(含5套模拟卷)上海市静安区2021届新高考物理一模试卷含解析

上海市静安区2021届新高考物理一模试卷一、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.若“神舟”五号飞船在一段时间内保持绕地心做匀速圆周运动，则（）A.它的速度大小不变，动量也不变 B.它不断克服地球对它的万有引力做功C.它的速度大小不变，加速度等于零 D.它的动能不变，引力势能也不变【答案】D【解析】【详解】A.根据u=可知，轨道半径不变，则它的速度大小不变，但是动量的方向不断变化，即动量不断变化，选项A 错误；B.飞船绕地球做匀速圆周运动时，万有引力与速度方向垂直，则万有引力对飞船不做功，选 项 B 错误；C.它的速度大小不变，因为万有引力产生向心加速度，则加速度不等于零，选 项 C 错误；D.它的速度大小不变，则它的动能不变，高度不变，则引力势能也不变，选 项 D 正确；故选D。2.二氧化锡传感器的电阻随着一氧化碳的浓度增大而减小，将其接入如图所示的电路中，可以测量汽车尾气一氧化碳的浓度是否超标。当一氧化碳浓度增大时，电压表V 和电流表A 示数的变化情况可能为A.V 示数变小，A 示数变大B.V 示数变大，A 示数变小C.V 示数变小，A 示数变小D.V 示数变大，A 示数变大【答案】D【解析】【详解】当一氧化碳浓度增大时，二氧化锡传感器的电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，电路中电流变大，则 A示数变大；由欧姆定律知R 的电压变大，则电压表V 变大；A C.综上分析，电压表示数变大，AC错误；B D.综上分析，电流表示数变小，B 错误D 正确。故选D。3.如图所示，两长直导线P 和 Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为1,在两导线中通有方向垂直于纸面向里的电流.在纸面内与两导线距离均为1的 a 点，每根通电直线产生的磁场磁感应强度大小均为 B.若在a 点平行于P、Q 放入一段长为L 的通电直导线，其电流大小为L 方向垂直纸面向外，则关于它受到的安培力说法正确的是a,/上/X|/右p位-每 A.大小等于B IL,方向水平向左B.大小等于B IL,方向水平向右C.大小等于百8 ，方向竖直向下D.大小等于GB/L，方向竖直向上【答案】D【解析】【详解】a 点所在通电直导线的受力分析如图所示:P珞-&Q由题意得：Fp=F q=B IL,。=30,安培力合力为尸=2 4 cos30=2 B IL x g =.B I L ,方向竖直向上，故 D 正确，ABC错误.4.如图，电动机以恒定功率将静止的物体向上提升，则在达到最大速度之前，下列说法正确的是（）A.绳的拉力恒定B.物体处于失重状态C.绳对物体的拉力大于物体对绳的拉力D.绳对物体的拉力大于物体的重力【答案】D【解析】【详解】A.功率恒定，根据PFv可知当V从零逐渐增加，则拉力逐渐减小，故 A 错误；B D.加速度向上，处于超重，物体对轻绳的拉力大于物体重力，故 B 错误，D 正确；C.绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，可知两者等大反向，故 C 错误。故选D。5.如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abed通过理想变压器外接电阻R=5。，已知线圈边长ab=cd=O.lm,ad=bc=0.2 m,匝数为50 匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比ni:m=l:3,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以 o=200rad/s的角速度匀速转动，则()A.从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t(V)B.交流电压表的示数为20夜VC.电阻R 上消耗的电动率为720WD.电流经过变压器后频率变为原来的2 倍【答案】B【解析】【分析】【详解】A.线圈绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，产生正弦式交流电，交变电动势最大值:Em=NBS(o=50 x0.2x0.1x0.2x200V=40V图示位置为与中性面垂直的位置，感应电动势为最大，则从此时开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40cos200t(V)故 A 错误；B.线圈内阻不计，则电压表示数为交变电动势的有效值E=卷=20V2V故 B 正确；C.根据变压比可知，副线圈输出电压:U=E =60&V电阻R 上消耗的功率：U-P=1440WR故 C 错误；D.变压器不会改变交流电的频率，故 D 错误。故 选:B.6.如图所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为。点，半径分别为4=0.2 m,4=0.1m,两导轨通过导线与阻值R=2Q的电阻相连，一长为乙的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端以。点为圆心，以角速度0=lOOrad/s顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场，不计导轨及导体棒的电阻，下列说法正确的是()A.通过电阻的电流方向为由。到。B.通过电阻的电流为2AC.导体棒转动时产生的感应电动势为4VD.当为减小而其他条件不变时，通过电阻的电流减小【答案】C【解析】【分析】【详解】A.由右手定则可知，通过电阻的电流方向为“到，故A错误；B.两圆环间导体棒在&时间内扫过的面积A S =(万 方一町2)竽由法拉第电磁感应定律可知，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=-?=lB(-2)1、2.)解得v=50+80k当 k=0时 v=50m/s,则则该波沿x 轴负方向传播，故 A 错误；B.若波向左传播，x=4m处的质点在t=O.ls时振动速度方向沿y 轴负方向，故 B 正确;C.若 v=30m/s,则贝！JO.8s=3T,即经过3 个周期，所以x=5m处的质点在0 时刻起0.8s内通过的路程为1.2m,故 C 正确；D.若波速为UO m/s,则J=U2 Hz=13.75Hz2 8发生干涉，频率相等，故 D 正确。