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文档简介
2021年上海市金山区高考物理一模试卷
一、单选题(本大题共12小题,共40.0分)
1.物体做匀速圆周运动时,保持不变的量是()
A.向心力B.角速度C.线速度D.加速度
2.如图,气球在水平风力作用下处于静止状态,气球受到的作用力有()
A.1个
B.2个7
C.3个
D.4个
3.密闭的玻璃杯内气体温度升高时,气体()
A.分子数增加
B.每个分子的动能增加
C.密度增加
D.每秒撞击单位面积的器壁的分子数增多
4.电荷量的单位C用基本单位可表示为()
A.N-m/sB.4-sC.J/VD.V/A
5.某弹簧振子简谐运动图象如图所示,G〜t2时间内振子()[入
A.速度增大。什、
B.加速度增大।
C.回复力增大
D.机械能增大
6.发波水槽中产生一列水波,用一支圆珠笔插入水中,如图所N
示,笔对波的传播()q
A.有影响,水波发生明显衍射现象%
B.有影响,水波不发生明显衍射现象
C.无影响,水波发生明显衍射现象
D.无影响,水波不发生明显衍射现象
7.小球做自由落体运动,其动能外与离地高度〃的关系图象是()
8.嫦娥五号探测器成功在月球表面获取了月土样本,若月球表面的重力加速度为尉,
则离月面高度等于月球半径处的重力加速度为()
A.2goB.5goC.4goD.\g0
9.如图,A、8为两个等量异种点电荷连线上的两点,A为连线°---・一:-®
AB
中点,A、B处的电场强度分别为治、,电势分别为外、。
EB<pB
则()
A.EA<EB,(pA<(pBB.EA<EB,<pA>(pB
C.EA>EB,<pA<<PBD.EA>EB,<pA>(pB
io.如图,两个摆长相同的单摆一前一后悬挂在同一高、4
度,虚线表示竖直方向,分别拉开一定的角度(都小/:j\\
于5。)同时由静止释放,不计空气阻力。沿两单摆平J;/:
衡位置的连线方向观察,释放后可能看到的是()观察到的
双察病释放位置
J
第2页,共14页
11.如图所示电路中,R为定值电阻,电源内阻不可忽略。可
判定滑动变阻器滑片移动到了正中间的依据是()
A.匕读数最大、艺读数最大
B.彩读数最大、匕读数最大
C.匕读数最小、艺读数最小
D.匕读数最小、匕读数最小
12.若超市的自动门(阴影部分)移动时所受合力大小恒为40N,
开门过程共右移1.6m,如图所示。已知门的质量为25依,
宽为1.6m,则开门所用的时间是()
A.1£
B.1.41s
C.2s
D.2.83s
二、填空题(本大题共5小题,共20.0分)
13.用来形象描述静电场分布的曲线是;通常用来描述电场的能的性质。
14.一辆速度为16m/s的汽车,从某时刻开始刹车,以2m/s2的加速度做匀减速运动,
则2s后汽车的速度大小为m/s,经过10s后汽车离开刹车点的距离为
15.纯电阻闭合电路中电源电动势和内阻不变,电源效率〃与
端电压。的关系如图所示,电源效率最高时电路中电流
(选填“最大”或“最小”),该电路的电动势为
_______Vo
16.在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中,需要配制低浓度的油酸酒精溶液而不
使用纯油酸滴入蒸发皿中的水面,原因是。注射器滴下的一滴溶液体积约
0.005mL,分子直径约则配制的溶液浓度相对合理的是(选填
“10%"、“1%”或“0.1%”)。
17.固定三通管的AB管竖直、8管水平,水银在管子的A端封闭
了一定量的气体。初始时封闭空气柱长度为/,A8管内水银柱
长2〃,如图所示.打开阀门后,A端气体将经历过程;
稳定后,空气柱的长度为o(已知大气压强为po,水银
的密度为P,重力加速度为g)
三、实验题(本大题共I小题,共10.0分)
18.“用D/S研究机械能守恒定律”实验装置如图所示。
(1)本实验用到的传感器是,为让标尺盘处于竖直平面内,标尺盘上的垂直
线与自然下垂的摆线要(选填“平行”或“垂直”)。
(2)某同学以摆锤运动的最低点为零势能面,在离开最低点一定高度h处静止释放
摆锤,测量摆锤到达最低点的瞬时速度,测得动能与重力势能的三组数据。由第1
组数据可估算出摆锤下落高度h约为m.
