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2018年上海市高考物理二模试卷
参考答案与试题解析
一.单项选择题(共16分,每小题2分.每小题只有一个正确选项.) 1.(2分)(2018•上海二模)关于科学家的贡献,下列叙述中正确的是( ) A.牛顿创立了微积分 B.法拉第最早发现了电流的磁效应 C.库仑最先准确测出了电子的电量 D.亚里士多德首先提出了惯性的概念 【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可。 【解答】解:A、牛顿创立了微积分,故A正确; B、奥斯特最早发现了电流的磁效应,故B错误; C、密立根首次比较准确测出电子的电量,故C错误; D、牛顿首先提出了惯性的概念,故D错误; 故选:A。 2.(2分)(2018•上海二模)关于原子核的变化,下列说法中正确的是( ) A.温度越高,放射性元素的半衰期越长 B.天然放射现象说明原子是可以再分的 C.重核在裂变过程中向外界放出巨大的核能 D.α粒子散射实验说明了原子核是可以再分的 【分析】半衰期与外界因素无关,天然放射现象说明原子核内部是有结构的,卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构。 【解答】解:A、半衰期与外界因素无关,故A错误; B、天然放射现象说明原子核内部是有结构的,并不是原子可以再分的,故B错误; C、重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损,都向外界放出核能,故C正确; D、卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构,故D错误; 故选:C。3.(2分)(2018•上海二模)有关宇宙的理解,下列说法中正确的是( ) A.质量越大的恒星寿命越长 B.太阳发出的光和热来自于碳、氧等物质的燃烧 C.在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高 D.由于光速有限,因此观察遥远的天体就相当于观察宇宙的过去 【分析】根据有关宇宙规律可知: 质量大的恒星寿命反而越短;光能力既和表面温度有关,也和发光面积有关。 恒星的颜色是由温度决定的,温度越低,颜色越偏红,温度越高,颜色越偏蓝。太阳能够释放的能量很多,主要取决于内部发生的核聚变,向外界不断的释放光和热 【解答】解:A、质量越大的恒星寿命越短,故A错误; B、太阳发出的光和热来自于在太内部阳进行着大规模的核聚变释放的能量,故B错误 B、恒星的颜色是由温度决定的,温度越低,颜色越偏红,温度越高,颜色越偏蓝。故在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度低。故C错误 D、由于光速有限,遥远的天体发出的光线到达我们时,我们看到的是过去的宇宙射线;故因此观察遥远的天体就等于在观察宇宙的过去,故D正确 故选:D。 4.(2分)(2018•上海二模)用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出。如果换一种频率更大、强度较弱的光照射该金属,则( ) A.单位时间内逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能减小 B.单位时间内逸出的光电子数增大,光电子的最大初动能减小 C.单位时间内逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能增大 D.单位时间内逸出的光电子数增大,光电子的最大初动能增大 【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度无关,入射光的强度只影响单位时间内发出光电子的数目。
【解答】解:根据光电效应方程Ekm=hγ﹣W0得,光强度不影响光电子的最大初动能,光电子的最大初动能与入射光的频率有关;光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率,与光的强度无关;换一种频率更大的光,则光电子的最大初动能增大; 入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目,光的强度减弱,单位时间内发出光电子数目减少。故ABD错误,C正确。 故选:C。 5.(2分)(2018•上海二模)下列说法中,正确的是( ) A.只有热传递才可以改变物体的内能 B.气体温度越高,每个分子运动的速率一定越大 C.布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动 D.热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化 【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递; 温度是分子平均动能的标志; 依据布朗运动的现象和实质可判定C; 热力学第二定律反应了宏观自然过程的方向性;
