2021届上海市宝山区高考物理一模试卷(含答案解析)

2021届上海市宝山区高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共12小题，共40.0分）

1.下列陈述与事实正确的是（）

A.牛顿发现万有引力定律，并测定了引力常量

B.安培发现了电流周围存在磁场，电流周围磁场方向符合安培定则

C.麦克斯韦提出电磁场理论，根据他的电磁场理论电磁波是横波

D.伦琴发现了一种射线叫X射线，它是由原子核受激发出的

2.如图甲所示是光电管的原理图，用该光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流/

与光电管两极间所加电压U的关系如图乙。则这两种光的说法正确的是（）

A.用b光照射该光电管时逸出的光电子初动能大于用a光照射时的

B.两种光照射到金属表面的逸出功相同，a光的遏止电压大于b光的遏止电压

C.若将变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些，始终用a单色光照射，则电路中光电流一定增

大

D.分别用a、b两种单色光照射图甲光电管时，若将变阻器滑动头P从图示位置向左滑过中心c点

时，最先出现电路中无光电流且向左滑动距离最小的是a单色光

3.下面有关物理学史和物理学方法的说法中，不正确的是（）

A.根据速度定义式口=甘，当非常非常小时，会就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定

义应用了极限思想方法

B.牛顿在实验中得出了牛顿第一定律

C.伽利略研究自由落体运动时，由于物体下落时间太短，不易测量，因此采用了“冲淡重力”

的方法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推

D.在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直

线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

在如图所示的电路中，电压表和电流表都为理想电表，当滑动变阻器的

阻值变化时，电源的输出功率P和电压表的读数u都会发生变化，其中

能大概描述P-U关系的图象的是（）

关于下列现象，说法正确的是（）

A.在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅

B.某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，则测出的周期偏大

C.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽

D.可见光波长越长，越不容易发生明显衍射

6.如图所示，为某一时刻简谐波的图象，波的传播方向沿x轴正方向,

下列说法中正确的是（）

A.质点4的振幅大于质点。的振幅

B.在该时刻质点。正向下运动

C.在该时刻质点C、F的加速度为零

D.在该时刻质点8、E的速度相同

7.闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中，如图所示，当铜环向右

移动时（金属框不动），下列说法中正确的是（）

A.铜环的半圆eg/没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化

B.金属框内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化

C.金属框ab边中有感应电流，因为回路abfgea中磁通量增加了

D.铜环的半圆eg/中有感应电流，因为回路egfcde中的磁通量增加了

8.如图所示为质量一定的某种气体的P-T图象，在4、B、C三状态中，体积?

•A

最大的应是（）・8

•C

A.4状态c

B.B状态

C.C状态

D.无法确定

9.在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示，靠在一起的

两个质地相同，质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法

正确的是（）

A.匀速上行时b受3个力作用

B.匀加速上行时b受4个力作用

C.若上行过程传送带因故突然停止时，b受4个力作用

D.若上行过程传送带因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原来大

10.如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有4、B、C三点，把+q的试验电荷依次放在三

点上，关于它所具有的电势能的正确说法是（）

(±>

BC

A.放在4时，电势能最大B.放在B时，电势能最大

C.放在C时,电势能最大D.放在4时，电势能最小

11.起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是a,上升的高度是九，则起重机对货物所做的

功是（）

A.mgh.B.mahC.m{g+a）hD.m（g—a）h

12.如图所示为一直流电路，电源内阻不能忽略，但自大于电源内阻，滑-4__——

动变阻器的最大阻值小于R,当滑动变阻器滑片P从滑动变阻器的最右\------

端滑向最左端的过程中，下列说法正确的是（）——』-

A.电压表的示数一直增大------—

B.电流表的示数一直增大

C.电阻R。消耗的功率一直增大

D.电源的输出功率一直增大

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

13.如图所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A及电键连接

在一起：线圈B与电流计（零刻线在正中位置）连接在一起.在电

建闭合的情况下，某同学发现：当他将滑动变阻器的滑片P向左

滑动时，电流计指针向右偏转.由此可以推断：当电键由断开

状态突然闭合，电流表指针将向偏转；电键闭合的情况下，当滑动变阻器滑片P向右滑

动时，电流表指针将向偏转；如果将线圈4从线圈B中抽出时，电流表指针将向偏

转.

