2021届上海市崇明区高考物理一模试卷(含答案解析)

2021届上海市崇明区高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）

1.在下列力学单位中，不属于国际单位制中基本单位的是（）

A.牛B.秒C.千克D.米

2.振源所发出的机械波的频率为180Hz,观察者所接收到的机械波频率也为180Hz,则下列判断

中正确的是（）

A.若振源静止不动，则观察者一定静止不动

B.振源和观察者之间的相对距离不变

C.振源和观察者之间的相对距离增大

D.振源和观察者之间的相对距离减小

3.a、b；c、d；e、f；g、八为以下电场中的四组点，其中a、b两点距正点电荷的距离相等；c、d两

点在两点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷的连线对称；e、/两点在两点电荷的连线上，

并关于连线中点对称；g、八两点在两点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷的连线对称。这

四组点中，电场强度和电势均相等的是（）

4.甲、乙两玩具车（视为质点）沿同一方向做直线运动，某时刻经过同一地点，若『

以该时刻作为计时起点，得到两车的位移图象如图所示，图象中的。C与48平I：：/“

行，CB与。4平行，则下列°"〃

说法中正确的是（）

A.匕〜t2时间内两车的距离越来越远

B.0〜匕时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度

C.0〜t2时间内甲车的速度和乙车的速度始终不相等

D.t3时刻甲车和乙车的位移相等

5.如图所示，在水平向右、电场强度为E、范围足够大的匀强电场中，0,V、'

用长为L、不可伸长的轻质绝缘丝线将一个质量为m、电荷量为+q的三:~~

小球拴于。点。若将小球从距。点L远、与0点等高处的右边某点M由-----十:---------

静止释放，且mg=2qE（g为重力加速度），N为最低点，贝[|（）

A.小球静止不动

B.小球运动到N点时，对丝线的拉力大小为27ng

C.小球能运动到左边与圆心等高处

D.小球最终停在N点

6.下列关于分子动理论的说法正确的是（）

A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动

B.气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的缘故

C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小

D.钻石的摩尔质量为M（单位为g/m。。，阿伏加德罗常数为N.,1克拉（0.2g）钻石所含有的分子

数为等

M

7.一线圈匝数为九=10匝，线圈电阻r=2.0。，在线圈外接一个阻值R=3.00的电阻，如图甲所

示。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量/随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法

正确的是（）

A.线圈中产生的感应电动势为10UB.R两端电压为W

C.电路中消耗的总功率为5WD.通过R的电流大小为2.54

8.介质中有一列沿工轴正方向传播的简谐横波，某时刻其波动图象如图ty/Cm

所示.P为介质中一个质点，下列说法正确的是（）2线上

A.这列波的波长为4m0[2\6

B.这列波的振幅为8cm

C.质点P的振动方向可能与波的传播方向在同一直线上

D.质点P的振动频率等于波源的振动频率

9.一定量的理想气体的p-U图象如图所示，气体由状态4-8-。一。一4变c

f

化.气体对外做正功的变化过程是下列选项中的（）

D

N.A”B.B-CC.CtDD.DA

10.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面

接触，并使它组成如图所示的电路，当电键S接通后，将看到的现象是：（）

A.弹簧向上收缩

B.弹簧被拉长

C.弹簧上下跳动

D.弹簧仍静止不动

11.如图所示，质量为M的斜面体4置于粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为血的

小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态。已知斜面倾角。=30。，轻绳

与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，则（）

A.斜面体对小球的作用力大小为mg

B.轻绳对小球作用力的竖直分力大小为mg

C.斜面体对水平面的压力大小为（m+M）g

D.斜面体与水平面间的摩擦力大小为fmg

12.如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一个定滑轮，小物块4B用轻

绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）.开始时4、B处于同一高度并

恰好处于静止状态，现剪断轻绳后4自由下落，B沿斜面下滑.则在剪断

轻绳到物块着地的过程中，两物块（）

A.速度变化相同B.动能变化相同

C.重力势能变化相同D.重力做功的平均功率相同

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

13.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观

点.请完成下表：

亚里士多德的观点伽利略的观点

落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢

力与物体运动关系维持物体运动不需要力

14,在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为4,物体上升的最大高度为207n.不计空气阻力，设

塔足够高.则

(1)物体位移大小为12nl时，物体通过的路程可能为(写出所有可能值)；

(2)物体抛出的初速度大小为m/s.(g取10m/s2)

15.真空中有两个点电荷，电荷量均为q,当两点电荷相距为L时，它们之间库仑力的大小为F.

