2020-2021学年上海市高考理综(物理)模拟试题及答案解析一.pdf

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1、&知识就是力量！&学无止境！上海市最新年第二学期高三年级模拟练习 物理试卷(A卷)考生注意：本试卷共9页，满分150分，考试时间120分钟。全卷包括六大题，第一、二大题为单项选择题，第三大题为多项选择题，第四大题为填空题，第五大题为实验题，第六大题为计算题。第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要 演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。本卷g均取10m/s2。一.单项选择题(共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。)1.有关物理学史的描述，下列说法中正确的是()(A)伽利略通过实验证实了

2、力是维持物体运动的原因(B)卢瑟福最早发现了原子核的裂变(C)安培最早发现磁场对电流可以产生力的作用(D)奥斯特最早研究电磁感应现象，并发现感应电动势与磁通量变化率成正比 2.从下列物理规律中演绎出“质量是物体惯性大小的量度”这一结论的规律是()(A)机械能守恒定律(B)牛顿第一定律(C)牛顿第二定律(D)牛顿第三定律 3.关于大体及其演化，下列说法中正确的是(A)红色的恒星温度最高(C)红巨星最终一定会变成中子星 4.某种元素具有多种同位素，能正确反映这些同位素的质量数()B)恒星的寿命随其质量的增大而增大 D)超新星爆发后会形成中子星 A与中子数 N关系的图是&知识就是力量！&学无止境！5

3、.如图所示，电子束经过窄缝后，穿过特制 的晶体材料，在涂有荧光的底板上观察到明 暗相间的圆环。这是1927年戴维逊和革末完 成的非常著名的实验，二人因此荣获了诺贝 尔物理学奖，关于此项实验的论述，下列说&知识就是力量！&学无止境！法中正确的是()(A)明暗相间的圆环是电子形成的衍射条纹(B)亮条纹是电子到达概率小的地方(C)此项实验证实了电子具有粒子性(D)电子所具有的波动性与机械波没有区别 6.如图所小，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两 个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两个分子间引力、斥力的大小随 分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，贝U下列说法中正确的是()(A)

4、ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为 10-1m(B)ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为 10-1m(C)若两个分子间的距离大于 e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力(D)若两个分子间的距离越来越大，则分子势能越来越大 7.如图是观察水波衍射的实验装置。AB和CD是两块挡板，BC是两块挡 板之间的空隙，O为水波的波源，图中已画出波源附近区域波的传播情况，实线波纹表示波峰。关于水波经过 BC空隙之后的传播情况，下列说法中 正确的是()(A)观察不到明显的衍射现象(B)水波经过空隙 BC后波纹间距变小(C)若保持波源的频率不变，而增大空隙 BC的宽度，有可能观察

5、不到明显的衍射现象(D)若保持空隙BC的宽度不变，而增大波源的频率，可以观察到更加明显的衍射现象 8.一个质量为1kg、初速度不为零的物体，在光滑水平面上受到大小分别为水平方向的共点力作用，则该物体(A)可能做匀速直线运动(C)不可能做匀变速曲线运动 二.单项选择题(共24分，每小题(B)可能做匀减速直线运动(D)加速度的大小不可能是 2m/s2 3分。每小题只有一个正确选项。)1N、3N和5N的三个&知识就是力量！&学无止境！9.晶体内部的分子有序排列为如图所示的空间点阵，图中 AB、AG AD为 等长的三条直线，小黑点表示晶体分子。下列说法中正确的是()(A)A处的晶体分子可以沿三条直线发

6、生定向移动(B)三条直线上晶体分子的数目相同，表明晶体的物理性质是各向同性的(C)三条直线上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的(D)以上说法均不正确 10.飞机在水平地面上空的某一高度水平匀速飞行，每隔相等时间投放一个物体。如果以第一个 物体a的落地点为坐标原点、飞机飞行方向为横坐标的正方向，在竖直平面内建立直角坐标系。如下图所示是第 5个物体e离开飞机时，抛出的 5个物体(a、b、c、d、e)在空间位置的示意图,其中不可能的是()&知识就是力量！&学无止境！11.图甲为伽利略研究自由落体运动的实验示意图。实验时，让小球从光滑斜面顶端由静止开始 滑下，改变斜面倾角。，其他条件不

