1、上海市徐汇区2021届高三物理下学期4月学习能力诊断调研考试（二模）试题考生注意：1、答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名、准考证号。2、试卷满分100分，考试时间60分钟。3、作答必须涂或写在答题纸上相应的位置，在试卷上作答无效。一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项）1微波炉加热食物时常常出现受热不均的情况，造成该现象的主要原因是电磁波的（A）反射（B）折射 （C）衍射 （D）干涉2与原子核内部变化有关的现象是（A）电离现象 （B）光电效应现象（C）天然放射现象（D）粒子散射现象3两支激光笔分别发射红、蓝两种激光，两者发射波长之比为75，
2、发射功率之比为13，则红色激光器每秒发射的光子数约为蓝色激光器的（A）0.24倍（B）0.47 倍（C）2.1倍（D）4.2倍4在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后发现瓶盖变紧，由此可推断瓶内气体分子单位时间内对瓶盖的撞击次数、气体分子平均动能的变化情况分别是（A）减少，减小（B）减少，增大（C）增多，减小（D）增多，增大5一定值电阻两端加上某一稳定电压，经一段时间通过该电阻的电荷量为0.2C，消耗的电能为0.6J。为在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.6C，则在其两端需加的电压为（A）1V（B）3V（C）6V（D）9V6一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方
3、向是GNSSNa b（A）始终由a流向b（B）始终由b流向aabdc（C）先由a流向b，再由b流向a（D）先由b流向a，再由a流向b7如图，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动。衣物经过洗衣机上abcd四个位置中，脱水效果最好的位置应该是（A）a（B）b（C）c（D）d 8在光滑水平面上的O点系一绝缘细线，线的另一端系一带正电的小球。当沿细线方向加上一匀强电场后，小球处于平衡状态。若给小球一垂直于细线的很小的初速度v0，使小球在水平上开始运动，则小球的运动情况与下列情境中小球运动情况类似的是（各情境中，小球均由静止释放） （A） （B） （C） （D）9如图（a）所示，
4、用手握住长绳的一端，t = 0时刻在手的带动下A点开始上下振动，其振动图像如图（b）所示，则下列图中能正确反映t1 时刻绳上形成的波形的是（A） （B） （C） （D）10如图，一游客正在乘坐水上滑翔伞，体验迎风飞翔的感觉。根据该照片，若选取悬挂座椅的结点作为研究对象，则该点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F1、F2和F3。若在游艇牵引下游客水平向左做匀加速运动，则下列图中关于三个力的大小关系分析可能正确的是 （A） （B） （C） （D）11空间分布有一方向平行于x轴的静电场，其电势j 随x的分布如图所示。将一带负电的粒子由x = d处静止释放，则该粒子的（A）电势能先减小后增大，动
5、能与电势能之和大于零（B）电势能先增大后减小，动能与电势能之和大于零（C）电势能先减小后增大，动能与电势能之和等于零（D）电势能先增大后减小，动能与电势能之和等于零12如图，导线框与电源、滑动变阻器、电流表、开关组成闭合回路，将导线框用弹簧测力计悬挂起来，导线框下端置于一磁铁两极之间，与磁场方向垂直放置。接通电路，调节滑动变阻器, 观察并记录电流表读数I和弹簧测力计读数F。则根据实验数据描绘出的图像不可能是（A） （B） （C） （D）二、填空题（共20分）13体积为V的油滴，滴在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为_。已知阿伏伽德罗常数为NA，油的摩尔质量为M，则
6、一个油分子的质量为_。14放射性元素PO衰变为Pb，此衰变过程的核反应方程是；Th发生衰变后，核内的保持不变。15如图，通过橡皮球将烟雾吸入镶有玻璃的透明小盒中，在强光照射下通过显微镜观察，可以观察到烟雾颗粒在做运动；烟雾颗粒做这样运动的原因是：。16如图，一小球A从某高处由静止开始下落，选择不同平面为参考平面，下落过程中小球具有的能量及其变化情况如下表所示，请在表格中将未填写的数据补充完整。所选择的参考平面下落初始时刻的机械能E1下落到地面时的机械能E2下落到地面时的重力势能Ep下落过程中重力势能变化量Ep下落到地面时的动能Ek四楼地面2.5J8J一楼地面9J09J17太阳系各行星几乎在同一
7、平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某 地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知火星和地球的轨道半径之比为1.5:1，则火星相邻两次冲日的时间间隔为年。在太阳系其他行星中，星相邻两次冲日的时间间隔最短。三、综合题（共40分）注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。18（10分）为了验证小球在竖直平面内摆动过程中机械能是否守恒，利用如图（a）装置，细绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录细绳拉力大小随
