上海市松江区2021届新高考第一次模拟物理试题含解析

上海市松江区2021届新高考第一次模拟物理试题含解析

上海市松江区 2021 届新高考第一次模拟物理试题 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的 1．如图所示，在倾角为 30°的斜面上，质量为 1kg 的小滑块从 a 点由静止下滑，到 b 点时接触一轻弹簧。 滑块滑至最低点 c 后，又被弹回到 a 点，已知 ab=0.6m ，bc=0.4m ，重力加速度 g 取 10m/s2，下列说法中 正确的是（ ） A．滑块滑到 b 点时动能最大 B．整个过程中滑块的机械能守恒 C．弹簧的最大弹性势能为 2J D．从 c 到 b 弹簧的弹力对滑块做功为 5J 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】 A．根据题中 “小滑块从 a 点由静止下滑和又被弹回到 a 点 ”可知：滑块和斜面间无摩擦，滑块滑到 b 时， 合力为重力沿斜面的分力，加速度和速度同向，继续加速，当重力沿斜面的分力和弹簧弹力相等时，速度 最大，故 A 错误； B．整个过程中，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒，滑块的机械能从 a 到 b 不变，从 b 到 c 机械能逐渐 减小，转化为弹簧的弹性势能， c 到 b 弹簧的弹性势能逐渐减小，滑块的机械能逐渐增加，从 b 到 a 机械 能不变，故 B 错误； C．对滑块和弹簧组成的系统，从 a 到 c 过程，根据能量转化关系有 ( )sin 30 pmg ab bc E 代入数据解得 5pE J 故 C 错误； D．从 c 到 b 弹簧的弹力对滑块做正功，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的机械能，根据功能关系可知， 弹簧的弹力对滑块做了 5J 的功，故 D 正确。 故选 D。 2．如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度 v 从 P 处沿 PQ 方向进入长为 d、宽为 h 的匀强磁场区域， 从 N 处离开磁场，若电子质量为 m，带电荷量为 e，磁感应强度为 B，则（ ） A．电子在磁场中做类平抛运动 B．电子在磁场中运动的时间 t= d v C．洛伦兹力对电子做的功为 Bevh D．电子在 N 处的速度大小也是 v 【答案】 D 【解析】 电子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力将做匀速圆周运动，运动时间为： PN dt v v 弧 ，故 AB 错误；由洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，电子在洛伦兹力方向没有位移，所以洛伦兹力对电子不 做功，故 C 错误；电子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变也是 v，故 D 正确．所以 D 正确， ABC 错误． 3．体育课上，身高相同的 a 、 b 两位同学比赛跳高， a 同学采用跨越式， b同学采用背越式，结果两同学 的成绩相同，不计空气阻力。则下列分析正确的是（ ） A． a 同学跳高过程中克服重力做的功较多 B． a 同学在最高点时的速度为 0 C． b 同学腾空过程用时较长 D． b同学起跳过程中先超重后失重 【答案】 D 【解析】 【详解】 A．因两同学的质量关系不知，所以无法比较两人克服重力做功的多少，故 A 错误； B．两同学在最高点时都有水平方向的速度，故 B 错误； C． a 同学是跨越式，重心上升的位移较大，所以 a 同学腾空过程用时较长，故 C 错误； D． b 走跳过程中人的重心向上先加速后减速，所以加速度先向上后向下，即先超重后失重，故 D 正确。 故选 D。 4．2019 年 11 月 5 日 1 时 43 分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭， 成功发射第 49 颗北斗 导航卫星，该卫星发射成功，标志着北斗三号系统 3 颗 IGSO 卫星（倾斜地球同步轨道卫星）全部发射完 毕。该卫星在轨道上运动的周期与地球自转周期相同，但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角，因此该轨 道也被称为倾斜同步轨道，根据以上信息请判断，下列说法中不正确的是（ ） A．该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心 B．该卫星离地面的高度等于地球同步卫星离地面的高度 C．地球对该卫星的万有引力一定等于地球对地球同步卫星的万有引力 D．