2021年上海市徐汇区高考物理二模试卷(附答案详解)

2021年上海市徐汇高考物理二试卷一、单选题（本大题共12小题共40.0分

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

反射

B.

折射

C.

衍射

D.

干涉

与原子核内部变化有关的现象电离现象C.天然放射现象

B.D.

光电效应现象粒散射现象

两支激光笔分别发射红、蓝两种激光，两者发射波长之比为：，发射功率之比为：3，则红色激光器每秒发射的光子约为蓝色激光器

倍

B.

倍

C.

倍

D.

倍

在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖段时间后发现瓶盖变紧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

减少，减小

B.

减少，增大

C.

增多，减小

D.

增多，增大

一定值电阻两端加上某一稳定电压一段时间通过该电阻的电荷量消的电能。在相同时间内使通过该电阻的电荷量，在其两端需加的电压为

B.

V

C.

D.

V

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向是C.

始终由流向先由流向b再由向

B.D.

始终由b流向先由向a，由a流b

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ab、d个位置中，脱水效果最好的位置应该是B.C.D.

c第1页，共页

33

在光滑水平面上的O点系一绝缘细线的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细线的很小的初速度0

使球在水平面上开始运动小球的运动情况与下列情境中小球运动情况类似的是各境中，小球均由静止释B.

C.D.如图所，用手握住长绳一端，𝑡时在手的带动下点始上下振动，其振动图像如图所示，则下列图中能正确反时绳上形成的波形的B.C.D.如，一游客正乘坐水上滑翔伞，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、和。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B.C.D.第2页，共页

𝐴空分布有一方向平行于轴静电场，其电势随x的布如图所示。将一带负电的粒子由静止释放，则该粒子)𝐴B.C.D.

电势能先减小后增大，动能与电势能之和大于零电势能先增大后减小，动能与电势能之和大于零电势能先减小后增大，动能与电势能之和等于零电势能先增大后减小，动能与电势能之和等于零如，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。根据实验数据描绘出的图像不可能B.C.D.二、填空题（本大题共5小题，20.0分体为油滴滴在平静的水面上，扩展成面积为单分子油膜，则该油滴的分子直径约______；知伏伽德罗常数为，油的摩尔质量为M则一个油分子的质量______．放性元素

21084

衰 

20682

，衰变过程的核反应方程 

发衰变后，核内的_保不变。如通过橡球将烟雾吸入镶有玻璃的透明小盒中强照射下通过显微镜观察以观察到烟雾颗粒在做_____运雾颗粒做这样运的原因是______。第3页，共页

𝑝𝑘𝑝𝑘如一小球从高处由静止开始下落择同平面为参考平面，下落过程中小球具有的能量及其变化情况如表所示，请在表格中将未填写的数据补充完整。下落初始

下落到地下到地面下过中下落到地所选择的时刻的机

面时的机时重力势重势

面时的动参考平面械能 

械能E

2

能 

𝑝

变化E

𝑝

能E

𝑘四楼地面

−2.5𝐽

一楼地面

太系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动球恰好运行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1则火星相邻两次冲日的时间间隔为_年阳其他大星中______星邻两次冲日的时间间隔最短。三、实验题（本大题共1小题，10.0分为验证小球在竖直平面内摆动过程中机械能是否守恒，利用如装置，细绳一端系住一小球一端连接力感器球质量为心悬挂点的距离为，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时间的变化如图，中𝑚

是实验中测得的最大拉力值。小第一次运动至最低点的过程中力能的变化量能的变化|𝐸

______重加速度为。第4页，共页

通对实验数据进行分析，可得到实验结论______，写出你得到结论的分析过程：______。该置还可用来测量当地的重力加速度g的小。实验时使小球摆动的幅度小于，球释放后测量得图从图中获取数据______，入公式。四、简答题（本大题共1小题，15.0分如，固定在竖直平面内且足够长的光滑平行金属导轨间距、阻不计，上端接电键和一阻的阻。质、值长度等于导轨间距的金属棒ef水平放置。统处于垂直导轨平面向里感强的强磁场中始刻，ef正初速度竖直向上运动时合电键S取

)求键闭合瞬间金属棒两端的电压U；求键闭合瞬间金属棒的加速度；电闭合后经一段时间，金属棒的速度大小将再次达，分析此状态和初始时刻相比，金属棒的能量变化情况。五、计算题（本大题共1小题，15.0分下是某品牌新能源汽车介绍中的一段文字将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方米左右极富流线型的整车造型使第5页，共页

