2021届上海市黄浦区高考物理一模试卷含答案

高考物理一模试卷

一、单项选择题(共40分，1至8题每题3分，9至12题每题3分.每题只有一个正确选

项)

1.以下各图中接触面均光滑，其中A、B物体间无弹力的是1)

A.限AB,.M

♦J-

2.以下与磁场有关的说法中正确的选项是()

A.磁场是假想的，不是客观存在的物质B,描述磁场的磁场线是客观存在的

C.磁场的强弱与放入其中导线的电流有关D.通电导线在磁场中受力的大小与放置的方向有关

3.如下列图的静电场中，实线表示电场线,虚线表示等势面。那么()

A.b、c两点的电势相等B.a、b两点的电势相等

C.b、c两点的场强相等D.a、b两点的场强相等

4.从牛顿第一定律可直接演绎得出()

A.质量是物体惯性的量度B.一个物体的加速度与所受合外力成正比

C.物体的运动需要力来维持D.物体有保持原有运动状态的性质

5.以下单位中不可能为能量单位的是()

A.kg»m2/s2B.V«s/QC.A2»Q»SD.T»CTTI7S

6.物体做自由落体运动，其动能Ek随运动时间t的关系图线可能是()

7.电梯以大小为0.25g的加速度竖直向上做减速运动，站在电梯中质量为m的人对电梯的压力为(〕

A.0.25mgB.0.75mgC.mg

8.四个做直线运动物体的运动图象如下列图，其中在2s末不能回到0时刻位置的是()

9.在"用单摆测定重力加速度〃的实验中，假设测得的g值偏小，可能是因为()

A.摆球的质量太大

B.测摆长时，将线长加小球直径作为摆长

C.测周期记录全振动次数时，将n次全振动误记为（n+1）次

D.摆球上端未固定牢固，摆动中出现松动，摆线变长

10.位于磁场中的甲、乙两个矩形金属线框可绕各自的轴转动，两根导线将两个线框按如图方式连接。现

用外力使甲线框顺时针方向转动。某时刻甲、乙线框恰处于如下列图的位置。设此时乙线框的ab边受到

的安培力为F,那么（）

A.F向上，乙线框表示电动机的原理B.F向上，乙线框表示发电机的原理

C.F向下，乙线框表示电动机的原理D.F向下，乙线框表示发电机的原理

11.如图，在a、b两点分别放置电量为Qi、Cb的点电荷，P是a、b连线上的中点。以下四种情况中P点

的场强方向一定向左的是（）

①5、6都带正电，且Qi<Cb；

②5、Cb都带负电，且Q1>Q2；

③QI带正电、9带负电，且Qi>Cb；

④Qi带负电、Cb带正电，且Qi<Cb

0pQ-

A.只有①②④B.只有①③C.只有③④D.①②③④

12.如图，光滑绝缘的斜面底端固定一带电体A,另一带电体B在斜面上c点由静止释放后沿斜面向上运

动，最远可到达d点。那么从c运动到d的过程中，带电体B的（）

A.加速度逐渐减小，电势能逐渐增大B.加速度先减小后增大，电势能逐渐减小

C.加速度逐渐减小，电势能先减小后增大D.加速度先减小后增大，电势能先减小后增大

二、填空题（共20分，每个空格2分）

13.一列沿x轴传播的横波某时刻的波形如下列图，此时质点a正向下运动。由此可知该波的传播方向为

,此后b、c两质点中先到达平衡位置的是点。

14.如下列图的实验装置中，最下方的D点与B点间的竖直高度差为0.1m,摆锤的质量为7.5x10-kg.某

次实验测得摆锤经过B点的速度大小为1.0m/s,由此可推算出摆锤经过D点时的动能为xlO-32）

15.图中①、②分别为锂离子电池充电过程中充电电流I、电池电压U随时间t变化的图线。此过程中充

电功率最大为W,图线①与时间轴所包围的面积对应的物理量是。

16.如图，用力传感器A、B共同支起一个质量为m的光滑球。其中A对球的作用力方向与水平方向间夹角

始终为30。，B对球的作用力方向可调。为使球保持平衡，传感器B对球作用力的作用点所在范围为

（在区域①、②、③、④、⑤中选填），作用力的最小值为。（重力加速度为g）

17.科学家测得一行星A绕一恒星B运行一周所用的时间为1200年，A、B间距离为地球到太阳距离的100

倍。设A相对于B的线速度为VI,地球相对于太阳的线速度为V2,那么Vl：V2=,该恒星

质量与太阳质量之比为o

三、综合题（共40分）注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及答复以下问题过程中，

要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等.

