2021年上海市黄浦区高考物理调研试卷（二模）

2021年上海市黄浦区高考物理调研试卷（二模）

一、单选题（本大题共12小题，共40.0分）

1.下列电磁波中，从原子核内部发射出来的是（）

A.红外线B.无线电波C.y射线D.X射线

2.有时我们靠近正在地面取食的小鸟时，它会毫不慌张，但当我们感觉能把它抓住时,

它却总能立刻飞走，这是因为小鸟在起飞时具有较大的（）

A,加速度B.初速度C.速度的改变量D.位移

3.下列实验能说明光具有波动性的是（）

A.阴极射线实验B.a粒子轰击氮核实验

C.光电效应实验D.杨氏双缝干涉实验

4.在图（a）所示的螺线管中通以如图（b）所示的电流，取电

流沿图中箭头方向为正值、与图中箭头方向相反为负值；

竖直向上为磁感应强度正方向，线圈中心的磁感应强度8

随时间f的变化关系可能为（）

5.一列沿x轴传播的简谐横波在t=2s时的波形如图（a）,平衡位置在x=47n的质点a

的振动图像如图（b）,则该波的传播方向和波速分别为（）

C.球③

D.球④

7.所受重力大小为G的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位

移s与时间t的关系如图所示。乘客所受支持力大

小为FN，速度大小为v，则（）

A.0〜t］时间内，v增大,FN>G

B.〜时间内，v增大，FN=G

C.t2~t3时间内，v减小,FN>G

D.0〜t3时间内，v增大，FN>G

8.某实物投影机有10个相同的强光灯A1〜LIO（24V/2OOW）和10个相同的指示灯X1〜

X10（24K/2WZ）,如图连接在220V交流电源上，若工作一段时间后，Z2灯丝烧断，

则（）

A.X1功率减小，人功率增大

B.XI功率增大，人功率增大

C.X2功率增大，其它指示灯的功率减小

D.X2功率减小，其它指示灯的功率增大

9.空间P、。两点处固定电荷量相等的点电荷，已知。

点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如

图所示，〃、b、c、”为电场中的4个点，则（）

A.a、c、d三点的电势高低为0a>3d>9c

B.a,匕两点的电场强度相同

C.正电荷从。点移动到c点，电势能一定增大

D.负电荷从。点移动到c点，动能一定增大

10.如图，两金属棒必、以分别置于两个异名磁极之间，组成闭合回路。能使cd棒受

到向下磁场力的情况是（）

①磁极I为s极，磁极in为s极，血棒向左运动

第2页，共16页

②磁极i为s极，磁极in为N极，必棒向右运动

③磁极I为N极，磁极in为N极，而棒向左运动

④磁极I为N极，磁极HI为S极，必棒向右运动

A.①②④B.①②③④C.②④D.①③

11.如图，A、B两小朋友去滑雪，他们使用的滑雪板与雪面、3

的动摩擦因数不同。两人用与斜面平行的轻质硬杆相连，裳学

沿足够长的斜面一起匀速下滑。下滑过程中轻杆突然断裂，

两人仍各自继续沿斜面下滑，在之后的一段时间内（两人均未停止运动）（）

A.如果两人间距离逐渐增大，可确定A受到的摩擦力较大

B.A、8各自所受合力的大小可能不同

C.A、B各自的加速度方向可能相同

D.A、B各自所受合力做功的大小一定不相同

12.如图，两端封闭、上粗下细的导热玻璃管竖直放置，中间用一段水银柱封A

闭了A、B两部分气体。现环境温度略有上升，重新稳定后A、8两部分气与

体压强的增量分别为APA、△PB，则（）B

A.水银柱略向上移动，4PA

B.水银柱略向上移动，4PA>^PB

C.水银柱略向下移动，△P?1<APB

D.水银柱略向下移动，4PA>&PB

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

13.用单色光。照射某金属表面，单位时间内飞出的光电子数为机。现改用频率更大、

强度较弱的单色光人照射该金属，则b光的光子能量______。光的光子能量，单位

时间内飞出金属表面的光电子数m（均选填“大于”，“小于”或“等于”）。