(1)若保持两点电荷的电荷量不变，仅将它们之间的距离减小为求它们之间的库仑力的大小

&;

(2)若保持两点电荷之间的距离不变，仅将它们的电荷量都增大为2q,求它们之间的库仑力的大小

16.如图所示，电源电动势E=14匕内阻r=10,小灯泡标有“2V,

4IV”，电动机内阻r'=0.50,当变阻器阻值为10时，电灯和电动

机均为正常工作，则：

电动机两端的电压为v,电动机输出的机械功率为w.―仁

17.如图所示，光滑的半球壳半径为R,固定在地面上，。点在球心的正下方，

一小球由距。点很近的4点由静止放开，同时在。点正上方有一小球自由落

下，若运动中阻力不计，为使两球在。点相碰，小球应由h=高处自

由落下。

三、实验题(本大题共1小题，共10.0分)

18.某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。

(1)下列各项要求中，属于本实验必须要做到的是

A.在等温条件下操作

B.注射器的密封性良好

C.测量所封闭气体的质量

。.气体的压强和体积必须用国际单位

(2)某小组某次实验只记录了如下面表格所示的两组数据。小王认为,

这两组数据很好地体现了玻意耳定律的规律，因为两组数据p和

V的乘积几乎相等，说明p跟V成反比；小李却认为，如果把这两

组数据在纵坐标轴为P、横坐标轴为"的坐标系中描点，这两点连线的延长线将不经过坐标原点,

因此这两组数据没有反映玻意尔定律的规律。对此你有什么看法？

数据序号均匀玻璃管内空气柱长度，/cm空气柱的压强p/105pa

139.81.024

240.30.998

四、简答题(本大题共1小题，共14.0分)

19.如图所求，为一离子选择器，极板从B间距为d,用来研究粒子的种类及偏向角，在4、8间加

电压，B板电势高于4板电势，且4、B极板间的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为当、P为

一刚性内壁光滑绝缘的两端开口的直细管，右端开口在一半径为R的圆形磁场区域中心。点(即

坐标原点)，此磁场方向为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为殳(细管中不存在磁场).细管

的中心轴所在的直线通过S粒子源，粒子源可发出电荷量为q、质量为粗速度大小、方向都不同

的粒子，当有粒子人圆形区域磁场射出时，其速度方向与x轴的夹角为偏向角.不计粒子重力.

(1)若已知4、B间电压值为U,求从磁场当射出粒子的速度"的大小；

(2)若粒子能从圆形区域磁场Bz射出时，其偏向角为0,求4、B间的电压值U；

(3)粒子能从圆形区域磁场为射出时，A、B间的电压值应满足什么条件？

五、计算题(本大题共1小题，共16.0分)

20.如图所示，面积为0.2m2的io。匝线圈4处在磁场中，磁场方向垂直

于线圈平面.磁感强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T,已知

Ri=4。，R2=6/2,电容C=30〃F.线圈4的电阻不计.求：

(1)闭合S后，通过8的电流强度大小.

(2)闭合S一段时间后电容C上所带的电荷量.

