2021年上海市浦东新区高考物理二模试卷

2021年上海市浦东新区高考物理二模试卷一、单选题（本大题共12小题共40.0分）

下列关于物理学发展史和单位制的说法正确的(B.C.

物理学家汤姆孙经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量卡文迪许通过扭秤实验测量了静电力常量，并验证了库仑定律国际单位制中的七个基本单位是，，，，D.

功的单位可以用

2

表示

如图所示，一束白光入射到三棱镜的表面，经过三棱镜折射后发生色散现象，在光屏间成一条彩色光带，下面说法正确的B.C.D.

在三棱镜中侧的波长大于光的波长侧光侧通过同一单缝时侧光的衍射更明显若改变白光的入射角，屏光最先消失侧光与侧光通过同一双缝干涉实验装置产的干涉条纹间eq\o\ac(△,)𝑥

如图所示为氢原子的能级图．当氢原子的级跃迁的级时，辐射出光子；氢原子的级迁𝑙的能级时，辐射出光子，下列判断正确的B.C.D.

光子的能量大于光子的量通过同一狭缝，比更容易发生衍射同种介质中．光的播速度小于光子传播速度若光子能使某金属发生光电效应，则光也使该金属发生光电效应

如图所示，细和悬挂着一物，绳水平，那么关于细拉力情况，下列判断正确的

拉力小的拉力

B.C.D.

拉力大的拉力的拉力的拉力均等于重的力的拉力的拉力均大于重的重力

两个等量异种点电荷连线的垂直平分线上三，如图所示，下列说法正确的是B.C.D.

点电势点、两的场强方向相同，场强点大、、三和无穷远处等电势一个电子在点初速释放，则它将沿着异种电荷连线的垂直平分线点侧往复运动

如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发(B.C.D.

各摆摆动的周期均与摆同摆摆动周期最短摆振幅最大摆幅最大

如图所示，一单匝圆形闭合金属线圈在匀强磁场中匀速转动，其转轴为圆形线圈的某条直径且转轴与磁场方向垂直中感应电随间变的规律为

，圈的总电阻则下列说法正确的是B.C.D.

线圈的转速为𝑖在时刻，通过线圈的磁通量最大转动过程中，线圈磁通量的最大值为𝑏线圈转动一圈的过程中，线圈内产生的焦耳热

在如下所示的各图中，表示磁方、电流方及电流受力方三者关系正确的B.D.假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星，当它的轨道半径增大到原来倍仍做圆周运动，则

2020根公，可知卫星运动的线速度将增大到原来倍根公

，可知卫星所需的向心力将减小到原来的根公

2

，可知地球提供的向心力将减小到原来的4根上和中出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的．

B.

(2)(4)

C.

D.

(3)(4)测个电池、电动势得到如图所示图，则B.C.D.

电池的电动势较大，内阻较大电池的电动势较大，内阻较小电池电动势较小，内阻较大在发生相同的电流变化情况下，电的端电压改变较大一沿轴正方向传播的谐横波，时的波形如图所，、、是质中的四个质点。则、、中一质点的振动图像

点

B.

点

C.

点

D.

点如所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端点管口的离为

，一质量的球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低，压缩量，不计空气阻力，则在上述过程中，下列说法错误的(

小球从接触弹簧开始，其速度先增大后减小B.C.

小球运动的最大速度大于弹簧的劲度系数等于

D.

弹簧的最大弹性势能

二、填空题（本大题共4小题，16.0分有个带电荷

的点电荷，从某电场中点点电荷克服静电场力做×

的，点到点，电场力对电荷

的，问：若点电势为零，则点电荷在的势能为______，在的势能_____；点电势，点电势为______。

克克一宙空间探测器从某一星球的表面垂直加速升空，宇宙探测器升空到某一高时，发动机因故障突然关闭表了其速随时间变化的规律上三点应的时刻分别、和。探测器在该行星表面达到的最大高_____，𝑠时刻探测器的瞬时速度大小为______。如所形属导轨置于光滑绝缘的水平面上间距为，左端连接的电阻金属长，电在轨范围内有垂直水平面的、磁感强𝑇的匀强磁场，当用外力使棒以速度匀右移时，试求：通的电流______；𝑎棒端的电势______；𝑎棒服安培力做功的功率______如所示，场强大小、向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域，直长.在点一质量为

、带电量为的子，在点一质量为、电量的粒子，两粒子仅在电场力的作用下同时由静止开始运动，已知两粒子同时经过一平行的线直线未出。已知两粒子质量之比子重力。求：直到形区域的距离。

：，略两粒子间相互作用且不计粒三、实验题（本大题共2小题，14.0分油法测定分子的直径的酸加入酒精中配制𝑙的酸酒精溶液𝐿溶通过滴管实验测得滴滴液滴在撒有痱子的浅水槽中油界面稳定后测得油膜面积为

。试算油酸分子的直_____保一位有效数)

按一定比例配制的油酸酒精溶液置于一个敞口容器中，如果时间偏，会影响分子尺寸测量结果导致测量______选“大”或“偏小如所示，用一个带刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系．实中应保持不变的参量是_，所研究的气体体积可_直读出．实过程中，下列操作错误的_A.