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，这一轻量化设计使整车能耗极低。”上新能源汽车采用混合动力装置，发动机最大输出功为，在实验路段上行驶时所受总阻力约为车和驾驶员总重倍试估算体重为50的工程师驾驶这种汽车在实验路段上行驶的最高车速；为一步测试汽车性能，该工程师行驶时采集了某一段动过程的实验数据，绘出了汽车牵引力F与速倒间关系图线，如图所示。请根据线描述该汽车的运动情况，并求B点时发动机的输出功率；目制作太阳能电池的最好的材料为砷化镓，其将光能化为电能的效率可达到。如果已知太阳辐射的总功率

，阳到地球的距离×，太阳光传播到达地面的过程中大约能量损失。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不的可行性。第6页，共页

答案和解析1.【答案】D【解析解：干涉现象是指两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。造成微波炉加热食物时出现受热不均的情况的主要原因是电磁波的干涉现象加强区和减弱区受热不均匀故误D正。故选：D微波炉利用电磁波工作或列电磁波在空间相遇时相互叠加出干涉现象，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。本题考查微波炉的工作原理及光的干涉现象，难度较低。2.【答案】C【解析】解：、离现象是电子脱离原子核的束缚，不涉及原子核内部变化，故错误。B、光电效应是原核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故B错。C、然放射现象是原子核内部自发的放射粒或电子的现象，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，涉及到原子核内部的变化，故C正。D、粒散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故D错。故选。电离现象是电子脱离原子核的束缚效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出；天然放射现象是原子核内部自发的放射粒或电子的现象粒子散射现象是用粒打到金箔上，受到原子核的库伦斥力而发生偏折的现象；本题考查这几种物理现象的本质，内容简单，只要加强记忆就能顺利解决，故应加强对基本知识的积累。3.【答案】【解析】解：根据光子能量

𝑐𝜆

，，单位时间内发生的光子

𝜆𝑐

，红色激光器每秒发射的光子数与蓝色激光器每秒发射的光子数之比第7页，共页

12

，红

，色激光器每秒发射的光子数约为蓝色激光器，故ACD错，B正；，根据

𝑐𝜆

求出每个光子能量。根据求出单位时间内发生的光子数。解决本题的关键要熟悉电磁波谱中波长的大小关系掌握光子能量与波长的大小关系

𝑐𝜆

。4.【答案】【解析解在水瓶中装入半瓶热水，一段时间后，瓶内水温度降低，此时内部气体压强减小，瓶盖变紧，由于温度降低，分子的平均动能减小，分子的平均速率降低，瓶内气体体积不变气分子数密度变单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的次数也减小。故B，CD错误，A正故选：A。本题考查温度与压强的关系，利用温度对平均动能的关系进行分析。本题考查温度与压强的关系熟气体压强的微观解释是解决本题的关键也是学生愿意出现问题的地方。5.【答案】D【解析解由电功表达，

知在相同时间内使通过该电阻的电荷量变，即电量变为原来的3倍故电流变为原来的倍为R变以压变为原来的电压变为，正，错．故选：D利用，求出电阻的电压，依，过电流变化求出变化后的电压。本题考查电流做功表达式、电流定义式、欧姆定律等电路中的基本规律，作答时需将上述规律有机结合起来。本题是一道考查基础知识的好题。6.【答案】D【解析】解：条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则，知感应电流的方。第8页，共页

𝑁1𝑁1𝑁2𝑁20条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在减少，根𝑁1𝑁1𝑁2𝑁20定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则，知感应电流的方

，故正，ABC错。故选：D楞次定律的内容感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化据楞次定律判定感应电流的方向．解决本题的关键掌握用楞次定律判断感应电流方向的步骤断磁场的方向以及磁通量是增加还是减小据次定律判断出感应电流的磁场方向根据安培定则，判断出感应电流的方向．7.【答案】【解析解衣物随脱水筒一起做匀速圆周运动，故所需的向心力相同，根据受力分析结合牛顿第二定律分析即可判断物随滚筒一起做匀速圆周运动们角速度是相等的，故在转动过程中的加速度大小为

2

。在a点，根据牛顿第二定律可知

解得：

2

在b点：

2

解得：

2

在两，

可知衣物对滚筒壁的压力在位最大，脱水效果最好，故错，B正。故选：B。衣物随脱水筒一起做匀速圆周运动所需的向心力相同据受力分析结合牛顿第二定律分析即可判断。本题以滚筒洗衣机脱水为情景载体考查了匀速圆周运动问题本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解。8.【答案】D【解析球到的电场力效成重力动律与竖直面内单摆的运动类似，由于初速度很小，故可看作简谐运动ABCD四种运动中，只有D是谐运动，故D正确，错误．故选：D将小球的运动与单摆的运动做对比，可知其运动为简谐运动D为弹簧振子，其运动为第9页，共页