7、变，多次重复测量。若小球对斜面的压力为 FN、最大压力为 a、一随。变化的关系分别对应图乙中的 am 13.如图所示，电源的电动势和内阻分别为 下列各物理量变化情况为()(A)电流表的读数逐渐减小(B)R)的功率逐渐增大(C)电源的输出功率可能先减小后增大(D)电压表与电流表读数的改变量的比值 14.阴极射线示波管的聚焦电场是由电极 A、A2形成的，其 中虚线为等势线，相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场 的中心轴线(管轴)。电子束从左侧进入聚焦电场后，在电场 力的作用下会聚到 z轴上，沿管轴从右侧射出。图中 P、Q、R是一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三个点，则可以确定()(A)电极

8、AI的电势高于电极 A2的电势(B)电场中Q点的电场强度大于 R点的电场强度(C)电子在R点处的动能大于在 P点处的动能(D)若将一束带正电的粒子从左侧射入聚焦电场也一定被会聚焦 FNm,小球运动的加速度为 FN a,最大加速度为 am,则 h 12.某同学看到一只小鸟落在树枝上的 P处，树枝在10s内上下振动了 次，小鸟飞走后，他把50g的石去码挂在P处，发现树枝在10s内上下振动 了 12次。将50g的石去码换成500g石去码后，他发现树枝在15s内上下振动 了 6次，由此估计出小鸟的质量最接近()(A)50g(B)200g(B)500g(D)550g E、r,在滑动变阻器的滑片 U 侦先

9、增大后减小 P由a向b移动的过程中,&知识就是力量！&学无止境！15.如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道 AB滑下，从B端水平 飞出，撞击到一个与地面呈。=37。的斜面上，撞击点为Co已知斜面上&知识就是力量！&学无止境！端与曲面末端 B相连，A、B间的高度差为 h,B、C间的高度差为 H,不计空气阻力，贝U h与H的 h 比值一为(H)3 4 9 4 (A)；4(B)3(C)4(D)&16.如图所示，当激光束从固定方向入射到镜鼓的一个反射面 上时，由于反射镜绕垂直轴旋转，反射光即在屏幕上扫出一条 水平线，每块反射镜都将轮流扫描一次。如果要求扫描的范围 0=45，且每秒钟扫描48次，则镜鼓

10、上反射镜的数目和镜鼓 旋转的转速分别为()(A)8 块，360 转/分(B)16 块，180 转/分(C)16 块，360 转/分(D)32 块，180 转/分 三.多项选择题(共 16分，每小题4分。每小题有二个或三 个正确选项。全选对的，得 4分；选对但不全的，得 2分；有 选错或不答的，得 0分。)17.若以固定点为起点画出若干矢量，分别代表质点在不同时刻的速度，这些矢量的末端所形成 的轨迹被定义为“速矢端迹”，则以下说法中正确的是()(A)匀速直线运动的速矢端迹是点(C)匀速圆周运动的速矢端迹是圆(B)匀加速直线运动的速矢端迹是射线(D)平抛运动的速矢端迹是抛物线 B被绝缘细线悬吊起来

11、，与一个螺 线管共同套在圆柱形塑料杆上，他们的中心轴线重合且在水平方向上，可以左右自由摆动。现将电键闭合，贝U下列说法中正确的是(A)电键闭合瞬间，A中感应电流小于 B中感应电流(B)电键闭合瞬间，A、B之间的距离缩小(C)电键闭合瞬间，两环有扩张趋势(D)电键闭合瞬间，A环受到总的磁场力水平向左 19.如图所示，一粗细均匀的 U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封 有一定质量的理想气体 A、B,水银面a、b间的高度差h1,水银柱cd的长度为 h2=h1,a面与c面恰处于同一高度。现向右管开口端注入少量水银达到重新平 衡，则()(A)水银面c下降的高度大于水银面 a上升的高度(B)水银面a

12、、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度(C)气体A的压强一定大于外界大气压强(D)气体A的压强变化量等于气体 B的压强变化量 18.如图所示，两个相同的闭合铝环&知识就是力量！&学无止境！20.光滑水平面上固定两个等量正电荷，其连线中垂线上有 A、B、C三点，如图(甲)所示。一 个带电量q=+2C、质量m=1kg的小物块自C点由静止释放，其运动的v-t图线如图(乙)所示。若经过B点的切线斜率最大(图中虚线为经过 B点的切线)，贝U下列说法中正确的是()&知识就是力量！&学无止境！(A)由C到A,场强逐渐增大(B)由C到A,电势逐渐降低(C)B、A两点间的电势差为 8.25V(D)B点为中垂