18.问题1：如图1,一长直铁芯上绕有固定线圈M,铁芯右侧悬挂一闭合金属环N,金属环与铁芯共轴。

将M接在如下列图的电路中，其中R为滑动变阻器，&和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。

(1)请填写以下操作中金属环N的摆动方向(选填"向左"、"向右"或"不动")。

操作环N摆动

方^句

在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间①________

在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间②________

在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时③________

在S已向b闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时④________

在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时⑤________

在S已向b闭合的情况下，断开S⑥________

(2)从上述实验现象中可以归纳出：使环N向右摆动的操作引起的共同变化有(请写出2个)：

问题2：某同学按照如图2所示的电路进行实验。闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P移到不同位置时,

测得各电表的示数如表所示。(电压表、电流表均可视为理想电表)

实验序号12

Ai表示数/A

A2表示数/A

V1表示数/V

V2表示数/V

(3)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻，Ri、R2、R3为三个定值电阻的阻值。这五个物理量中，根

据上表中的数据可求出的是。(写出物理量的符号即可)

(4)实验中，由于用电器故障，发现两个电压表的示数相同且不为零，那么可能的故障是：。

19.如图，质量为m、阻值为R、边长为L的正方形导线框，从位置A由静止下落，恰能竖直且匀速进入下

方磁感应强度为B的有界匀强磁场〔不计空气阻力)。求：

XXXXXXX

5XXXXXXX

XXXXXXX

(1)在A位置时线框的下边到磁场上边界的距离h；

(2)线框进入磁场的过程中通过导线截面的电量q和线框上产生的热量Q；

(3)分析并说明从开始下落到线框下边到达磁场下边界的过程中，线框机械能的变化情况。

20.如图(a)所示的"冰爬犁"是北方儿童在冬天的一种游戏用具："上坐一人，双手握铁篙，向后下方用

力点冰，那么冰床前进如飞。”在空旷的水平冰面上，有一小孩从静止开始，连续三次"点冰〃后，爬犁

沿直线继续滑行了24m后停下。某同学用v-t图象描述了上述运动过程，如图(b)所示。

(b)

求爬犁减速滑行时加速度的大小和运动中的最大速率

(1)a2vmax；

(2)求小孩"点冰”时爬犁加速度的大小ai；

(3)通过受力分析，说明"点冰”过程中爬犁加速的原因；

(4)该同学把小孩每次"点冰”使爬犁加速的过程视为匀加速直线运动，他做了哪些近似的处理。

答案解析局部

一、单项选择题（共40分，1至8题每题3分，9至12题每题3分.每题只有一个正确选项）

1.【解析】【解答】解：A、假设AB间有弹力，那么AB两物体均不能处于平衡状态，所以要运动，然而

AB两物体没有运动，A没有弹力

B、由图可知：A与B肯定有弹力，因为AB间有相互挤压，必定存在弹力，B不符合题意；

C、A压在B上，假设没有B的支持力（弹力），那么A将掉下来，C不符合题意；

D、由图可知：A与B肯定有弹力，否那么A将摆动起来，D不符合题意；

故答案为：Ao

【分析】由于物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力，压力、支持力都是弹力，弹力的方向是垂直于接

