2021年上海宁区高考物理一模试卷(含解析)

一、单选题（本大题共12小题，共40.0分）

1.下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位

A. m、kg、s B. kg、N、s C. kg、N、m D. m、N、s

2.一个物体从离地高h处自由落下，经过时间t落地，则它下落时间时，离地面的高度为

A.  B.  C.  D. 

3.充电宝是由可充电电池称为电芯和输出接口电路组成的，下列表格列出了某种型号充电宝的几个主要参数：

A. 6000mAh的mAh是能量的单位

B. 参数 DC5V中DC指交流电的意思

C. 以最大电流给手机充电，充电宝最多能连续工作3个小时

D. 给手机充电时会微微发热，充电宝主要是把电能转化成热能的装置

4.关于花粉悬浮在水中做布朗运动的下列说法中，正确的是

A. 布朗运动就是水分子的运动

B. 布朗运动是水分子无规则运动的反映

C. 温度越低时，布朗运动越明显

D. 花粉颗粒越大，由于同时跟它撞击的水分子数目越多，因而布朗运动也就激烈

5.下列描述正确的是

A. 牛顿通过实验测出万有引力常量    B. 法拉第发现了电流的磁效应

C. 开普勒提出行星轨道是椭圆的    D. 安培发现了电流的发热规律

6. 下列有关匀速圆周运动的说法正确的是

A. 匀速圆周运动为匀速运动    B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动

C. 匀速圆周运动的物体处于平衡态    D. 匀速圆周运动是变加速运动

7.对于点电荷电场，若取无穷远处为零电势点，无穷远处电场强度也为零，则

A. 电势为零的点场强也一定为零；场强为零的点电势也一定为零

B. 电势为零的点场强不一定为零；但场强为零的点电势一定为零

C. 场强为零的点电势不一定为零；但电势为零的点场强一定为零

D. 场强为零的点电势不一定为零；电势为零的点场强不一定为零

8.如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平面上，小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说法中正确的是

A. 半圆柱体对小物块的支持力变大

B. 外力F先变小后变大

C. 地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小

D. 地面对半圆柱体的支持力变大

9.关于“用油膜法估测分子直径”的实验，下列说法正确的是

A. 将一滴纯油酸滴入水槽中，并用笔快速描绘出油膜的边界

B. 计算油膜面积时，把所有不足一格的方格都看成一格

C. 用一滴油酸酒精溶液的体积，除以单分子油膜面积，可得油酸分子直径

D. 用一滴油酸酒精溶液的体积乘以溶液浓度，除以单分子油膜面积，可得油酸分子直径

10.许多科学家在原子的研究中做出了贡献，下列科学家按原子由外向里的顺序研究排序正确的是

A. 汤姆孙、玻尔、卢瑟福、贝克勒尔

B. 卢瑟福、玻尔、贝克勒尔，汤姆孙

C. 玻尔、卢瑟福、汤姆孙、贝克勒尔

D. 贝克勒尔、汤姆孙，卢瑟福、玻尔

11.小球P和Q用不可伸长的绳悬在天花板上，P球的质量大于Q球的质挂P球的绳比悬球的绳短将两拉起，使两绳均被平拉直，如图所．将由止放．各自轨迹的点，

A. P球的速度一定大于Q球的速度

B. P球的动能一定小于Q球的动能

C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力

D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

12.用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势、和内电阻、时，画出的图线如图所示，则

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

13.如图所示，一列简谐横波沿方向传播．已知在时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在时，质点A第二次出现在正的最大位移处．这列简谐波的周期是______ s，波速是______ 时，质点D已运动的路程是______ 

14.如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，电场力所做的功分别是30J、，如果取B点为零电势点，A、C两点的电势分别是 ______  V， ______  V．

15.如图是一列向右传播的简谐横波在时刻开始计时的波形图，已知在时，B点第三次达到波峰．则：

周期为______ ；             

波速为______ ；

点起振的方向为______ ；

在 ______ s时D点首次达到波峰．

16.在匀强磁场中，有一段的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是，那么该匀强磁场磁感应强度______T；当导线通过的电流是0时，那么该匀强磁场磁感应强度______

