2021年上海市嘉定區(qū)高考物理一模試卷(含解析)

2021年上海市嘉定區(qū)高考物理一模試卷

一、單選題（本大題共12小題，共40.0分）

1.物理學中研究問題有多種方法，有關研究問題的方法敘述錯誤的是（）

A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質點代替物體的方法，采用了等效替代的思想

B.伽利略通過理想斜面實驗指出力不是維持物體運動的原因

C.根據(jù)速度的定義式，當At非常小時，就可以表示物體在f時刻的瞬時速度，該定義運用了極

限思想法

D.探究加速度與力、質量三個物理量之間的定量關系，采用了控制變量的研究方法

2.關于經(jīng)典力學，下列說法正確的是

A.由于相對論、量子論的提出，經(jīng)典力學已經(jīng)失去了它的意義

B.經(jīng)典力學在今天廣泛應用，它的正確性無可懷疑，仍是普遍適用的

C.經(jīng)典力學在宏觀低速運動、引力不太大時適用

D.經(jīng)典力學對高速運動的電子、中子、質子等微觀粒子是適用的

3.關于電場，下列說法正確的是（）

A.電場是假想的，并不是客觀存在的物質

B.描述電場的電場線是客觀存在的

C.電場對放入其中的電荷是否有力的作用決定于電荷的電性

D.電場對放入其中的電荷有力的作用

4.關于物體的內(nèi)能和機械能，下列說法正確的是（）

A.分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能

B.物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定

C.物體的速度增大時，物體的內(nèi)能增大

D.物體的動能減小時，物體的溫度可能升高

5.關于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）

A.勻速圓周運動就是勻速運動

B.勻速圓周運動是一種變加速運動

C.勻速圓周運動的物體處于平衡狀態(tài)

D.勻速圓周運動的加速度是恒定不變的

6.以為=20m/s的速度豎直上拋一小球，2s后以相同的初速度在同一點豎直上拋另一小球。g取

10m/s2,則兩球相碰處離出發(fā)點的高度是（）

A.15mB.10mC.20mD.不會相碰

7.小明用如圖所示的裝置探究加速度與力、質量的關系，實驗中不需要的操作是（）

A.先接通電源，后釋放小車

B.用秒表測出小車運動的時間

C.調節(jié)定滑輪的高度，使細繩與長木板平行

D.將長木板右端墊高，平衡小車和紙帶受到的摩擦力

一質量為，〃的物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為〃，斜面傾角為仇重力加/

速度為g.物體在斜面上運動軌跡如圖所示，在圖示時刻物體受到斜面/J'

摩擦力的大小為（）L---------

A.mgsindB.ixmgsinOC.iimgcosdD.mgcosQ

9.如圖，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E、；■，在滑動變阻器的滑片P由a向6移動n0

D"-,,

的過程中，下列各物理量變化情況為（）???中"

A.電流表的讀數(shù)一直減小

B.%的功率先減小后增大

C.電源輸出功率先增大后減小

D.電壓表的讀數(shù)一直增大

10.近代物理學家預言有單個的磁極（磁單極子）在自然界存在.我們假定有一個單/\

個的N極磁單極子存在，它由右方沿水平方向垂直于一個豎直超導線圈4所在

平面向左運動并穿過超導線圈A,如圖所示.則有（）'J"

A.穿過超導線圈后，順著磁單極子運動方向看，線圈中有順時針方向電流長久存在

B.穿過超導線圈后，順著磁單極子運動方向看，線圈中有逆時針方向電流長久存在

C.穿過超導線圈過程中有電流存在，穿過超導線圈后電流很快消失

D.線圈中始終沒有電流存在

11.國際空間站（/nternationa/SpaceStation）是一艘圍繞地球運轉的載人宇宙飛船，其軌道近地點

距離地球表面379.7km,遠地點距離地球表面403.8km,運行軌道近似圓周已知地球表面的重力

加速度g=10m/s2,地球半徑約為R=6.4x103km.假設空間站在赤道上空，則在國際空間站

繞地球運行一周的過程中，宇航員看不到太陽的時間約為（）

A.24/?B.12/?C.6hD.45min

12.如圖所示，質量為1kg的物體，在水平面上向左運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2,與

此同時，物體還受到一個水平向右的推力F=2N的作用，g取10m/s2,則此時物體獲得的加

速度大小及方向是（）

A.0B.4m/s2,水平向右

C.2m/s2,水平向左D.2m/s2,水平向右

二、填空題（本大題共4小題，共16.0分）

13.如圖所示，電路中電源電動勢為4V,內(nèi)阻為10,小燈泡電阻為32開關S廠

閉合后，電路中的電流為A,燈泡的電壓為V.