触面，指向被压物体。

2.【解析】【解答】解：A、磁场是实际存在的，不是假想的，磁感线是假想的，AB不符合题意；

C、磁场的强弱是由磁场本身的性质决定的，与其中是否放入电流无关，C不符合题意；

D、通电导线在磁场中受力的大小与放置的方向有关，D符合题意。

故答案为：Do

【分析】磁场和电场一样是客观存在的物质，磁感线从北极出发回到南极，磁感线密集的地方磁感应强

度比较大，规定小磁针的N极在磁场中某点所受磁场力的方向为该点磁场的方向。

3.【解析】【解答】解：A、由图可知，b、c两点在同一个等势面上，所以两点的电势相等，A符合题意；

B、由图可知，a与b不在同一个等势面上，所以电势不相等，B不符合题意；

C、由图可知，b与c电场线的方向不同，表示两点电场强度的方向也不同，C不符合题意；

D、由图看出，b处电场线疏，a处电场线密，那么b处电场强度小于a处电场强度，D不符合题意；

故答案为：Ao

【分析】电场线密集的区域电场强度大，沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力

做负功，电势能增加。

4.【解析】【解答】解：一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。静止状态或匀速

直线运动状态是指原来静止的将保持静止状态，原来运动的将保持匀速直线运动状态。故牛顿第一定律

说明了一切物体均有惯性，会保持原来的运动状态：同时说明了力是改变物体运动状态的原因，ABC不符

合题意，D符合题意。

故答案为：Do

【分析】物体运动不需要力来维持，当物体不受任何力时，总保持原来的运动状态，即静止或匀速直线

运动，如果物体受到力，物体的运动状态就会改变：惯性是保持物体原来运动状态的一种属性，惯性的

大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，与物体的速度没有关系。

5.【解析】【解答】解：A、由亚=尸$知，lJ=lNm=lkg»m/s2«m=lkg«m2/s2,A可能；

B、根据q=lt得lC=V・s/C,B不可能;

C、根据Q=12Rt得1J=1A2・0・S,C可能；

D、根据W=qll得1J=1C・V,根据E=：上鹏1得lV=T・m2/s,所以U=lT・C・m2/s,D可能；

AJ

故答案为：Bo

【分析】七个根本单位：长度m,时间s,质量kg,热力学温度K,电流A,光强度cd,物质的量mol,

结合公式分析求解即可。

6.【解析】【解答】解：物体自由下落时，速度和时间的关系为v=at,故动能Ek=Jmv2=Jma2t2,

二.二,

故动能与时间的关系为二次函数图象，且根据数学规律可知，开口向上，c符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：Co

【分析】物体做自由落体太运动，对物体进行受力分析，利用动能定理列方程求解动能的变化即可。

7.【解析】【解答】解：由牛顿第二定律知：mg-F=ma,所以F=m(g-0.25g)=0.75mg,B符合题意，

ACD不符合题意。

故答案为：Bo

【分析】对物体进行受力分析，结合物体的加速度，利用牛顿第二定律求解物体对电梯的压力。

8.【解析】【解答】解：A、由图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为0,说明物体又回到了初始位置，

A符合题意；

B、物体先做匀变速直线运动，后沿原方向做加速度大小相等、方向相反的匀变速直线运动，那么t=2s

内位移不为零，B不符合题意；

C、速度-时间图象与坐标轴围成的面积x=2xlm-2xlm=0,位移为零，回到出发点，C符合题意；

D、速度-时间图象与坐标轴围成的面x=Jx2xlm-Jx2xlm=0m,位移为零，回到出发点，D符合

题意；

此题选物体在2秒末不能回到0时刻位置的，

故答案为：Bo

【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是

加速度，s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，通过这些性质结合选项分析即

可。

9.【解析】【解答】解：根据T=2n亚得:g=苓

A、摆球的质量大小不影响重力加速度的测量，A不符合题意。

B、测摆长时，将线长加小球直径作为摆长时测出的摆长偏大，那么测出的g偏大，B不符合题意；

C、测量周期时，将n次全振动误记成了(n+1)次全振动，那么周期的测量值偏小，导致重力加速度的测

量值偏大，C不符合题意；

D、摆球上端未固定牢固，振动中出现松动，这时由于测得的周期偏大，那么测得的重力加速度g值偏

小，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】结合选项中给出的可能性，利用单摆的周期公式T=2H板逐一分析求解即可。

10.【解析】【解答】用外力使甲线框顺时针方向转动后，甲线框切割磁感线产生感应电动势，产生感应电

流，根据楞次定律可判断甲线框中感应电流为顺时针方向。流经乙线框中感应电流也为顺时针方向。乙

线框由于有电流而在磁场中受安培力的作用将发生转动，此为电动机的原理。根据左手定那么可判断乙

线框的ab边受到的安培力F方向向下，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】甲线框因用外力而动，产生感应电动势，根据楞次定律可判断感应电流方向。两个线框用导线连