14.火车在直道上行驶时，两侧的车轮以等大的轮半径分别

在两边的轨道上滚动；若列车向左转弯，由于惯性，车

体会偏向右侧，导致右侧车轮与轨道接触点处的车轮半

径较大，如图所示（从车尾看）。此时两轮与轨道接触点相对于轮轴的角速度3左

3右、线速度"左□片（均选填“大于”，“小于”或“等于”）。

15.如图，长度均为L的长直导体棒〃、匕平行置于光滑绝缘水平II

桌面，b棒固定，“棒与力传感器相连。当。、〃中分别通以大卜|皿R

小为心、A的恒定电流时，。棒静止，传感器受到“给它水平J!

向左、大小为尸的拉力。则中的电流方向（选填“相同”或“相反”），

a中电流在b棒所在处产生的磁感应强度大小为。

16.已知某无人机工作时的总功率约为360W,其使用的电池上有“额定容量为60W-h”

的标识，则该无人机的工作续航时间最多为min；若该无人机工作时电池的

发热功率为100W,在20久环境下的散热功率（单位时间耗散到环境中的热量，视为

不变）约为95W,已知该电池每吸收60J热量时温度将升高1冤，其安全工作的最高

温度为6（TC,则在20久环境下该无人机最多可连续飞行min。

17.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，两车的u-t图像如图所示。已知t=6s时两车

恰好并排行驶，则t=0〜6s时间内：两车两次并排行驶的位置之间的距离为

m,两车相距最远的距离为tn.

三、实验题（本大题共1小题，共12.0分）

18.某同学通过图（a）所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖

的体积。

冰融

图(a)

（1）图（a）中的4是传感器;

（2）将冰糖装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。操作中，不

能用手握住注射器封闭气体部分，是为了;若实验过程中不慎将活塞拔出

针筒，则必须废除之前获得的数据，重做实验，这是为了

第4页，共16页

(3)实验中通过活塞所在刻度读取了多组气体体积V及对应压强p,为了在xOy坐

标系中获得直线图像，应取y轴、x轴分别为(选填"V、”或"p、/)

(4)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图(b)所示,

若已知传感器和注射器连接处的软管容积为力,则这颗冰糖的体积为。

四、简答题(本大题共2小题，共28.0分)

19.水平面内有一电阻不计的光滑平行金属导轨,两导轨----------------M--------

XXXXXXX

间距L=0.4m,在导轨上左侧区域存在垂直导轨：：：：：：：

XXXXXXXI

平面向下的磁场，磁感应强度大小8=2.5To两根电-----------------------

阻分别为％=1。、&=3。的金属棒AB、C£＞垂直导轨置于左侧的导轨上。

开始时两棒均静止，现用一垂直于棒AB的水平向右外力拉动棒AB,使其向右运动:

(1)当A8棒在磁场中向右运动时，判断回路中的感应电流方向和CQ棒的运动方向；

(2)设棒在磁场中向右运动一段距离过程中，安培力对A8棒做功为必8，安培

力对C£＞棒做功为试从功和能量转化关系的角度分析并比较也B与唯。的大

小；

(3)当AB棒运动到右侧后某时刻撤去外力(CD棒还在磁场中)，此时A8棒速度

大小巧=5m/s,CO棒速度大小巧=2m/s,求此时AB棒上的热功率以8；

(4)在第(3)问情景中，请分析并描述此时刻之后AB、8棒的运动情况。

20.如图，长L=5m的细杆A2固定于竖直平面内，与水平方向夹角8=37。。一半径

为R=2.5巾的光滑圆环与细杆相切连接于8点，C为圆环最高点。质量m=1kg的

小球穿在杆上，与细杆间的动摩擦因数〃=0.5。小球开始时静止于A点，现用大

小为20N、方向沿杆向上的恒力F拉动小球，经时间，后撤去F,此时小球尚未到

达B点。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)