只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市的上空 【答案】 C 【解析】 【详解】 A．倾斜同步轨道围绕地球做匀速圆周运动，圆心一定是地球的球心，故 A 正确，不符合题意； B．根据万有引力提供向心力 2 2 2 4πMmG m r r T 得 2 3 24π GMTr 因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同， 故它的轨道髙度与位于赤道上空的 同步卫星的轨道高度相同，故 B 正确，不符合题意； C．根据 2 MmF G r 可知， 由于不知道该卫星和地球同步卫星质量的关系， 所以无法判断万有引力的关系。 故 C 错误， 符合题 意； D．倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可 能始终位于地球表面某个点的正上方，而且该卫星的周期为 24h，所以只要倾角合适，处于倾斜同步轨道 上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市上空，故 D 正确，不符合题意。 故选 C。 5．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是 “弹道曲线 ”，如图中实线所示。图中虚 线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹， O a b c d、 、 、 、 为弹道曲线上的五点，其中 O 点为发 射点， d 点为落地点， b 点为轨迹的最高点， a c、 为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说 法正确的是（ ） A．到达 b 点时，炮弹的速度为零 B．到达 b 点时，炮弹的加速度为零 C．炮弹经过 a 点时的速度大于经过 c 点时的速度 D．炮弹由 O 点运动到 b 点的时间大于由 b 点运动到 d 点的时间 【答案】 C 【解析】 【分析】 【详解】 A．炮弹在最高点竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，故炮弹在最高点速度不为零， A 错 误； B．在最高点受空气阻力（水平方向上的阻力与水平速度方向相反） ，重力作用，二力合力不为零，故加速 度不为零， B 错误； C．由于空气阻力恒做负功，所以根据动能定理可知经过 a 点时的速度大于经过 c 点时的速度， C 正确； D．从 O 到 b 的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力，即 1mg f ma 解得 1 mg fa m 在从 b 到 d 的过程中，在竖直方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，即 2mg f ma 解得 2 2 mg fa m 故 1 2a a ，根据逆向思维，两个阶段的运动可看做为从 b 点向 O 点和从 b 点向 d 点运动的类平抛运动， 竖直位移相同，加速度越大，时间越小，所以炮弹由 O 点运动到 b 点的时间小于由 b 点运动到 d 点的时 间，故 D 错误； 6．为了纪念物理学家对科学的贡献，许多的单位是用家的名字来命名的，在，下列单位所属于基本物理 量的是 A．安培 B．库仑 C．牛顿 D．焦耳 【答案】 A 【解析】 物理学中共有七个基本物理量分别为：质量，长度，时间，电流强度，物质的量，热力学温度，发光强度， 其中电流强度的单位就是以科学家的名字来命名的即安培，故 A 正确． 二、多项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 要求．全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分 7．如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体 A 以速度 0v 向右运动压缩弹簧，测得弹簧的 最大压缩量为 x ，现让弹簧一端连接另一质量为 m 的物体 B （如图乙所示） ， 物体 A以 02v 的速度向右压 缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为 x ，则 ( ) A． A物体的质量为 3m B． A 物体的质量为 2m C．弹簧压缩最大时的弹性势能为 2 0 3 2 mv D．