14.勻強電場中A、B、C的三點是一個等邊三角形的三/

個頂點，AB的長度為Icvn,。是AB的中點，如圖所\

示，已知電場線的方向平行于三角形ABC所在平面，//\

ADB

A、B、C三點的電勢分別為10V,6U和2匕現(xiàn)將一電

荷量為1x10-6。的正點電荷從。點移動到C點電場力做的功W=J,該電場的電場強

度E=V/m.

15.如圖所示,直導線a匕與固定的電阻器R連成閉合電路長0.40zn,

在磁感強度是0.60T的勻強磁場中以5.0m/s的速度向右做切割磁感

線的運動，運動方向跟岫導線垂直.這時直導線"產(chǎn)生的感應電

動勢的大小是V,直導線"中的感應電流的方向是由

.（選填"a至Ub"或"h到a”）

16.質點尸、。是一列簡諧橫波傳播方向上的兩個質點，P質點先振動，

它們的振動圖象如圖所示.已知P。相距30皿，且P與Q間距離小

于1個波長，則波長4=tn,波速"=m/s.

三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）

17.（1）用油膜法估測分子直徑的實驗中，體積為丫的純油酸在水面上完全散開的面積為s,則油酸

分子直徑為一；若油酸的摩爾質量為M,密度為P，則阿伏加德羅常數(shù)NA=_（球的體積V與

直徑。的關系為U兀

O

（2）某同學在用油膜法估測分子直徑的實驗中，計算結果明顯偏大，可能是由于（）

人油酸未完全散開

8.油酸中含有大量的酒精

C.計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格

力.求每滴體積時，1ml的溶液的滴數(shù)多記了10滴

（3）若油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6機3已知一滴這樣的溶液體積為0.02譏，,

把這樣的一滴溶液滴入盛水的淺盤中形成的油膜形狀如圖，坐標紙正方形小方格的邊長為

20mm.可估算出油酸分子的直徑是m。

（1）本實驗所用彈簧測力計示數(shù)的單位為N,其中左側的彈簧測力計使用前未經(jīng)調零，彈簧原長

時，示數(shù)如圖甲，某次實驗過程中示數(shù)如圖乙，此時彈簧測力計讀數(shù)為N,所測拉力為

_______________N。

甲乙

（2）&和尸2表示兩個互成角度的力，F(xiàn)'表示由平行四邊形定則作出的鼠與尸2的合力；尸表示用一

個彈簧測力計拉橡皮條時的力，則丙、丁圖中符合實驗事實的是（選填“丙”