推拉活塞时，动作要慢B.

推拉活塞时，手不能握住注射器筒C

压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据D

活塞和针筒之间要保持润滑又不漏气．四、计算题（本大题共2小题，30.0分升手小明在国歌响起时开始升旗歌结束时国旗恰好到旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间，旗国旗竖直向上运动旗先匀加速运动再匀速运动最匀减速运动国到达旗杆顶端时的速度恰好为零，其运动如图所示．不计一切摩擦和绳质量，国旗质量，𝑠

求国加速阶段加速度的大小．小做功的最大功率．如所示，两根半径光的圆弧轨道间距为，电阻不计，在其上端连有一阻值为的电阻，整个装置处竖直向上的匀强磁场中磁应强度.现一根长度稍大于质为电阻的金属棒从轨道的顶处始下滑轨底端时轨道的压力，：棒达最低点时电

两端的电压；

棒滑过程0

产生的焦耳热；棒滑过程中通0

的电量．

2，比较间距的大小2，比较间距的大小．根据临界角公参考答案解析1.

答：解：：、理学家密立根经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量，故误．B文许通过秤实验测量了引力常验证了万有引力定律不库仑定错误．C、际单位制中的七个基本单位是、、、、、，是出单位，故C错．D、功的单位，知，，⋅，以

2

2

，故D正确．故选：根据密立根和卡文迪许的物理学成就，以及国际单位中七个基本单位进行解答即可．解决本题的关键要掌握记牢物理学史，知道国际单位中七个基本单位，要注不基本单位，而是导出单位．2.

答：解：：光路图可知，光的偏折程度大光偏折程度，所光的折射率大，光的频率大，波长短，故A错误；B光的折射率大，频率大，波长，而波长越长越容易发生衍射现象，光更容易产生衍射现象，衍射更明显，故确；C

由公式𝑛，折射率大的临界角小，最消失，光的临界角小，先发生全反射，最先消失，故误；D

双缝干涉的条纹间距公eq\o\ac(△,)

，折率大，波长短，则干涉条纹间距比较窄，故D错．故选．根据光线的偏折程度比较出折射率的大小，通过波长的大小，波长越长，衍射越明显；结合双干涉的条纹间距公eq\o\ac(△,)

，比较临界角的大小，分析全反射现象．解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度比较出光的折射率大小，知道折射率、频率、波长大小关系．3.

答：解：、氢原子从的级跃迁到的级的能极差小于能级跃迁到的能级时的能极差，根

知，光子的量小于光子的量．故错．

𝑐𝑐𝐴B光的率小于光子的频率所以的率大波长小所光更容易发生衍射故错误．C、的频率，则折射率小，根

𝑐𝑛

知，光子介质中的传播速度大于光介质中的传播速度．故错误．D、子的率小于的率，所以光能某金属发生光电效应，则光也能使某种金属发生光电效应．故D正．故选：能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能极差的大小比较光子能量，从而比较出光子频率．频率大，波长小，波长越长，越容易发生衍射．频率大，折射率大，根比在介质中的𝑛速度大小．当入射光的频率大于金属的极限频率时，发生光电效应．解决本题的突破口是比较出光和子的率大小得折射率质速等大小关系．4.

答：解：系统处于静止状态，合力为零．以结为究对象，分析受力情况，作出受力图，由平衡条件分析各力的大小。本题考查了平衡条件的应用；本题根据平衡条件，运用作图法比较力的大小，也可以运用函数分析。以结点为究对象，分析受力情况，作出力图如图所示，作出和的力，平衡条件得

由图看出

，绳拉力大于绳的拉力，绳拉力大于重力，绳拉力不一定大于重力；故确误。

故选。5.

答：解：：、、是个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等．故A误C正确．B两的场强方向都与垂直平分线垂直向右向同由于处场线密电场强度大处电场强度．故B错误．D、一个电子点到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达点故D错误．故选：．两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线；电场强度方向与等势面方向垂直，而且指电势低的方向．根据电子的受力情况，分析电子的运动情况．对于等量异种电荷和等量同种电荷连线和垂直平分线的特点要掌握，抓住电场线和等势面的对性进行记忆．6.

