2021-2022学年上海市高考物理五模试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势夕分布如图所示，图线关于纵轴对称，则（）

A.*1处和一xi处场强方向相同B.xi处和一X2处场强大小相等

C.某带电粒子在*2处和一X2处电势能相等D.某带电粒子在X2处的电势能大于在一X2处的电势能

2、甲、乙两车在同一平直公路上运动，两车的速度v随时间f的变化如图所示。下列说法正确的是（）

A.甲乙两车的速度方向可能相反

B.在人到四时间内，甲车的加速度逐渐增大

C.在。到打时间内，两车在同一时刻的加速度均不相等

D.若仁0时刻甲车在前，乙车在后，在运动过程中两车最多能相遇三次

3、如图所示，理想变压器的原线圈接在M=2200sin%f（V）的交流电源上，原线圈上接有厂=2（）Q的电阻，副线圈

接有R=50。的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）

A.副线圈输出交流电的周期为50s

B.电流表的读数为1A

C.电压表的读数为50V

D.若将r替换为电阻为20。的二极管，电流表、电压表读数均不发生变化

4、关于牛顿第一定律和惯性有下列说法，其中正确的是（）

A.由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态

B.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

C.牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律

D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动

5、如图所示，做实验“探究感应电流方向的规律”。竖直放置的条形磁体从线圈的上方附近竖直下落进入竖直放置的线

圈中，并穿出线圈。传感器上能直接显示感应电流i随时间/变化的规律。取线圈中电流方向由a到〃为正方向，则传

感器所显示的规律与图中最接近的是（

C./\

O

6、如图所示，在光滑绝缘水平面上有4、8两个带正电的小球，mA=2mD,2心=%。开始时8球静止，A球以初

速度v水平向右运动，在相互作用的过程中4、8始终沿同一直线运动，以初速度v的方向为正方向，则（）

A.4、5的动量变化量相同B.A、B组成的系统总动量守恒

C.A、8的动量变化率相同D.A、8组成的系统机械能守恒

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、如图所示，一长二=im的水平传送带以二」=2ms的恒定速率沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的

光滑水平面，一质量二=4kg的物块以二：=1ms的速率沿直线向左滑上传送带，经过一段时间后物块离开了传送带，

已知物块与传送带间的动摩擦因数二=。3重力加速度g取二，则以下判断正确的是（）

（）一（*

A.经过二=is后物块从传送带的左端离开传送带

B.经过二=2s后物块从传送带的右端离开传送带

C.在，时间内传送带对物块做的功为-4J

D.在f时间内由于物块与传送带间摩擦而产生的热量为16J

8、如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈（线圈电阻不计）绕垂直于磁感线的轴以角速度。匀速转动，线圈通

过电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈接一滑动变阻器R,原、副线圈匝数分别为小、要使电流表的示数变为

原来的2倍，下列措施可行的是

A.也增大为原来的2倍，3、R不变

B.”增大为原来的2倍，股、R不变

C.”和R都增大为原来的2倍，"2不变

D.〃2和R都增大为原来的2倍，/不变

9、一静止在水平地面上的物块，受到方向不变的水平拉力尸作用。0~4s时间内，拉力厂的大小和物块加速度a的大

小随时间，变化的关系分别如图甲、图乙所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。由此可求

得（）

A.物块与水平地面间的最大静摩擦力的大小为2N

B.物块的质量等于1.5kg

C.在0~4s时间内，合力对物块冲量的大小为6.75N•S

D.在0~4s时间内，摩擦力对物块的冲量大小为6N•S

10、下面是有关地球和月球的一些信息：（1）月球轨道半径约为地球半径的60倍；（2）月球密度约为地球密度的空3；（3）

3

月球半径约为地球半径的石。地球和月球均可视为质量均匀分布的球体且忽略自转，根据以上信息可得（）

A.月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的」一

3600

9

B.月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的百

c.月球绕地球运行的加速度约为地球表面重力加速度的—

3600

D.月球绕地球运行的速率约为第一宇宙速度的1

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）在“探究求合力的方法”实验中，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条

（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

⑴具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是—O

A.橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置。时，拉力要适当大些

B.再次进行验证时，结点O的位置必须保持相同

C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度

D.拉橡皮条的细线要稍长一些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些

（2）实验小组用图甲装置得到了如图乙所示的两个分力尸卜入及合力尸的图示。关于合力与分力的关系，某同学认为

用虚线连接网和尸的末端4、C,则AOC如图丙构成一个三角形，若满足—，则说明合力与分力之间的关系满足

平行四边形定则。

12.（12分）小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保

护电阻Ro,根据如图所示电路图进行实验时，

1

I/?

