2021年上海市静安区高三一模物理试题(期末)

1、2021年上海市静安区高三一模物理试题（期末）学校:姓名：班级：考号：一、单选题1 .物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是（）A.伽利略B,牛顿C.亚里士多德D.笛卡尔2 .磁感应强度的单位用国际单位制的基本单位可表示为（）A. Wb/nrB. Vs/ （Cm）C. V*s/m2D. kg/ （A-s2）3 .向心加速度描述的是做圆周运动的物体（）A.向心力变化的快慢B.线速度方向变化的快慢C.线速度大小变化的快慢D.转动角度变化的快慢4 .如图，一匹马拉着车加速前行，则地面对车的作用力H和车对马的作用力RA.方向相反，Fi

2、>F2B.方向相反，Fi<F2C.方向相同，F1>F2D.方向相同，F1<F25 . 一个强烈冷却的空瓶子，放入热水中，一段时间后瓶塞被弹出，瓶塞被弹出的原因是（）A.瓶内气体分子数增加B.瓶内所有气体分子的运动更剧烈C.瓶塞所受气体分子的平均作用力变大D.瓶塞所受外力变小6 . 一根粗细均匀的绳子，右端固定，一人拿着左端的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻波形如图，则该波的（）C.频率增大D.频率减小7 .如图，为某一点电荷Q的一条电场线，一电子以某一速度沿电场线由A点运动到B点的过程中，电势能减小，则（）A BB.场强大小EaVEbA.场强大小Ea>

3、;EbC.场强方向由B指向AD.场强方向由A指向B8 .如图，矩形导线框abed与长直导线MN在同一竖直平面内，ab、cd与MN平行，若MN中通过的电流强度逐渐减小，则ab边所受磁场力的方向（）口MNA.可能竖直向上B.可能竖直向下C. 一定竖直向上D. 一定竖直向下9 .探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（）A.轨道半径变大，加速度变大C.轨道半径变小，加速度变小B.轨道半径变大，加速度变小D.轨道半径变小，加速度变大10 .如图，粗细均匀的玻璃管A和8由一橡皮管连接，A管内封闭了一定质量的气体, 两管水银面相平若固定A管将B管沿竖直方

4、向缓慢上移一小段距离高H, A管内的水银 面相应升高/?,移动过程中温度保持不变，则（） hff HH A. h=HB. h=C. h<D. <h<H22211.如图，灯L、L的电阻分别为R1、Rz，滑动变阻器最大阻值为Ro.假设灯的电阻 不变，某同学合上电键后，将变阻器滑片P由a端向b端移动时，观察到灯L的亮度一 直变暗，则可作出以下判断（）A. R：>Ro，Li壳度先变亮后变暗B.RzARo，L亮度不断变亮C. R?VRo，Lz亮度先变后亮变喑D.R2VRo' L?亮度不断变亮12 .将一物体由地面竖直向上抛出，物体距离地面的高度为h,上升阶段其机械能E随h

5、的变化关系如图所示，则下落阶段的E-h图象是（）二、填空题13 .两列周期均为T、振幅均为A的水波相遇形成稳定的干涉图样，t=0时水波中某质 点的位移为2A,则t=1时该质点的位移为,此刻该质点的振动 一（选填“加4强”或“减弱”）14 .电荷量为2.0x10 $C的正点电荷，在电场中的A点所受电场力的大小为2.0x10米， A点的场强大小为 N/C；若A点电势为10V电场中另一点B点电势为15V,则该点电荷从A运动到B过程中电场力做功为 Jo15 .利用油膜法可以粗略测定分子的大小，实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成 油膜。若已知油酸酒精溶液的浓度为A, n滴溶液的总体积为V, 一滴溶液形

6、成的 油膜的面枳为S,则油酸分子的直径约为一O16 .如图，为洗衣机水位控制器的示意图，洗衣机进水前塑料管内充满空包，塑料管顶 端连接着压强传感器。进水时，洗衣桶内水位上升，塑料管中空气压强 （选填“增大""减小''或"不变”），若此时水进入塑料管的高度为1.75cm,压强传感器测得气体压强 是1.03x10*,则塑料管总长度约为 cm.（设大气压强是1.0xi（）5pa,不计塑料管 下部水平部分长度）17 .如图，轻质光滑小滑轮用细绳悬挂于。点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B,保持 静止。己知物块A的质量为m,重力加速度为g,连接物块B的细绳与水平