17.一定质量的理想气体可以温度升高的同时体积不变、压强减小。

三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）

18.如图，为测量做匀加速直线运动的物块的加速度，将宽度为d的挡光片固定在物体上，测得二光电门之间距离为s．

当滑块匀加速运动时，测得挡光片先后经过两个光电门的时间为、，则小车的加速度 ______ 

为减小实验误差，可采取的方法是 ______ 

A.增大两挡光片宽度d  

B.适当减小两挡光片宽度d 

C.增大两光电门之间的距离s  

D.减小两光电门之间的距离s．

四、计算题（本大题共2小题，共30.0分）

19.如图所示电路，已知，闭合电键，安培表读数为，伏特表读数为2V，经过一段时间，一个电阻被烧坏，使安培表读数变为，伏特表读数变为，问：

哪个电阻发生了什么故障？

的阻值是多少？

能否求出电源电动势和内阻r？如能，求出结果；如果不能，说明理由．

20.如图所示有一粗糙斜面轨道AB，其动摩擦因数。轨道末端与一光滑圆弧轨道相切于B。其中C点是圆弧轨道最低点，圆心角，D与圆心O等高，圆弧轨道半径。将一质量为可视为质点的小物体，从A点静止释放，经过斜面轨道进入圆弧轨道。不计空气阻力。已知，，，

要使物体能从D端飞出，斜面的高度h至少要多高；

 取时，求物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力的大小；

取时，物体从A点开始下落，最后将在光滑圆弧轨道做周期性运动，求整个过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小和此时通过C点的速度

【答案与解析】

1.答案：A

解析：

国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。

国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的。

A.m、kg和s分别是长度、质量和时间的单位，都是国际单位制中的基本单位。故A正确；

是力的单位，属于导出单位，故BCD错误。

故选A。

2.答案：C

解析：解：物体做自由落体运动，t时间内的位移为：

前时间内的位移为：

下落时间时，离地面的高度为：

联立解得：

故选：C。

自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动，根据位移与时间关系公式求解．

本题关键是明确自由落体运动的运动性质，记住基本公式，基础问题．

3.答案：C

解析：解：A、6000mAh的mAh是容量，其单位是电量的单位。故A错误

B、参数 DC5V中DC指直流电的意思，故B错误

C、以最大电流给手机充电，充电宝最多能连续工作时间为，故C正确

D、充电宝充电时主要是将电能转化为化学能，故D错误

故选：C。

根据铭牌读出充电宝的容量，充电宝的容量是指电池能释放的总电量，根据电流的定义式求出2A的电流工作可用的时间。

本题考查读取电池铭牌信息的能力。解答的关键是要知道电池的容量是指电池所能释放的总电量。

4.答案：B

解析：解：A、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，不是水分子的运动，故A错误；

B、布朗运动是由于液体分子的撞击形成的，是水分子无规则运动的反映，故B正确；

C、温度越高时，布朗运动越激烈，温度越低时，布朗运动越不明显，故C错误；

D、花粉颗粒越大，同时跟它撞击的水分子数目越多，合力越小，布朗运动越不明显，故D错误；

故选：B。

悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动是布朗运动，固体颗粒越小、液体或气体温度越高，布朗运动越明显；布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映．

本题考查了布朗运动的相关知识，掌握基础知识即可正确解题．要注意布朗运动既不是水分子运动，也不是颗粒分子运动．

5.答案：C

解析：解：A、万有引力常量由卡文迪许测定，故A错误；

B、电流的磁效应由奥斯特发现，故B错误；

C、开普勒第一定律提出行星轨道是椭圆的，故C正确；

D、电流的发热规律是焦耳发现的，故D错误；

故选：C。

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

6.答案：D

解析：

匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动．加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动．

矢量由大小和方向才能确定的物理量，所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时，矢量都是变化的。

匀速圆周运动速度方向时刻改变，不是匀速运动，匀速圆周运动的加速度不为零，总是指向圆心，时刻改变，是变加速曲线运动，不是平衡状态，故ABC错误，D正确；

故选：D。

7.答案：B

解析：

沿电场线方向电势逐渐降低，根据电场线的指向判断正电荷和负电荷形成电场中的电势。而零电势是人为规定，与电场强度是否为零没有关系。

解决本题的关键知道电场线和电势的联系，以及知道电势能和电势的关系。

对于点电荷的电场，我们通常取无限远处作零电势点，根据点电荷电场强度可知，在无限远处电场强度也为零，而当靠近点电荷时，电场强度越来越大，对于电势则由根据电场线方向来确定增加与否。因此电场强度为零，电势并不一定为零。而电势为零时，电场强度不一定为零。故B正确，ACD错误。