弹簧压缩最大时的弹性势能为 2 0mv 【答案】 AC 【解析】 【分析】 【详解】 对图甲，设物体 A 的质量为 M ，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩 x 时弹性势能 EP= 1 2 M 2 0v ；对图乙， 物体 A 以 2 0v 的速度向右压缩弹簧， A 、B 组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为 x 时， A 、B 二者达到相等的速度 v 由动量守恒定律有： M 02vn =(M+m)v 由能量守恒有： EP= 1 2 M 2 02vn - 1 2 (M+m) 2v 联立两式可得： M=3m ，EP= 1 2 M 2 0v = 3 2 m 2 0v ，故 B、 D 错误， A 、C 正确． 故选 A、C 8．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为 4∶1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理 想电表，除 R 以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向 a，在原线圈两端加上如图乙所示交变 电压，则下列说法中正确的是（ ） A．当开关与 a 连接时，电压表的示数为 55V B．当开关与 a 连接时，滑动变阻器触片向下移，电压表示数不变，电流表的示数变大 C．开关由 a 扳到 b 时，副线圈电流表示数变为原来的 2 倍 D．当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，副线圈输出电压的频率变为原来 2 倍 【答案】 ABC 【解析】 【分析】 【详解】 A．根据输入电压的图像可读出变压器原线圈两端的电压有效值为 1m 1 220V 2 UU 而变压器两端的电压比等于匝数比，有 2 2 1 1 1 220V=55V 4a nU U n 电压表测量的是副线圈输出电压的有效值为 55V ，故 A 正确； B．当开关与 a 连接时，滑动变阻器触片向下移，因 1 220VU 不变，则 2=55VU 不变，即电压表的示数 不变，负载电阻变小，则副线圈的电流变大，即电流表的示数变大，故 B 正确； C．开关由 a 扳到 b 时，副线圈的电压变为 2 2 1 1 1 220V=110V 2b nU U n 电压变为原来的 2 倍，负载电阻不变，则电流表的示数变为原来的 2 倍，故 C 正确； D．变压器能改变电压和电流，但不改变交流电的频率，则当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，副线圈输出电 压的频率不变，故 D 错误。 故选 ABC 。 9．下列有关热力学基本概念、规律与热力学定律的描述正确的是 。 A．热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度 B．绝热过程中，系统内能的变化只与做功的多少有关，而与做功的方式无关 C．改变内能的两种方式是做功和热传递，因此同时做功和热传递一定会改变内能 D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律 E.机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能 【答案】 ABD 【解析】 【详解】 A．根据热力学第一定律得热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度，故 A 正确； B．绝热过程中，系统内能的变化只与做功的多少有关，而与做功的方式无关，故 B 正确； C．改变内能的方式有做功和热传递，二者在内能的改变上是一样的，若对外做功的同时吸收热量，内能 可能不变，故 C 错误； D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律即热现象的方向性，故 D 正确； E．机械能可能全部转化为内能，内能不可能全部转化为机械能，而不产生其他影响，故 E 错误。 故选 ABD 。 10．倾角为 37°的足够长斜面，上面有一质量为 2kg，长 8m 的长木板 Q，木扳上下表面与斜面平行。木 板 Q 最上端放置一质量为 1kg 的小滑块 P。P、 Q 间光滑， Q 与斜面间的动摩擦因数为 1 3 。若 P、Q 同时 从静止释放，以下关于 P、Q 两个物体运动情况的描述正确的是（ sin 37 °=0.6，cos 37 °=0.8，g 取 10m/s 2） （ ） A． P、Q 两个物体加速度分别为 6m/s 2、4m/s2 B． P、 Q 两个物体加速度分别为 6m/s2、2m/s2 C． P 滑块在 Q 上运动时间为 1s D． P 滑块在 Q 上运动时间为 2s 【答案】 BD 【解析】 【详解】 AB ．