14.在高倍显微镜下观察布朗运动实验如图甲所示，每隔30s记录一次悬浮微粒的位置，按时间顺序

作出位置连线如图乙所示，连线（选填“是"或”不是”）微粒的轨迹，它直接呈现微粒

运动是无规则的，间接反映作永不停息的无规则运动。

15.如图是一种火警报警器的电路示意图.其中％为定值电阻，是用半导体热敏材料制成的传感

器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而降低；值班室的显示器为电路中的电流表，

电源两极之间接报警器.当/?2所在处出现火情时，&的阻值将，电流表的示数/将，

报警器两端的电压U将（选填“增大”、“减小”、“不变”）.

16.斜抛运动可看成是水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动.

17.一定质量的理想气体状态变化如图。其中a—b是等温过程，气体对外

界做功100/；b-c是绝热过程，外界时气体做功15Q/；c-a是等容过"卜'

程。则b-c的过程中气体温度（选填“升高”、“降低”或“不"*'

变”）,a-b->c-a的过程中气体放出的热量为/„

三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）

18.某实验小组利用单摆测当地的重力加速度，实验装置如图甲所示：

（1）实验中，发现某次测得的重力加速度的值偏大，其原因可能是

4以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算

8.单摆所用摆球质量太大

C.把(n-1)次全振动时间误当成(n+1)次全振动时间

D开始计时时，秒表过早按下

(2)从悬点到小球重心的距离记为摆长2,通过不断改变摆长［的长度，该小组测得多组摆长I和对应的

周期的平方产，然后在图乙所给的坐标系中作出了［-产图象，则根据图象可求得当地的重力

加速度g=(用图乙中所给字母表示)。

四、计算题(本大题共2小题，共30.0分)

19.2012年11月，我国舰载机在航母上首降成功.设某一舰载机着舰时速度为孙=1滑轮

42m/s,若关闭发动机仅在空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以加\阻拦案

\舰极机

速度大小为劭=0.5M/S2做匀减速运动，着舰过程中航母静止不动.

(1)飞机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用下，航母甲板至少多长才能保证.

飞机不滑到海里？6滑轮

(2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让飞机减速，同I

时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰时并不关闭发动机，以％=4m/s2匀加

速运动92nl后成功勾住阻拦索，开使做匀减速运动，再滑行62.5m停下，求减速过程的加速度大

小和在甲板上运动的总时间.

(3)如果在飞机被勾住时飞机正前方50m有一辆装甲车在以10m/s的速度沿与飞机运动相同方向作

匀速直线运动，通过计算分析，若不采取其他措施会不会相撞.

20.有一一个面积为S=lOOczn2的500匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，已知磁感

应强度随时间变化的规律为8=(5+0,4t)7,线圈电阻r=20,定值电阻R=8C。

求：(1)线圈回路中的感应电动势；

(2)Q、b两点间电压4匕。

参考答案及解析

1.答案：c

解析：解：4、牛顿发现了万有引力，卡文迪许用实验方法测出引力常量的数值，从而验证了万有引

力定律，故A错误；

8、奥斯特发现了电流周围存在磁场，安培总结了电流周围磁场方向符合安培定则，故8错误；

C、麦克斯韦提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在，根据他的电磁场理论电磁波是横波，故C

正确；

D.伦琴发现了一种射线叫X射线，X射线是原子的内层电子受激发后产生的，故。错误。

故选：Co

解答本题的关键是了解几个重要的物理学史，知道题目中所涉及的各位伟大科学家的贡献。

本题考查物理学史的基本内容，解决本题是既要注意选项所述是否符合物理史实，又要看是否符合

题意要求。

2.答案：D

解析：解：4、根据爱因斯坦光电效应方程结合动能定理可知，eUc=Ek=hv-W,入射光的频率

越大，遏止电压越大，则b光的遏止电压大，频率高，用b光照射该光电管时逸出的光电子的最大初

动能大于用a光照射时的，但用b光照射该光电管时逸出的光电子初动能不一定大于用a光照射时的,

故4错误；

B、逸出功由金属本身决定，与入射光无关，两种光照射到金属表面的逸出功相同，但b光的遏止电

压大，故8错误；

C、若将变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些，则光电管两端加正向电压，始终用a单色光照射，