或“丁”）。

（3）試分析哪些因素對本實驗造成誤差（要求至少寫出兩條）：

四、簡答題（本大題共1小題，共14.0分）

19.如圖所示，內(nèi)徑均勻的玻璃管長L=100cm,其中有一段長h=15cm

的水銀柱把一部分空氣封閉在管中.當管開口豎直向上時，封閉氣柱

A的長度q=30c/n.現(xiàn)將管以一端為軸在豎直平面內(nèi)緩慢轉過180。至

開口豎直向下，之后保持豎直，把開口端向下緩慢插入水銀槽中，直

至B端氣柱長乙2=30c?n時為止。己知大氣壓強po=75cm"g,整個

過程溫度保持不變，求此時管內(nèi)氣體A的長度人。

五、計算題（本大題共1小題，共16.0分）

20.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌ygF.N

MN和2°,它們的電阻可忽咯不計，在M和p之間接有阻值為1r

R=30的定值電阻，導體棒時長L=0.5m,其電阻為r=1.0/2,，------/-----------。

質量m=導體棒與導軌接觸良好，其間的摩擦因數(shù)為05整個裝置處于方向豎直向上的勻

強磁場中，磁感應強度B=0.4T.在水平外力的作用下，導體棒u=10/n/s的速度向右做勻速運

動.求：

(1)導體棒產(chǎn)生的感應電動勢多大？

(2)水平外力的大??？

【答案與解析】

1.答案：A

解析：解：A、在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質點代替物體的方法，采用了理想化物理

模型的方法，故A錯誤；

B、伽利略通過理想斜面實驗指出力不是維持物體運動的原因，故B正確；

C、根據(jù)速度的定義式”=卓，當△￡非常小時，就可以表示物體在，時刻的瞬時速度，該定義運用了

AL

極限思想法，故C正確；

。、探究加速度與力、質量三個物理量之間的定量關系，采用了控制變量的研究方法，故O正確。

本題選錯誤的，

故選：A。

質點是一種理想化的物理模型；伽利略通過理想斜面實驗指出力不是維持物體運動的原因；瞬時速

度的定義運用了極限思想法；探究加速度與力、質量三個物理量之間的定量關系，采用了控制變量

法。

在高中物理學習中，我們會遇到多種不同的物理研究方法，這些方法對我們理解物理有很大的幫助，

故在理解概念和規(guī)律的基礎上，要注意科學方法的積累與學習。

2.答案：C

解析：

經(jīng)典力學的適用范圍是宏觀、低速情形，高速情形要用相對論，微觀粒子運動要用量子力學。

相對論、量子論的提出，沒有否定經(jīng)典力學，經(jīng)典力學是相對論、量子力學在低速、宏觀狀態(tài)下的

特殊情形，對于高速、微觀的情形經(jīng)典力學不適用，故A3。錯誤，C正確。

故選Co

3.答案：D

解析：

解答本題需掌握：電場是電荷周圍空間里存在的一種特殊物質，電場這種物質與通常的實物不同，

它不是由分子原子所組成，但它是客觀存在的；電場具有通常物質所具有的力和能量等客觀屬性，

電場的力的性質表現(xiàn)為，電場對放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力，電場的能的性質表

現(xiàn)為，當電荷在電場中移動時，電場力對電荷做功（這說明電場具有能量）；電場線是為了直觀形象

地描述電場分布，在電場中引入的一些假想的曲線，曲線上每一點的切線方向和該點電場強度的方

向一致，曲線密集的地方場強強，稀疏的地方場強弱.

本題關鍵要分清楚電場與電場線的關系，電場是客觀存在的，電場線是為形象描述電場而假想的曲

線.

4電場是電荷周圍空間里存在的一種特殊物質，電場這種物質與通常的實物不同，它不是由分子原

子所組成，但它是客觀存在的，故A錯誤；

以電場線是為了直觀形象地描述電場分布，在電場中引入的一些假想的曲線，故8錯誤；

CD,電場具有通常物質所具有的力和能量等客觀屬性，電場的力的性質表現(xiàn)為，電場對放入其中的

電荷有作用力，這種力稱為電場力，故C錯誤，。正確。

故選：

4.答案：D

解析：

內(nèi)能是對大量分子來講的，分子勢能由體積決定，平均動能由溫度決定，機械能與內(nèi)能是不一樣的。

本題主要考查了內(nèi)能和機械能的區(qū)別，還有溫度是分子平均動能的標志，要牢記內(nèi)能與機械能是不

同的概念，二者沒有必然的聯(lián)系。

人內(nèi)能是對大量分子來講的，對單個分子無意義，故A錯誤；

A分子勢能由體積決定，平均動能由溫度決定，故8錯誤；

C物體的速度與內(nèi)能之間沒有關系，故物體的速度增大時，物體的內(nèi)能可能減小，故C錯誤；

D物體做減速運動時其溫度可能增加，比如汽車剎車時，車輪速度減小溫度升高，故。正確；

故選。。

5答案:B

解析：解：勻速圓周運動的加速度不為零，總是指向圓心，時刻改變，是變加速曲線運動，不是平

衡狀態(tài)；故AC。錯誤，B正確；

故選：B。

勻速圓周運動速度大小不變，方向變化，是變速運動.加速度方向始終指向圓心，加速度是變化的，

是變加速運動.

矢量由大小和方向才能確定的物理量，所以當矢量大小變化、方向變化或大小方向同時變化時，矢

量都是變化的

6.答案：A

解析：

先求出第二個小球拋出后經(jīng)與第一個小球相遇所用時間，再根據(jù)運動學公式求兩球相碰處離出發(fā)點

的高度。

本題主要考查了豎直上拋運動，基礎題。

設第二個小球拋出后經(jīng)ts與第一個小球相遇

1,1,

2

+2）一+2尸—vot--5t

2

解得t=1s,代入位移公式h=vot-\gt

解得=故4正確，BCD錯誤。

故選A。

7.答案：B

解析：解：A、實驗時應先接通電源，后釋放小車.故A正確；

8、探究加速度與力和質量的關系，加速度的大小可以通過紙帶求解，打點的時間間隔已知，不需要

測量小車運動的時間.故B錯誤；

C、若連接硅碼盤和小車的細繩與長木板不保持平行，則繩子的拉力分力等于小車的合力，這樣導致

誤差增大，故C正確；

D.實驗時需平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，即平衡小車和

紙帶受到的摩擦力.故。正確.

本題選錯誤的，故選：B.