(1)求力厂作用时小球运动的加速度大小的；

(2)为使小球能到达B点，求力厂作用的最短时间3闻；

(3)小球到达B点时的速度大小为与f的函数关系式；

(4)若小球运动到C点时与圆环间刚好无弹力，求该情况下f的大小。

第6页，共16页

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：人类关于原子核内部的信息最早来自于天然放射现象，放射性元素向外发

射出三种射线，分别为a射线夕射线y射线，故从原子核内部发射出来的是y射线，无线

电波是电磁震荡产生的，红外线是外层电子受激发产生的，x射线是内层电子受激发产

生的，故C正确，A8D错误。

故选：C。

人类关于原子核内部的信息最早来自于天然放射现象，放射性元素向外发射出三种射线,

分别为a射线£射线y射线。

本题为基础题，学习过程中注意基础知识的积累。

2.【答案】A

【解析】解：小鸟在起飞时总能立刻飞走，运动状态改变较快，即速度变化较快，加速

度较大，故A正确，错误。

故选：Ao

根据小鸟运动状态变化的快慢，分析其在起飞时哪个物理量较大。

解决本题的关键要掌握加速度的物理意义：加速度反映速度变化的快慢，即反映物体运

动状态改变的快慢。

3.【答案】D

【解析】解：干涉现象和衍射现象是波特有的现象，故。正确，A8C错误，

故选：D。

干涉和衍射现象是波特有的现象。

本题是基础题，考查知识掌握情况，注意平时的知识积累。

4.【答案】B

【解析】解：图中为同一直导线正反缠绕螺旋管，任一时刻螺旋管中两导线中电流方向

相反，根据右手螺旋定则可知，

任一时刻两导线电流产生的磁场方向相反，大小相等，故任一时刻线圈中心的磁感应强

度均为零，故错误，B正确。

故选：B。

根据通电导线的缠绕特点，利用右手螺旋定则可以判断磁感应强度随时间的变化。

在判断通电导线在某点的磁感应强度时，要注意利用的是右手螺旋定则，再者要注意磁

场也可以叠加。

5.【答案】A

【解析】解：由人图可知，。质点在2s时向下振动，利用同侧法，结合a图像可知波向

x轴负方向传播。由a图可知波长是8〃7,由b图可知周期是4s,所以波速"=1=^m/s=

2m/s<,

故A正确，BCD错误。

故选：Ao

由振动图象读出t=2s时刻％=4处的质点的振动方向，判断波的传播方向，由波动图

象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速。

波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系，同时要分析波动形成的

过程，分析物理量的变化情况。

6.【答案】D

【解析】解：对球受力分析，如图所示:

设圆弧面切线与水平方向的夹角为a,根据平衡条件，有：7=器

故a越小，N越小，故支持力最小的是④球，根据牛顿第三定律，压力最小的也是④球,

故。正确、ABC错误。

故选：Do

对其中的一个小球受力分析，受重力、挡板支持力和圆弧面的支持力，根据平衡条件列

式求解出圆弧面支持力表达式进行分析即可.