参考答案及解析

1.答案：A

解析：解：在力学中，有三个基本物理量：质量、长度和时间，它们的单位为基本单位，而由基本

单位推导出的单位称导出单位；在国际单位制中，取长度单位米，质量单位千克，时间单位秒作为

基本单位，牛顿为导出单位，故A正确，错误。

故选：Ao

在力学中，质量、长度及时间为基本物理量，其单位为基本单位，而由基本单位推出的单位称导出

单位

本题考查了力学单位制，基本单位和导出单位组成单位制，要熟记物理学中的七个基本物理量和它

们的单位。

2.答案：B

解析：解：多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的

频率发生了变化；现在振源所发出的机械波的频率为180Hz,观察者所接收到的机械波频率也为

180Hz,则说明振源和观察者之间的相对距离不变，若振源静止不动，观察者不一定静止不动，观

察者绕振源做圆周运动时观察到的频率也不变，故错误，B正确。

故选：B。

多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的由此分析即可。

本题考查多普勒效应的原理，熟记多普勒的定义即可求解，同时掌握频率变化与运动间的关系。

3.答案：B

解析：

根据点电荷、等两同种电荷、等量异种电荷周围电场线的分布特点分析解决问题。

本题考查电场的叠加原理，关键时熟练掌握常见电场：点电荷、等两同种电荷、等量异种电荷、匀

强电场的电场线分布特点，直接应用即可。

4正点电荷的等势面是以电荷为圆心的同心圆，a、b两点距正点电荷的距离相等，所以电势相等；

根据E=,可知两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误；

B、根据等量异种电荷的周围电场分布特点关于中垂线和连线对称性可知，c、d两点电场强度和电

势都相同，故B正确；

C、根据等量异种电荷的周围电场分布特点关于中垂线和连线对称性可知，e、/两点电场强度相同，

根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知/点电势高于e点电势；故C错误；

。、根据电场叠加原理可知，g/i两点电场强度相同，方向相反，故电场强度不同，故。错误；

故选：Bo

4.答案：D

解析：解：2、图象的纵坐标表示物体所在的位置；由图可知G到垃时刻两车的距离始终相等，故A

错误；

8、由图可知，t3时刻两物体的位移相同；故两物体的平均速度相等，故B错误；

C、图象的斜率表示物体的速度，由图可知，G〜t2时间内甲车的速度和乙车的速度相等，故C错误；

。、时刻两车的位置相同，两车处在同一位置，初位置也相同，则位移相等，故。正确；

故选：Do

在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度；图象的交点表示位移

相等，平均速度等于位移除以时间.

本题考查x-t图象，在分析图象时要注意先明确图象的坐标，再根据图象的性质进行分析.

5.答案：B

解析：解：4、在M点，小球受到细线水平向左的拉力和水平向右的电场力、竖直向下的重力，三个

力的合力不为零，方向竖直向下，则小球将向下摆动，故A错误；

8、小球从M点运动到及点的过程，由动能定理得mgL-qEL=

在N点，由重力和丝线拉力的合力提供小球圆周运动所需要的向心力，则F—

结合mg=2qE,解得尸=2mg

根据牛顿第三定律知小球运动到N点时，对丝线的拉力大小为2mg,故8正确；

C、假设小球能运动到左边与圆心等高处，则此过程中小球重力势能的变化量为0,动能的变化量为

0,电场力做负功，电势能增加，则违反了能量守恒定律，所以，小球不能运动到左边与圆心等高处，

故C错误；

。、由于重力和电场力的合力（等效重力）恒定，与单摆类似，小球将做往复运动，故。错误。

故选：Bo

分析小球的受力情况，判断小球能否静止不动；小球从M点运动到N点的过程，由动能定理求出小球

到达N点时的速度。在N点，对小球根据牛顿第二定律求丝线对小球的拉力，从而得到小球对丝线的

拉力大小。利用动能定理求小球在N点左侧上升的最大高度；结合过程的周期性分析小球最终的运

动状态。

本题考查动能定理和向心力的综合应用，关键要运用类比的方法，分析小球的运动情况。

6.答案：D

解析：解：力、布朗运动是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，不是分子

的运动。故A错误。

8、气体分子间的作用力很小，所以气体分子比较自由，很容易充满容器，故B错误。

C、当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随着分子间距离的减小而增大。故C错误。

D、钻石的摩尔质量为M(单位为g/m。。，阿伏加德罗常数为N4,1克拉(0.2g)钻石所含有的分子数

为警.故。正确。

故选：D。

布朗运动是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。

气体分子间的作用力很小。当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随着分子间距离的减小

而增大。当分子力表现为引力时，分子势能随着分子间距离的增大而减小。分子力先增大后减小。

解决本题的关键要掌握分子动理论，可结合分子力和分子势能与分子间距的图象记住分子力和分子

势能与分子间距离的关系。

7.答案：C

解析：解：4、线圈产生的感应电动势为：E=n*=10x-V=5V,故A错误；

BD、电路电流为：I=^-=-^-=lA

IT3.U+N.u

R两端电压为：U=IR=lx3.0V=3V,故8。错误；

C、电路中消耗的总功率为：P=EI=5xlW=5W,故C正确。

故选：Co

由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，应用欧姆定律可以求出电流与R两端电压，应用电功率

公式可以求出电路消耗的总功率。

本题是电磁感应与电路相结合的一道综合题，由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，应用

欧姆定律与电功率公式可以解题。

8.答案：D

解析：

根据波形图可知，A=2cm,A=8m；据波的传播特点可知，各质点做受迫运动，即各质点的振动

频率与波源的频率相同；由横波的特点判断质点的振动情况.本题考查波动图象的性质的掌握，根

据图象知波长和振幅，明确波传播的特点是解题的关键，知道质点的振动方向和波的传播方向的关

系是解题的核心.

