边曲面上；
(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块B再回到最初静止的位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前瞬间锁定被解除，求出物块A第3次碰撞后瞬间的速度大小。
15．（12分）某种弹射装置的示意图如图所示，光滑的水平导轨MN右端N处于倾斜传送带理想连接，传送带长度L=15.0m，皮带以恒定速率v=5m/s顺时针转动，三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B与轻弹簧连接，C未连接弹簧，B、C处于静止状态且离N点足够远，现让滑块A以初速度v0=6m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起．碰撞时间极短，滑块C脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带，并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上，已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．
（1）滑块A、B碰撞时损失的机械能；
（2）滑块C在传送带上因摩擦产生的热量Q；
（3）若每次实验开始时滑块A的初速度v0大小不相同，要使滑块C滑离传送带后总能落至地面上的同一位置，则v0的取值范围是什么？（结果可用根号表示）
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
如果m1、m2均静止或m1沿斜面向下匀速运动，以m1、m2和斜面组成的整体为研究对象，整体的为合力都为零，其受力情况如图1，由平衡条件得知，地面对斜面没有摩擦力．故A正确，B错误．
如果m1沿斜面向上加速运动，将m1的加速度分解为水平和竖直两个方向如图2，根据牛顿第二定律可知，整体有水平向右分加速度，则地面对斜面有向右的摩檫力．故C错误．与C项同理可知，如果m1沿斜面向下加速运动，其加速度沿斜面向下，整体有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对斜面有向左的摩檫力．故D错误．
故选A.
2、C
【解析】
A．匀加速直线运动的物体连续经历了两段相等的时间，根据可知位移不相等，位置变化不同，选项A错误；
BD．根据动能定理可知，合外力做功不相等，则动能变化量不相同，选项BD错误；
C．根据动量定理，可知动量变化量一定相同，选项C正确；
故选C。
3、A
【解析】
卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可知
根据几何关系可知，卫星与地心连线在时间内扫过的面积
联立解得卫星绕地球的轨道半径
故A正确，B、C、D错误；
故选A。
4、A
【解析】
原线圈输入电压
根据电压与匝数成正比
代入数据解得：
原线圈的最大输入功率为
输出功率等于输入功率
由公式：
解得：
故应选A．
5、B
【解析】
A．根据闭合电路欧姆定律可知，当时，电源的短路电流为
A正确；
B．根据机械能守恒定律
变形得
可知图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方，B错误；
C．根据单摆的周期公式变形得
可知图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径，C正确；
D．根据光电效应方程变形得
图像与横轴的交点满足
此时频率即为该金属的极限频率，D正确。
本题选择不正确的，故选B。
6、B
【解析】
A．根据图乙，交变电流周期为
频率为
A错误；
BC．时，电流最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，B正确，C错误；
D．根据图乙，电流的最大值
电流的有效值
所以电流表示数为，D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AD
【解析】
电梯运行时间最短，则电梯运动的过程如下：以最大加速度a做初速度为0的加速运动至最大速度v，再以速度v匀速运动，最后以最大加速度a做减速运动至静止。加速和减速过程有对称性。
AB．匀加速过程与匀减速过程，均有
通过的位移
匀速过程有
又有
总时间为
故A正确，B错误；
CD．在加速上升过程测试人员脚部承受的压力最大，有
则
故C错误，D正确。
故选AD。
8、CD
【解析】
ABD．在开关K闭合时，此时电路中的总电阻为R总=25Ω。由图乙可知初级线圈的有效值为
次级线圈的电压为
R2两端的电压为U2=50V，R2消耗的功率为
电路中消耗的总电功率为
当开关K断开时，R2两端的有效值由
得
R2消耗的功率为
电路中消耗的总电功率为
故AB错误，D正确；
C．在两种情况下并不影响R1两端的电压，故R1消耗的功率是相同的，故C正确。
故选CD。
9、BCD
【解析】
AB．根据题意可知，两棒组成回路，电流相同，故所受安培力合力为零，动量守恒，故任何一段时间内，导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反，根据能量守恒可知，a动能减少量的数值等于b动能增加量与产热之和，故A错误B正确；
