【正文】 29．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖 a所示的電路．該電路既能測(cè)繪小燈泡的伏安曲線，又能測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻． （ 1）若用圖 a電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，閉合 S1后測(cè)出的電源的 U﹣ I圖線如圖 b中圖線 2所示，則 S2處于 （選填 “ 斷開(kāi) ” 或 “ 閉合 ” ）狀態(tài)， 用電壓傳感器 （填 “A” 或 “B” ）的數(shù)據(jù)作縱坐標(biāo)．由圖線可知電池組的內(nèi)阻為 Ω ． （ 2）若用圖 a電路測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線，得到圖 b中圖線 1所示， S2處于 （選填 “ 斷開(kāi) ” 或 “ 閉合 ” ）狀態(tài)，滑動(dòng)端 P向右滑動(dòng)時(shí)小燈泡電壓將 （選填“ 增大 ” 或 “ 減小 ” ）． （ 3）若由三個(gè)這樣的電燈和電動(dòng)勢(shì)為 ，內(nèi)阻為 的電池及阻值為 2Ω 的電阻 R組成圖 c電路，電燈 C功率為 W． 六．計(jì)算題（共 50分） 30．如圖，一輕質(zhì)直角桿可繞過(guò) O點(diǎn)的軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)， OA=2OB=2L， A端固定小球 A， B端固定小球 B，且質(zhì)量 mA=2mB，求： （ 1）當(dāng)直角桿從圖 A所示位置由靜止釋放，轉(zhuǎn)動(dòng)到 OA豎直時(shí) A球的速度大小； （ 2）若 A端始終受一水平向右的恒力 F=mBg，直角桿從圖 B所示位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)OA與水平方向夾角 θ 為多少時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)能最大． 31．斜面 ABC中 AB段粗糙， BC段長(zhǎng)為 ，如圖（ a）所示．質(zhì)量為 1kg的小物塊以初速度 v0=12m/s沿斜面向上滑行，到達(dá) C處速度恰好為零，小物塊沿斜面上滑的 v﹣ t圖象如圖（ b）所示．已知在 AB 段的加速度是 BC 段加 速度的兩倍， g=10m/s2．（ vB， t0未知）求： （ 1）小物塊沿斜面向上滑行通過(guò) B點(diǎn)處的速度 vB； （ 2）斜面 AB段的長(zhǎng)度； （ 3）小物塊沿斜面向下滑行通過(guò) BA段的時(shí)間． 32．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有一長(zhǎng)為 L的絕緣輕桿，可繞固定轉(zhuǎn)軸 O在水平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一質(zhì)量為 m、電荷量為﹣ q的帶電小球，整個(gè)裝置置于場(chǎng)強(qiáng)為 E方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球受到方向始終與桿垂直的作用力 F．從桿與電場(chǎng)方向垂直的圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，桿轉(zhuǎn)過(guò)的角度用 θ 表示，選取轉(zhuǎn)軸 O處電勢(shì)為零． （ 1）當(dāng)桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò) 90176。 ，求小球電勢(shì)能的變化量； （ 2）若桿以角速度 ω 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求小球電勢(shì)能最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻； （ 3）若在圖示位置給小球向右的初速度 v0，且 F= ，求桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中小球的最小速度？ 33．如圖，兩根電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距 L=，一端與阻值 R=的電阻相連．導(dǎo)軌 x＞ 0一側(cè)存在沿 x方向變化的穩(wěn)恒磁場(chǎng)，其方向與導(dǎo)軌平面垂直， x=0處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0=1T．一根質(zhì)量 m=、電阻 r= 的金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上．棒在外力作用下從 x=0處以初速度 v0=2m/s沿 導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度 v與位移 x滿足v= 關(guān)系，通過(guò)電阻的電流保持不變．求： （ 1）金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻 R的電流； （ 2）導(dǎo)軌 x＞ 0一側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度 Bx隨 x變化關(guān)系； （ 3）金屬棒從 x=0運(yùn)動(dòng)到 x=2m過(guò)程中電阻 R上產(chǎn)生的熱量； （ 4）金屬棒從 x=0運(yùn)動(dòng)到 x=2m過(guò)程中外力的平均功率． 2020年上海市浦東新區(qū)高考物理一模試卷 參考答案與試題解析 一．單項(xiàng)選擇題（共 16分，每小題 2分．每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)．） 1．下列物理量中屬于矢量的是（ ） A．動(dòng)能 B．電動(dòng)勢(shì) C．加速 度 D．振幅 【考點(diǎn)】矢量和標(biāo)量． 【分析】即有大小又有方向，相加是遵循平行四邊形定則的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、動(dòng)量等都是矢量； 只有大小，沒(méi)有方向的物理量是標(biāo)量，如路程、時(shí)間、質(zhì)量等都是標(biāo)量． 