上海市奉贤区2021届新高考五诊物理试题含解析

上海市奉贤区2021届新高考五诊物理试题

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．a、b是两种单色光，其频率分别为va、vb，且bavkv，则下列说法不正确的是（ ）

A．a、b光子动量之比为abpkp

B．若a、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为abxkx

C．若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差kakbb1EEhvk

D．若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的，则A、B两态的能级之差ABb1EEhvk

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．光子的能量Eh，所以两种光子能量分别为aE和bE，且

abEkE

则：

abk

光子的动量为hνpc，所以

abpkp

A正确；

B．光子的波长c，双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距为Lxd，所以

aabbba1xxk

B错误；

C．根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能为kmEhW，其中W为金属的逸出功；则有 abb1kakbEEhhhk

C正确；

D．若a、b是由处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态时产生的，设初始激发态的能量为E0，则有

aa0AEhEE

所以

A00aaEEEEh

同理

B0b0bEEEEh

则

ABbab1EEhhhvk

D正确。

本题选不正确的，故选B。

2．如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向内．一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）．取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t=0），规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流号时间关系的是（ ）

A． B． C． D．

【答案】A

【解析】

【分析】

先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，再由感应电动势公式EBLv和欧姆定律，分段分析感应电流的大小，即可选择图象．

【详解】

线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针，电流i应为正方向，故BC错误；线框进入磁场的过程，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小；线框完全进入磁场的过程，磁通量不变，没有感应电流产生．线框穿出磁场的过程，磁通量向里减小，根据楞次定律得知感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流i应为负方向；线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由EBLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故A正确，D错误．

3．如图所示，斜面固定，平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A，另一端固定，最初A静止．在A上施加与斜面成30°角的恒力F，A仍静止，下列说法正确的是（ ）

A．A对斜面的压力一定变小

B．A对斜面的压力可能不变

C．A对斜面的摩擦力一定变大

D．A对斜面的摩擦力可能变为零

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

设斜面倾角为θ，对物体进行受力分析，沿下面方向，最初支持力等于mgcosθ，施加恒力F后，支持力等于mgcosθ+Fsin30°，支持力一定增大．根据牛顿第三定律，A对斜面的压力一定变大，故A错误，B错误；平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧，，最初摩擦力向可能向上，可能向下，也可能为0，施加恒力F后，F沿斜面向上的分力为Fcos30°，由于F大小未知，摩擦力可能仍向上，也可能等于0；可能沿斜面向下，摩擦力的大小可能增大，也可能减小，故C错误，D正确．故选：D

4．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图甲中的线a所示，用此线圈给图乙中电路供电，发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图甲中的线b所示，以下说法正确的是

A．t＝0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行

B．图线b电动势的瞬时值表达式为e＝40 sin(203t)V

C．线圈先后两次转速之比为2∶3

D．转速调整后，三个灯泡的亮度仍然相同

【答案】B 【解析】

【分析】

本题考察交变电流表达式，最大值为NBSω，由此得出改变转速后的最大值，电感和电容都对交流电由阻碍作用。

【详解】

A.t＝0时刻电动势为0，故线圈平面恰好与磁场方向垂直，A错误；

B.由图中可知，改变后的角速度为-1220s3πωT，故电动势的最大值为40V，故表达式为2040sinV3πet，B正确；

C.由1Tn可知线圈先后两次转速之比为3∶2；

D.中转速调整后交流电的频率发生变化，电感对交变电流的阻碍减小、电容对交变电流的阻碍增大，三个灯泡的亮度各不相同。

故选B。

5．如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是

A．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 B．库仑力对两物块做的功相等

C．最终，两个物块的电势能总和不变 D．最终，系统产生的内能等于库仑力做的总功

【答案】D

【解析】

【详解】

A．开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物块做加速运动；当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，故A错误；

B．物体之间的库仑力都做正功，且它们的库仑力大小相等，质量较小的物体所受摩擦力也较小，所以质量小的物体位移较大，则库仑力做功较多一些，故B错误。

C．在运动过程中，电场力对两带电体做正功，两物体的电势能减小，故C错误；

D．两物块之间存在库仑斥力，对物块做正功，而摩擦阻力做负功，由于从静止到停止，根据动能定理可知，受到的库仑力做的功等于摩擦生热。故D正确。

故选D。

6．如图所示，波长分别为λa、λb的单色光a、b，沿着AO、BO方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都沿OC，则下列说法错误的是（ ）