AB,据波形图可知，A=2cm,4=8m,故AB错误；

C、由于该波是横波，所以质点的振动方向与该波的传播方向垂直，故C错误；

。、根据波的传播特点可知，各质点做受迫振动，即各质点的振动频率与波源的频率相同，故。正

确；

故选：D.

9.答案：B

解析：解：一定质量的理想气体从初状态开始膨胀变化到末状态.此过程气体体积增大，气体对外

做功.

A、4TB体积不变，故A错误

B、8体积增大，故8正确

C、CT。体积不变，故C错误

D、Ct4体积减小，故。错误

故选艮

一定质量的理想气体从初状态开始膨胀变化到末状态.此过程中气体对外做功.

掌握气体膨胀即体积增大的过程就是气体对外做正功的变化过程.

10.答案：c

解析：解：当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各

圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧

中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，

弹簧中又有了电流，开始重复上述过程。

故选：Co

当弹簧中通电流时，弹簧的每一圈导线都是一个线圈，都有N极和S极，根据安培定则判断每一线圈

的下端都是N极，上端都是S极，根据异名磁极相互吸引，弹簧缩短，弹簧离开水银面，电路断开，

弹簧中没有电流，各线圈之间失去吸引作用，弹簧恢复原状，弹簧下落到水银面接通电路，重复上

面的现象。

通电螺线管是由每一个线圈组成的，每一个线圈都有磁场，和判断通电螺线管的N极、S极相同，也

按照安培定则来判断N极和S极。

11.答案：D

解析：解：AB,以小球为研究对象受力分析，

根据平衡条件，垂直斜面方向，斜面对小球的支持力为：N=mgcos30°=^mg;

平行斜面方向，轻绳对小球的作用力为：T=mgsin30°=^rng,

轻绳对小球作用力的竖直分力为Ncos。=,zng,故A错误，B正确;

CD.以斜面体和小球整体为研究对象受力分析,

水平方向：f=Tcos30°=^-mg,故C错误，。错误。

故选：D.

以小球为研究对象受力分析，根据平衡条件列方程求斜面和轻绳对小球的作用力；

以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，根据平衡条件求斜面体受到的支持力和摩擦力。

本题采用隔离法和整体法结合研究两个物体的平衡问题，分析受力情况，作出力图是关键。

12.答案：D

解析：解：速度是矢量，A的加速度方向竖直向下，所以速度的变化量方向竖直向下，B的加速度方

向沿斜面向下，所以B速度变化量的方向沿斜面向下，方向不同，故A错误;

B、AB都只有重力做功，机械能守恒，动能的增加量等于重力势能的减小零，所以AEKumgh,由

于巾8＞爪4,所以动能变化不相等，故8错误;

C、重力势能变化量△Ep=巾9儿由于ZB的质量不相等，所以重力势能变化不相同，故C错误;

后，所以4重力做功的平均功率为：「A

。、4运动的时间为：S=T

B运动有：合=：gsin姐，解得：t2=高层，所以B重力做功的平均功率为：%一目一

而nzegsin。=犯4。，所以重力做功的平均功率相等，故。正确.

故选D

剪断轻绳后4自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，机械能守恒，重力势能变化量等于重力

所做的功，重力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值.

重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加，重

力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值，难度适中.

13.答案：解：亚里士多德根据日常生活经验，不通过实验验证认为重的物体下落快，轻的物体下落

慢，维持物体运动需要力；伽利略通过对自由落体运动的研究推翻了他的观点，伽利略认为物体下

落快慢与物体轻重无关，维持物体运动不需要力.

故答案为：物体下落快慢与物体轻重无关，维持物体运动需要力.

解析：本题比较简单考查了亚里士多德、伽利略对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问

题的基本观点，通过了解这些观点，体会物理学发展的曲折历程.

物理学的发展不是一帆风顺的，经历了很多曲折和挫折，同学们要理解其过程，不但要记住正确理

论，对于当时错误的理论也要有所了解.

14.答案：12m、28m、52m20

解析：解：(1)物体做竖直上抛运动，物体上升的最大高度为20小；

物体位移大小为12nl时，可能是上升12小，此过程路程为12m；

也可能是到最高点后返回8m,此过程路程为20nl+8zn=28m；

还有可能是返回到下方127n位置，此过程路程为20nl+20m+12m=52m；

故路程可能是12m,28m或52m；

(2)根据诏—2g/i可得：v0=J2gh=V2x10x20m/s=20m/s.