探究加速度與力的關系實驗時，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡

摩擦力，不需要掛任何東西.平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsind=

limgcosd,可以約掉處只需要平衡一次摩擦力.操作過程是先接通打點計時器的電源，再放開小

車.小車的加速度應根據(jù)打出的紙帶求出.

該題考查了實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理分析，知道實驗原理及注意事項即可正確解題；探究加速

度與力、質量的關系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過

平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼的重力.

8.答案：C

解析：解：物體在斜面上運動，受到的是滑動摩擦力，則大小為/=4鳳；而FN=mgcos。；故摩

擦力大小f="mgcos。；故C正確，AB。錯誤.

故選：C.

明確物體受摩擦力為滑動摩擦力，根據(jù)受力分析確定正壓力，再根據(jù)滑動摩擦力公式即可分析滑動

摩擦力大小.

本題考查滑動摩擦力的計算，要注意明確滑動摩擦力的大小可以直接根據(jù)公式求解，與物體的運動

狀態(tài)無關.

9.答案：B

解析：解：在滑動變阻器的滑片尸由。向6移動的過程中，變阻器并聯(lián)總電阻先增大后減小，根據(jù)

閉合電路歐姆定律分析可知，電路中總電流/先減小后增大，則電流表的讀數(shù)先減小后增大，Ro的

功率先減小后增大.路端電壓先增大后減小，則電壓表的讀數(shù)先增大后減小.由于電源的內(nèi)阻與外

電阻的關系未知，無法判斷電源輸出功率如何變化.故只有8正確；

故選：B

在滑動變阻器的滑片尸由。向人移動的過程中，變阻器并聯(lián)電阻先增大后減小，根據(jù)閉合電路歐姆

定律分析電路中總電流的變化，確定電流表示數(shù)的變化、咒的功率變化和路端電壓的變化.根據(jù)電

源內(nèi)外電阻的關系分析電源輸出功率的變化.

本題中變阻器兩側電阻并聯(lián)，滑片滑到中點時，并聯(lián)電阻最大.考查分析電路動態(tài)變化問題的能力.

10.答案：B

解析：解：若N磁單極子穿過超導線圈的過程中，當磁單極子靠近線圈時，穿過線圈中磁通量增加，

且磁場方向從上向下，所以由楞次定律可知，感應磁場方向：從上向下看，再由右手螺旋定則可確

定感應電流方向逆時針；當磁單極子遠離線圈時，穿過線圈中磁通量減小，且磁場方向從下向上，

所以由楞次定律可知，感應磁場方向：從下向上，再由右手螺旋定則可確定感應電流方向逆時針.因

此線圈中產(chǎn)生的感應電流方向不變.所以四個選項中B正確.

故選：B

磁單極子穿過超導線圈，導致線圈中的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)磁通量變化情況，由楞次定律可判定

感應電流的方向.

考查右手螺旋定則、楞次定律，及磁單極子的特征.同時注意磁體外部的感應線是從N極射出，射

向S極.

