上海市宝山区2021届新高考物理一模考试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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．在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R＞r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（）
A．小球在CD间由于摩擦力而做减速运动
B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C．如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点
D．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力
【答案】D
【解析】
在空间站中，所有物体都处于完全失重状态，任何物体间都没有相互作用力，小球在CD运动时所受弹力为零，摩擦力为零，A错；由于处于完全失重状态，小球运动到两个最高点时没有外力做功，机械能守恒，运动到最高点速度大小相同，B错；C错；小球做圆周运动的向心力由弹力提供，有，D 对；
2．如图，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线，将L1与该电源组成闭合电路时，L1恰好能正常发光．另有一相同材料制成的灯泡L2，标有“6V，22W”，下列说法中正确的是（）
A．电源的内阻为3.125ΩB．把灯泡L1换成L2，L2可能正常发光
C．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率可能相等D．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率一定变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据U-I 图象可得：电源的电动势为E=4V ，图线A 的斜率大小表示电源的内阻，则 102 2.53.2U r I ?-==Ω=Ω?，故A 错误；灯泡与电源连接时，A 、B 两图线的交点表示灯泡的工作状态，可知其电压U=6V ，I=1.6A ，则灯泡L 1的额定电压为6V ，功率为：P=UI=9.6W ，把灯泡L 1换成“6V ，
22W”的灯泡L 2，不能正常发光，根据功率公式：2
U P R
=可知：灯泡L 2的正常工作时的电阻为：22
26 1.6422
U R P ==Ω=Ω，可得灯泡L 1的电阻为:16 3.751.6U R I ==Ω=Ω，则知正常发光时灯泡L 2的电阻更接近电源的内阻，但此时灯泡并没有达到正常发光，而此时L 2的电阻是不确定的；电源的输出功率可能变大，可能相等，也有可能变小，故BD 错误，C 正确．所以C 正确，ABD 错误．
3．如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d （d ＞L ）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速
度向右运动，t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，并以此位置开始计时做为导线框位移x 的起点，
随后导线框进入磁场区域，直至导线框的右边与磁场区域右边界重合。下列图象中，可能正确描述上述过程的是（其中q 表示流经线框的电荷量，v 表示线框的瞬时速度）（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．线圈进入磁场时，产生的感应电动势为
E=BLv
感应电流为
E I R
=
线框受到的安培力大小为
22B L v F BIL R == 由牛顿第二定律为 F=ma 则有 22B L v a mR
= 在线框进入磁场的过程中，由于v 减小，所以a 也减小，则流经线框的电荷量
R BLx R
q ?Φ== 则q ∝x ，q-x 图象是过原点的直线。根据数学知识得：
q BL x BLv I t R t R
??===?? 因为v 减小，则q-t 图象切线斜率减小；当线框完全进入磁场后，无感应电流，不受安培力，线框做匀速直线运动，磁通量不变，故AB 错误；
C ．线圈进入磁场的过程做加速度减小的变减速运动，v-t 图象是曲线，故C 错误；
D ．线圈进入磁场的过程，根据动量定理得：
0BILt mv mv -=-
又
BLvt BLx q It R R
=== 联立整理得
22
0B L v v x mR
=- v-x 图象是向下倾斜的直线，线框完全进入磁场后，做匀速直线运动，故D 正确。
故选D 。
4．如图所示，质量为m 的物体A 静止在质量为M 的斜面B 上，斜面B 的倾角θ＝30°。现用水平力F 推物体A ，在F 由零逐渐增加至
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mg 再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（ ）
A ．地面对
B 的支持力随着力F 的变化而变化
B ．A 所受摩擦力方向始终沿斜面向上
C ．A 所受摩擦力的最小值为4mg
D ．A 对B 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．对A
B 组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B 的支持力，所以地面对B 的支持力等于()M m g +，保持不变，A 错误；
B ．拉力F 最大时沿斜面向上的分力为
cos300.75F mg ?=
重力沿斜面向下的分力为
sin300.5mg mg ?=
故此时摩擦力沿斜面向下，B 错误；
C ．对A 受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当0F =时，f 最大，
max sin 300.5f mg mg =?=
C 错误；
D ．垂直于斜面方向有
cos30sin 30N F mg F ?=?+
当0F =时，N F 最小，最小为
min cos30N F mg =?=
当2
F mg =时，N F 最大，最大为
max 1cos30224N F mg mg mg =?+
?= D 正确。
故选D。
5．如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动当振子从平衡位置O向a运动过程中
A．加速度和速度均不断减小
B．加速度和速度均不断增大
C．加速度不断增大，速度不断减小
D．加速度不断减小，速度不断增大
【答案】C
【解析】
【分析】
弹簧振子的振动规律.
