上海市闵行区2021-2022学年高三上学期质量调研考试（一模）物理试卷

闵行区 2021 学年高三一模试卷参考答案与评分标准 一、选择题（共 40 分，1—8 题，每小题 3 分；第 9—12 题，每小题 4 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B A D C D A B A C D B D 二、填空题（共 20 分。除 14 题外每空 2 分，14 题评分标准见下面） 13．①③，b 点。 14． √2𝑘𝑄𝑞 2𝑎2 ，3a。 15．逐渐减弱，逆时针。 16． 2m/s2，3×104N 17．0.75W；1.35W。 三、综合题（共 40 分） 18．（10 分） （1） 同一位置 （2 分） （2） 减小（2 分） （3） d 2 t2 2− d 2 t1 2 2L （2 分） （4） 乙，（2 分）导轨倾角过大（1 分），应调整导轨倾角使小车在不受拉力时可在轨道上 匀速运动。（1 分） 19.（4+6+4=14 分） （1）从 C 到 E，只有重力做功，运动员和装备机械能守恒，以 E 点为零势能面： （1 分） 𝑚𝑔ℎCE + 𝑚𝑣C 2 2 = 𝑚𝑣E 2 2 （1 分） 代入数据（1 分） 得 𝑣E = 35𝑚/𝑠 （1 分） （2）在 C 点，向心加速度 𝑎向 = 𝑣C 2 𝑅 = 202 20 𝑚/𝑠2 = 20𝑚/𝑠2 （1 分） 向心力 𝐹向 = 𝑚𝑎向 = 70 × 20N = 1400N （1 分） 因为 𝐹向 = 𝑁 − 𝑚𝑔 所以支持力 𝑁 = 𝐹向 + 𝑚𝑔 = 1400 + 70 × 10 = 2100（N） （1 分） （计算出 N 得 3 分） C 点的滑动摩擦力 𝑓 = 𝜇𝑁 = 0.4 × 2100𝑁 = 840𝑁 （1 分） 切向加速度为 𝑎切 = 𝑓/𝑚 = 12𝑚/𝑠 2 （1 分） C 点的加速度为 𝑎 = √𝑎向 2 + 𝑎 切 2 = √544𝑚/𝑠2 ≈ 23.3𝑚/𝑠2 （1 分） （计算出 a 得 3 分，只计算出𝑎向得 1 分） （3）ℎAC = ℎAB + ℎBC = 𝐿 𝑠𝑖𝑛 3 7° + 𝑅(1 − 𝑐𝑜𝑠 3 7°) = 64𝑚 （1 分） 从 A 到 C，由能量守恒： 𝑚𝑔ℎAC = 𝑚𝑣C 2 2 + 𝑄 （1 分） 代入数据（1 分） 𝑊f 克 = Q = 30800𝐽 （1 分） 20．（3+3+5+5=16 分） 解：（1）闭合开关 S，金属棒以 v1匀速下落时： 𝐸1 = 𝐵𝐿𝑣1=0.4 × 0.5 × 20𝑉 = 4𝑉 （1 分） 由欧姆定律得 𝐼1 = 𝐸1 𝑅 = 4 4 𝐴 = 1𝐴 （1 分） 由右手定则可知棒中电流为：从 a 到 b （1 分） （2）金属棒下落的过程中受竖直向下的重力、竖直向上的安培力作用，当重力与安培力大 小相等时，金属棒的加速度为零，速度最大，则 𝑚𝑔 = 𝐹𝐴 （1 分） 𝐹𝐴 = 𝐵𝐼1𝐿 （1 分） 解得𝑚 = 𝐵𝐼1𝐿 𝑔 = 0.4×1×0.5 10 𝑘𝑔 = 0.02𝑘𝑔 （1 分） （3）断开开关 S，金属棒速度最大时，安培力等于重力，电流由前问知仍为 I2=I1=1A（1 分） 此时定值电阻两端的电压为 UR=I2R=1×4 V =4V （1 分） 由元件 Z 特性知此时电压为 Um=2V （1 分） 由欧姆定律得𝐵𝐿𝑣2 = 𝑈𝑅 + 𝑈𝑚 （1 分） 解得 𝑣2 = 𝑈𝑅+𝑈𝑚 𝐵𝐿 = 4+2 0.4×0.5 𝑚/𝑠 = 30𝑚/𝑠 （1 分） （4）开关 S 闭合，当金属棒的