11.答案：D

解析：

萬有引力提供向心力G等=6,八以及忽略地球自轉影響有G哭=mg聯(lián)立即可求解空間站的周

期，再根據(jù)圓周運動的規(guī)律即可確定日出時間。

解決本題的關鍵知道天體運動靠萬有引力提供向心力，然后選擇合適的向心力公式即可，注意相對

于地球半徑來說，空間站離地距離可以忽略，即視為近地衛(wèi)星進行處理即可。

國際空間站軌道近似為圓，空間站圍繞地球做勻速圓周運動，設其周期為丁，則有G粵=

r2T2

由于國際空間站距離地面大約是400b”，屬于近地衛(wèi)星，故其軌道半徑近似等于地球半徑R,又因

為GM=R2g,T=

代入數(shù)據(jù)可得7=84m譏，所以宇航員看不到太陽的時間約為42min,故。正確，ABC錯誤。

故選￡＞。

12.答案：B

解析：

先對物體進行受力分析，確定出滑動摩擦力的大小和方向，從而求出其合力，再運用牛頓第二定律

求出物體的加速度。

處理這類問題的基本思路是，先分析物體的受力情況求出合力，再根據(jù)牛頓第二定律求出加速度。

本題中容易出錯的是滑動摩擦力方向的判斷，很多同學易受外力方向的影響而判斷錯誤。

在水平地面上向左運動，豎直方向受重力、支持力，豎直方向上物體沒有加速度，重力與支持力的

合力為零；

水平方向上物體受到水平向右的推力和水平向右的滑動摩擦力。

水平向右的推力尸=2/V

滑動摩擦力/=〃N=pimg=0.2x1xION=2N,

所以合力大小為產(chǎn)合=(2+2)N=4N,方向水平向右,

根據(jù)牛頓第二定律得：a=-^-=^m/s2=4m/s2>水平向右；

故選：Bo

13.答案:13

解析：

在電源的外電路中，電流從電源的正極流向負極，根據(jù)閉合電路歐姆定律求電流的大小。

本題是簡單的電路分析和計算問題，關鍵要掌握電流的方向和閉合電路歐姆定律。

根據(jù)閉合電路歐姆定律得：電路中電流的大小為：/=嗜-==14

燈泡的電壓為：U=IR=1x3V=3V

故答案為：1,3。

14.答案：6x10-6；800

解析：解：由題勻強電場中，由于。為48的中點，則。點的電勢3。=歸妲=等=8也

66

電荷從。點移到C點電場力所做的功為W=qUDC=q(q)D-0c)=1XWX(8-2)/=6XIO_7.

在4c邊上取一點P,使尸點的電勢與B點的電勢相等，則：SP=6I/=WD=%"=等，即P

點是4c的中點，連接BP,則BP與AC垂直，所以該勻強電場的場強的方向由A指向C,

勻強電場中兩點電勢差與兩點沿電場方向的距離成正比，即U=Ed

所以E=-=—V/m=800V/m

故答案為:6x1016,800.

勻強電場中兩點電勢差與兩點沿電場方向的距離成正比，。為4B的中點,則D點的電勢卬。=&署，

電荷從。點移到C點電場力所做的功為勿=qUDC=-Rc>

本題考查對勻強電場中兩點電勢差與兩點沿電場方向的距離成正比U=Ed與運用公式W=qU求解

電場力做功的能力，常規(guī)題，比較簡單.

15.答案：1.20；。到〃

解析：解：根據(jù)法拉第電磁感應定律：

E=BLV=0.60x0.40x5.0=1.20V

由右手定則判斷電流方向由6到。.

故答案為:1.21/,b到a.

根據(jù)法拉第電磁感應定律由公式E=求感應電動勢大??；根據(jù)右手定則判斷電流的方向.

本題關鍵掌握電磁感應中基本規(guī)律：感應電動勢公式5=8山和右手定則，使用時注意各方向的關

系，比較簡單.

16.答案：40；10

解析：解：由圖象讀出此波的周期7=4s.

據(jù)題P質點先振動，波從P傳到。，且P與。間距離小于1個波長，則得：=30m

解得：A=40m

波速為u=(=曰=10m/s

故答案為：40,10.

P質點先振動，從而確定出波從P到。的波形個數(shù)，結合P與。間距離小于I個波長，求出波長,

再求解波速.

此題考查基本的讀圖能力，能根據(jù)波形圖來得出波傳播的波形個數(shù)，此題是特殊值，不是通項.

"?答案：(1出黑

(2)AC

(3)5.2x10To

解析：

(1)油酸溶液滴在水面上擴散后形成的油酸油膜最大面積時，形成單分子油膜，油膜的厚度等于分子

直徑，由油酸的體積與面積之比求出分子直徑，把分子看成立文體形，阿伏加德羅常量為N.等于摩

爾體積與分子體積之比；

(2)根據(jù)此原理分析誤差;

(3)先數(shù)出坐標紙上方格的個數(shù)，然后求出油膜的面積；一滴溶液的體積乘以溶液的濃度，就是1滴

酒精油酸溶液所含純油的體積；油酸的體積除以油膜的面積，就是油膜厚度，即油酸分子的直徑。

本題考查對單分子油膜法測定分子直徑原理的理解和應用，建立模型是解題的關鍵，要注意單位。

(1)油酸分子的直徑為d=(

3

把油酸分子看成立球體，則有NA-^TTd=^

6P

代入解得，3竿;

npV3

(2)4油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A正確；

8.計算時利用的是純油酸的體積，如果含有大量的酒精，則油酸的實際體積偏小，則直徑將偏小，

故B錯誤；

C計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，S將偏小，故得到的分子直徑將偏大，故C正確；

。.求每滴體積時，/〃4的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，由％=(可知，純油酸的體積將偏小，則計算

得到的分子直徑將偏小，故。錯誤；

(3)每個完整方格面積品=4cm2,數(shù)出油膜面積約占58個完整方格(超過半個方格的進為一個方格，

不足半個方格的舍去)，故其面積為：S=58S]=232cm2

每一滴油酸溶液中含油酸體積U=而惠小4=1.2x10-5mL

將油膜看成單層油酸分子緊密排列而成，則油膜厚度即等于其分子直徑，即d=上=坦金cm=

S232

-10

5.2X10-8cm=5.2x10m。

故答案為：

npV3

(2)