当达到饱和光电流时，电路中光电流不再增大，故C错误；

D、分别用a、b两种单色光照射图甲光电管时，若将变阻器滑动头P从图示位置向左滑过中心c点时，

光电管两端加反向电压，由于a光的遏止电压小，频率小，则最先出现电路中无光电流且向左滑动距

离最小的是a单色光，故。正确。

故选：Do

根据光电效应方程进行分析，结合图象确定各光的频率关系。

金属的逸出功由金属本身决定。

遏止电压大的，频率大，逸出的光电子最大初动能大。

分析电路结构，确定光电管两端的电压。

该题考查了光电效应的实验，解决本题的关键掌握遏止电压、最大初动能的关系，以及理解光电效

应方程。

3.答案：B

解析：解：4速度的定义"=卓，表示平均速度，当At-O时，表示物体在t时刻的瞬时速度，是采

用数学上极限思想方法。故4正确；

B.牛顿第一定律是物体不受外力时的运动状态，物体完全不受外力的情况是不存在的，所以牛顿第

一定律不是实验得出的结论，故8错误；

C伽利略研究自由落体运动时，由于物体下落时间太短，不易测量，因此采用了“冲淡重力”的方

法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推。故C正确；

D在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运

动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故。正确。

本题选不正确的，

故选：B.

明确理想实验的基本内容,知道伽利略为了冲淡重力而采取的方法;速度的定义。=一，当△t-0时,

表示物体在t时刻的瞬时速度，是采用数学上极限思想方法；在推导位移公式时采用了微元法。

本题考查物理常用的思维方法。中学物理常用的思想方法有极限法、控制变量法、等效法、假设法

等等。

4.答案：C

解析：解：根据闭合电路欧姆定律得：/=今

R+r

电源的输出功率为p=O2/?=湛奇

解得：当且仅当R=7"时，电源的输出功率最大，

随着R的增大，U增大，所以随着U的增大，电源的输出功率先增大后减小，故C正确。

故选:Co

根据闭合电路欧姆定律求出电流，再根据尸=/2R求解输出功率的表达式，当R=r是电源的输出功

率最大.

本题主要考查了闭合电路欧姆定律以及功率公式的直接应用，知道当R=7•是电源的输出功率最大,

难度适中.

5.答案：C

解析：解：4、在岸边观察水中的鱼，看到的鱼是由于鱼发出的光线经过水面折射形成的虚像，根据

折射定律知空气中的折射角大于水中的入射角，所以看到的鱼比实际深度要浅一些，故A错误；

8、在测单摆的周期时，周期与时间的关系为：7=5若将全振动的次数n多记了一次，则测出的周

期偏小，故8错误；

C、根据双缝干涉的宽度公式：△久可知，在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为

红光，波长变长，则干涉条纹间距变宽，故c正确；

。、根据衍射的特点可知，可见光的波长越长，越容易发生明显衍射，故。错误。

故选：Co

根据光的折射规律分析鱼的实际深度与视深的关系；根据单摆的周期与时间的关系判断；当波长越

长时，干涉条纹间距越宽；光波长越长，越容易发生明显衍射。

本题的关键要掌握光的基础知识和常见的光学现象，特别要注意光的折射现象中视深与实际深度的

关”警。

6.答案：B

解析：解：4、简谐波传播过程中，月、。两点的振幅是相同的。故A错误。

8、波的传播方向沿X轴正方向，由波形平移法得知，该时刻质点。正向下运动。故B正确。

C、C、尸两点处于位移最大处，根据简谐运动的特征a=-竺知，两点的加速度最大。故C错误。

m

。、由波形平移法得知，B点的速度方向向上，E的速度方向向下，速度大小相等，所以速度不同。

故。错误。

故选：B。

简谐波传播过程中，介质中各个振动质点的振幅都相同.由波的传播方向可判断出B、E、D的速度

方向.根据a=-丝分析C、F加速度的关系.

m

简谐波是一种理想化运动模型，简谐波传播过程中，介质中各个振动质点的振幅和周期都相同.由

波的传播方向判断质点的振动方向是应具备的基本能力.