【详解】
当振子从平衡位置O向a运动过程中，位移逐渐增大，恢复力逐渐增大，加速度逐渐增大，因为速度和加速度方向相反，故速度逐渐减小，选项C正确.
6．如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O．人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（）
A．OA绳中的拉力先减小后增大
B．OB绳中的拉力不变
C．人对地面的压力逐渐减小
D．地面给人的摩擦力逐渐增大
【答案】D
【解析】
解：将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，
则OA与竖直方向夹角变大，
OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；
OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；
人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；
故选D．
【点评】本题考查了动态平衡问题，用图解法比较直观，还可以用函数法．
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图所示，在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽，在某一过直径的直线上有O、A、D、B四点，其中O为圆心，D在圆上，半径OC垂直于OB．A点固定电荷量为Q的正电荷，B点固定一个未知电荷，使得圆周上各点电势相等．有一个质量为m，电荷量为-q的带电小球在滑槽中运动，在C点受的电场力指向圆心，根据题干和图示信息可知（）
A．固定在B点的电荷带正电
B．固定在B点的电荷电荷量为3Q
C．小球在滑槽内做匀速圆周运动
D．C、D两点的电场强度大小相等
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由小球在C点处恰好与滑槽内、外壁均无挤压且无沿切线方向的加速度知：小球在C点的合力方向一定沿CO，且指向O点．
A对小球吸引，B对小球排斥，因此小球带负电、B带负电，故A错误；
B ．由∠ABC=∠ACB=30°知：∠ACO=30°，AB=AC=L ； BC=2ABcos30°=3L
由力的合成可得
123F F =
即
22
3(3)B Qq k k L L = 3B Q Q =
故B 正确；
C ．圆周上各点电势相等，小球在运动过程中电势能不变，根据能量守恒得知，小球的动能不变，小球做匀速圆周运动，故C 正确；
D ．由库仑定律及场强的叠加知，D 点的电场强度大于C 点，故D 错误．
故选BC ．
8．一带正电的粒子仅在电场力作用下从A 点经B C 、运动到D 点，其v t -图象如图所示。分析图象后，下列说法正确的是（ ）
A ．A 处的电场强度一定小于
B 处的电场强度
B ．粒子在A 处的电势能一定大于在B 处的电势能
C ．C
D 间各点电场强度和电势都为零
D ．AB 两点间的电势差等于CB 两点间的电势差
【答案】BD
【解析】
【详解】
A ．由运动的速度--时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A 点时较大，由牛顿第二定律得知在A 点的电场力大，故A 点的电场强度一定大于
B 点的电场强度，故A 错误；
B ．由A 到B 的过程中，速度越来越大，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势能减少，所以A 点的电势能高于B 点的电势能，故B 正确。
C ．从C 到
D ，粒子速度一直不变，故电场力做功为零，可知CD 间各点电场强度为零，但电势不一定为零，故C 错误；
D．A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，故D正确。
故选BD。
9．下列说法中不符合实际的是_______
A．单晶体并不是在各种物理性质上都表现出各向异性
B．液体的表面张力使液体表面具有扩张的趋势
C．气体的压强是由于气体分子间相互排斥而产生的
D．分子间同时存在引力和斥力，且这两种力同时增大，同时减小
E.热量能自发地从内能大的物体向内能小的物体进行传递
【答案】BCE
【解析】
【详解】
A．由于单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，则为单晶体具有各向异性，但并不是所有物理性质都是各向异性的，选项A正确，不符合题意；
B．液体的表面张力使液体表面具有收缩的趋势，选项B错误，符合题意；
C．气体的压强是由于大量的气体分子频繁的对器壁碰撞产生的，并不是由于气体分子间相互排斥而产生的，选项C错误，符合题意；
D．分子间同时存在引力和斥力，且这两种力同时增大，同时减小，选项D正确，不符合题意；
E．热量能自发地从温度高的物体向温度低的物体进行传递，选项E错误，符合题意；
故选BCE.