故选B。

8.答案：C

解析：解：A、B、对小滑块受力分析，受到重力、支持力和拉力，如图

根据共点力平衡条件，有

由于越来越大，故支持力N变小，拉力F变大，故A错误，B也错误；

C、D、对半圆柱体受力分析，受到压力N，地面支持力，重力Mg，地面的静摩擦力f，如图

根据共点力平衡条件，有

解得

对整体受力分析得：

，

所以，，

由于越来越大，故静摩擦力f先变大后变小，支持力变小，故C正确，D错误；

故选：C。

先对小滑块受力分析，根据共点力平衡条件求出支持力和拉力的表达式，再分析；然后对半圆柱体受力分析，得到摩擦力和支持力表达式后分析．

本题关键是先后对小滑块和半圆柱体受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解．

9.答案：D

解析：

本题考查了用“油膜法”估测分子直径大小的实验，正确解答实验问题的前提是明确实验原理．知道实验步骤中各步的意义。

明确用“油膜法”估测分子大小的实验原理：认为油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜面积厚度即为油酸分子直径。

A.将一滴油酸溶液滴到水面上，让它在水面上充分地自由地扩展为油酸膜后再用笔描绘出油膜的边界，故A错误；

B.在计算面积时，超过半格的算一格，不足半格的舍去，故B错误； 

C.根据实验原理可知，分子直径是由纯油酸的体积除以相应的油膜的面积，故C错误；

D.用一滴油酸酒精溶液的体积乘以溶液浓度得到一滴纯油酸的体积，除以单分子油膜面积，可得油酸分子直径，故D正确。

故选D。

10.答案：A

解析：

本题考查了物理学史，是常识性问题，对于物理学上的重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

根据物理学史和常识进行解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

根据物理学史可知，科学家的研究按原子由外向里的顺序为汤姆孙发现了电子，玻尔研究了核外电子跃迁，卢瑟福发现了原子的核式结构，贝克勒尔发现了天然放射现象，故A正确，BCD错误。

故选A。

11.答案：C

解析：解：静止释至最低点由机械能守得，得： 

，解，，向，

在低速度只与径有，可知vPv；动能与质量和径有关，由P的质量大于Q球的质量，挂P球比挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小故B错误；

所以P球所受绳的拉一定于Q球所绳的拉力，向心加速两者等．C正确错误．

故选：

从静止放最低点，由机能守恒列可知最低点的速度、动能；最低点由牛第二定律可得绳的和向加速度．

再求最低速度动能时，也可使用动能定理解在比较个物理量时应该找响它的所有因素，全面的分才能正确解．

12.答案：A

解析：解：由图可知，a与纵轴交点大于b与纵轴的交点，故a的电动势大于b的电动势；故E；

图象的斜率表示电源的内电阻，由图可知，图象的斜率a的最大，故内电阻；

故选：A．

图象中，图象与时间轴的交点表示电源的电动势，图象的斜率表示电源的内电阻；由图可知电动势及内阻的关系．

本题考查图象的性质，由可知，图象与纵轴的交点为电源的电动势；图象的斜率表示电源的内电阻．

13.答案：；5；

解析：解：由题，时，质点A第二次出现在正向最大位移处，则有，得到周期为：，

由图读出波长为：，

则波速为为：．

B点与C点间距离等于个波长，则波从B传到C所用时间为，则时，质点C振动了，而质点C起振方向向上，则时，质点C在平衡位置处且向下运动．

由图看出，B和D的距离等于一个波长，则波从图示位置传到D点的时间为一个周期，即，则在时，质点D已经振动的时间为，则0到，质点D已运动的路程是：．

故答案为：，5，．

在时，经过的时间是倍周期，质点A第二次出现在正向最大位移处，求出周期．读出波长，由波速公式求出波速；波从图示位置传到D点的时间为T，根据时间与周期的倍数关系，求解D点的路程．

本题从时间的角度研究周期，从空间的角度研究波长．两点平衡位置间距离与波长的关系可分析振动情况的关系．

14.答案：15；

解析：解：电荷从A点移动到B点，电场力做功为30J．

根据电势差公式： 

根据得： 

根据电势差公式： 

根据得： 

故答案为：15；．

电场力做功等于电荷电势能的减小．根据电势差公式求出A、B两点的电势差和A、C两点的电势差．根据两点的电势．

该题考查电场力做功和电势差的关系，以及公式的应用．代入公式计算即可求得结果．属于基础题目．

15.答案：；；向下；

解析：解：点从时刻开始在经过，第三次达到波峰，

故周期．

波速．

点的起振方向与介质中各质点的起振方向相同．在图示时刻，C点恰好开始起振，由波动方向可知C点起振方向向下．所以，D点起振方向也是向下．

、D两点平衡位置间的距离为44m，则D点首次达到波峰的时间．

故答案为：，，向下，．

抓住1s内内B点第三次达到波峰，求出周期的大小，结合波长和周期的大小求出波速．各个质点的起振方向相同，与波源的起振方向相同．根据波峰传播到D点的距离和波速，求出D点首次达到波峰的时间．