A．a、b光从玻璃砖射入空气时，均受到玻璃砖的作用力

B．在玻璃砖内a光的动量大于在空气中a光的动量

C．λa

D．在玻璃砖内a光的动量大于在玻璃砖内b光的动量

【答案】C

【解析】

【详解】

A．由图可知a、b光从玻璃砖射入空气时，均发生偏折，可知光子的动量发生变化，由动量定理可知都受到玻璃砖的作用力，A正确；

B．玻璃砖对a光的折射率大于空气对a光的折射率，根据cvn可知，a光在空气中的速度大；光子的动量

hPv

所以在玻璃砖内a光的动量大于在空气中a光的动量，B正确；

C．a光的折射率比b光的折射率大，则知a光的频率比b光的频率高，由

cvn

可知a的波长小于b的波长.a的折射率大，由

1sinCn

可知a的临界角小，C错误；

D．由光路图看出，a光的偏折角大于b的偏折角，折射定律分析得知，a光的折射率比b光的折射率大，由折射率与光的频率的关系可知，a的频率大；光子的动量

hnPc

则在玻璃中，a光的动量大于在玻璃砖内b光的动量，D正确。

本题选错误的，故选C。

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．在倾角为θ的光谱固定绝缘斜面上有两个用绝缘轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，开始未加电场系统处于静止状态，B不带电，A带电量为q，现加一沿斜面方问向上的匀强电场，物块A沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，之后两个物体运动中当A的加速度为0时，B的加速度大小均为a，方向沿斜面向上，则下列说法正确的是（ ）

A．从加电场后到B刚离开C的过程中，A发生的位移大小为3sinmgk

B．从加电场后到B刚离开C的过程中，挡板C对小物块B的冲量为0

C．B刚离开C时，电场力对A做功的瞬时功率为3sin2mgmav

D．从加电场后到B刚离开C的过程中，物块A的机械能和电势能之和先增大后减小

【答案】ACD

【解析】

【详解】

A．开始未电场时，弹簧处于压缩状态，对A，根据平衡条件和胡克定律有

1mgsinkx

解得

1mgsinxk

物块B刚要离开C时，弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力，根据胡克定律，有

22mgsinkx

解得

22mgsinxk

故从加电场后到B刚离开C的过程中，A发生的位移大小为

123mgsinxxxk

选项A正确；

B．从加电场后到B刚离开C的过程中，挡板C对小物块B的作用力不为零，由I=Ft知挡板C对小物块B的冲量不为0，选项B错误；

C．设A所受的电场力大小为F，当A的加速度为0时，B的加速度大小均为a，方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律，

对A有 0FmgsinF弹

对B有

22Fmgsinma弹

故有

32Fmgsinma

B刚离开C时，电场力对A做功的瞬时功率为

32PFvmgsinmav（）

选项C正确；

D．对A、B和弹簧组成的系统，从加电场后到B刚离开C的过程中，物块A的机械能、电势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，弹簧的弹性势能先减小后增大，则物块A的机械能和电势能之和先增大后减小，选项D正确。

故选ACD。

8．如图所示，一光滑绝缘足够长的斜面与两个等量同种正点电荷连线的中垂面重合，O为两点电荷连线的中点。A、B为斜面上的两点，且BOAO。一个带电荷量为q、质量为m，可视为质点的小物块，从A点以初速度v0开始沿斜面下滑，到达B点速度恰好为零。（斜面对电场无影响）以下说法正确的是（ ）

A．小物块带正电，从A运动到B点，加速度先增大后减小

B．小物块带负电，从A运动到B点，电势能先减小后增大

C．小物块运动到O点时具有最大速度

D．小物块能回到A点，且速度大小等于v0

【答案】BD

【解析】

【详解】

AB．从A到B，物块的动能和重力势能均减小，则机械能减小，电势能变大，电场力对滑块做负功，可知滑块带负电，从A到O，电场力做正功，电势能减小；从O到B电场力做负功，电势能变大；因在O点两侧斜面上都存在一个场强最大的位置，此位置与AB两点的位置关系不确定，则不能确定滑块加速度的变化情况，选项A错误，B正确；

C．因滑块在O点以下某位置时，受到向下的重力、垂直斜面的支持力以及沿斜面向上的电场力，三力平