答：解：、摆动起来，通过水平绳子、三个摆施加周期性的驱力，、三摆做受迫振动，各摆摆动的期均摆同，故A正确，B错；、摆的摆等的摆长，所摆的固有频率等于受迫振动的频率，所以摆生共振，振幅最大，故CD错。故选：。受迫振动的频率等于驱动率的频率体的固有频率无关球的频率等于受迫振动的频率时，发生共振，振幅最大。本题考查了受迫振动的频率问题，注意各摆摆动的周期与驱动力的周期相同，当固有频率与驱力的频率相同时振幅最大，难度不大，是一道基础题。7.

答：解：：、交变电流的表达式可知线圈的角速，线圈的转速

，故正；2B、由电流的瞬时值表达式可知时，线圈平面与磁场平行，此时线圈的磁通量最小，故B错；

𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚C、电流的瞬时值表达式可知，电流的最大𝐼，

，应电动的最大𝐼𝑚𝑚感应电动势的最大值

，𝑚转动过程中，线圈磁通量的最大

𝑚

𝜋𝜋

，故C错；D、圈动的周

𝜋

𝜋𝜋

𝑠电流的有效

𝑚

，线圈转动一圈过程中，线圈内产生的焦耳热：𝐼

𝐽

，故错。故选：。正弦式交变电流的瞬时值表达式

𝜔，根据题中所给电流的瞬时值表达式求出线圈转动的角速度，然后求出转速；分析清楚线圈转动过程，然后求出磁通量；根据感应电动势的大值求出磁通量的最大值电的有效值根据焦耳定律求出一个周期内线圈产生的焦耳热。本题考查了正弦式交变电流问题，知道电流的瞬时值表达式是解题的前提，根据电流的瞬时值达式、感应电动势最大值的计算公式、焦耳定律即可解题。8.

答：解：：根据左手定则可得，A、安培力的方向是竖直向上的，故正确；B、安培力的方向水平向左；故B错；C、培力的方向是水平向左的，故错误；D、流向与磁场平行，导线不受磁场力；故D错；故选：。根据左手定则，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是导受的安培力的方向。本题考查左手定则的应用，要注意明确当电流与磁场相互平行时，电流不受安培力的作用。9.答：解：、轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速用公式𝑟讨卫星的线速度变化，错误。

3

随着变化，所以，不能

212212轨道半径变化时有引力变化星的线速度√随变化以用公式𝑟讨论卫星的向心力变化，(错。

𝑟、造卫星的轨道半径增大到原来的倍，由公𝐺的，故正确。4

2

可知地球提供的向心力将减小到原来、星的万有引力提供向心力，

2

𝑟

，所以，卫星的线速√，此知卫星的轨𝑟道半径增大到原来的倍时，卫星运动的线速度将减小到来的，故正。故正。故选：人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速、角速度、周期随着变化，所以，不能用向心力的表达式来讨论一些物理量的变化．注意理解控变量法．圆周运动的公式的变换，方式灵活，需细心统一参数．需一定的灵活处理问题的能力，解答这问题不应靠想象和猜测，而应通过踏实地推导才能正确地选出答案．10.

答：解：由闭合电路欧姆定律及图象知识可得出电动势及内电阻；图象与纵坐标的交点为电源的电动势图象的斜率的绝对值表示电源的内阻．本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义．解、当外电阻无穷大时，路端电压等于电源的电动势，象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，由图可知的动势较大；𝑟可知图象中的斜率绝对值表示电源的电势的率较大的内阻较大A正确，BC错；D、发相同的电流变化情况下，电的端电压改变较大，故D错；故选：．11.

答：解：根据图中时刻质点的位置和速度方向，在中择对应的质点。

𝑚𝑓𝑐𝑚𝑓𝑐𝑚𝑔(2弹𝑃4本题考查基本的读图能力，由波的传播方向判断质点的振动方向，判断质点的振动方向等等都基本功，要加强训练，熟练掌握。由图出时，质点在平衡位置处且正方向运动，而中刻，只有点平衡位置处且轴方向运动，图能是中点振图象，故D正。故选。12.