13、线上电场强度最大的点，且最大场强为 1V/m 四.填空题(共20分，每小题4分。)本大题中第 22 题为分叉题，分 A、B 两类，考生可任选一类答题 若两类试题均做，一律按 A 类题计分。21.自然界中一些放射性重元素往往会发生连续的衰变，形成放射 系。右图是钢系图，横坐标 Z表示核电荷数，纵坐标 N表示中子数，则Th的核子数为，从U”20782Pb有 次6衰变。22A、22B选做一题 22(A).将两根完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，小车置于光滑的水平面上。初始 时刻，甲车速度大小 v甲=3m/s，方向水平向右；乙车速度大小 v乙=2m/s，方向水平向左，v甲、v乙在同一条直线上。

14、当乙车的速度减小为零时，甲车的速度大小为 m/s,方向。22.(B).一颗人造卫星在某行星上空绕行星做匀速圆周运动，经过时间t,卫星运动的弧长为 s,卫星与行星的中心连线扫过的角度为a,万有引力常量为G。则卫星的环绕周期T=，该行星&知识就是力量！&学无止境！的质量 M=。23.A、B两列脉冲波相向而行，在 t=0时刻的波形与位置如图所示，已知波的传播速度均为 v=1.0m/s，图中标尺每格宽度为 l=0.1m。请在图中画出t=0.6s时刻的波形图。&知识就是力量！&学无止境！（1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的 p-1/V关系图线，如图。则反映气体在第二次24.如图所示，物块在斜向

15、上的恒力 F作用下从A点由静止 起沿光滑水平面运动，经过一小段弧形轨道后进入倾角为37。的光滑斜面（弧形轨道很短，图中未画出），到达E处速度减 为零。已知物块在水平面和斜面上的加速度大小分别为 ai=2m/s2、a2=4m/s2,贝U AC长度与 CE长度的 比值为。若物块经过 B点和D点的速度大小相等，机械能随时间的变化率分别为 kB和 kD,贝U kB和kD之间的大小关系为。25.如图甲所示，光滑绝缘水平面上一单匝矩形金属 线圈abcd的质量为m、电阻为R、面积为S,ad边 长度为L,其右侧是有界的匀强磁场，磁场方向垂直 纸面向外，磁感应强度大小为 B,ab边长度与有界磁 场的宽度相等，在

16、 t=0时刻线圈以初速度 V0进入磁 场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为 VI,乙 此时对线圈施加一沿运动方向的变力 F,使线圈在t=2T时刻全部离开磁场，v-t图像如图乙所小，整个图像关于 t=T轴对称。在t=0至t=T的时间内,若上述过程中线圈的 通过线圈导线截面的 电量q=，在t=T至t=2T的过程中，外力F所做的功为 W=五.实验题（共24分）26.（4分）1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了 原子核的人工转变，并由此发现。图中A为放射源发 出的射线，银箔的作用是吸收。27.（6分）寒假前，某同学利用 DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过

17、程的研究。第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次 在较高温度环境下重复这一过程。-3&知识就是力量！&学无止境！实验中的p-1/V关系图线的是 （选填 A”或“B”）；（2）若该同学通过开启室内暖风空调实现环境温度升高，将注射器水平放置在桌面上，活塞可以 自由伸缩，则管内的气体经历了 （选填“等压”“等温”或“等容”）变化的过程。28.（6分）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，实验步骤如下：I.选取一个摆线长约 1m的单摆，把线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂。.用米尺量出悬线长度，精确到毫米，作为摆

18、长。川.将小球拉起约 30，由静止释放，测出摆球做3050次全振动所用的时间，计算出平均摆动 一次的时间。W.变更摆长，重做几次实验，根据单摆的周期公式，计算出每次实验测得的重力加速度并求出 平均值。（1）上述实验步骤有二点错误，请列举：错误1:;错误2:。（2）按正确的实验步骤，将单摆全部浸入水中做实验，测得的重力加速度变。若 测得单摆的周期为 T,摆长为L,摆球质量为 m,所受浮力为F,则当地重力加速度的真实值 g=。（水的阻力可以忽略）29.（8分）某同学通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择 的器材有：电流表（00.6A3.0A）、电压表（03V15V）、滑动变阻 器 R1（1