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进

行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后

在坐标轴上建立平衡方程进行解答。

第8页，共16页

7.【答案】A

【解析】解：s-t图象的斜率表示速度

4、0~匕时间内，u增大，乘客加速向上运动，由牛顿第二定律：FN-G=ma,FN>G,

故A正确；

B、ti〜t2时间内，V不变，匀速上升，FN=G,故B错误；

C、〜匕时间内，n减小，减速上升，由牛顿第二定律：G~FN=ma,FN<G,故C

错误；

。、0〜t3时间内，速度先增大后匀速最后减速，故。错误。

故选：A。

由s-t图象的斜率表示速度，判断不同时间段物体的运动情况，根据牛顿第二定律求解

乘客所受支持力的大小与重力的关系。

本题考查了s—t图象斜率的物理意义，要求会通过牛顿第二定律分析求解。

8.【答案】C

【解析】解：ABCD,由图可知Z与％并联、乙2与并联…，然后它们再串联接在220V

交流电源上，G灯丝烧断，电路中总电阻变大，电路中电流变小，又人与Xi并联的电流

分配关系不变，则必与X1的电流都减小，电压也减小，由P=/2R可知，除人与X2外，

各灯的功率都减小。由于电路电流减小，各并联部分的电压都减小，交流电源总电压

220V不变，则X2上的电压增大，根据P=?可知X2的功率变大，故ABO错误，C正确。

故选：Co

每一个强光灯与对应的指示灯并联之后在与其他灯串联，G的灯丝烧断，电路中电阻增

大，电流减小，每一部分分担的电压也减小，可求功率的变化。

弄清电路图，分清串并联电路，明确复杂电路应用部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定

律联立解决问题。

9.【答案】C

【解析】解:可以画出电荷。到电荷尸的电场线如图所示。

A、由图可知，Q、尸为等量的异种电荷，P。连线的中垂

面为等势面，电势等于零，所以d点的电势等于零。c在

正电荷附近，电势大于0,同理“点的电势小于0,则/<

(Pd<<Pc'故4错误；

B、在图中，。、〃两点关于尸。对称两点电场强度大小相同，方向不同。故8错误；

C、正电荷从a点移动到c点，电势升高，根据Ep=wq可知，电势能增加，故C正确。

。、负电荷从a点到c点，电势升高，根据Ep="q可知，电势能减小，故。错误。

故选：Co

根据。带正电，再结合结合电场线始终跟等势面垂直，可以描绘出电荷周围的电场线分

布情况，利用电场线的分布情况，可以判断电势的高低、电场强度的强弱，以及电势能

的变化。

能熟记等量异种电荷间的电场线分布情况以及会画电场线，是解决本题的关键。

10.【答案】B

【解析】解：①磁极I为S极，磁极HI为S极，H棒向左运动，根据右手定则，可得

感应电流方向由人到“，则金属棒cd中的电流方向为由d到C,根据左手定则，可得c"