7、方向夹角为 0,则B与水平面间的摩擦力大小为：现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止， O点所受拉力的大小的变化情况是o三、实验题18 .“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示，其中RO是阻值为5c 的定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为B <«>B （b）ffl （c）（1）某同学按照实验电路连接，闭合电键后，移动滑动变阻器滑片，DIS系统采集数据后，得到如图（b）所示的U-I图，则该同学在实验中可能出现的不当操作是（2）该同学发现操作不当之处，改正后重新实验，得到如图（c）所示的U-I图，根据图象可知电源电动势为 V,内阻为 Q.（3）在滑动变阻器滑片

8、从最左端逐渐向右移动的过程中，R上功率的变化情况是电源效率的变化情况是四、解答题19 .如图，AB为粗糙的长直轨道，与水平方向的夹角为37。，BCD为光滑曲线轨道， 两段轨道在B处光滑连接.B、C、D三点离水平地面的高度分别为hi = lm, li2=1.8m 和h3 = 1.55m. 一质量m=O.2kg的小环套在轨道AB上，由静止开始释放，经过t=L5s 到达 B 点,速度 Vb=6id/s.求：（sin37°=O6, cos37°=0.8, g 取 lOm/s?）A、小环（1）小环沿AB运动的加速度a的大小；（2）小环沿AB运动时所受摩擦力Ff的大小；（3）小环离开轨

9、道D处时的速度vd的大小；（4）若使小环以最小速度落地，求小环在AB上释放处离地的高度h.20.如图，两条相距为d的倾斜固定平行金属导轨，位于与水平面成确的同一平面内， 其右端接一阻值为R的电阻，导轨电阻不计.质量为m、电阻为r的金属杆CD静止在 导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为内矩形匀强磁场区域MNPQ方向垂直导轨平面向 下，磁感应强度大小为B.磁场区域以速度v0沿导轨匀速向上扫过金属杆，磁场边界 PQ与金属杆分离时杆的速度为v,若导轨足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且与 导轨保持良好接触，求：（1）MN刚到达金属杆时，杆中感应电流的大小和方向：（2） MN刚到达金属杆时，杆的加速度大小

10、；（3） PQ与金属杆分离时，R上的电功率；（4）请分析、说明：从MN刚到达金属杆到PQ与金属杆分离的这段过程中，金属杆做怎样的运动？参考答案1. A【解析】伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，故选A.2. D【分析】在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，根据物理学公式分析答题.【详解】磁感应强度B=g,磁感应强度单位为T,则隅=17 = ¥1=1依二 S- =1 工,故 ILA /A /A-sABC错误，D正确：故选D.【点睛】本题考查了单位制的知识,熟练掌握物理学公式、知道各物理量的单位是正确解题的关键.注 意A不是由国际单位制表示的，故不

11、能选.3. B【解析】【分析】向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快 慢，因此明确向心加速度的物理意义即可正确解答本题.【详解】ACB.圆周运动的向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线 速度方向变化的快慢的物理量，故AC错误，B正确；D.匀速圆周运动的向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢，与转动角度变化的快慢无 关.故D错误； 故选B.【点睛】解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是 线速度方向变化的快慢.4. D【解析】【分析】先对车受力分析，明确拉力和地面作用力间的关系，再根据牛顿

12、第三定律分析车对马的作用 力。【详解】对车分析可知，车做加速运动，故马对车的作用力大于地面对车的作用力；因马对车的作用 力与车对马的作用力为相互作用力，故二力相等，则可知，地面对车的作用力B小于车对 马的作用力F?,故D正确，ABC错误。故选D。【点睛】本题考查作用力和反作用力的关系，要注意正确分析题意，明确哪些力是作用力和反作用力。5. C【解析】【分析】根据理想气体得状态方程分析气体的压强的变化，然后结合分子动理论分析即可。【详解】A.瓶子是密封的，所以瓶内气体分子数不能增加。故A错误；B.温度是分子的平均动能的标志，当瓶子放入热水中，一段时间后瓶内气体的温度升高， 瓶内气体分子的平均动能