【解答】解：加速度是既有大小又有方向，相加時(shí)遵循平行四邊形定則的，所以加速度是矢量， 而動(dòng)能、電動(dòng)勢(shì)和振幅只有大小沒(méi)有方向，所以它們都是標(biāo)量． 故選： C． 2．首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是（ ） A．奧斯特 B．法拉第 C．麥克斯韋 D．赫茲 【考點(diǎn)】物理學(xué)史． 【分析】通電導(dǎo)線周圍 存在磁場(chǎng)的現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)，首先是由奧斯特發(fā)現(xiàn)的． 【解答】解： A、首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是奧斯特，故 A正確． B、法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故 B錯(cuò)誤． CD、麥克斯韋建立了完整的電磁場(chǎng)理論，預(yù)言了電磁波的存在，赫茲首先證實(shí)了電磁波的存在．故 CD錯(cuò)誤． 故選： A． 3．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位 T，下列表達(dá)式中不正確的是（ ） A． 1T=1C?m2 B． 1T=1Wb/m2 C． 1T=1kg/（ A?s2） D． 1T=1N/（ A?m） 【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度． 【分析】根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁能量的關(guān)系和 磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)出 T與其他單位的關(guān)系． 【解答】解： AB、磁通量的單位是 Wb，面積的單位是 m2，根據(jù)磁通量的公式 Φ=BS 得， 1T=1Wb/m2．故 A錯(cuò)誤， B正確． CD、根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式 B= 得， 1T=1N/A?m，又由牛頓第二定律表達(dá)式 F=ma得，1N=1Kg?m/s2，則得到 1T=1kg/（ A?s2）．故 CD正確． 本題選擇錯(cuò)誤的，故選： A． 4．下列幾種運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的是（ ） A．汽車沿著上坡坡道勻速直線前進(jìn) B．降落傘吊著貨物斜向下勻速降落 C．船在海面上向東北方向 勻速航行 D．火車沿水平面內(nèi)的彎曲軌道勻速前進(jìn) 【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力． 【分析】狀態(tài)與時(shí)刻對(duì)應(yīng)，過(guò)程與時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)，故運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用瞬時(shí)速度描述，速度是矢量，大小或方向的變化都是速度發(fā)生變化． 【解答】解： A、汽車沿著上坡坡道勻速直線前進(jìn)，瞬時(shí)速度不變，故運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，故 A錯(cuò)誤； B、降落傘吊著貨物斜向下勻速降落，瞬時(shí)速度不變，故運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，故 B錯(cuò)誤； C、船在海面上向東北方向勻速航行，瞬時(shí)速度不變，故運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，故 C錯(cuò)誤； D、火車沿水平面內(nèi)的彎曲軌道勻速前進(jìn)，是曲線運(yùn)動(dòng)，速 度的方向時(shí)刻改變，故運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是改變的，故 D正確； 故選： D 5．電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制電路如圖所示，其中 RH為熱敏電阻， RL為光敏電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)，RH的阻值遠(yuǎn)小于 R1；當(dāng)光照射 RL時(shí)，其阻值遠(yuǎn)小于 R2，為使電動(dòng)機(jī)在溫度升高或受到光照時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)，則在圖中虛線框內(nèi)應(yīng)接入的元件是（ ） A．非門 B．或門 C．與門 D．與非門 【考點(diǎn)】簡(jiǎn)單的邏輯電路． 【分析】為使電動(dòng)機(jī)在溫度升高或受到光照時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)，知只要有一個(gè)條件滿足，事件就能發(fā)生，可知是 “ 或 ” 門． 【解答】解：光照射光敏電阻 RL時(shí)，其阻值迅速 減小，電流減小， R2兩端間的電勢(shì)差增大，則輸入門電路的是高電平，輸出是高電平．當(dāng)溫度升高時(shí)， RH的阻值遠(yuǎn)小于 R1；電流減小，R1兩端間的電勢(shì)差增大，則輸入門電路的是高電平，輸出是高電平； 所以，為使電動(dòng)機(jī)在溫度升高或受到光照時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)，電路中虛線框內(nèi)應(yīng)選 或門邏輯電路； 故選： B 6．關(guān)于兩等量異種點(diǎn)電荷在其連線中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．場(chǎng)強(qiáng)為零，電勢(shì)不為零 B．場(chǎng)強(qiáng)不為零，電勢(shì)為零 C．