7.答案：C

解析：解：当铜环移动，导致线圈adfgea与儿/"heb闭合电路磁通量发生变化，从而出现感应电流.由

楞次定律可知，线圈ad/gea磁通量增加，感应电流是逆时针，而线圈的磁通量减少，感应

电流是顺时针.

故选：C.

当穿过线圈的磁通量发生变化时，出现感应电流.

考查感应电流产生的条件：只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化.知道切割感应线并不一定有感应

电流出现，必须要有磁通量变化.注意容易出现的是铜环磁通量没有发生变化，怎么会有感应电流

的.

8.答案：C

解析：解：根据数学知识可知，图中各点与原点连线的斜率等于也可知，A状态的E最大，C状态的

E最小，根据气体状态方程祭=C得知，A状态气体的体积最小，C状态的体积最大，故C正确，ABD

错误；

故选：Co

根据气体状态方程与=C和数学知识，分析体积的变化，明确图中各点与原点连线的斜率等于竟

解决本题的关键是灵活运用数学知识分析物理问题，并要掌握气态方程，属于基础题，注意在P-7

图象中，等容线是过原点的倾斜的直线，斜率越大，体积越小

9答案:A

解析：A.匀速上行时，对行李箱受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，a、b间没有挤压，故不会

有弹力，故A正确；

8.匀加速上行时，两包装箱受重力、支持力、静摩擦力三个力的作用，由于两个质地相同，两包装

箱之间不会有挤压，故不会有弹力作用，即b仍受三个力作用，故B错误；

C.上行过程传送带因故突然停止时，两个物体由于惯性继续上滑，根据牛顿定律，有mgsm。+

Hmgcosd=ma,解得a=g(sinO+“cos。)，由于两个行李箱的材料相同，故动摩擦因数相同，故

加速度相同，没有相互挤压，故依然受重力、支持力和摩擦力，但摩擦力的方向反了，变为滑动摩

擦力，故C错误；

D.若上行过程传送带因故突然停止后，物体由于惯性继续上滑，又由于最大静摩擦力略大于滑动摩

擦力，故b受到摩擦力不一定变大，故。错误；

故选A.

分析：对行李箱进行受力分析，分析受力个数时可借助力的形成原因、作用效果和牛顿第三定律进

行判断.

10.答案:A

解析：解：沿着电场线方向电势是降低，所以94>,8>a，根据电势能与电势的关系：Ep=q(p,

所以：放上+q时，它的电势能Ep4>EPB>Epc；则A正确，BCD错误

故选：A

电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向.沿着电场线方向

电势是降低的.

电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布.当正电荷沿着电场线方向移动时，电场力做正功，

则电势能减少，所以电势在减少.当负电荷沿着电场线方向移动时，电场力做负功，则电势能增加，

而电势仍减小.

11.答案：C

解析：解：对货物进行受力分析，货物受重力和起重机对货物拉力入

根据牛顿第二定律得：

F价=F—mg=ma

F=m(a+g)

上升/i高度，起重机对货物拉力做功w=尸九=m(a+g)/i；

故选：C。

对货物进行受力分析，根据牛顿第二定律求出起重机对货物拉力，根据做功公式即可求得起重机对

货物所做的功.

求某个力做功的方法很多，常见的有两种：1、运用功的定义式求解(力为恒力)2、运用动能定理求

解.本题是恒力做功，故可以直接根据公式求解.