13、增大，但不是每一个分子的平均动能都增大，即不是瓶内所有气体 分子的运动更剧烈。故B错误；C.瓶内气体的温度增大而体积不变，由理想气体得状态方程可知，瓶内气体的压强将增大，所以瓶塞所受气体分子的平均作用力变大，瓶塞被弹出。故C正确：D.瓶子外是大气，大气压没有变化，所以瓶塞所受外力不变。故D错误；故选C。【点睛】该题结合理想气体得状态变化考查时温度、压强的微观意义的理解，解答的关键是要理解温 度是分子的平均动能的标志，温度升高瓶内气体分子的平均动能增大，但不是每一个分子的 平均动能都增大。6. C【解析】【分析】波速是由介质的性质决定的，与波长无关.由图读出波长的变化，抓住波速不变，由波速公 式

14、丫=江分析频率的变化.【详解】AB.波速是由介质的性质决定的，与波长无关.故该波的波速保持不变.故A、B错误. CD.由图看出，该波的波长减小，而波速一定，由波速v=If分析得知频率增大.故C正 确,D错误.故选C.7. C【解析】【分析】根据电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中电势能的变化可知电场力做功情况， 从而判断场强的方向；电场线疏密反映场强的大小：【详解】AB.不知电场线的疏密，故无法知道电场的强弱.故AB错误；CD. 一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，电势能减小，则动能增加，电场 力对电子做正功，电场力方向与运动方向相同，所以电场强度方向由B指向A,故C正确， D

15、错误； 故选C.【点睛】解决本题的关键根据电子动能增加判断出电场的方向.以及知道电场力做功与电势能的变化 关系，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大.8. D【解析】【分析】直导线中通行减小的电流，根据安培定则判断导线上侧的磁场方向以及磁场的变化，再根据 楞次定律判断感应电流的方向，最后根据左手定则判断出ab边所受安培力的方向，注意离 导线越近，磁感应强度越大。但本题没有告之电流方向，故直接运用楞次定律的阻碍相对运 动来求解。【详解】由于电流的减小，所以导致线圈磁通量减小，从而产生感应电流，因处于磁场中，受到磁场 力使其阻碍磁通量变小，所以靠近通电导线。由于靠近导线磁场越强，所以

16、ab边受到的磁 场力一定竖直向下，故D正确，ABC错误，故选D。9. D【解析】【分析】根据万有引力提供向心力列式求解即可得到线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径 的关系：根据周期变小，先得到轨道半径的变化，再得出其它量的变化。【详解】根据6等=见景力=加可得丁=2兀后，a 卷,可知周期小的半径小，加速大，则 ABC错误，D正确：故选D。10. C【解析】【分析】封闭气体是等温变化，气压变大，体积缩小.【详解】封闭气体是等温变化，B端抬高，压强变大，故气体体积要缩小，但最终平衡时，封闭气体 的压强比大气压大，一定是B侧水银面高，故有：H - h>h,故hvg；故ABD错误，C2正确

17、；故选C.11. B【解析】【分析】由电路图可知：灯L?与滑动变阻器的一部分串联后与另一部分并联，再跟灯L串联连接到 电源上，根据电阻的变化情况，判断电流的变化情况，进而判断灯泡变亮还是变暗.【详解】AB.当R?>Ro时，灯L?与滑动变阻器的左部分串联的总电阻一定大于右部分的电阻，当 变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻增大，所以总电流减小，所以通过灯L的电 流减小，所以Li变暗，通过L的电流变大，L变亮，故A错误，B正确：CD.当RzVRo时，灯L?与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻， 当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻先增大后减小，所以总电流先减小后