接，那么乙线框中有电流而受到安培力的作用。

11.【解析】【解答】解：①Qi、6都带正电，P点的场强方向要想向左，那么6的带电量要大于Qi的

电量，故①符合题意。

②同理Qi、5都带负电，P点的场强方向要想向左，那么Q的带电量要小于Qi的电量，故②符合题

，息O

③Qi带正电、6带负电，P点的场强一定向右，故③不符合题意。

④Qi带负电、5带正电，P点的场强一定向左，故④符合题意。

A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A

【分析】把四个可能的选项带入，逐一分析每一种情况在P点产生的电场强度方向即可。

12.【解析】【解答】解：B受到重力、支持力和库仑力三个力的作用，一开始B能够向上运动，说明库仑

力大于重力沿斜面向下的分力，有沿斜面向上的加速度，根据牛顿第二定律可得：F-mgsinB=ma,其中

F表示库仑力，随着B向上移动，F变小，那么加速度变小。当F=mgsine时，加速度为零，此时速度到达

最大，以后库仑力小于重力分力，那么B加速度方向向下，做减速运动，即mgsinO-F=ma,加速度逐渐

增大，到速度为零时，加速度最大，所以整个过程中，B的加速度是先减小后增大；在B运动过程中受库

仑力方向不变，一直对B做正功，所以B的电势能一直减小，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】对物体进行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面两个方向上分解，在沿斜面方向利用牛顿第

二定律求解物体的加速度；沿电场线方向电势减小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势

能增加。

二、填空题（共20分，每个空格2分）

13.【解析】【解答】解：a点正向下运动，由图象可知，a点振动比左侧的质点要早，根据带动法可知，

波向左传播，即该波沿x轴负方向传播，根据波形的平移规律，此时b向上运动，c向上运动，所以c比b

晚到平衡位置。

故答案为：沿x轴负方向（向左〕，b

【分析】结合质点a的振动方向判断波传播的方向，反过来，结合波的转播方向判断其他质点的振动方

向。

14.【解析】【解答】解：在摆锤向下摆动的过程中只有重力做功，所以机械能守恒，可得：

1,1

考据贴.TM噫A&=勾萧'浮i

3

代入数据可得，摆锤经过D点时的动能为：EkD-ll.lxlOJ

故答案为：11.1，机械能守恒定律

【分析】如果一个系统，除重力外，不受到外力和非保守内力，那么这个系统机械能守恒，利用机械能

守恒定律列方程求解速度即可。

15.【解析】【解答】解：充电功率：P=UI

由图可知在t2时刻对应电流I、压强U最大，电功率也最大Pmax=膏期&£

图线①与时间轴所包围的面积是电流I与时间的乘积，根据：Q=lt

可知图线①与时间轴所包围的面积对应的物理量是电量（电荷量）。

故答案为：4.2,电量（电荷量）。

【分析】结合电流和电压，利用功率公式P=UI求解功率即可，电流对时间的积累就是电荷量。

16.【解析】【解答】解：以球为研究对象，受重力G和力传感器A对它的支持力FA作用，如图：

为使球保持平衡，传感器B对球作用力的作用点所在范围应在②③区域内；

当传感器B对球作用力FB与传感器A对它的支持力FA垂直的时候作用力的最小，最小值为：

FB=mgcos3CT=mg

故答案为：②③；史mg。

【分析】对物体进行受力分析，在重力和两个外力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条

件列方程分析求解即可。

17.【解析】【解答】解：行星绕恒星做匀速圆周运动，根据线速度与周期的关系可知，v=争，所以S

根据万有引力提供向心力,京嗓《=m:彗型，得M=

G铲

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!~~z-3":----兴—25：36o

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故答案为:1：12；25：36。

【分析】卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，结合卫星的轨道半径，根据向心力公式列方程比较卫

星线速度、角速度、加速度的大小即可。

三、综合题(共40分)注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及答复以下问题过程中，要求给出必

要的图示、文字说明、公式、演算等.

18.【解析】【解答］解：(1)根据楞次定律知道感应磁场与原磁场方向关系满足"增反减同"，线框的运

动总是阻碍磁场的变化，所以在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间，电流增大，为阻碍磁通量增大，线

框向右运动，同理“在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间"、"