故 选 BCD,【点睛】根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播速度的通项，从而得到周期或波速的特殊值.1 0.下列说法中正确的是()A.随着分子间距离的增大，分子闻相互作用的斥力可能先减小后增大B.压强是组成物质的分子平均动能的标志C.在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素D.液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.随着分子间距离的增大，分子闻相互作用的斥力减小，选项A 错误；B.温度是组成物质的分子平均动能的标志，选 项 B 错误；C.在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素，选项C 正确；D.液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性，选 项 D 正确。故选CD。11.一列波源在x 轴原点的简谐横波沿x 轴正方向传播，如图所示为t=0时刻的波形，此时波源正好运动到 y 轴 的 1cm处，此时波刚好传播到x=7m的质点A 处，已知波的传播速度为24m/s,下列说法正确的是A.波源的起振方向沿y 轴正方向B.从 t=0时刻起再经过g s 时间，波源第一次到达波谷C.从 t=0时刻起再经过2.75s时间质点B 第一次出现在波峰D.从 t=0时刻起到质点B 第一次出现在波峰的时间内，质点A 经过的路程是48cm【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.波 向 x 轴的正方向传播，此时波传到质点A 位置，此时质点A 的振动方向沿y 轴负方向，所以波源的起振方向沿y 轴负方向，故 A 错误；B.该波的波长为12m,周期,X 12 1T=s=sv 24 2从 t=0时刻起波源振动到波谷需要的振动时间故 B 正确；C波从质点A 传播到质点B 需要的时间为64 7.57t.=-T-s1 12 24质点B 从开始振动到第一次到达波峰所用的时间为3T 3t,=-s2 4 8所以时间为，=7I+/）=2.75s故 C 正确；D.从t=0时刻起到质点B 第一次出现在波峰，经历的时间为2.7 5s,则 A 经过的路程是2.75s=-x 8cm=44cmT故 D 错误。故选B C12.如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的面积为S,共有n 匝，总电阻为r,外电路上接有一个阻值为R 的定值电阻和一个理想交流电流表A.线圈以角速度0）在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴0。匀速运动，图中线圈平面平行于磁场方向，由此位置开始计时，下列说法正确的是（）OA.发电机所产生电动势的最大值为B S。从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R 的 电 荷 量 为 旦R+rR 两端电压的有效值6nB Sa)R2(R+r)D.交流电流表的示数一直在变化【答案】A C【解析】【详解】A.在初始位置线圈产生的电动势最大，且Em-nx2x B xabxbcxco=nBSco故 A 正确;B.从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R 的电荷量为必中 nBSq R+r R+r故 B 错误；C.电动势的有效值为口 也 口 V2E=-E,“=HBS3电阻R 两端电压的有效值为UE 八 2nBSo）R-x R=-；-R+r 2（/?+r）故 C 正确；D.交流电流表测的是有效值，其示数不会变化，故 D 错误。故选：AC.三、实验题:共2 小题，每题8 分，共 16分1 3.某同学想测出济南当地的重力加速度g,并验证机械能守恒定律。为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M,使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N,借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A 作为起始线，此后每隔4 条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E.将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A,此 时 B、C、D、E 对应的刻度依次为14.68cm,39.15cm,73.41cm,117.46cm,已知电动机的转速为3000r/min求：P-D-C-BA-Q乙（1）相 邻 的 两 条 计 数 墨 线 对 应 的 时 间 间 隔 为!（2）由实验测得济南当地的重力加速度为 m/s2（结果保留三位有效数字）;2该同学计算出划各条墨线时的速度V,以上为纵轴，以各条墨线到墨线A 的距离h 为横轴，描点连线,2得出了如图丙所示的图像，据此图像（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，图线不过原点的原因【答 案】0.1 9.79能 墨 线A对应的速度不为零【解 析】【分 析】【详 解】由 于 电 动 机 的 转 速 为3000r/min,则 其 频 率 为50H z,故 每 隔0.02s特 制 笔N便在铝棒上画一条墨线,又 每 隔4条墨线取一条计数墨线，故相邻计数墨线间的时间间隔是0.1s 由 题 可 知XBC=(39.15-14.68)cm=24.47cmxCD=(73.41-39.15)cm=34.26cmXE=(117.46-73.4 l)cm=44.05cm可知连续相等时间内的位移之差Ax=9.79cm根据Ax=gT2得A x _ 9.79xl0-2-0.01m/s2=9.79m/s2(3)3铝棒下落过程中，只有重力做功，重力势能的减小等于动能的增加，即mgh=；mv2得 =gh2若 上-/?图线为直线，斜 率 为g,则机械能守恒，所以此图像能验证机械能守恒24图线不过原点是因为起始计数墨线A对 应 的 速 度 不 为01 4.温度传感器的核心部分是一个热敏电阻。某课外活动小组的同学在学习了伏安法测电阻之后，利用所学知识来测量由某种金属制成的热敏电阻的阻值。可供选择的实验器材如下：A.直流电源，电 动 势E=6V,内阻不计；B.毫 安 表A”量 程 为600m A,内 阻 约 为0.5。；C.毫 安 表A 2,量 程 为10m A,内 阻RA=100Q；D.定值电阻Ro=4OOQ；E.滑动变阻器R=5。；F.被测热敏电