图i

（1）电流表量程应选择（填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用（填“A”或"B"）;

A、定值电阻（阻值10.0C,额定功率10w）

B、定值电阻（阻值2.0C,额定功率5w）

（2）在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为V

（3）根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示，则干电池的电动势E=V,内阻r=C（小数点

后保留两位）

206

品93I—

图2

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图甲所示，小车B紧靠平台的边缘静止在光滑水平面上，物体A（可视为质点）以初速度刖从光滑的

平台水平滑到与平台等高的小车上，物体和小车的7图像如图乙所示，取重力加速度g=10m/s2,求:

（1）物体A与小车上表面间的动摩擦因数；

（2）物体A与小车B的质量之比；

（3）小车的最小长度。

v(m/s)

oA

//////>

14.（16分）人们对电场的认识是不断丰富的，麦克斯韦经典电磁场理论指出，除静止电荷产生的静电场外，变化的

磁场还会产生感生电场。静电场和感生电场既有相似之处，又有区别。电子质量为，"，电荷量为外请分析以下问题。

⑴如图1所示，在金属丝和金属板之间加以电压U,金属丝和金属板之间会产生静电场，金属丝发射出的电子在静电

场中加速后，从金属板的小孔穿出。忽略电子刚刚离开金属丝时的速度，求电子穿出金属板时的速度大小以

⑵电子感应加速器是利用感生电场加速电子的装置，其基本原理如图2所示。上图为侧视图，S、N为电磁铁的两个

磁极，磁极之间有一环形真空室，下图为真空室的俯视图。电磁铁线圈中电流发生变化时，产生的感生电场可以使电

子在真空室中加速运动。

如果电子做半径不变的变加速圆周运动。已知电子运动轨迹半径为R,电子轨迹所在处的感生电场的场强大小恒为

E,方向沿轨迹切线方向。求初速为。的电子经时间f获得的动能々及此时电子所在位置的磁感应强度大小8；

儿在静电场中，由于静电力做的功与电荷运动的路径无关，电荷在静电场中具有电势能，电场中某点的电荷的电势能

与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。试分析说明对加速电子的感生电场是否可以引入电势概念。

-6U6+

电子轨迹

15.（12分）如图所示，有一竖直放置的绝热密闭气缸上端开口。气缸中有一绝热活塞，活塞质量为机，面积为S,

厚度可以忽略。不计活塞与气缸之间的摩擦，开始时刻活塞处于静止状态并距离气缸底部高度为“，距离上端口为〃。

活塞下方有一定质量的理想气体，初始时刻温度为与。已知大气压强为P。，重力加速度为g。求：

(1)在活塞上放一重物时(图中未画出，重物与气缸壁不接触)活塞和重物下降至距离气缸底部1处静止不动，此时

气缸内气体温度为2”,则此重物的质量为多少？

(2)在(1)中状态后，用气缸内部的电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热直至活塞恰好与管口持平，则此时气缸内气体的

温度是多少？

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C

【解析】

AB.夕一x图象的斜率大小等于电场强度，xi处和汨处场强大小相等，方向相反，1处和-X2处场强大小不相等，故

AB错误；

CD.在X2处和-X2处电势相等，根据岛=夕夕知某带电粒子在刈处和F处电势能相等，故C正确，D错误。

故选C。

2、D

【解析】

A.速度是矢量，速度大于零代表一个方向，速度小于零则代表相反方向，所以两车速度方向相同，选项A错误；

B.速度时间图像的斜率即加速度，在到f2时间内，甲车的加速度逐渐减小，选项B错误；

C.平移乙的图像，在fi到0时间内，有一时刻两车的加速度相等，选项C错误；

D.若QO时刻甲车在前，乙车在后，在以后的运动过程中可能乙会追上甲，甲再追上乙，甲再被乙反超，两车最多能

相遇三次，选项D正确。

故选D。

3、B

【解析】

A.副线圈输出交流电的频率和周期与原线圈的频率和周期相同，根据题意可知周期

T2%2%,

T=——=——s=2s

co71

A错误；

BC.电表的读数均为有效值，原线圈电源电压有效值为=22OV,设原线圈电流为4,根据单相理想变压器

的电流规律

4=%

则副线圈电流为

A=27,

副线圈电压为

=人宠=2/湛=100/1

根据理想变压器电压规律可知原线圈电压为

n

=±U,=2U,

即

/j+q=//+2（；2=220V

计算得电流表读数为

4=1A

电压表读数为

t/2=100V

B正确，C错误；

D.二极管具有单向导电性，电表读数均为原来的一半，D错误。

故选B。

4、D

【解析】

A.根据牛顿第一定律知，物体只有在不受外力，或者所受合外力为零时，才能处于静止或匀速直线运动状态，A错

误；

B.行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到改变运动状态的万有引力作用，其运动状态是不断变化的，则B项

错误；

C.牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，并不能反映物体惯性的大小，C错误；

D.运动物体如果没有受到力的作用，将保持原来的速度做匀速直线运动，D项中说法符合牛顿第一定律，D正确；

故选D。

5、B

【解析】

磁体进入线圈。端的过程，其磁场穿过线圈向上且增加，由楞次定律知感应电流的磁场向下，则线圈中的电流方向从匕

到。，为负值。磁体在线圈中间运动时，其磁场穿过线圈的磁通量不变，无感应电流，磁体离开线圈〃端的过程，磁

场穿过线圈向上且减小，由楞次定律知感应电流的磁场向上，则电流方向从4到。，为正值，且此过程磁体运动速度

大于进入过程，磁通量的变化率大。由法拉第电磁感应定律知，该过程的感应电动势大，则感应电流大，故B正确。

故选B。

6,B

【解析】

AB.两球相互作用过程中A、5组成的系统的合外力为零，系统的总动量守恒，则4、8动量变化量大小相等、方向

相反，动量变化量不同，故A错误，B正确；

C.由动量定理

Ft=5

可知，动量的变化率等于物体所受的合外力，4、3两球各自所受的合外力大小相等、方向相反，所受的合外力不同,

则动量的变化率不同，故C错误；

D.两球间斥力对两球做功，电势能在变化，总机械能在变化，故D错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、BD