CD．最终共速速度
对b棒
解得
根据能量守恒，两棒共产生的焦耳热为
故CD正确。
故选BCD。
10、AC
【解析】
AB．由图可知，水润湿容器壁并依附在容器壁上面，属于浸润现象，此时附着层内分子间的距离小于液体内部分子的距离，附着层分子之间的作用力表现为斥力，附着层有扩展趋势，故A正确，B错误；
C．密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，水蒸气与水达到动态平衡，故水面上方的水蒸汽为饱和汽，故C正确，
D．水的饱和气压随温度的变化而变化，故D错误。
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、B D C 5.1(或5.2或5.3)
【解析】
(1)[1][2]小灯泡L的额定电压为2.5V，故电压表选D(3V)，额定电流为
故电流表选B(0.6A)；
[3]小灯泡的电阻为
由于
故采用电流表外接法，要求小灯泡两端的电压从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法，故实验电路应选C。
(2)[4]由图像可知，当灯泡两端电压为2.0V时，小灯泡的电流约为0.38A，则小灯泡的电阻为
(5.1或5.2)
12、 40
【解析】
(1)[1][2] 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：
由速度公式
vC=vB+aT
可得：
a=
(2)[3] 由牛顿第二定律可得：
mg-0.01mg=ma
所以
a=0.99g
结合(1)解出的加速度表达式，代入数据可得
f=40HZ
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、①90cmHg；②
【解析】
①设左右液面等高时，右液面上升，左液面下降，则有
可得：
右侧气体等温变化，根据玻意耳定律有，则有
可得
等高时左侧气体的压强
②左边气体等温变化，根据玻意耳定律有
解得空气柱后来长
活塞下降，则
14、 (1)4m/s；(2)不能通过传送带运动到右边的曲面上；(3)0.5m/s
【解析】
(1)设物块A沿光滑曲面下滑至水平面时的速度大小为v0。由机械能守恒定律知:
物块在传送带上滑动过程，由牛顿第二定律知：
物块A通过传送带后的速度大小为v，有:，解得
v=4m/s
因v＞2m/s，所以物块A与物块B第一次碰撞前的速度大小为4m/s
(2)设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、vB，取向右为正方向，由动量守恒有
解得
m/s
即碰撞后物块A沿水平台面向右匀速运动，设物块A在传送带上向右运动的最大位移为，则
得
所以物块A不能通过传送带运动到右边的曲面上
(3)当物块A在传送带上向右运动的速度为零时，将会沿传送带向左加速。可以判断，物块A运动到左边平面时的速度大小为v1，设第二次碰撞后物块A的速度大小为v2，由（2）同理可得
则第3次碰撞后物块A的速度大小为
m/s
15、 (1) (2) (3)
【解析】
试题分析：（1）A、B碰撞过程水平方向的动量守恒，由此求出二者的共同速度；由功能关系即可求出损失的机械能；（2）A、B碰撞后与C作用的过程中ABC组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出C与AB分开后的速度，C在传送带上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律求出加速度，然后应用匀变速直线运动规律求出C相对于传送带运动时的相对位移，由功能关系即可求出摩擦产生的热量．（3）应用动量守恒定律、能量守恒定律与运动学公式可以求出滑块A的最大速度和最小速度．
（1）A与B位于光滑的水平面上，系统在水平方向的动量守恒，设A与B碰撞后共同速度为，选取向右为正方向，对A、B有：
碰撞时损失机械能
解得：
（2）设A、B碰撞后，弹簧第一次恢复原长时AB的速度为，C的速度为
由动量守恒得：
由机械能守恒得：
解得：
C以滑上传送带，假设匀加速的直线运动位移为x时与传送带共速
由牛顿第二定律得：
由速度位移公式得：
联立解得：x=11.25m＜L
加速运动的时间为t，有：
所以相对位移
代入数据得：
摩擦生热
（3）设A的最大速度为，滑块C与弹簧分离时C的速度为，AB的速度为，则C在传送带上一直做加速度为的匀减速直线运动直到P点与传送带共速
则有：
根据牛顿第二定律得：
联立解得：
设A的最小速度为，滑块C与弹簧分离时C的速度为，AB的速度为，则C在传送带上一直做加速度为的匀加速直线运动直到P点与传送带共速
则有：
解得：
对A、B、C和弹簧组成的系统从AB碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中
系统动量守恒，则有：
由机械能守恒得：
解得：
同理得：
所以
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