2021年上海市长宁高三一模物理试卷及答案

这是一份2021年上海市长宁高三一模物理试卷及答案，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题注意等内容，欢迎下载使用。
2020年上海市长宁区高考物理一模试卷一、选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题3分，共40分．每小题只有一个正确答案）1．（3分）一列机械波在不同介质中传播，保持不变的物理量是（　　）A．波长 B．波速 C．振幅 D．频率2．（3分）下列措施中属于静电防范的是（　　）A．静电除尘 B．静电喷涂 C．良好接地 D．保持空气干燥3．（3分）在“用DIS描绘电场的等势线”的实验中，下列各种纸张在平整的木板上从上到下依次铺放，正确的顺序是（　　）A．导电纸、白纸、复写纸 B．导电纸、复写纸、白纸 C．白纸、复写纸、导电纸 D．白纸、导电纸、复写纸4．（3分）甲、乙两相同小球从同一高处相隔1s先后自由下落，在下落过程中（　　）A．两球速度差越来越大 B．两球速度差越来越小 C．两球间距离越来越大 D．两球间距离越来越小5．（3分）一物体在互相垂直的两个恒力F1、F2作用下运动一段位移，F1对物体做功﹣3J，F2对物体做功4J，则F1与F2的合力对物体做功为（　　）A．7J B．5J C．﹣5J D．1J6．（3分）图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整的硬性物体时会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，此时手机面与水平面夹角为θ，则该支架对手机作用力大小为（　　）A．G B．Gsinθ C．Gcosθ D．Gtgθ7．（3分）关于力的分解，下列说法正确的是（　　）A．一个2N的力可以分解为8N和8N的两个分力 B．一个3N的力可以分解为8N和4N的两个分力 C．一个7N的力可以分解为5N和1N的两个分力 D．一个8N的力可以分解为4N和3N的两个分力8．（3分）用图象可以反映物体的运动状态或其所受合外力的情况。甲是位移随时间变化图象，乙是速度随时间变化图象，丙是加速度随时间变化图象，丁是合外力随时间变化图象。图象均为直线。下列根据这些图象对物体作出的判断中，正确的是（　　）A．图甲物体的加速度越来越大 B．图乙物体受到的合外力越来越大 C．图丙物体的速度均匀增大 D．图丁物体的加速度均匀增大9．（4分）如图，一质点沿螺旋线自外向内运动，已知其半径转过的圆心角θ与运动时间t成正比，则质点运动中（　　）A．角速度不变 B．向心加速度不变 C．线速度越来越大 D．合外力越来越大10．（4分）两质量相同的小球A、B，分别用轻绳悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，以悬点为零势能参考面，小球经过最低点时，动能分别为EkA、EkB，重力势能分别为EpA、EpB，机械能分别为EA、EB．则（　　）A．EkA＞EkB EpA＞EpB  EA＞EB B．EkA＞EkB EpA＜EpB  EA＞EB C．EkA＞EkB EpA＜EpB  EA＝EB D．EkA＜EkB EpA＞EpB  EA＝EB11．（4分）电动势为E、内电阻为r的电源与阻值为R的电阻连成闭合电路。t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量及非静电力做功分别为（　　）A．， B．， C．， D．，12．（4分）如图，波源S从平衡位置开始振动，运动方向沿y轴负方向，振动周期T＝0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v＝40m/s。过一段时间后，P、Q两点开始振动。已知距离SP＝1.0m、SQ＝1.3m。若以Q点开始振动的时刻作为计时起点，下面四个图象中P、Q两点的振动图象分别是（　　）A．甲图和乙图 B．丙图和乙图 C．丁图和丙图 D．丁图和甲图二、填空题（共20分）13．（4分）如图为不等量异种点电荷的电场线分布，P、Q是电场中的两点。则两点的电势φP＞φQ，判断的依据是　   　；电子在这两点的电势能关系为EP　   　EQ．（选填“＞”或“＜”）14．（4分）在“用油膜法估测分子大小”实验中，油酸酒精溶液浓度为A，记下N滴溶液总体积为V．