19、0Q,2A）、滑动变阻器 R2（100Q,2A）、定值电阻 R。（1.5Q,2A）、电键S及导线若干。（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 （填 R1”或“R2”）。（2）按照如图甲所示的电路连接线路，测得数据如下表所示：待前-顼r 1 2 3 4 5 I/A 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 U/V 1.46 1.45 1.43 1.42 1.39 由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，其原因可能是:_ O（3）为使电压表的示数变化更明显，请将上述器材的连线略加改动，在图（乙）中画出改动后的 实物连接图。图&知识就是力量！&学无止境！(4)实验中改变滑

20、动变阻器的阻值，根据所测数据绘出 内阻r=Q。(保留两位小数)六.计算题(共50分)30.(10分)如图所示，在固定的气缸 A和B中分别用活塞封 住一定质量的理想气体，活塞面积之比为 SA:SB=1:2。两活塞 用穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两 个气缸都不漏气，初始时 A B中气体的体积均为 V。，温度均为 To=300K,大气压强为p。，A中气体压强PA=1.5p。现对A加热，使其中气体的压强增加为 PA=2p，同时保持 B中气体的温度 不变，求：(1)未加热前B内部气体的压强；(2)加热后B部分气体体积的变化量;(3)最后A中气体温度TA。31.(12分)节能混合动

21、力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量 m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以 V1=90km/h的速度匀速行驶，发动机的输出功率为 P=50kW。当驾驶员看到前方有 80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁 阻尼带动的发电机给电池充电，使轿车做减速运动，运动 L=72m后，速度变为 V2=72km/h。此 过程中发动机功率的1/5用于轿车的牵引，4/5用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量 有50%转化为电池的电能，假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求：(1)轿车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，所受阻力 Ff的大

22、小；(2)轿车的速度从90km/h减速到72km/h过程中，电池充电所获得的电能；(3)若轿车仅用其上述减速过程中获得的电能维持 72km/h的匀速运动，可以前进的距离为多少？U-I图线如图(丙)所示，则此干电池的 图(乙)B&知识就是力量！&学无止境！32.(14分)如图所示，光滑绝缘水平面上静止放 置一根长为L、质量为m、带+Q电量的绝缘棒 AB,棒的质量和电量分布均匀，O点右侧区域存在大小 为E、水平向左的匀强电场，B、O之间的距离为X0。1 _ 现对棒施加水平向右、大小为F=-QE的怛力作用，4 求：(1)B端进入电场-L时加速度的大小和方向。8(2)棒在运动过程中获得的最大动能。(3

23、)棒具有电势能的最大可能值。(设。点处电势为零)33.(14分)如图(a)所示，两条足够长的光滑水平轨道 MN和PK相距L=0.5m,右端接一阻 值为R=0.3 Q的电阻，导轨上放一质量为 m=2kg、电阻为r=0.1 Q的导体棒ef,在虚线区域abcd 内存在垂直于导轨的匀强磁场，初始时刻导体棒 ef与磁场右边界 bc之间的距离xo=0.4m,磁感 应强度变化规律如图(b)所示(规定磁感应强度向上为正)。(1)01.0s内，在棒上施加一个大小随时间变化的水平外力 F的作用，保持棒处于静止状态，求t=0.6s时通过电阻R的电流；(2)写出01.0s内，外力F随时间t变化的关系式(规定向右为力的

24、正方向)。(3)若导体棒与导轨之间存在一定的摩擦，动摩擦因数0.5,t=1.0s时撤销外力F,磁感应 强度不再变化，但磁场立即以 a=4m/s2的加速度由静止开始向左运动，求导体棒刚刚开始运动的 时刻t(假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。(4)在第(3)问中，若t2=2.0s以后导体棒运动的加速度恒定不变，求t3=2.5s时导体棒的速度。&知识就是力量！&学无止境！答案暨评分标准.单项选择题（每小题 2分，共16分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C D B A B C B .单项选择题（每小题 3分，共24分）题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 C B