答：解：：球到做自由落体，开压缩弹簧，根据胡克律，弹簧弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律得：，速度减小，方向向下，小球做加速度减小的加速运动，当加速度𝑚为零时，即重力和弹簧弹力相等时，速度最大；之后小球继续向下运动，弹力大于重力，做减运动所以正确；B、由中析知小球的最大速度在重力与受到的弹力相等点在点下，小球从到处22得则有√𝑔2√自由落体，由故确；因此𝑜C、球的最大速度在重力与受到的弹力相等．𝑚𝑔则

𝑚eq\o\ac(△,𝑥)

eq\o\ac(△,)所以

𝑚0

故错误；D、于到处程中，由动能定可得：解得：

𝑚𝑔

故正；选错误得，故选C小球从点释放过程中：从到过是自由落体；过中先加速，到重力与弹力相等处开始减速所以过是匀加速过程中加速度方向向下的大小减小的加速运动着速方向向上的大小增大的减速运动．考查牛顿第二定律的同时还运用胡克定律、动能定理．让学生能熟练掌握其内容，并能巩固解方法．本题关键是分析弹簧处于什么状态．小球的平衡点是分析的切入点．13.

答：

4

4

解：：点电势能等于电荷点到点静电力做的功，

点电势能等于电荷从点到，静电力做的功，4间电势差：

；

𝐴𝐵𝐵𝐴𝐵eq\o\ac(△,𝑣)eq\o\ac(△𝐴𝐵𝐵𝐴𝐵eq\o\ac(△,𝑣)eq\o\ac(△,)−64𝐴𝐵间电势差：−4𝐵取点势为零，根据电势差的定义公式，有：𝐴𝐵𝐴𝐵𝐵解得：𝐴故答案为：，，，根据的电势为零，结𝐴点移到点电荷克服静电场力

的，从点到点电场力对电荷的，可求解点电在、点电势能；根据电势差的定义公

求解𝐴间的电势差，再根据

𝐴

𝐵

求解、点电势。本题关键是明确电势差和电势的定义，记住定义公式，注意电势能与电势的正负号含义。14.

答：𝑠解：：内测器在上升后测器在下降末测器到达最高点，𝑠，探测器上升的位移大小等于图象与时间轴所围“面积”的大小，

探器的加速度

eq\o\ac(△,𝑡)eq\o\ac(△,)

，时探测器的瞬时速度𝑣𝑣

𝑡4𝑠故答案为：，。内测器在上升后测器在下降末测器到达最高点，根据图象与间轴所围“面积”的大小求探测器在行星表面达到的最大高度。根据图象的斜率求后测器的加速度，由速度公式𝑠时刻探测器的瞬时速度大小。本题的关键分析清楚探测器的运动规律，知𝑡图象的斜率表示加速度，“面积表示位移，结合运动学公式解答。15.

答：；；解：：感电动势𝑙𝑣5，电流：

𝑅+𝑟

；

𝑡即𝑡即得𝑎棒端的电势；安力𝑙，克服安培力的功率：；故答案为：；；．由求电动势，由欧姆定律求出电流．由姆定律求两端的电势差．由培力公式求出安培力，然后求功率．本题关键要掌握感应电动势公、姆定律、功率公式等等电感应基本知识，即可正确解题．间电势时要注意金属棒是电源间势差是路端电压不是感应电动势，也不是内电压．16.

答：：处处个粒子的加速度大小分别

根牛顿第二定律得：对处粒子对处子有

结合：

：，得：

：两粒子同时经过一平行于直时有联立解

所以，直线到形区边的距离

。答：直到形的距离是。解：据牛顿第二定律求得两个粒子的加速度。两个粒子均做速度为零的匀加速直线运动，根据竖直位移之和等于列式，求出相遇时运动时间，即可求得直到形区边的距离。本题是电场中直线运动类型，关键要找出两个粒子之间的联系，如位移关系、加速度关系，运牛顿第二定律和运动学公式结合解答。17.

答：

偏大解：测油膜面积：

2

，每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：

；所以油酸分子的直径为：

1110𝑉11𝑡1110𝑉11𝑡𝑉1.25×10𝑆2

510

；置一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大因此出现直径偏大。故答案为：10

；偏大。采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积；根据浓度按比例算纯油酸的体积油酸分子看成球不虑分子间的空隙膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由可求出直径大小。𝑆本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验要求估算分子大小，数量级符合要求就行了。计算时注意单位的换算。18.

答：体温度注射器刻度解：实采用控制变量法，探究压强与体积的关系应控制气体的温度不变气体的体积可以由注射器刻度直接读出．实要控制气体的温度不变；A、推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致，故正；B、推拉活塞时，手不能握住注射器，防止手对其起加热作用，从而保证气体的温不变，正C压传感器与注射器之间的软管脱落后气体质量发生变化应新进行实验，不应立即重新接上，继续实验并记录数据，故错误；D、验保证气体质量不变，活塞和针筒之间要保持润滑又不漏气，故D正；本题选择错误的，故选：．故答案为：气温度；注射器刻度；．探压强与体积的关系应采用控制变量法，控制气体温不变．实过程要保证气体的量不变；推拉活