挡光时间(s)最低点处动能0)释放点处重力势能(7)
10.0046980.01090.0110
20.0046590.01110.0110
30.0046190.01130.0110
摆锤宽度:0.0080m
(3)该同学根据上述三组数据中动能与重力势能近似相等,得出:摆锤在释放后,
摆动整个过程近似满足机械能守恒。这一推断证据(选填“充分”或“不充
四、计算题(本大题共2小题,共30.0分)
19.如图,一个质量为〃h带电量为-q的小球用长为心的绝缘细线静止\
悬挂在竖直方向A处。在水平方向突然增加一个匀强电场,小球开
始向右摆动,起动瞬间加速度大小为小在空气阻力的影响下,小球
摆动一段时间后最终静止于B处。摆动过程中小球带电量不变,细;
线与竖直方向夹角不超过90。。求:
(1)匀强电场的电场强度;
(2)小球最终静止时细线与竖直方向的夹角;
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(3)求小球从A第一次运动到8过程中电势能的改变量,并说明此过程中能量的转
化情况。
20.质量m=Mg的小物块在沿光滑斜面向上的力F作用下,从长斜面底端以一定初速
度沿斜面向上运动。经过0.4s沿斜面上滑了1.2m,以斜面底端为零势能面,其动能
Ek和重力势能Ep随位移的变化关系如图线①和②所示。g取10m/s2。求:
(1)物块的初速度和斜面的倾角;
(2)力F的大小;
(3)试通过计算证明:机械能改变量等于除重力以外其他力做的功;
(4)若经过0.4s后撤去拉力F,在图中画出小物块沿斜面上滑过程中动能和重力势能
随位移的变化图线。(标出关键点的坐标)
O
1.2位移m
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A、物体做匀速圆周运动时,合外力提供向心力,向心力方向始终指向圆
心,时刻改变,故A错误;
8、物体做匀速圆周运动时,角速度的大小和方向都不变,故8正确;
C、物体做匀速圆周运动时,线速度方向是切线方向,时刻改变,故C错误;
。、物体做匀速圆周运动时,向心加速度的方向始终指向圆心,时刻改变,故。错误。
故选:B。
速度、向心力、加速度是矢量,有大小有方向,要保持不变,大小和方向都不变;在匀
速圆周运动的过程中,速度的方向时刻改变,加速度、向心力的方向始终指向圆心,所
以方向也是时刻改变。
解决本题的关键知道匀速圆周运动的特点,知道线速度、向心加速度、向心力是矢量,
在运动的过程中方向在改变。
2.【答案】D
【解析】解:对气球受力分析可得,气球受重力、风力作用、空气
浮力作用,由于浮力向上,重力向下,风力水平向右,根据平衡条
件可知,绳子上一定有拉力作用,故气球受四个力作用,故。正确,
A8C错误。
故选:D。
对气球受力分析,根据平衡条件确定气球受到的作用力。
本题考查共点力的平衡,关键要选取正确的研究对象受力分析并结合共点力的平衡条件
来解决问题。
3.【答案】D
【解析】解:AC、一定质量的理想气体,其体积不变,则分子的密度不变,分子数不
变,故AC错误;
3、当气体温度升高时,气体分子的平均动能增大,但并不是每个分子的动能都增大,