本题要把握住质点的振动过程与波动形成过程之间的联系，分段求D点第一次达到波峰的时间，也可以根据波形平移法求此时间．

16.答案：2  2

解析：解：根据磁感应强度的定义式，有：，由此可知该处的磁感应强度为，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感应强度有磁场本身决定，则当导线通过的电流是0时，磁感应强度不变，仍为2T．

故答案为：2，2

磁场与导线垂直，根据安培力的公式，求磁感应强度B，注意公式是采用比值法定义的，磁场中某点磁感应强度的大小与F，Il等因素无关，是由磁场本身决定的．

本题考查磁感应强度的定义，要明确，磁感应强度是磁场的本身属性，不会因外放入的通电导线的改变而改变．

17.答案：

解析：

根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量，要注意多个量变化时整个等式的变化情况。

本题考查了气体的状态变化，应用气体状态方程即可正确解题，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化。

由可知，使气体温度升高，体积不变，压强增大，故错误。

18.答案：；BC

解析：解：挡光片通过光电门的平均速度可以认为是小车在此时刻的瞬时速度，故小车两次同过光电门的速度分别为：

则挡光片第一次经光电门时的瞬时速度为： 

挡光片第二次经光电门时的瞬时速度为： 

此段时间小车的位移为d，由运动学速度位移关系式得：

带入数据得： 

越小，所测的平均速度越接近瞬时速度，s越大初速度与末速度差距越大，速度平方差越大，相对误差越小．故为减小实验误差，可采取的方法是减小两挡光片宽度d或增大两挡光片间距s，故BC正确．

故选：BC．

故答案为：； 

光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替，即，求出小车经过两个光电门的速度，再根据运动学公式即可求出物体的加速度a．

根据极限逼近思想用平均速度代替瞬时速度，则b要小；另外A、B点越远，相对误差越小．

本题应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理，正确进行误差分析，是考查学生综合能力的好题．

19.答案：解：由于发生故障后，伏特表和安培表有示数且增大，说明外电阻增大，故只能是被烧断了．

被烧断后，电压表的示数等于电阻两端的电压，则               

第一种情况下，有：

电阻两端的电压为

通过电阻的电流为

根据闭合电路欧姆定律得

第二情况下，有

代入得：

解得，，            

由于未知，故只能求出电源电动势E而不能求出内阻r．

答：电阻被烧断了．

的阻值是．

只能求出电源电动势E而不能求出内阻r，电源的电动势为4V．

解析：由题意，发生故障后，电压表和电流表的示数都增大，说明，外电路总电阻增大，即可判断哪个电阻出现故障．

由欧姆定律求解的阻值．

根据闭合电路欧姆定律，对故障出现前后进行列式分析．

本题是电路的分析和计算问题，有两种情况，根据闭合电路欧姆定律列出两个方程，求解电动势或内阻，是常用的方法．

20.答案：解：取物体第一次到达D端时速度，根据动能定理得：

解得：

当物体第一次到达C点时，由机械能守恒定律有：

在C点，由牛顿第二定律得：

解得：

因为或，所以物体不会停在斜面上。物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿圆弧轨道做周期性运动。

此时C点满足：

解得物体通过C点的速度为：

系统因摩擦所产生的热量为：。

又

可得：

答：要使物体不从D端飞出，斜面的高度h至少要高；

物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力的大小是；

整个过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小是，此时通过C点的速度是。

解析：本题是力学综合题，将动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律等综合在一起进行考查，要注意分析物体最终的状态，明确圆周运动向心力的来源。

物体恰好不从D端飞出时速度为0，根据机械能守恒定律求对应的高度h。

由机械能守恒定律求出物体第一次通过C点时的速度。在C点，由牛顿第二定律求轨道对物体的支持力的大小。

物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿圆弧轨道做周期性运动。从B到C，利用机械能守恒定律求物体经过C点的速度，再由能量守恒定律求整个过程中系统因摩擦所产生的热量Q。