【解析】

AB.当物块滑上传送带后，受到传送带向右的摩擦力，根据牛顿第二定律有

代入数据可得物块加速度大小a=lm/s2,方向向右，设物块速度减为零的时间为d则有

0=二;一二二」

代入数据解得n=ls；物块向左运动的位移有

—/__7一一

一：=/LJ「

代入数据解得

二=0.5m<匚=jm

故物块没有从传送带左端离开；当物块速度减为0后向右加速，根据运动的对称性可知再经过1s从右端离开传送带,

离开时速度为lm/s,在传送带上运动的时间为

<=2/i=2s

故A错误，B正确；

C.在U2s时间内，物块速度大小不变，即动能没有改变，根据动能定理可知传送带对物块做的功为0,故C错误；

D.由前面分析可知物块在传送带上向左运动时，传送带的位移为

二[=-]—]=2xJm=2m

当物块在传送带上向右运动时，时间相同传送带的位移也等于x”故整个过程传送带与物块间的相对位移为

二二=（二/+二）+（匚/一1）=2m+0.5m+2m-0.5m=4m

在/时间内由于物块与传送带间摩擦而产生的热量为

二=二二二二二=0/x4x1。x4J=16J

故D正确。

故选BD«

8、BD

【解析】

线圈转动产生的电压有效值为:

U=*J、

V2

根据理想变压器的规律：

U2〃2

L.=HL

12〃1

根据欧姆定律:

u

12=2

联立方程解得:。增大为原来的2倍，"2、R不变、“2和R都增大为原来的2倍,

不变均可电流表的示数变为原来的2倍，BD正确，AC错误。

故选BD«

9、BC

【解析】

A.Uis时，物体开始运动，故此时的拉力等于物体的最大静摩擦力，故有

/=F=1.5N

故A错误；

B.根据牛顿第二定律有

F-f=ma

代入F=6N,a=3m/s2得

m=1.5kg

故B正确

C.在v-f图象中，与时间轴所围面积为物体的速度，则有

v=—x3x3m/s=4.5m/s

2

由动量定理可得

I=/7;AV=1.5X4.5N•s=6.75N-s

故C正确

D.在0~4s时间内，尸的冲量为

。”^x4N.s=12N.s

/2

则摩擦力冲量为

；f=(6.75-12)N-S=-5.25N-S

故D错误。

故选BCo

10、BC

【解析】

AB.天体质量

4

M=pV=-p/rR3

Mm

根据G~^=mg可知

吾/_M述”_夕月R〃_9

gMR『pR55

故A错误B正确;

C.根据G—M?m=可知，月球绕地球运行的加速度

且…景因为「=60火,所以

a_1

7-3600

故C正确;

D.根据6粤=〃?匕可知，月球绕地球运行的速率

rr

第一宇宙速度

所以

故D错误。

故选BC»

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、ACDAC与表示分力尸2的08长度相等，方向平行

【解析】

(1)[1]A.合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一

个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同，同时拉力的大小要适当大一些，可以有效减小误差。

故A正确。

B.在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同。故B错误。

C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小因摩擦产生的误差。读数时视线应正对测力计刻度，可以减

小偶然误差。故C正确。

D.拉橡皮条的细线要长一些，标记用一细绳方向的两点要远一些，可以减小方向误差，故D正确。

故选ACD,

(2)[2]根据平行四边形定则可知若AC与表示分力B的06长度相等，方向平行，则说明合力与分力之间的关系满

足平行四边形定则。

12、0.6AB1.2H0.011.45±0.010.50±0.05

【解析】

试题分析：根据题中所给器材的特点，大致计算下电流的大小，选择合适的电流表，对于选择的保护电阻，一定要注

意保护电阻的连入，能使得电流表的读数误差小点；图像的斜率表示《+广，纵截距表示电源电动势，据此分析计算.

(1)因一节干电池电动势只有L5V,而内阻也就是几欧姆左右，提供的保护电阻最小为2C,故电路中产生的电流较

小，因此电流表应选择0.6A量程；电流表的最大量程为0.16A,若选用10欧姆的，则电流不超过0.15A,所以量程没

有过半，所以选择B较为合适.

(2)电压表应选择3V量程的测量，故读数为1.20V.

145-07

(3)图像与纵坐标的交点表示电源电动势，故E=L45V；图像的斜率表示小+「，故&+r=—^―=2.50,故

r=0.5Q.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

1

13、(1)0.3；(2)-；(3)2m

3

【解析】

(1)根据V-/图像可知，A在小车上做减速运动，加速度的大小

△v4—12Q,2

a.--=---