223322332由于带电体在匀强电场中运动时在重力场中运动具有很多相似性故经常采用等效重力场的思路加以处理利用熟的重力场中的运动规律解决一个较为陌生的运动种解题思想为等效思想，等效思想的应用可以简化解题过程。9.【答案】【解析解波一个周期内传播的距离为一个波长时到时刻绳上形成的波传播了1个期的时间，形成一个波长的波形。由振动图象可时A起振方向向上则质中各个质点的起振方向都向上合波形平移法判断可知只有A图符合题意，故A正，BCD错。故选：A。从时时刻绳上形成的波传播个周期的时间成1波的波形振图象读出A点振方向，从而知道介质中各个质点的起振方向，再确定波形图。解决本题时住的基本特点中各个质点的起振方向与波源的起振方向相同。要知道波在一个周期内传播的距离为一个波长。【案【解析解该结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用、和，于客水平向左做匀加速运动，因此三个力的合力必须水平向左，A、由选项图可知三个力的合力方向，不是向左的，故A误；B、由选项图可知三个力的合力方向，可能共，是向左的，故B错；C、选项图可知，三个力的合力方向，能水平向左的，故正；D、选图可知，三个力的合力方向，可能共，不是向左的，故错。故选：。结点受到三个力的作用处于水平向左匀加速运动三力的合力水平向左将力和3

进行合成，结合力的合成的方法判断即可。该题结合共点力的非平衡，考查力的合成与分解，解答的关键是正确理解并会应用：三个力的合力沿水平向左，注和两力的合力，再力合力必须水平向左。【案【解析】解：带负电的粒子处静止释放，电势零，电势能为零，先向电势高的位置做加速运动电场力做正功能小向势低的位置减速运动，第10页，共16页

0013.𝑀𝐴𝐴𝐴𝑉𝑀𝐴此时电场力做负功，电势能增大，此过程中，只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，始终为零，故确错。0013.𝑀𝐴𝐴𝐴𝑉𝑀𝐴故选：。沿电场线方向电势越来越低，负电荷受力方向与电场线方向相反，分析粒子的运动，根据电场力做功判断。本题考查电势能和电场力做功较简单通过图象分析粒子受力以及运动过程是解题关键。【案A【解析】解：、未接通电路前，弹簧测力计的读

不应为零，故错；B、接通电路，如线框受到竖直方向的安培力，当安培力向下时，根据平衡条件有弹簧测力计的弹力大小

𝐿，I

的图象是斜率为正的倾斜的直线，故B正；C培力竖直向上据平衡状态以弹簧测力计弹力的大小：，与I的象是一条斜率为负的倾斜的直线，故C正确；0D、据C选可知，随着电流的增大，弹簧测力计弹力减小，线框向上运动，其所在位置磁场发生变化，故D正确。本题选不可能的故选：A。分析导线框在竖直方向的受力据平衡状态分析弹簧的弹力与电流的关系意培力分为向上和向下两种情况。解决该题的关键是明确知道导线框受到的安培力在竖直方向上在解题过程要考虑安培力方向竖直向上和竖直向下两种情况。【答案】；【解析】解：体积为V的滴滴在平静的水面上，扩展成面积为单分子油膜．则油滴的分子直径约

𝑉𝑆油的摩尔质量为M阿伏加德罗常数为，则油分子的质

故答案为：与𝑆将配制好的油酸酒精溶液过筒测出此溶液的体积后将此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上形稳定后璃板放在浅盘上笔描绘出油酸膜的形状，第11页，共16页

将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径；阿伏加德罗常数即为摩有多少个分子个数，而摩尔质量即为1摩的物质的质量，则分子的质量即为摩尔质量与阿伏加德罗常数相除．本题是以油酸分子呈球型分布在水面上一个靠一个而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度．同时考查阿伏加德常数与摩尔质量之间关系．【案 

𝑃206484

中子数与质子数之和【解析解：放射性元 粒，

21084

变为，电荷数少2质量数少4，知放出一个82核反应方程为：

𝑃2068482衰的实质是原子核内的中子转化为质子时释放出一个电子，所以发衰变后核内的中子数和质子数之和不变；故答案为：

𝑃，子和质子之和；8482根据电荷数守恒、质量数守恒确定粒子的电荷数和质量数，从而写出核反应方程；根据衰的实质分析。解决本题的关键知道核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒，还要掌衰的实质。【案】永不停息的无规或朗空中气体分子在做无规则运动【解析颗受到空气分子来自不同方向的撞击作用撞击作用不能相互抵消，且不同时刻合力方向不断改变使颗粒的运动状态不断发生变化此可以观察到的现象是：烟雾颗粒做永不停息的无规则运即布朗运动，样运动的原因是：空气中气体分子在做无规则运动；故答案为：永不停息的无规或布朗；空气中气体分子在做无规则运动悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动为布朗运动原因是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的运动间接证明了：分子永不停息地做无规则运动．本题考查布朗运动现象以及产生的原因学生理解并掌握分子热运动相关内容和本质，难度适中。【案𝐽−10.5