場(chǎng)強(qiáng)為不零，電勢(shì)也不為零 D．場(chǎng)強(qiáng)為零，電勢(shì)也為零 【考點(diǎn)】電場(chǎng)線；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和 電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系． 【分析】根據(jù)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布情況，分析電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。粌蓚€(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是一個(gè)等勢(shì)面，一直通到無(wú)窮遠(yuǎn)，據(jù)此分析電勢(shì)． 【解答】解：根據(jù)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線圖可知，其連線中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零；由于兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線為等勢(shì)面，一直通到無(wú)窮遠(yuǎn)，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，故連線中點(diǎn)的電勢(shì)也為零．故 ACD錯(cuò)誤， B正確． 故選： B． 7．如圖所示，電路中每個(gè)電阻的阻值都相同．則通過(guò)電流最大的電阻是（ ） A． R1 B． R2 C． R3和 R4 D． R5 【 考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律． 【分析】先分析電路的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，判斷哪個(gè)電阻的電流最高． 【解答】解：由圖可知， R1和 R2并聯(lián)后與 R5串聯(lián)，最后跟 R3和 R4的串聯(lián)電路并聯(lián)，由圖知上一支路的電阻小，通過(guò) R5的電流最大． 則 D正確 故選： D 8．如圖，一圓盤可繞一通過(guò)圓心且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上放一塊橡皮，橡皮塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視為逆時(shí)針）．某段時(shí)間圓盤轉(zhuǎn)速不斷增大，但橡皮塊仍相對(duì)圓盤靜止，在這段時(shí)間內(nèi)，關(guān)于橡皮塊所受合力 F的方向的四種表示（俯視圖）中，正確的是（ ） A． B． C． D． 【考點(diǎn)】向心力． 【分析】橡皮塊做加速圓周運(yùn)動(dòng)，合力不指向圓心；合力的徑向分力提供向心力，切線分力產(chǎn)生切向加速度． 【解答】解：橡皮塊做加速圓周運(yùn)動(dòng)，合力不指向圓心，但一定指向圓周的內(nèi)側(cè)；由于做加速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不斷增加，故合力與速度的夾角小于 90176。 ； 故選： C． 二．單項(xiàng)選擇題（共 24分，每小題 3分．每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)．） 9．如果力 F在時(shí)間 t內(nèi)使質(zhì)量為 m的物體移動(dòng)一段距離 s，那么（ ） A．力 F在時(shí)間 t內(nèi)使質(zhì)量 的物體移動(dòng)距離 s B．力 F在時(shí) 間 內(nèi)使質(zhì)量 的物體移動(dòng)距離 s C．力 F在時(shí)間 2t內(nèi)使質(zhì)量 2m的物體移動(dòng)距離 s D．力 在時(shí)間 t內(nèi)使質(zhì)量 的物體移動(dòng)距離 s 【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系． 【分析】由牛頓第二定律求出物體的加速度，然后由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式求物體的位移，根據(jù)物體的位移表達(dá)式分析答題． 【解答】解：物體做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律與勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式可得： s= at2= ； A、力 F在時(shí)間 t內(nèi)使質(zhì)量 的物體移動(dòng)的距離為 ，故A錯(cuò)誤； B、力 F在時(shí)間 內(nèi)使質(zhì)量 的物體移 動(dòng)距離為，故 B錯(cuò)誤； C、力 F在時(shí)間 2t內(nèi)使質(zhì)量 2m的物體移動(dòng)距離為，故 C錯(cuò)誤； D、力 在時(shí)間 t內(nèi)使質(zhì)量 的物體移動(dòng)距離為 ，故 D正確； 故選： D 10．如圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過(guò)一個(gè)閉合線圈，則流過(guò)靈敏電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是（ ） A．先向左，再向右 B．先向右，再向左 C．始終向右 D．始終向左 【考點(diǎn)】楞次定律． 【分析】楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化．根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流的方向，從而即可求解． 【解答】解：條形磁鐵從左向右進(jìn)入 螺線管的過(guò)程中，原磁場(chǎng)方向向左，且磁通量在增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向右，由安培定則，知感應(yīng)電流的方向順時(shí)針?lè)较?，即向左? 條形磁鐵從左向右離開(kāi)螺線管的過(guò)程中，原磁場(chǎng)方向