【解答】解:A、改变物体内能的方式有做功和热传递,故A错误; B、温度是分子平均动能的标志,而不是每个分子动能的标志,高温物体也有速率小的分子,故B错误; C、布朗运动的现象是固体微粒的无规则运动,反映的是液体分子的无规则运动,故C错误; D、热量不能自发的从低温物体传给高温物体,但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体,故D正确; 故选:D。 6.(2分)(2018•上海二模)伽利略研究变速运动规律时做了著名的“斜面实验”:他测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间,发现位移与时间的平方成正比,增大斜面倾角,该规律仍然成立。于是,他外推到倾角为90°的情况,得出结论( )
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动 B.力是使物体产生加速度的原因 C.力不是维持物体运动的原因 D.物体具有保持原来运动状态的惯性 【分析】结论是由实验推导出来的,所以结论必须与实验相联系,题目中的结论要与随着斜面倾角的增大,铜球做怎样的运动有关。 【解答】解:铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,倾角最大的情况就是90°时,这时物体做自由落体运动,由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。 故选:A。 7.(2分)(2018•上海二模)科学家在研究某两个重离子结合成超重元素的反应 时,发现生成超重元素的原子核X经过6次α 衰变后的产物是 Fm.则元 素 X的原子序数和质量数分别为( ) A.112、265 B.112、277 C.124、259 D.124、265 【分析】根据α衰变的特点;质子数、中子数和质量数之间关系;正确利用衰变过程中质量数和电荷数守恒解决有关问题。 【解答】解:每经过一次α衰变质量数少4,质子数少2,经过6次α衰变质量数减少24,质子数减少12,超重元素的原子序数和质量数分别,100+12=112,253+24=277,故B正确,ACD错误。 故选:B。 8.(2分)(2018•上海二模)一物体在四个共点力作用下做匀速直线运动。若突然撤去一个沿运动方向的力,其余三个力保持不变,则物体做( ) A.匀速圆周运动 B.匀加速直线运动 C.类平抛运动 D.匀减速直线运动 【分析】物体受到四个力的作用,物体做匀速直线运动,这四个力是平衡力,如果其中一个力突然消失,剩余的三个力的合力与撤去的力等值、反向、共线,是非平衡力,物体在非平衡力的作用下一定改变了物体的运动状态;曲线运动的条件是合力与速度不共线。 【解答】解:A、其余三个力的合力恒定,而匀速圆周运动合力一直指向圆心,是变力,所以物体不可能做匀速圆周运动。故A错误; B、C、D、有一个作匀速直线运动的物体受到四个力的作用,这四个力一定是平衡力,如果撤去一个沿运动方向的力,剩余的三个力的合力与撤去的力等值、反向、共线,所以剩余的三个力的合力方向与速度方向相反,则物体将匀减速直线运动;故BC错误,D正确。 故选:D。 二.单项选择题(共24分,每小题3分.每小题只有一个正确选项.) 9.(3分)(2018•上海二模)电视台体育频道讲解棋局的节目中通常有一个竖直放置的棋盘。该棋盘具有磁性,每个棋子都可视为能被棋盘吸引的小磁体。对于静止在棋盘上的棋子,下列说法中正确的是( ) A.棋盘对棋子施加三个力的作用 B.磁力越大,棋子所受的摩擦力也越大 C.棋盘对棋子总的作用力比棋子的重力大 D.只要磁力足够大,即使棋盘光滑,棋子也能静止在棋盘上 【分析】首先对棋子进行受力分析,根据棋子的运动状态,结合平衡的条件分析棋盘面应选取的材料。 【解答】解:A、小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F、弹力N和静摩擦力f,那么棋盘对棋子施加三个力的作用,故A正确。 B、棋盘对棋子的吸引力与棋盘面对棋子的弹力平衡;而静摩擦力与棋子的重力平衡,与磁力大小无关,故B错误。 C、由A选项分析可知,棋盘对棋子总的作用力与棋子的重力相平衡,故C错误。 D、当G>fm=μN=μF时,棋子将下滑,故D错误。 故选:A。 10.(3分)(2018•上海二模)将一只苹果水平抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.苹果通过第1个窗户所用的时间最短 B.苹果通过第1个窗户的过程中,重力做功最多 C.苹果通过第3个窗户的过程中,重力的平均功率最大 D.苹果通过第3个窗户的过程中,竖直方向的平均速度最小 【分析】苹果水平抛出,做平抛运动,根据竖直方向上的运动规律确定苹果经过各个窗户所用时间的长短,根据重力做功的大小比较平均功率大小。 【解答】解:A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,速度越来越快,可知通过相同竖直位移所用的时间越来越短,所以通过第3个窗户时间最短,故A错误。 B、通过三个窗户下降的高度相同,则重力做功相同,故B错误。 C、通过第3个窗户时间最短,根据 P=知,重力的平均功率最大,故C正确。 D、苹果通过第3个窗户的过程中,由于时间最少,则竖直方向的平均速度最大,故D错误。 故选:C。 11.(3分)(2018•上海二模)用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示。在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ,a、b两端接电源,Ⅳ是一小块放射性同位素镅241,它能放射出一种很容易使空气电离的粒子。正常情况下镅241放射出的粒子使两个极板间的空气电离,在a、b间形成较强的电流;发生火灾时,大量烟雾进入网罩Ⅰ内,烟尘颗粒吸收其中的带电粒子,导致电流发生变化,从而报警。下列说法中正确的是( )