J第12页，共16页

2𝑘3地2323火𝑟火2即：𝑡2𝑇外2地𝑇外外【解析解如果选取四楼地面为零势能面，则小球下落过程中只受重力作用，机械能守恒，2𝑘3地2323火𝑟火2即：𝑡2𝑇外2地𝑇外外下落到地面时的动能

𝐽则据机械能守恒定律可下落到地面时的重力势能为：；−2.5𝐽𝐽𝑝𝑘重力势能变化量与零势能面的选取无关，则重力势能变化量为eq\o\ac(△,) 

𝑝

；如果选取一楼地面为零势能面，则小球下落过程中只受重力作用，机械能守恒，则有：。2故答案为：；；𝐽；J。根据机械能守恒定律求解机械能的大小和下落到地面时的重力势能的大小重势能变化量与零势能面的选取无关得到重力势能变化量。本题主要是考查了机械能守恒定律的知识道机械能守恒定律的守恒条件是只有重力或弹力做功知重力势能的小与零参考平面有关力势能的变化量与零参考平面无关．【案2.2海𝑟【解析普勒第三定律有：地

𝑟火火

得火

𝑟𝑇√地3地

入据得年设火星相邻两次冲日的时间间隔t，火星转过的的角度比地球转过的的角度2，，代入数据得：年𝑇地火因地球能恰好运行到某地外行星和太阳之间行星在地球外侧设地球外侧另一行星的周期为，为地球外的行星转的较地球慢，故相邻两次冲日时地球多转2。2即：𝑇地外

，解得：

地外

，故越大，t

越小，地球外侧海王星行轨道半径最大𝑇最大，两次冲日时间最短。故答案为：；王行星围绕太阳做匀速圆周运动据开普勒第三定律轨道半径的三次方与周期平方的比值都相等求出火星的周期相邻两次火星冲日会发生时火星转过的的角度比地球转过的的角度2来解写出某个星冲日的的时间间隔的式分是那颗星相邻两次冲日时间间隔最短。本题关键是结合开普勒第三定律分也可以运用万有引力等于向心力列式推导知第13页，共16页

𝑚02𝑝𝑚𝑚2𝑘𝑚𝑚𝑘𝑚𝑘𝑚0220𝑚𝑚2𝐿道相邻的两次行星冲日的时间两天体转过的角度𝑚02𝑝𝑚𝑚2𝑘𝑚𝑚𝑘𝑚𝑘𝑚0220𝑚𝑚2𝐿【案

𝑚𝐿

小球机械能不守恒因观察图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是说摆动一周期在少能总量在减小不恒相邻两个峰值间的时间间隔

𝐿20【解析解小第一次摆动至最低点的过程，重心下降了h则重力势能的减少量为eq\o\ac(△,)𝐸

𝑚即重力势能的变化量𝑚𝑝小球第一次摆动至最低点，初速度为零，最低点速度，由牛顿第二定律有𝐹𝑚𝑚𝑚解得：

𝑚𝑚

𝑚所以动能的增加量为eq\o\ac(△,)

𝑚𝑚

𝑚𝐿

，那么动能的变化量|𝐸

|=𝑚根据图可知小球机械能不守恒，因为观察中力峰值随时间变化情况，发现当小球到达最低点时力最大值在逐渐减小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；根据图，可知，相邻两个峰值间的时间间0

，因实验时使小球摆动的幅度小，摆符合简谐运动的特征，那么，则由周期公√，可知𝑔𝑔故答案为：𝑚；

；小机械能不守恒，因为观察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。相两个峰值间的时间间0

，。20根重力做功与重力势能变化的关系求解重力势能的减少量；根据向心力的计算公式求解小球第一次摆动至最低点的速度，再求出动能的变化；根最低点的速度减小分析机械能减少的原因；第14页，共16页

00根据图点，可知周期，再由单摆的周期公√，即可求解。00𝑔本题主要是考查“验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒”实验是清楚实验原理实数据处理和差的分析方法意计算动能的变化时不能采用动能定理进行解答同时还要注意问中相邻两个峰值间的时间间隔与单摆的周期关系。答案初时刻棒向上切割磁感线运动感应电动势𝐵𝐿𝑣

此时回路中电流强度大小为

𝑟0.150.1

金属棒两端电压为路端电压，则0.15；初时刻，对金属棒根据左手定则可得安培力方向向下，由牛顿第二定律𝑔

𝑎，其中，联立解得：，向竖直向下；初状态速度大小相同所以动能相同金棒在运过程中动重力势能、电能相互转化，但总能量