对 P 受力分析，受重力和 Q 对 P 的支持作用，根据牛顿第二定律有： sin 37P P Pm g m ao 解得： sin 37Pa g o 6m/s2 对 Q 受力分析，受重力、斜面对 Q 的支持力、摩擦力和 P 对 Q 的压力作用，根据牛顿第二定律有： sin37 cos37Q P Q Q Qm g m m g m ao o 解得： 2Qa m/s2，A 错误， B 正确； CD ．设 P 在 Q 上面滑动的时间为 t，因 Pa =6m/s 2> 2Qa m/s2，故 P 比 Q 运动更快，根据位移关系有： 2 21 1 2 2P QL a t a t 代入数据解得： t=2s，C 错误， D 正确。 故选 BD 。 11．如图所示，虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，磁场区域上下宽度为 l；质量为 m、边长为 l 的正方形线圈 abcd 平面保持竖直， ab 边保持水平的从距离磁场上边缘一定高处由静止下落， 以速度 v 进入磁场，经一段时间又以相同的速度 v 穿出磁场，重力加速为 g。下列判断正确的是（ ） A．线圈的电阻 2 2B l vR mg = B．进入磁场前线圈下落的高度 2 2 vh g C．穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量 2Q mgl D．线圈穿过磁场所用时间 lt v 【答案】 ABC 【解析】 【详解】 A．由题意可知，线圈进入磁场和穿出磁场时速度相等，说明线圈在穿过磁场的过程中做匀速直线运动， 则 2 2B l vmg F BIl R安 2 2B l vR mg = 所以 A 正确； B．线圈在进入磁场前做自由落体运动，有动能定理得 21 2 mgh mv 进入磁场前线圈下落的高度为 2 2 vh g 所以 B 正确； C．线圈在穿过磁场的过程中克服安培力做功转化为焦耳热，又安培力与重力平衡，则穿过磁场的过程中 线圈电阻产生的热量为 2 2Q mg l mgl 所以 C 正确； D．根据线圈在穿过磁场过程中做匀速运动，可得穿过磁场的时间为 2lt v 所以 D 错误。 故选 ABC 。 12．如图所示， 电路中定值电阻 R 的阻值大于电源内阻 r 的阻值， 开关 S 闭合， 将滑动变阻器滑片向下滑 动，理想电压表 V 1、V 2、V 3 的示数变化量的绝对值分别为 △U1、 △U2、△U 3，理想电流表示数变化量的 绝对值为 △I ，下列说法止确的是（ ） A．理想电压表 V2 的示数增大 B．△U 3>△U 1>△U2 C．电源的输出功率减小 D．△U3 与 △Ⅰ的比值不变 【答案】 BD 【解析】 【详解】 A．理想电压表内阻无穷大，相当于断路。理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻 R 与变阻器串 联，电压表 V 1、V 2、V 3 分别测量 R 的电压、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动 时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则 V 2 的示数减小，故 A 错误； C．当内外电阻相等时， 电源的输出功率最大， 故当滑动变阻器滑片向下滑动时， 外电阻越来越接近内阻， 故电源的输出功率在增大；故 C 错误； BD．根据闭合电路欧姆定律得 U2=E-Ir 则得 2U r I V V 而 1U R I V V 据题： R＞r ，则得 △U 1＞△U2 同理 U3=E-I （R+r ） 则得 3U R r I V V 保持不变，同时得到 △U 3＞△U1＞△U2 故 BD 正确； 故选 BD 。 三、实验题 :共 2 小题，每题 8 分，共 16 分 13．如图所示，在用 “插针法 ”测定平行玻璃砖的折射率实验中： 测定平行玻璃砖的折射率实验中： (1)下列措施对提高实验精度没有作用的是 ________。 A．入射角 α不宜过小 B． P1P2 间距适当大些 C．选用 d 稍微大点的玻璃砖 D． OP2 间距尽可能小些 (2)下列因素对 Δy大小没有影响的是 ________。 A．入射角 α B．玻璃砖的折射率 n C． P1P2 之间的距离 D．玻璃砖的厚度 d 【答案】 D C 【解析】 【详解】 (1)[1] 增大 α角， P1P2 距离适当大一些，选用较厚的玻璃砖都可以提高精度， OP 2 距离小一些不会提高精 度， ABC 错误， D 正确。 故选 D； (2)[2] 直接根据图中的光路分析可得， P1P2 间的距离对于 Δy无影响， ABD 错误， C 正确； 故选 C。 14．在 “测定金属的电阻率 ”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为 50cm ． （ 1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为 ____mm（该值接近多 次测量的平均值）