有的甚至减小,对分子讲个别情况是无意义的,而是符合统计规律,故B错误:
。、体积不变,分子密度不变,温度升高,则分子平均速率增加,每秒内撞击单位面积
容器壁的分子数增加,故。正确。
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故选:D。
单位体积内的分子数与气体体积有关,与压强无关;温度是分子平均动能的标志;决定
气体压强大小的微观因素:气体分子的数密度和平均动能。
本题考查气体有关的知识,掌握压强的微观解释,掌握温度是分子平均动能的标志,不
是每个分子动能的标志,难度较低。
4.【答案】B
【解析】解:电流/=%可得q=/t,/的基本单位A,,的基本单位s,电荷量单位C
可表示为4-s,故B正确,ACC错误;
故选:Bo
由电流公式/=£分析求解。
本题考查了对电流定义式的掌握,基础题。
5.【答案】A
【解析】解:匕〜t2时间内振子是由最大位移处向平衡位置运动,故速度增大,加速度
减小,回复力减小。简谐振动没有能量损失,机械能守恒。故A正确,BCD错误。
故选:A。
振子由最大位移处向平衡位置运动过程中,速度增大,加速度减小,回复力减小;简谐
振动没有能量损失,机械能守恒。据此分析。
解答本题的关键是理解弹簧振子的运动过程,知道振子由最大位移处向平衡位置运动过
程中,速度增大,加速度减小,回复力减小;简谐振动没有能量损失,机械能守恒。
6.【答案】C
【解析】解:由波的衍射现象可知,当圆珠笔插入水中,笔尖的线度远小于水波的波长
时,水波会发生明显的衍射现象,即笔对波的传播没有影响,故C正确,A3。错误。
故选:a
波发生明显衍射的条件是:孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长
更小,但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸就不能发生明显的衍射现象,从而即可求解.
注重对基础知识的积累,加强对基本概念的深入理解,是学习物理的关键.只有真正理
解了各种物理现象的实质才能顺利解决各类题目,注意区别衍射与明显衍射的不同.
7.【答案】C
【解析】解:设小球做自由落体运动时距地面的高度为“,在下落过程中,距地面的高
度为其由于只受重力,故下落过程中机械能守恒,则mgH=&+mg/i,
解得Ek=mgH-mg/i,故A3。错误,C正确
故选:C。
小球在下落过程中,由于只受到重力,机械能守恒,根据机械能守恒找到动能与高度的
关系即可判断。
解决本题的关键是要知道&与人的关系,根据关系式分析图象。
8.【答案】D
【解析】解:设月球的质量为M,质量为小的物体在月球表面的重力等于万有引力:
GMm
^9o=—
2
解得:GM=g0R
离月面高度等于月球半径处,根据万有引力等于重力可知,黑=巾9
(NX)
解得:g告故。正确,ABC错误。
故选:Do
根据万有引力等于重力求月球表面的重力加速度表达式,进一步求解离月面高度等于月
球半径处的重力加速度。
该题考查了万有引力定律的相关计算,解题的关键是明确万有引力等于重力.