边长为a正方形小格的透明方格纸板上，数得油膜占有的小格个数为X．用以上字母表示：一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V油酸＝　   　；油酸分子直径D＝　   　。15．（4分）倾斜索道与水平面夹角为37°，质量为m的人站在车厢内沿钢索匀加速向上运动，他对箱底压力为1.25mg。那么，车厢沿钢索匀加速向上运动的加速度a＝　   　，车厢对人的摩擦力Ff＝　   　。16．（4分）如图，电源电动势为E，内阻为r。S为单刀双掷开关，两电阻R1＝10Ω，R2＝8Ω．当开关S接1时，电流表示数为0.2A．则开关S接2时，电流表示数　   　（选填“增大”或“减小”），电流表示数的变化范围可能是　   　。17．（4分）图是某同学制作的简易温度计。导热性能良好的玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细玻璃管B插在水银槽中，根据B管内外水银面的高度差来标刻环境温度。已知B管内外水银面的高度差为h1＝16cm时，环境温度为t1＝27℃，大气压为p0＝76cmHg．则温度为t2＝17℃时，B管内外水银面的高度差h2＝　   　cm．要提高该温度计的精确度，对装置有何要求？　   　。（写出一点即可）三、综合题（第18题10分，第19题14分，第20题16分，共40分）注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等．18．（10分）“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，实验装置如如图1。（1）保持温度不变，封闭气体的压强p用　   　测量，其体积V由　   　读出。（2）C小红按实验步骤开始实验，但最后得到p和V的乘积逐渐增大。①由此可推断，她的实验结果可能为图2　   　。②图线弯曲的可能原因是在实验过程中　   　。（A）注射器中有异物（B）连接软管中存在气体（C）注射器内气体温度升高（D）注射器内气体温度降低③根据②的回答，可采取的改正措施是　   　。（写出一种即可）19．（14分）如图，小环套在与水平地面成θ＝30°的固定光滑杆上，用水平拉力FN从h1＝0.20m高处由静止起拉动小环，直到杆的最高端h2＝1.20m处撤去F，小环在空中上升到最高处h3＝1.25m后开始下落并最终落到地面。不计空气阻力，测得小环在空中运动的最小速度为m/s。（g＝10m/s2）（1）小环在空中运动时哪个位置速度最小？写出必要的分析过程。（2）小环在h2高度处的速度大小为多少？（3）小环的质量为多少？20．（16分）电动汽车在行驶过程中，消耗电池能量对外做功使汽车前进。汽车安装的电池常用两个物理量衡量其性能，如表所示：物理量定义单位电池容量电池存储电量的多少mAh电池的能量密度ρ单位质量携带电能的多少Wh/kg某质量m＝0.056kg的电池以恒定电流放电时，端电压与流过电池电量的关系如图所示。电池容量检测系统在电压为4V时显示剩余电量100%，电压为3V时显示剩余电量0%．通过计算机测得曲线与电量轴所围的面积约为7000V•mAh。（1）该曲线与电量轴所围面积的物理意义是什么？（2）该电池的能量密度ρ是多少？（3）在放电过程中剩余电量从100%到80%用了时间t，由图象推测剩余电量从50%到30%约要多少时间？（4）某电动汽车除电池外总质量为M，配上质量为m、能量密度为ρ的电池，单次充电后可以在水平路面行驶距离s（s较长，近似认为全程匀速行驶），行驶中所受阻力与总质量成正比，比例系数为k。假设电池能量的用来对外做功使汽车前进，写出汽车行驶距离s的表达式。为提升电动车单次充电行驶最大距离，国家大力支持研发提高电池的能量密度，而不是仅靠增加车上电池质量，请通过分析说明原因。