棒受到向下磁场力；

②磁极I为S极，磁极m为N极，H棒向右运动，根据右手定则，可得感应电流方向

由4到6,则金属棒〃中的电流方向为由c到"，根据左手定则，可得cd棒受到向下磁

场力；

③磁极I为N极，磁极HI为N极，时棒向左运动，根据右手定则，可得感应电流方向

由〃到儿则金属棒cd中的电流方向为由。到d,根据左手定则，可得4棒受到向下磁

场力；

④磁极I为N极，磁极in为s极，4棒向右运动，根据右手定则，可得感应电流方向

由b到”，则金属棒M中的电流方向为由4到c,根据左手定则，可得cd棒受到向下磁

场力；

所以①②③④均正确，故8正确，AC。错误。

故选：B。

棒用相当于电源，根据右手定则判断出必棒的感应电流方向，根据左手定则判断出4

棒受到的磁场力。

本题考查了右手定则和左手定则的应用，解决此题的关键是要理清左手定则和右手定则

的适用条件。

1I.【答案】D

第10页，共16页

【解析】解：4、开始时匀速运动，有片+FB=/+/B，其中以、/为A、B的下滑分

力，轻杆突然断裂两人间距增大，有色〉打，无法比较%、fB,故A错误；

B、A所受合力为6=取一%,B所受合力为尸2=尸8-%，有斤=一尸2，故B错误；

C、A、B所受合力方向相反，故加速度方向一定相反，故C错误；

D、由于4、8与雪面动摩擦因数不同，则A8间距改变，所以X.HXB，合力做功F6.。

故力正确。

F2XB,

故选：Do

由平衡条件可知两小朋友作为整体的下滑分力和摩擦力的关系；隔离分析A、B各自所

受合力的大小；根据合力判断加速度；根据A、B各自所受合力的大小和运动的位移判

断A、B各自所受合力做功的大小。

本题要注意运用整体和隔离的方法对A、8进行受力分析，结合匀速运动的状态进行判

断。

12.【答案】B

【解析】解：假设加热过程水银柱不动，上下两部分气体均做等容变化，由查理定律得：

p_P，

TT+AT

解得：p'=^p

气体压强的增加量：△p'=p'_p=第p,

初状态气体压强：pB'=PA+pgh>p/,

△T与T都相等，初状态压强p越大，气体压强的增加量越大，则△PB'>AP/，水银柱

将向上运动。

水银柱向上移动，实际上气体发生的不是等容变化，水银柱向上移动一段距离重新平衡

后，

由于细管的上部分的横截面积比较大，结合△!/=5/!,

所以细管的下部水银柱减小的长度大于细管上部的水银柱增大的长度，

则在水银柱向上移动一段后，水银柱的长度减小，即后来的总长度八'<八，则PB'=

pgh'+P/①

初态时有PB=pgh+PB②

①—②可得：PB'~PB=P9^'—/i）+PA~PA

实际上气体压强的变化量：△PB=pg（八'-％）+△PA

因九则△p/1>Ap8，水银柱向上移动，故B正确，ACZ）错误。

故选：B。

本题可采取假设法,假设气体的体积不变，根据等容变化判断出上下气体的压强变化量,

从而判断出水银柱的移动方向.关于体积的变化量关系，可抓住总体积不变去分析.

解题时要注意假设法的应用，假设气体体积不变，然后应用查理定律分析解题。也可以

通过作p-T图象分析。

13.【答案】大于小于

【解析】解：由光子能量的表达式£=机可知，入射光的频率越大，光子能量越大，所

以b光的光子能量大于«光的光子能量；

单位时间内飞出的光电子的数目与入射光的强度有关，b光的光照强度弱，所以单位时

间内飞出的光电子数目少。

故答案为：大于；小于

光子的能量与频率成正比；光电子的数目与入射光的强度成正相关。

本题考查光电效应实验，需要理解并熟记实验规律。

14.【答案】等于小于

【解析】解：由题可知，火车在转弯时，内轮和外轮与轮轴一起转动，所以两轮与轨道

接触点相对于轮轴的角速度3左等于3即

根据公式U=3r,再结合r方〉r左可得，外轮与轨道接触点绕车轴转动的线速度大于内

轮与轨道接触点绕车轴转动的线速度，即线速度"左小于。方；

故答案为：等于，小于。

内轮和外轮与轮轴一起转动，角速度相同，在角速度相同的情况下，线速度大小和半径

成正比。

本题以火车转弯为背景，考查了线速度和角速度的关系，注意明确火车转弯过程两轮与

轨道接触点相对于轮轴的角速度相同。

15.【答案】相同法

【解析】解：根据同向电流相吸，异向电流相斥，传感器受到“给它的方向向左、大小

为F的拉力；

因此直导线〃、6间存在相互吸引，则它们的电流方向相同；

a受到的安培力为F,根据牛顿第三定律，〃受到的安培力也为凡电流为〃，长度为L,

第12页，共16页

则由磁感应强度的定义可知Bo=三；

1bL

故答案为：相同；三。

lbL

根据同向电流相吸，异向电流相斥，并根据F=B/L求出对应在的磁感应强度，从而即

可求解。

本题考查安培力的方向，掌握左手定则的内容，理解公式尸=B/L成立的条件。

16.【答案】108

【解析】解：由功率P=：有：1=?=处黑产=lOmin；

tP3601V

无人机升高至安全工作的最高温度为60K需要吸收的能量为:

Q=W=(60℃-20℃)x60//℃=2400/,

由P=/得,

W2400..