9.【答案】A
【解析】解:在等量异种点电荷的连线上,中点处的电场强度最小,所以A点的电场强
度小于8点的电场强度;电场线由正电荷出发终止于负电荷,沿着电场线电势降低,所
以8点的电势大于4点的电势,故A正确,BCD错误。
故选:Ao
本题要掌握等量异种电荷周围电场分布情况:在该电场中,等量异种电荷之间的电场方
向是相同的,电场方向由正电荷指向负电荷,沿着电场线电势降低。
该题考查常见电场的特点,做此类题目要注意一些特殊点,必如本题两电荷连线的中点
场强和电势的特点,还有电荷连线中垂线上的各点的特点。
第8页,共14页
io.【答案】c
【解析】解:因为图中是两个摆长相同的单摆,根据7=知两单摆的周期相同,
两单摆应同时到达平衡位置,同时到达各自的最大位移处,故ABD错误,C正确。
故选:Co
根据7=27r£知两单摆的周期相同,据此分析。
解答本题的关键是知道两个单摆的周期相同。
11.【答案】B
【解析】解:根据电路连接可知,滑动变阻器上部分与下部分并联后与R串联,电压表
匕测R两端电压、电压表匕测滑动变阻器并联后的电压、电压表匕测整个路端电压;
滑动变阻器滑片位于正中间时,滑动变阻器并联部分的电阻最大、此时电路中的总电阻
最大、总电流最小、内电压最小、R两端电压最小,则电压表匕示数最小,此时路端电
压最大、电压表匕示数最大;由于+=则电压表/示数最大,故2正确、AC。
错误。
故选:B。
分析电路的连接情况,滑动变阻器滑片位于正中间时,滑动变阻器并联部分的电阻最大、
由此分析电路中的总电流T内电压TR两端电压T电压表匕示数T路端电压T电压表匕、
匕示数。
电路的动态分析顺序:外电路部分电路变化-R/变化T由/怒=瓦,判断/总的变化-由
U=E-判断U的变化T由部分电路欧姆定律分析固定电阻的电流、电压的变化T用
串、并联规律分析变化电阻的电流、电压和电功率。
12.【答案】C
【解析】解:自动门先从静止开始做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,最终静止,
加速过程和减速过程加速度大小相等,根据运动的对称性,两个过程时间相等,位移大
小相等。设总时间为f,则有:2x?ag2=x;根据牛顿第二定律有:F=ma;联立,
代入数据解得:t=2s。故ABO错误,C正确。
故选:Co
自动门先从静止开始做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,最终静止,根据牛顿第
二定律,结合运动学公式列式求解。
解答本题的关键是要知道自动门先从静止开始做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,
最终静止,再根据牛顿第二定律,结合运动学公式即可求解。
13•【答案】电场线电势
【解析】解:静电场是静止电荷周围空间存在的一种物质;电场线用来形象描述静电场
分布的曲线;通常用电势来描述电场的能的性质.
故答案为:电场线,电势
电荷周围存在着一种特殊物质,这种物质叫电场,其能的性质可由电势描述.
解决本题的关键要知道电场是一种存在于电荷周围的特殊物质,描述电场的性质物理量
有两个:电场强度和电势.
14.【答案】1264
【解析】解:由题意知,刹车所用的时间为:环=泡=当s=8s
a2
刹车后第2s末的速度大小为:v2=v0—at2=(16—2x2)m/s=12m/s
8s末汽车已经静止,则10s末车离刹车点的距离%=毯=空m=64m。
2a2X2
故答案为:12;64。
先求出汽车刹车到停止所需的时间,因为汽车刹车停止后不在运动,然后根据匀变速直
线运动的速度-时间公式与速度-位移公式进行解答
本题考查了运动学中的刹车问题,注意汽车速度减为零后不再运动。所以解答此类问题
的一般方法是先判断速度减为零的时间,判断给定的时间内汽车是否已经静止,再选用
合适的公式进行解答。
15.【答案】最小3
【解析】解:设电源电动势为山内电阻为r,根据闭合电路的欧姆定律可得电路电流:
/=r,根据图象可知,电源效率最高时路端电压最大、则电流最小;
根据电源效率计算公式可得:77=^x100%,则可得电源电动势£=?=念/=3乙
故答案为:最小;3。
根据闭合电路的欧姆定律结合图象求解电路电流表达式,由此分析电流大小;根据电源