2020年上海市长宁区高考物理一模试卷参考答案与试题解析一、选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题3分，共40分．每小题只有一个正确答案）1．【解答】解：A、根据波速与波长和频率的关系公式v＝λf，当机械波由一种介质进入另一种介质中时，波速变化（波速由介质决定）而频率不变（频率由波源决定），故波长一定变化，故A错误。B、波速由介质决定，不同介质中波速不同，故B错误。C、机械波从一种介质进入另一种介质中，振动的幅度（与能量有关）可能会减小，故C错误。D、机械波在传播过程中频率保持不变，故D正确。故选：D。2．【解答】解：A、静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电的应用，故A错误；B、静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，属于静电的应用，故B错误；C、良好的接地可以计时导走静电，防止触电，属于静电的防止，故C正确；D、静电防范是用各种措施来防止静电对人，或财产造成损害；保持空气干燥，容易产生静电，不属于静电的防范，故D错误；故选：C。3．【解答】解：等势线在白纸上描绘，白纸应放在最底层。等势点在导电纸上寻找，导电纸放在最顶层。从上到下木板上依次铺放导电纸、复写纸、白纸，故B正确，ACDcw。故选：B。4．【解答】解：AB．设乙运动的时间为t，则甲运动时间为t+1，则两球的速度差为：△v＝g（t+1）﹣gt＝g，可见速度差始终不变，故AB错误；CD．两球的距离为：，可见，两球间的距离随时间推移，越来越大。故C正确，D错误。故选：C。5．【解答】解：由题意可知，F1对物体做功为：w1＝﹣3JF2对物体做功为：w2＝4J故合力的功为：w＝w1+w2＝﹣3J+4J＝1J；故D正确，ABC错误。故选：D。6．【解答】解：手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力大小等于重力G，方向与重力方向相反，竖直向上，故A正确BCD错误；故选：A。7．【解答】解：A、8N与8N的合力范围是0N≤F≤16N．可能为2N．故A正确。B、8N与4N的合力范围是4N≤F≤12N．不可能为3N．故B错误。C、5N与1N的合力范围是4N≤F≤6N．不可能为7N．故C错误。D、3N与4N的合力范围是1N≤F≤7N．不可能为8N．故D错误。故选：A。8．【解答】解：A、在s﹣t图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，合外力为零，保持不变，故A错误；B、物体做匀加速直线运动，加速度保持不变，则合外力恒定不变，故B错误；C、物体加速度均匀增大，则速度增大越来越快，故C错误；D、根据F﹣t图象知物体受到的合外力随时间均匀增大，根据牛顿第二定律知物体的加速度均匀增大，故D正确；故选：D。9．【解答】解：AC．一质点沿螺旋线自外向内运动，半径R不断减小，其半径转过的圆心角θ与运动时间t成正比，根据ω可知，角速度大小不变，根据v＝ωr，半径减小，则线速度减小，故C错误，A正确；B．根据a＝ω2r得加速度越来越小，故B错误；C．根据F合＝ma，小球所受的合外力越来越小，故D错误；故选：A。10．【解答】解：根据动能定理得 mgL＝Ek，知，L越大，经过最低点时动能Ek越大，所以EkA＞EkB。 以悬点为零势能参考面，则 EpA＝﹣mgLA，EpB＝﹣mgLB，因LA＞LB，所以 EpA＜EpB。A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能仍相等，即有EA＝EB．故ABD错误，C正确。故选：C。11．【解答】解：根据闭合电路欧姆定律可知电流为：I，则t秒内移送电荷为：q＝It；在电源的内部，非静电力做功把其他形式能转化为电能，根据电动势的定义式E，得非静电力做功为：W＝qE＝EIt，故B正确，ACD错误。故选：B。12．【解答】解：由题，该波的周期T＝0.01s，由波速公式v得，波长λ＝vT＝40×0.01m＝0.4m则SP＝1.0m＝2.5λ，SQ＝1.3m＝3λ波源S开始振动方向沿y轴负方向，则介质中各起振方向均沿y轴负方向。结合波形可知，当Q点开始振动时，Q点向下振动，而P点此时处于波峰，则P、Q两点的振动图象为，故B正确，ACD错误。故选：B。二、填空题（共20分）13．【解答】解：根据沿电场线方向电势在降低判断电势的高低，可知电势φP＞φQ；根据负电荷在电势低的地方电势能大，可知电子在这两点的电势能关系为EP＜EQ。故填：沿着电场线方向电势降低，＜14．【解答】解：（1）由N滴溶液的总体积为V，以及油酸酒精溶液的浓度为A，总体积V除以N，再乘以油酸酒精溶液的浓度A，即可求出一滴酒精溶液中纯油酸的体积；（2）由油膜法的原理，根据（1）中求得一滴酒精溶液中纯油酸的体积，以及油膜的表面积Xa2，即可求得油酸分子的直径；故答案为：，。15．