25、C B C C D B 三.多项选择题（每小题 4分，共16分。错选不得分，漏选得 2分）题号 17 18 19 20 答案 ABC ABD AC BCD 四.填空题（每小题 4分，共20分）28.答案：（1）测量摆球直径，摆长应为摆线长加摆球半径；在细线偏离竖直方向小于 5位置释 放小球（各1分）；(2)小(2 分)，4-TrL+m(2 分)24.2:1,kB=kD BS 25.,m(vo2 V12)五.实验题（共24分）26.质子；a粒子（每空 2分)27.(1)A;(2)等压（每空3分）21.231,4 22（A）.1,水平向右 22（B）.2 兀 Ma,s3/Gt2 a 23.如图&知

26、识就是力量！&学无止境！29.（1）Ri（2 分）;（2）新电池的内阻很小，内电路的电压降很小（2分）；（3）如图（2 分）；图（乙）（4）0.20（2 分）六.计算题（共50分）30.（10分）解答与评分标准：（1）活塞平衡时，有 PA,SA+PB,SB=P（SA+SB）3，八、解出PB=-p0（1分）4（2）活塞再次平衡时，PA,SA+PB,SB=P（SA+SB）解出 PB=p0/2 B气体玻意耳定律：PB-V0=PB-VB 解出VB=3V0/2,B的体积增加了 V0/2（3）两活塞向右移动相等的距离，A的末态体积VA=5V0/4 A气体气态方程：也丑-PAV TA TA 解得 TA?=P

27、A VA TA=500K pM 31.（12分）解答与评分标准：（1）平衡：Ff=P/VI=2000N（3 分）（2）动能定理：W Ff L 1mv2 mv：（2 分）2 2 解出牵引力做功 W=31500J（2分）电池获得电能为 E电=4W 50%=63000J（2分）（3）匀速过程中，E电=Ff L 解出 L=31.5 m（1 分）（2分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）（2分）32.（14分）解答与评分标准：（1）根据牛顿第二定律：匪 4（L）E ma（1 分）8 L&知识就是力量！&学无止境！解出a 匹，方向水平向右。8m(2)设棒进入电场x时，其动能达到最大，

28、x qE,L（2分）此时棒所受合力应为零，即：qE 4 E(0%动能定理：笙(x0 x)x 4 2 得 x=L 4（2分）（2分）解出动能最大值 E qE(x0-)4 8（1分）(3)设绝缘棒恰好能够全部进入电场,动能定理：qE(x0 L)qEL 4 2 存在三种可能性：0,解出得 x0=Lo 1 qEL 2 可能2,xL,棒全部进入电场，qE(x。x)设进入电场x,动能定理:电势能最大值Em 空(x0 4 x）qE 4x qE 2 2L qE（x qE（2x L）0,解得:x0 2L -,4 3 L）八（2 分）33.(14分)解答与评分标准：(1)01.0s 内，k 8T/s,08TS t

29、 感应电流I=I-E=kLx=8 0.5 0.4V=1.6V（2分）10 1.6“-A=4A（1 分)R r 0.3 0.1(2)01.0s内，磁感应强度表达式为 B=8t-4 安培力 FB=BIL=8(2t-1)牛(1 分)导体棒受力平衡，施加外力 F=FB=8(1 2t)牛(3)导体棒受到的最大静摩擦力 mg,I R r Ff=p mg,刚启动时安培力恰好与静摩擦力（1 分)(1 Ff大小相等，BIL=分)此时磁场的速度VI BLVI R r mg（R r）2 2 B2L2（1分）0.5 2 10（0.3 0.1）,.,L m/s=1m/s,42 0.52（1分）&知识就是力量！&学无止境

30、！磁场由静止开始运动的时间 ti=兰 Is 0.25s,（1分）a 4 导体棒启动时刻为 t=to+ti=1.0+ti=1.25s（1分）（4）导体棒t2=2.0s以后做匀变速运动的加速度与磁场运动的加速度相同，也为 a=4m/s2,磁场 与导体棒速度的差值 v将保持不变，根据牛顿第二定律：BIL-mg=ma,B2L2 v.即-mg ma,（1 分）（R r）m(g a)(R r)2(0.5 10 4)(0.3 0.1)/，用牛出 v -2-2-m/s=1.8m/s B2L2 42 0.52 t3=2.5s 时磁场运动的速度 V3 a(t3 t)4(2.5 1.0)m/s 6m/s,(1 分)导体棒速度 v=v v3 v(6-1.8)m/s 4.2m/s=4.2m/s(1分)(1分)