效率计算公式求解电源电动势。
本题主要是考查闭合电路欧姆定律以及电源的效率,知道电源的效率随着外电压的增大
第10页,共14页
而增大,电路的总电流即为通过内电阻的电流。
16.【答案】浓度过高会导致油膜面积超过蒸发皿的表面积0.1%
【解析1解:油膜分子单层铺开时,油膜面积不能超过蒸发皿的表面积。
设配制的溶液浓度为油膜单分子层展开面积S=等=等喏=50-am3
如果a=10%,S—5m2,如果a=1%,S-0.5m2.如果a=0.1%,S-0.05m2,蒸
发皿的面积稍大于0.05巾2更合理。
故答案为:浓度过高会导致油膜面积超过蒸发皿的表面积,0.1%
根据实验的原理,利用单分子油膜法估测分子的直径,需要测量的物理量是一滴油的体
积和它散成油膜的最大面积。本题逆用公式,求油膜面积。
在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中,所用的体积是纯油的体积,因而涉及到浓
度的计算。
17.【答案】等温压缩第空罂
【解析】解:设打开阀门前封闭气体压强为Pi,打开阀门后封闭气体压强为P2,设玻璃
管的横截面积为S,对水银,由平衡条件得:
打开阀门前:PQS=P1S+p-2hSg
打开阀I'J后:p()S=p2S+phSg
解得:Pi=Po-2pgh,p2=p0-pgh
打开阀门后封闭气体压强增大,打开阀门过程气体温度不变,
由玻意耳定律pV=C可知,气体体积减小,打开阀门过程气体经历等温压缩过程,
设气体末状态空气柱长度为3对封闭气体,由玻意耳定律得:
PilS—p?LS
(Po-2pgh)l
解得」=
Po-pgh
故答案为:等温压缩;端祟。
根据题意求出打开阀门前后封闭气体的压强,根据封闭气体压强的变化情况判断封闭气
体的状态变化过程;然后应用玻意耳定律求出稳定后空气柱的长度。
本题考查了玻意耳定律的应用,根据题意求出打开阀门前后封闭气体的压强是解题的前
提与关键,应用玻意耳定律即可解题。
18.【答案】光电门传感器平行0.15不充分只有初末位置的数据,不能说明整个过
程机械能始终守恒
【解析】解:(1)本实验,根据u=m采用光电门传感器来测量摆锤瞬时速度,从而求
出动能;让摆锤自然下垂,以摆线为基准,调整标尺盘的放置位置,使标尺盘上的垂直
线与摆线平行;
(2)由第1组数据可知D十X1.7m/s,根据机械能守恒定律可知:mgh=
加2,即仁好嘉小。0.15m;
(3)因为实验只测量了初末位置的相关数据,证据不充分,不能说明整个过程机械能始
终守恒。
故答案为:Q)光电门传感器,平行;(2)0.15;(3)不充分,因为实验只测量了初末位置
的相关数据,不能说明整个过程机械能始终守恒。
通过光电门来测出经过的时间,结合摆锤宽度,根据。=2来测出速度,从而求出动能:
实验前使标尺盘上的竖直线与摆线平行,能使得光电门的接收孔与测量点位于同一水平
面内.
考查如何通过实验来验证机械能守恒,巧用光电门来简便测量瞬时速度,同时注意在实
验中尽量减小阻力的影响,并掌握验证机械能守恒的方法很多,但是其原理是一样的,
因此明确实验原理是解决实验的关键。
19.【答案】解:(1)小球在A位置时水平方向仅受电场力,
根据牛顿第二定律得:qE=ma
解得:E=ma/q
电场方向水平向左。
(2)B位置时小球受力分析如图所示
根据平衡条件,得mgtand=qE
第12页,共14页
细线与竖直方向的夹角。满足tan。=]
(3)电场力做功为以B=qELsind=
va+9
电势能的改变量^E=一必8=-罂当
此过程中,电势能转化为了动能、重力势能和内能。
答:(1)匀强电场的电场强度为ma/q,电场方向水平向左。
(2)小球最终静止时细线与竖直方向的夹角。满足tan。=?
(3)小球从A第一次运动到B过程中电势能的改变量为
电势能的改变量4E=-WAB=一岸f
此过程中,电势能转化为了动能、重力势能和内能。
【解析】(1)根据牛顿第二定律的瞬时性,求解加速度;
(2)根据受力分析和几何关系,求解角度;
(3)根据带电体在电场中运动时的功能关系,分析电势能的改变量,及能量转化情况。
受力分析和几
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