18、增大， 所以通过灯L的电流先减小后增大，故L先变暗后变亮；当电路的总电流处于减小状态的 时候，灯L两端电压减小，电路并联部分电压是逐渐增大，此时L亮度不断变大，当总电 流处于增大的状态的时候，L灯电压逐渐增大，而并联部分的电压不断减小，灯L?不断变 暗，所以L?的亮度先变亮后变暗，故CD错误； 故选B.12. C【解析】【分析】由于物体受空气阻力的作用，所以物体的机械能要减小，减小的机械能等于克服阻力做的功, 同时结合阻力变化的特点分析即可。【详解】由题图可知，物体上升的过程中机械能减小，是由于物体受空气阻力的作用；物体的机械能 的减小等于阻力做的功，即：AE=fh,则：f=，可知图线的斜率变

19、化特点可以表示阻力 ZJ/1变化的特点，可知，随高度的增大，阻力减小；由于小球向上做减速运动，可知小球向上的 过程中速度逐渐减小；结合随高度的增大，阻力减小减小可知，空气最小球的阻力随速度的 减小而减小。小球向下运动的过程中小球的速度逐渐增大,所以小球受到的阻力也逐渐增大, 所以h越小，f越大，则图线的斜率越大，所以下落阶段的E-h图象是曲线；由于空气阻力 做功，所以小球下降阶段经过上升阶段对应的同一点的速度将小一些，而小球的速度越大阻 力越大，所以小球下降阶段受到的阻力较小，在下降的过程中，机械减小量较小。由图可知， 小球在上升阶段机械能的减小量为：15 - 10 = 5J,则小球下降阶段机

20、械能的减小量小于5J, 所以最终小球的机械能大于5J.故ABD错误，C正确；故选C。【点睛】物体受空气阻力的作用，物体的机械能要减小，由于空气阻力的大小是变化的，所以机械能 不是均匀减小的。13. 0 加强【解析】【分析】根据t=0时水波中某质点的位移为2A说明该质点是振动加强点，根据振动情况确定位移。【详解】t=0时水波中某质点的位移为2A,即该质点是两列波的波峰相遇，为振动加强点，再经过t=I74该质点回到平衡位置，即位移为零。【点睛】本题主要是考查波的干涉，知道波峰与波峰相遇为振动加强点、波峰和波谷相遇为振动减弱 点。14. 100- 1x10 7J【解析】【分析】（1）根据F = qE

21、求E的大小。（2）点电荷所受的电场力是恒力，由功的定义式W=qUAB可得电场力对电荷做的功W。【详解】（1）A 点的场强大小为：E = = "e N/C =100N/Coq 乙 u x xu（2）点电荷从A点移动到B点的过程中，电场力对电荷做的功为：W=qUAB = q （0a-0b）=2.0X10 8X （10 - 15） J= - 1X10 7J0【点睛】解决本题时要知道E=F/q和W=qU,直接根据功的计算公式可求电场力做功，要注意W=qU,电场力做功与路径无关。15. 单分子 震【解析】【分析】利用油膜法测分子的直径，让油滴在水面上尽量散开，形成单分子的薄膜，通过已知油滴的体

22、枳与油膜的面积，从而求出膜的厚度，即为油分子的直径。【详解】让油滴在水面上尽量散开，形成单分子的薄膜，己知油酸酒精溶液的浓度为A, n滴油的总体枳为V,则一滴油的体积为上，由于一滴油所形成的油腴面积为S,所以油膜的厚度为d nVA=而。16. 增大 60cm【解析】【分析】分析塑料管中的气体，根据气体状态变化方程可知，体积减小，可知压强变化；根据玻意耳 定律求解塑料管总长度。【详解】当洗衣机进水时，洗衣桶内的水位上升，塑料管中空气的体积减小，根据气体方程PV，T= C得，塑料管中空气的压强增大。当洗衣桶内的水位达到一定深度时，水进入塑料管的高度 为L75cm,设塑料管的长度是xcm；根据气体方