8、时间的变化如图（b），其中Fm是实验中测得的最大拉力值。（1）小球第一次运动至最低点的过程中，重力势能的变化量=_，动能的变化量=_。（重力加速度为g）（2）通过对实验数据进行分析，可得到实验结论：_，请写出你得到结论的分析过程：_。（3）该装置还可用来测量当地的重力加速度g的大小。实验时使小球摆动的幅度小于5，小球释放后测量得到F-t图，从图中获取数据：_，代入公式g=_。feRS19（15分）如图，固定在竖直平面内且足够长的光滑平行金属导轨间距L=1m、电阻不计，上端接电键S和一阻值R=0.15的电阻。质量m=0.5kg、阻值r=0.1、长度等于导轨间距的金属棒ef水平放置。系统处于垂直导
9、轨平面向里、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。初始时刻ef正以4m/s的初速度竖直向上运动，此时闭合电键S。（g取10m/s2）（1）求电键闭合瞬间金属棒两端的电势差U；（2）求电键闭合瞬间金属棒的加速度a；（3）电键闭合后经一段时间，金属棒的速度将再次达到4m/s，分析此状态和初始时刻相比，金属棒的能量变化情况。20（15分）下面是某品牌新能源汽车介绍中的一段文字：“将近6米的超长车身设计，使得整车车顶集成的太阳能芯片面积达到了6平方米左右。极富流线型的整车造型，使整车风阻大幅下降。全车采用铝合金框架并结合碳纤维车身，整车质量仅700千克，这一轻量化设计使整车能耗极低。”（1）上述新能源汽
10、车采用混合动力装置，发动机最大输出功率为30kW，在实验路段上行驶时所受总阻力约为车和驾驶员总重的0.1倍。试估算体重为50kg的工程师驾驶这种汽车在实验路段上行驶的最高车速。F/N7500v-1/(sm-1)ABC0.025（2）为进一步测试汽车性能，该工程师行驶时采集了某一段运动过程的实验数据，绘出了汽车牵引力F与车速倒数v-1间的关系图线ABC，如图所示。请根据图线描述该汽车的运动情况，并求B点时发动机的输出功率。（3）目前制作太阳能电池的最好的材料为砷化镓，其将光能转化为电能的效率可达到31.6%。如果已知太阳辐射的总功率P0 = 41026W，太阳到地球的距离r = 1.51011m
11、，太阳光传播到达地面的过程中大约有34%的能量损失。试通过计算分析，若这种汽车只采用纯太阳能驱动，且能保持最大输出功率30kW不变的可行性。物理参考答案和评分标准一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。） 123456789101112DCBADDBDACCA二、填空题（共20分）13， 14POPbHe；中子数与质子数之和15永不停息的无规则；空气中气体分子在做无规则运动，烟雾颗粒受到空气分子来自不同方向的撞击作用不能相互抵消，且不同时刻合力方向不断改变，致使颗粒的运动状态不断发生变化所选择的参考平面下落初始时刻的机械能E1下落到地面时的机械能E2下落到地面时的重
12、力势能Ep下落过程中重力势能变化量Ep下落到地面时的动能Ek四楼地面1.5J2.5J10.5J9J8J一楼地面9J8J09J16172.2，海王三、综合题（共40分）18（本题共10分） (1) mgh （2分） ， （2分） （2）小球机械能不守恒，因为观察图（b）中拉力峰值随时间变化情况，发现当小球到达最低点时，拉力的最大值在逐渐减小，说明小球经过最低点时的速度在逐渐减小，也就是说摆动一个周期，动能在减少，机械能总量在减小，所以不守恒。（2分）（3）相邻两个峰值间的时间间隔T，g=2L/T2；（每空1分）19(本题共15分)（1）（共4分）初始时刻，ab向上切割磁感线运动，产生感应电动势
13、efmgFAab两端电压为电源外电压 !异常的公式结尾 （2）（共6分）初始时刻，对ab棒受力分析，由牛顿第二定律：，其中 FA=BIL，纯电阻电路:， ，方向竖直向下 （3）（共5分）初末状态，速度大小相同，所以动能相同，在运动过程中，动能、重力势能、电能相互转化，但总能量守恒。即 整个过程中，安培力始终做负功，将机械能转化为回路中的电能，所以机械能总量应该减小，初末状态动能不变，可知 𝚫Ep0 重力势能减少，此时金属棒应位于出发点下方 20（15分）（1）（共5分）当汽车的牵引力与阻力相等时，汽车的行驶速度最大 （2）（共6分）图中AB段F不变，可知汽车受合力不变，汽车做匀加速运动； 图中BC段F与v-1成正比例关系，即Fv为定值，根据P=Fv可知汽车在恒定功率下做加速运动，也就是做加速度逐渐减小的加速运动。 因此 （3）（共4分）设能够使汽车保持输出功率30kW的太阳能芯片面积为S，则 解得 S的值远大于车顶太阳能芯片的面积，不符合实际情况，可见这种汽车采用纯太阳能驱动保持输出功率30kW是不可行的。