12.答案：A

解析：试题分析：根据电路图可知，当滑片处于最右端时，电压表被短路了，此时电压表的示数为

零，当滑片向左移动时，滑动变阻器的左半部分与R串联后与变阻器的右半部分并联后再与R0串联，

接入电源，由于滑动变阻器的最大阻值小于R,所以并联部分电阻增大，则总电阻增大，电路中总电

流减小，电源的内电压以及R0所占电压都减小，则由闭合电路欧姆定律可知，电压表示数增大，故

选项A正确，选项B错误；根据月=广五。可知，由于干路总电流/减小，则耳功率减小，故选项C

错误；当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，而耳大于电源内阻，所以随着外电阻

增大，电源的输出功率一直减小，故选项。错误。所以本题正确选项为4。

13.答案：左；左；右

解析：解：由图示可知，将滑动变阻器的滑动片/向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，通

过线圈4的电流减小，电流产生的磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，电流计指针向右偏转，由此

可知，穿过线圈B的磁通量减少时，电流表指针向右偏，则磁通量增加时，指针向左偏；

当开关由断开状态突然闭合，穿过线圈B的磁通量增大，电流表指针将左偏；

当滑动变阻器滑片P向右滑动时，通过4的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，电流表指针左偏；

如果将线圈A从线圈B中抽出时，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针右偏；

故答案为：左，左，右.

根据题意确定电流表指针偏转方向与磁通量变化间的关系，然后根据题意判断磁通量如何变化，再

判断指针偏转方向.

本题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件，即可

不根据绕向判出各项中应该出现的现象.

14.答案：不是液体分子

解析:解:本实验中描述记录的是粒子间隔30s的不连续运动位置图象,故连线不是微粒运动的轨迹；

故该图象间接地反映了液体分子运动是无规则运动。

故答案为：不是；液体分子。

明确观察布朗运动的实验中记录的每隔30s记录一次悬浮的位置，知道布朗运动是液体分子无规则运

动的反应。

该题的易错点就是容易把画出的图象认为是微粒的运动轨迹，实际是由于微粒的运动无规则性，在

记录的间隔时间内它可能在其他任何地方，而不一定是在记录的直线上。

15.答案：减小增大减小

解析：

当传感器/?2所在处出现火情时，R2的阻值变小，与氏3的并联电阻减小，外电路总电阻变小，则总

电流变大，电流表的示数变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即有u变小，所以报警器两端

的电压U变小。

故答案为：减小增大减小

为用半导体热敏材料制成的传感器，温度升高时，其电阻减小.当传感器/?2所在处出现火情时，

分析的变化，确定外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，即可知U的变化。

本题解题关键是掌握热敏电阻与温度的关系，再按“局部—整体T局部”的顺序进行动态变化分

析.

16.答案：匀速直线；匀减速直线

解析：解：将斜抛运动的初速度分解，在水平方向上，不受外力，有水平初速度，做匀速直线运动.

在竖直方向上，仅受重力，有向上的初速度，做匀减速直线运动.

故答案为：匀速直线运动，匀减速直线运动.

根据水平方向和竖直方向上的受力情况，结合力与运动的关系判断水平方向和竖直方向上的运动规

律.

解决本题的关键知道斜抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做竖直上抛运动，抓住等时

性，结合运动学公式进行分析求解.

17.答案：降低50

解析：解：a-6是等温过程，即ta=%,CTa是等容过程,

由图象可知，Pa<Pc

根据查理定律得：*=不

lalc

则兀<£,故即b-»c的过程中气体温度降低；

abtcfa的过程气体内能不变，即4U-0,

由热力学第一定律得：Q=-皿=-(-100+150+0)；=-50/,

“-”表示气体放热，即atb-cta的过程中气体放出的热量为50/；

故答案为：降低、50。

因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合理想气

体实验定律，即可分析气体温度变化和整个过程吸放热情况。

本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体枳V、温

度7三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律。注意理想气体的内能

与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负，P-V图象下面积大小表示做功大小。

18.答案:AC

办一匕1

2*

解析：解：(1)根据单摆的周期公式T=

4n2l

有：9~

A以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算，代入公式会使加速度的测量值增大，故A正确;

B.单摆的周期与摆球的质量无关，故对重力加速度的测量无影响，故8错误;

C.把71-1次全振动时间误当成n+1次全振动时间，周期的测量值偏小，故重力加速度的测量值偏大,

故C正确；