23、程PV/T=C得：POxS=Pi （x- 1.75） *S解得：x=60cmo17. mgcosO 减小【解析】【分析】对A分析可知绳上的拉力，再对B分析，根据共点力的平衡条件可得出摩擦力的大小；物 块B移至C点后，根据平行四边形定则分析悬于墙上的绳所受拉力变化情况。【详解】对A分析，由于A处于静止，故绳子的拉力T等于A的重力，绳子对B的拉力F也等于A 的重力，对B分析，由平衡条件知：f=Fcos 0 =mgcos « , B向右移动时，由于两绳间夹角 增大，而两拉力不变，故悬于墙上的绳子的拉力将减小。【点睛】本题要注意分别对A、B及滑轮分析，根据共点力的平衡条件可得出各物体受力的关

24、系。18. 电压传感器正负极接反2.92先增大后减小减小【解析】【分析】（1）根据图中电压的情况判断不当操作；（2）电源的伏安特性曲线中，电压轴的截距代表电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源 内阻和定值电阻之和；（3）把定值电阻等效到电源内部，充当电源内阻，则外电路中只有滑动变阻器，再根据当 内外电阻之和相等时，电源输出功率最大分析.【详解】（1）由图b可知，测量电压为负，说明电压传感器正负极接反；（2）电源的伏安特性曲线中，电压轴的截距代表电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源内阻；由图C可知，电源电动势为：E=2.90Vf n AU 2.90 L50c rc内阻为：r+/?0 =-=。=7。

25、，则 I=7C-5c=20 | A/ |0.2(3)把定值电阻等效到电源内部，充当电源内阻，则等效内阻为：=70：此时滑动变阻 的功率等于等效电源的输出功率，又当内外电阻之和相等时，电源输出功率最大，滑动变阻 器的阻值先减小到7C,此过程功率逐渐增大；电阻继续减小，则功率又开始减小，即在滑 动变阻器滑片从最左端逐渐向右移动的过程中，R上功率的先增大后减小；电源的效率为: =«xl00% = §xl00%,滑动变阻器电阻减小，则U减小，故电源的效率减小；【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表 达式，再分析图象的意义，求得电动势

26、和内电阻.同时要注意用等效电源法分析滑动变阻器 的功率较为简单.19. (1) 4m/s (2) 0.4N； (3) 5m，'s： (4) 2.2m.【解析】【分析】(1)小环从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，由加速度的定义式求加速度a.(2)分析小环受力，由牛顿第二定律求摩擦力Ff的大小；(3) BCD为光滑曲线轨道，小环从B到D只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定 律求小环离开轨道D处时的速度vD的大小：(4)若使小环以最小速度落地，则小环在C点的瞬时速度为零.由机械能守恒定律求出B 点的速度，再由运动学公式求小环在AB上释放处离地的高度h.【详解】(1)小环从A到B做初

27、速度为零的匀加速直线运动，加速度为：以 6人a=4m/s-.t 1.5(2)小环在AB段受力情况如图所示.由牛顿第二定律得：mgsin370 - Ff=ma解得：Ff=0.4N(3 )小环从B到D运动过程中只有重力做功，其机械能守恒，则有：mgh1+，i，；=mgh3+?W解得：vD=5nvs(4)若使小环以最小速度落地，则小环在C点的瞬时速度为零.小环从B到C运动过程中只有重力做功，其机械能守恒.由机械能守恒定律得：.1 ， 1 'mghi+ = mgh：+ 八解得：vb' =4m/s小环从释放处到B作初速度为零的匀加速直线运动，位移为：A yV-4"=m=2m2a

28、 2x4根据几何关系得：h=hi+ssin37°解得：h=2.2m.【点睛】解决本题的关键要明确小环的运动过程和运动规律，在轨道光滑时往往根据机械能守恒求速 度.要能灵活运用运动学公式.20. (1),感应电流方向从 D 指向 C： (2) B- gsin。- pgcos。； (3)R + r巩 R + r)B； (4)PQ 与金属杆分离时如果'"°。_12 > Q“g sin 8+jtmig cos 0)，(R + hR + r则金属杆做加速度减小的加速运动.如果少小"。一”=(吆SU1 £ + 吆cos6),则若 R + r金属杆与PQ分离之时，安培力大小刚刚减小到与滑动摩擦力大小相等，则金属杆做加速度 减小的加速运动;若金