【解答】解：由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍，根据牛顿第三定律知车厢对人的支持力大小为 FN＝1.25mg在竖直方向上，由牛顿第二定律有：FN﹣mg＝m（asin37°）解得：ag在水平方向上，由牛顿第二定律有：Ff＝m（acos37°）解得：Ffmg故答案为：g，mg。16．【解答】解：当开关S接1时，电流表示数为0.2A；则当S接2时，外电阻减小，电流增大，所以电路中大于0.2A．即I2＞0.2A。由于外电阻减小，路端电压减小，则有 I2R2＜I1R1，则得 I2A＝0.25A，故电流表示数的变化范围为0.2A～0.25A。故答案为：增大；0.2A～0.25A。17．【解答】解：由题意可知：p1＝p0﹣ph1＝76﹣16＝60cmHg，T1＝273+27＝300K，T2＝273+17＝290K，气体发生等容变化，由查理定律得：，即：，解得：p2＝58cmHg，气体压强：p2＝p0﹣ph2＝76﹣h2，解得：h2＝18cm；认为气体发生等容变化，时间上玻璃管内水银柱高度发生变化时气体体积发生变化，当玻璃管内径很细、A气泡的体积远大于B管的体积时，气体体积变化很小，可以忽略不计，可以提高温度计的精确度；故答案为：18；玻璃管内径要细、A泡的体积远大于B管的体积。三、综合题（第18题10分，第19题14分，第20题16分，共40分）注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等．18．【解答】解：（1）保持温度不变，封闭气体的压强p用压强传感器测量，其体积V由注射器刻度读出；（2）①由于“最后得到p和V的乘积逐渐增大”，因此在V图象中，斜率k＝PV逐渐增大，斜率变大，该同学的实验结果可能为图a。②A、注射器有异物不会影响图线的斜率k，故A错误；B、连接软管中存在气体可以视为被封闭的气体总体积较大，不会影响斜率，故B错误；C、D、注射器内气体温度升高，由理想气体的状态方程可知：C，当T增大时，PV会增大，故C正确，D错误；③按实验步骤开始实验，但最后得到p和V的乘积逐渐增大的原因，可能是：手不要握住针筒、压强传感器稳定后读数、缓慢推动针筒等；故答案为：（1）压强传感器； 注射器刻度；（2）①a；②C；③手不要握住针筒、压强传感器稳定后读数、缓慢推动针筒等。19．【解答】解：（1）小环在空中运动，只有重力做功，其机械能守恒，最高处重力势能最大，动能最小，速度最小，即在最高处，离地高h3处。（2）小环从h2高处上升到h3高处，只有重力做功，其机械能守恒，以地面为零势能面，则  由（1）知，代入解得   v2＝2m/s（3）小环在杆上运动，受重力、水平拉力、杆对环的弹力作用（或受力图）小环从h1高处运动到h2高处， 根据牛顿第二定律得  解得 m＝1kg答：（1）小环在空中运动时，离地高h3处速度最小。（2）小环在h2高度处的速度大小为2m/s。（3）小环的质量为1kg。20．【解答】解：（1）由图示图象可知，纵轴表示电压：U，横轴表示容量：It（mA•h），图象所围成的面积的物理意义是：U•It，W＝UIt表示电流做功，由此可知：图象所围面积物理意义是U•It，表示对外做功的值。（2）由题意可知：所围的面积约为7000V•mAh＝7W•h，即W＝7W•h，能量密度：ρ125W•h/kg；（3）电荷量：q＝It，I不变则电量与时间成正比，由U﹣q图象可知：剩余电量从100%到80%，通过电池电量约300mAh，剩余电量从50%到30%，通过电池电量约600mAh，则时间约为2t。（4）设汽车质量M，电池质量m，单次充电行驶最大距离s，由题意可知，阻力与总质量成正比，即：f＝k（m+M）汽车消耗电能，克服阻力做功：fs＝k（m+M）s电池能量的用来对外做功：W＝fsmρ单次充电行驶最大距离：s与m为非线性关系，有上限，可见行驶的最大距离随着电池质量的增加，提升得越来越慢；s与ρ成正比，ρ增大并不增加阻力，不造成电能额外损耗；可见，提高电池的能量密度ρ比增加电池质量m更合理；答：（1）该曲线与电量轴所围面积的物理意义是：图象所围面积物理意义是U•It，表示对外做功的值。（2）该电池的能量密度ρ是125W•h/kg。（3）在放电过程中剩余电量从100%到80%用了时间t，由图象推测剩余电量从50%到30%需要的时间约为2t。（4）汽车行驶距离s的表达式为：；行驶的最大距离随着电池质量的增加，提升得越来越慢；s与ρ成正比，ρ增大并不增加阻力，不造成电能额外损耗；可见，提高电池的能量密度ρ比增加电池质量m更合理。