A.镅241射出的是α粒子,有烟雾时电流增强 B.镅241射出的是α粒子,有烟雾时电流减弱 C.镅241射出的是β粒子,有烟雾时电流增强 D.镅241射出的是β粒子,有烟雾时电流减弱 【分析】在三种射线中,α射线的电离能力最强,烟雾进入网罩内,烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子,使得烟雾电流减弱。 【解答】解:放射性同位素镅241,它能放射出一种很容易使气体电离的粒子,知该粒子是α粒子。发生火灾时,烟雾进入网罩内,烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子,使得电流减弱。故B正确,A、C、D错误。 故选:B。 12.(3分)(2018•上海二模)如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上。下列说法中正确的是( )
A.O点的电场强度为零 B.A、B两点的电场强度相同 C.C点的电势高于D点的电势 D.将电荷+q沿C、D连线从C移到D的过程中,电势能先减少后增加 【分析】根据等量异种电荷电场线和等势面分布特点,可以比较A与B,C与D电势、场强关系及O、B电势高低;根据电场线疏密可知,在M、N之间O点场强最小;利用负电荷在电势高处电势能小,可比较负电荷在O、B电势能大小 【解答】解:A、根据等量异种电荷电场线的特点可知,O点场强的方向向右,不是0.故A错误 B、根据等量异种电荷电场线的特点可知,A点场强的方向向左,B点场强的方向向左,两点场强的大小相等。故B正确。 C、根据等量异种电荷电场线、等势面分布特点知,OCD在同一条等势线上,所以D点电势等于C点电势。故C错误。 D、根据等量异种电荷电场线、等势面分布特点知,OCD在同一条等势线上,所以D点电势等于C点电势,试探电荷从O处移到C处电场力不做功。电势能始终不变。故D错误 故选:B。 13.(3分)(2018•上海二模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(甲)是t=3s时的波形图,图(乙)是波中某质点P的振动图象,下列判断中正确的是( )
A.质点P在t=3s时沿y轴负方向振动 B.质点P在t=3s时的速度为零 C.质点P的平衡位置坐标可能是x=4cm D.该简谐波的波速为1m/s
故C正确。 D、由甲读出波长λ=4cm,由图乙读出周期T=4s,则该波的波速 v==1cm/s。 故D错误。 故选:C。 14.(3分)(2018•上海二模)如图所示,一圆形闭合小铜环从高处由静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的、质量为m的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中心轴线始终保持重合。则细绳中弹力F随时间t的变化关系图象可能是( )
【分析】根据对楞次定律判断圆环在磁铁上方与下方时受到的磁场力方向,然后由受力分析,悬挂磁铁的绳子中拉力F与重力的关系。 【解答】解:铜环闭合,铜环在下落过程中,穿过铜环的磁通量不断变化,铜环中产生感应电流;由楞次定律可知,感应电流总是阻碍磁体间的相对运动,当铜环在磁铁上方时,感应电流阻碍铜环靠近磁铁,给铜环一个向上的安培力,因此拉力大于重力; 当铜环位于磁铁下方时,铜环要远离磁铁,感应电流阻碍铜环的远离对铜环施加一个向上的安培力,则拉力大于重力; 当铜环处于磁铁中央时,磁通量不变,则没有感应电流,没有安培阻力,因此拉
【分析】根据振动图象切线的斜率等于速度,分析质点P在t=3s的速度大小和方向。运用波形平移法判断甲图上质点的状态,从而确定质点P可能的位置。分别读出波长和周期,即可求得波速。 【解答】解:A、由图乙知,t=3s时图象切线的斜率为正值,说明质点P此时正沿y轴正方向振动,故A错误。 B、由图乙知,t=3s时质点P的位移为0,正通过平衡位置,速度最大,故B错误。 C、由图甲知,简谐横波沿x轴正方向传播,x=4cm处的质点正通过平衡位置向上,与质点P在t=3s时的状态相同,所以质点P的平衡位置坐标可能是x=4cm,故C正确。 D、由甲读出波长λ=4cm,由图乙读出周期T=4s,则该波的波速 v==1cm/s。 故D错误。 故选:C。 14.(3分)(2018•上海二模)如图所示,一圆形闭合小铜环从高处由静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的、质量为m的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中心轴线始终保持重合。则细绳中弹力F随时间t的变化关系图象可能是( )