故答案为：(l)12m,287n或52m；(2)20.

(1)位移为从初位置到末位置的有向线段，路程为运动轨迹的实际长度，根据运动过程计算路程大小;

(2)根据评=2g/i计算初速度大小.

本题主要是考查竖直上抛运动，解答本题的关键是明确位移与路程的区别并能读懂题意，能够根据

运动学公式求解初速度大小.

15.答案:=4F=4F

解析：解：(1)由库仑定律的公式：F=等，

保持两点电荷的电荷量不变，仅将它们之间的距离减小为93则有：&=言=4尸

(2)保持两点电荷之间的距离不变，仅将它们的电荷量都增大为2q,它们之间的库仑力大小为：F2=

两产=4尸

故答案为：4F；4F.

比较简单，直接代入库仑定律的公式尸=等即可.

该题考查库仑定律的简单计算，只有把数据代入公式就可以了.该题是基础题目，很简单.

16.答案：814

解析：解：(D灯泡正常工作，电路电流/=/L=£=：A=24

电动机两端电压UM=E-Ir-IR-UL=14-2xl-2xl-2=8V；

(2)电动机的输入功率P”=UMI=8X2=16W,

热功率PQ=l2r'=22x0.5=2IV,

电动机的机械功率P#/=PM-PQ=16-2=141V.

故答案为：8,14.

(1)灯泡额定电压为2V,额定功率为4分，由电功率变形公式可以求出灯泡额定电流，由串联电路特

点及欧姆定律可以求出电动机两端电压.

(2)由功率公式求出电动机输入功率与热功率，然后求出电动机的机械功率.

电动机是非纯电阻电路，电动机的总功率等于热功率与输出功率(机械功率)之和.

17.答案：空空合氏⑺=0,1,2,...)

8

解析：

从。点上方下落的小球做自由落体运动，从4点释放的小球近似看做单摆，根据各自的规律即可求得

时间的表达式，若使两球在圆弧最低点。处相遇，要考虑到在轨道上运动的周期性，然后列出等式

即可。当n=0时，球自由下落的高度最小。该题的要考虑到从4点释放的小球运动的周期性，写出

它到达最低点的时刻的通式是解题的关键。

设从。点上方下落的小球从离弧形槽最低点人高处开始自由下落，到达0点的时间为：匕=后

从4点释放的小球近似看做单摆，其周期为：T=2兀

由于从4点释放的小球运动的周期性，所以该小球到达。点的时间为：

由于两个小球在。点相遇，故有：亡2=£1

解得：h=(2八+1)/R(n=0,1,2,...)

故答案为："九+1)72R(九二0,1,2,・・,)。

8r

18.答案：(1)48；(2)实验只测量了两组数据，实验数据太少，不能反映玻意尔定律的规律。

解析：

(1)依据实验目的，前提条件，研究对象特点分析解答；

(2)依据实验具体方法、操作过程、测量工具选择与要求、数据处理方法等方面对实验的进行评估，

可见本实验数据过少。

本实验是教材中的探究气体做等温变化的规律原文内容，这也就提示了要注重教材的阅读与解析，

高考也一样经常出现教材原文内容。对于实验的评估要从实验目的、实验方法、测量工具的选择、

操作过程、测量、数据及数据处理方法等方面去考虑，在没思路的情况下，可逐一排查。

(1)4、依据实验目的“探究气体做等温变化的规律”，要在温度不变的条件下研究压强与体积变化

时的关系，因此需要在等温条件下操作，故A正确；

8、气体实验定律所研究的对象都是一定质量的某种气体，因此本实验要保证注射器内密封的气体的

质量不能变化，所以需要注射器的密封性良好，故8正确；

C、本实验只需直接或间接测量气体的压强和体积，保持质量和温度一定即可，不需要测量质量，故

C错误；

D.根据玻意耳定律可知，一定质量的气体相同温度下，初末状态满足：p1V.=p2V2,可见只要气

体的压强和体积分别使用相同的单位此式就成立，因此气体的压强和体积可以不使用国际单位，故

。错误。

故选：AB.

(2)本实验只测量了两组数据，对这两组数据进行是没有意义的，因为实验数据太少并不能得到应有

的普遍规律，对于小王的说法是不对的，两组数据存在偶然性，这两组数据p