=一=------=48O0As=8omm<,

P100W-95W

故答案为：10;8。

电池容量与总功率的比值等于使用的时间。

求出升高到最高温度60n时需要吸收的热量，用总的热量与用来给无人机发热的功率的

比值为最多连续飞行的时间。

正确运用功和功率的公式并明确题中物理量的含义是解决问题的关键。

17.【答案】8015

【解析】解：根据u-t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，2〜6s内甲、乙两车

的位移相等，在t=6s时两车并排行驶，所以两车在t=2s时也并排行驶。t=2s时，

乙车的速度为15m/s,t=6s时乙车的速度为25m/s,两车两次并排行驶的位置之间的

距离等于2〜6s内乙车的位移大小，即为s=誓、4m=80m

两车在t=2s时第一次并排行驶，由图可知，0-2s内乙车的位移比甲车大，且△%=

等x2m=15m,则t=0时甲、乙两车相距15机。

2-45内乙车与甲车的位移之差为4/=等771=56，可知，两车相距最远的距离为

15"2。

故答案为：80,15。

由图象可知，2〜6s内甲、乙两车的位移相等，在t=6s时两车并排行驶，所以两车在

t=2s时也并排行驶，根据u-t图像与时间轴所围的面积表示位移求两车两次并排行驶

的位置之间的距离，并求两车相距最远的距离。

本题考查u-t图像的应用，要知道v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，能利用图

像的“面积”来求两车的位移，结合图像的对称性分析位移关系。

18.【答案】压强保持气体温度不变保持气体质量不变V、；b

【解析】解：(1)实验需要测量气体的体积与压强，气体体积可以由注射器上的刻度直

接读出，因此传感器A是压强传感器。

(2)实验需要保持气体温度与质量不变，操作中，不能用手握住注射器封闭气体部分，

是为了保持气体温度不变；若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则必须废除之前获得的

数据，重做实验，这是为了保持气体质量不变。

(3)由玻意耳定律：pU=C可知：V=丫与:成正比，为方便实验数据处理，应取y

轴、x轴分别为X%

(4)总体积：旷=%+了冰磬=。；，图线不经过原点的原因，是因为注射器中有冰

糖，冰糖占据一定的体积，

从图象中知，体积为匕时，气体的压强倒数为零，冰糖的体积是4

故答案为：(1)压强；(2)保持气体温度不变；保持气体质量不变；(3)1/、:(4»。

一定量的气体在温度不变时气体压强与体积成反比，根据玻意耳定律需要满足的实验条

件，应用玻意耳定律分析答题。

掌握玻意耳定律、知道气体发生等温变化需要满足的条件是解题的前提与关键，根据题

意应用玻意耳定律即可解题。

19.【答案】解：(1)当AB棒在磁场中向右运动时，根据右手定则可知回路中的感应电

流方向为逆时针；

通过CO棒的电流为C-D,根据左手定则可得8棒受到的安培力方向向右，所以CO

棒向右运动；

(2)4B棒在磁场中运动过程中相对于电源，而棒是在安培力作用下向右运动，相对

于''电动机”，安培力对AB棒做功MB一部分转化为C。棒的动能，一部分转化为系

CDB

统的焦耳热，而安培力对CD棒做功为W等于棒动能的变化，所以有:M=WCD+

Q,即叫B〉WCD；

(3)当AB棒运动到MN右侧后不再切割磁感应线，此时只有CO切割磁感应线，根据法

第14页，共16页

拉第电磁感应定律可得：

E=BLV2=2.5x0.4x2K=2V

F7

回路中的感应电流为：I=-^―=^-A=0.5A

十/<21TO

此时AB棒上的热功率以8=I2Ri=0.52xlW=0.25W；

(4)当AB棒运动到MN右侧后不再受到安培力，撤去外力后AB棒做匀速直线运动；

C。棒在磁场中切割磁感应线运动时产生的感应电流方向为C-D,根据左手定则可知

C。棒受到的安培力方向向左，导