10．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处的M点，再经时间t =1s，在x=10m处的Q质点刚好开始振动。下列说法正确的是____。
A．波长为5m
B．波速为5m/s
C．波的周期为0.8s
D．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向
E.从t=0到质点Q第一次到达波峰的过程中，质点M通过的路程为80cm
【答案】BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由波形图可知，波长为4m ，选项A 错误；
B ．再经时间t ?=1s ，在x=10m 处的Q 质点刚好开始振动，则波速 5m/s=5m/s 1x v t ?==? 选项B 正确；
C ．波的周期为
4s=0.8s 5
T v λ== 选项C 正确；
D ．质点M 开始振动的方向沿y 轴负方向，则质点Q 开始振动的方向也沿y 轴负方向，选项D 错误；
E ．质点Q 第一次到达波峰的时间
102 1.6s 5
t -== 从t=0开始到质点Q 第一次到达波峰，质点M 振动的时间为1.6s=2T ，则通过的路程为8A=80cm ，选项E 正确。
故选BCE 。
11．如图所示，倾斜固定放置的带电平行金属板，两板间距为d ，a b 、分别为上板和下板上的点，b 点高于a 点，ab 距离大于d ，ab 连线与上板夹角为θ，θ为锐角，平行板间存在水平向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B 。一带电荷量为q +的粒子从ab 直线上的P 点沿直线ab 向b 点运动，初速度大小为0v ，则下列判断正确的是（ ）
A ．带电粒子一定受到重力作用
B ．上板一定带正电
C ．带电粒子可能做匀变速直线运动
D ．两板间的电场强度可能大于0v B
【答案】AB
【解析】
【详解】 C ．带电粒子在复合场中一定受洛伦兹力而做直线运动，一定为匀速运动，选项C 错误；
A ．带电粒子沿ab 做匀速直线运动，根据左手定则可知洛伦兹力垂直ab 方向向上，而电场力方向垂直平行板向下，此二力不在一条直线上，可知一定受重力，选项A 正确；
B ．带电粒子只受三个力，应用矢量三角形定则可知洛伦兹力垂直ab 向上，则粒子带正电，选项B 正确； D ．θ为锐角，
可知mg 和qE 两个力成锐角，此二力合力大于qE ，又重力和电场力的合力大小等于0qv B ，即0qE qv B <，即0E v B <，选项D 错误。
故选AB 。
12．图甲为一列简谐横波在t=0.10s 时刻的波形图，
P 是平衡位罝为x=lm 处的质点，Q 是平衡位罝为x=4m 处的质点。图乙为质点Q 的振动图象。下列说法正确的是 。
A ．该波的周期是0.10s
B ．该波的传播速度为40m/s
C ．该波沿x 轴负方向传播
D ．t=0.10s 时，质点Q 的速度方向向下
E. 从t=0.10s 到t=0.25s ，质点P 通过的路程为30cm 【答案】BCD
【解析】
【详解】
由图乙知该波的周期是0.20s 。故A 错误。由甲图知波长λ=8m ，则波速为：8/40/0.2
v m s m s T λ
===，故B 正确。在t=0.10s 时，由乙图知质点Q 正向下运动，根据波形平移法可知该波沿x 轴负方向传播，故C 、D 正确。该波沿x 轴负方向传播，此时P 点正向上运动。从t=0.10s 到0.25s 经过的时间为△t=0.15s=
34T ，由于t=0.10s 时刻质点P 不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P 通过的路程不是3A=30cm ，故E 错误。
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分