【分析】根据对楞次定律判断圆环在磁铁上方与下方时受到的磁场力方向,然后由受力分析,悬挂磁铁的绳子中拉力F与重力的关系。 【解答】解:铜环闭合,铜环在下落过程中,穿过铜环的磁通量不断变化,铜环中产生感应电流;由楞次定律可知,感应电流总是阻碍磁体间的相对运动,当铜环在磁铁上方时,感应电流阻碍铜环靠近磁铁,给铜环一个向上的安培力,因此拉力大于重力; 当铜环位于磁铁下方时,铜环要远离磁铁,感应电流阻碍铜环的远离对铜环施加一个向上的安培力,则拉力大于重力; 当铜环处于磁铁中央时,磁通量不变,则没有感应电流,没有安培阻力,因此拉力等于重力,故ACD错误,B正确。 故选:B。 15.(3分)(2018•上海二模)如图所示,直线A为某电源的U﹣I图线,曲线B为标识不清的小灯泡L1的U﹣I图线,将L1与该电源组成闭合电路时,L1恰好能正常发光。若将相同材料制成的标有“3V,20W”的灯泡L2与该电源组成闭合电路,下列说法中正确的是( ) A .电源的内阻为2/3Ω B.把灯泡L1换成L2,L2可能正常发光 C.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率可能相等 D.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率一定变小 【分析】电源的外特性曲线与灯泡伏安特性曲线的交点就是灯泡与电源连接时的工作状态,由图可读出工作电压和电流及电源的电动势,从而可算出电源的输出功率。
【解答】解:A、由图读出电源的电动势为E=4V,图线A的斜率大小表示电源的内阻,则 r=(4-1)/6 Ω=0.5Ω,故A错误; BCD、灯泡与电源连接时,A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U=3V,I=2A,则灯泡L1的额定电压为3V,功率为=UI=6W。 把灯泡L1换成“3V,20W”的灯泡L2,不能正常发光, 而由 知:灯泡L2的正常工作时的电阻为灯泡L1的电阻为则知正常发光时灯泡L2的电阻更接近电源的内阻,但是这里灯泡并没有达到正常发光,此时L2的电阻是不确定的;电源的输出功率可能变大。可能相等,也有可能变小,故BD误,C正确;
故选:C。
16.(3分)(2018•上海二模)将一小球以20m/s的初速度竖直上抛,经3.5s落回原处。已知空气阻力的大小与速率成正比,则小球落回原处的速度大小为( ) A.5m/s B.10m/s C.12.5m/s D.15m/s
【分析】在上升阶段和下降阶段由由微元法表示出位移,求的时间,再利用微元法求的落地时的速度即可。
【解答】解:设小球上升的最大高度为H,时间为t1。
三.多项选择题(共16分,每小题4分.每小题有二个或三个正确选项.全选对的,得4分;选对但不全的,得2分;有选错或不答的,得0分.) 17.(4分)(2018•上海二模)英国物理学家托马斯•杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象。图为实验装置简图,M为竖直线状光源,N和O均为有狭缝的遮光屏,P为像屏。现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是( )
A.N应选用遮光屏1 B.N应选用遮光屏3 C.O应选用遮光屏2 D.O应选用遮光屏4 【分析】双缝干涉的图线是明暗相间的条纹,条纹间距等宽,从而即可求解。 【解答】解:单缝衍射条纹宽度是中央亮纹最宽;双缝干涉的图线是明暗相间的条纹,条纹间距等宽; 是双缝干涉; 因此要先通过单缝后找到双缝上,形成相干光源,则N应选用遮光屏1,O应选用遮光屏2;故AC正确,BD错误 故选:AC。 18.(4分)(2018•上海二模)将横截面积为S的圆柱形气缸固定在铁架台上,内有可自由移动的轻质活塞,活塞通过轻杆与重物m相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球经阀门K放置于活塞上,棉球熄灭时立即关闭阀门K,此时活塞距离气缸底部为L之后,缸内气体冷却至环境温度时,重物上升高度为L/4,已知环境温度恒为27℃,外界大气压为p0,缸内气体可以看作是理想气体,则( )
A.重物离开地面稳定后,气体压强可能大于p0
B.重物离开地面稳定后,气体压强一定小于p0
C.酒精棉球熄灭的瞬间,缸内气体的温度t可能等于120℃ D.酒精棉球熄灭的瞬间,缸内气体的温度t可能等于140℃ 【分析】酒精棉球熄灭后,以活塞为研究对象可求出封闭气体初末状态压强,利用理想气体状态方程列式即可求解 【解答】解:酒精棉球熄灭时,活塞受到封闭气体向下的压力,大气压向上的支持力,由平衡得: P1S=P0S 解得:P1=P0 此时体积为:V1=LS,温度为:T1=273+t 重物被吸起稳定后,活塞受绳子得拉力,封闭气体向下得压力和大气压向上得支持力,由平衡得: P2S+mg=P0S
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