上海市长宁区2021届新高考物理二模试卷含解析

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上海市长宁区2021届新高考物理二模试卷

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

1.一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F,F随时间变化规律如图所示,下列说法正确的是( )

A.在0~4s时间内,位移先增后减

B.在0~4s时间内,动量一直增加

C.在0~8s时间内,F的冲量为0

D.在0~8s时间内,F做的功不为0

【答案】C

【解析】

【详解】

A.由图可知,在0-4s内力F先向正方向,再向反方向,故质点先加速再减速到0,速度方向不变,位移增加,故A错误;

B.在0-4s内,速度先增加后减小,动量先增加后减小,故B错误;

C.0到8s内,一半时间的冲量为正,另一半时间的冲量为负,则总的冲量为0,故C正确;

D.因8s内总的冲量为0,根据动量定理,可知动量的变化为0,即初末速度为0,则动能的变化量为0,F做功为0,故D错误。

故选C。

2.关于自由落体运动,平抛运动和竖直上抛运动,以下说法正确的是

A.只有前两个是匀变速运动

B.三种运动,在相等的时间内速度的增量大小相等,方向不同

C.三种运动,在相等的时间内速度的增量相等

D.三种运动在相等的时间内位移的增量相等

【答案】C

【解析】

【详解】

A.平抛运动、竖直上抛运动、斜抛运动和自由落体运动都是仅受重力,加速度为g,方向不变,都是匀变速运动。故A错误; BC.速度增量为△v=g△t,故速度增量相同,故B错误,C正确;

D.做自由落体运动的位移增量为

△h=12g(t+△t)2−12gt2=gt△t+12g△t2,

竖直上抛运动的位移增量为

△h′=v0(t+△t)− 12g(t+△t)2−vt+12gt2=v0△t−gt△t−12g△t2

两者不等,故D错误;

故选C。

3.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1,当输入电压增加20V时,输出电压( )

A.增加200V B.增加2V C.降低200V D.降低2V

【答案】B

【解析】

【详解】

根据

1122UnUn

1122UnUn

22010=1U

解得

2=2VU

即输出电压增加2V,故B正确,ACD错误。

故选B。

4.如图所示,竖直直线MN的右侧有范围足够大的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。正方形线框abcd的边长为L,静止于图示位置,其右边与MN重合。从0t时刻起线框受外力拉动,水平向右匀加速运动。线框粗细均匀,其电阻沿长度分布均匀。在运动过程中,线框a、b两点间的电势差随时间变化的特点与下列图像一致的是( )

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

【详解】

线框有两段匀加速直线运动过程:进入磁场的运动过程,在磁场中的运动过程。两过程加速度相等,设为a。

线框进入磁场的运动过程。由右手定则知感应电流方向由b向a。ba段为电源,则a点电势高于b点电势。电动势大小为

EBLv

34abUE

由运动规律得

vat

解以上三式得

34abUBLat

图像为过原点的直线,斜率为34BLa。在0t时刻有

034abUBLat。

在磁场中的运动过程。由右手定则知a点电势高于b点电势。在0t时刻有

0 abUEBLat 运动过程有

0 =abUEBLvat()

由运动规律得

202vaL

解以上两式得

2abUBLaLBLat

图像斜率为BLa。

故选C。

5.如图,质量为M =3kg的小滑块,从斜面顶点A静止开始沿ABC下滑,最后停在水平面D点,不计滑块从AB面滑上BC面,以及从BC面滑上CD面的机械能损失.已知:AB=BC=5m,CD=9m,θ=53°,β=37°,重力加速度g=10m/s2,在运动过程中,小滑块与接触面的动摩擦因数相同.则( )

A.小滑块与接触面的动摩擦因数μ=0.5

B.小滑块在AB面上运动时克服摩擦力做功,等于在BC面上运动克服摩擦力做功

C.小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上的运动时间

D.小滑块在AB面上运动的加速度a1与小滑块在BC面上的运动的加速度a2之比是5/3

【答案】C

【解析】

【详解】

A、根据动能定理得:

Mg0ABBCABBCCDSsinSsinMgScosScosMgS,解得:7μ16,故A错误;

B、小滑块在AB面上运动时所受的摩擦力大小 f1=μMgcos53°,小滑块在BC面上运动时所受的摩擦力大小 f2=μMgcos37°,则f1<f2,而位移相等,则小滑块在AB面上运动时克服摩擦力做功小于小滑块在BC面上运动克服摩擦力做功,故B错误。

C、根据题意易知小滑块在A、B面上运动的平均速度小于小滑块在B、C面上的平均速度,故小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上运动时间,C正确;

D、小滑块在AB面上运动的加速度2143/8agsingcosms,小滑块在BC面上运动的加速度225/2agsingcosms,则 12:43:20aa, 故D错误。 故选C.

6.下列各力中按照力的效果命名的是( )

A.支持力 B.电场力 C.分子力 D.摩擦力

【答案】A

【解析】

【详解】

A.支持力是按照力的效果命名的,支持力实际上是物体之间的弹力,故A正确.

BCD.电场力、分子力摩擦力都是按照力的性质命名的,故BCD错误。

故选A。

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,一根水平横杆上套有A、B两个轻环,拴柱水杯的等长细绳系在两环上,整个装置处于静止状态,现缓慢增大两环距离,则下列说法正确的是

A.杆对A环的支持力逐渐增大

B.杆对A环的摩擦力保持不变

C.杆对B环的支持力保持不变

D.细绳对B环的拉力逐渐增大

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】

AC. 设水杯的质量为M,以两个轻环和水杯组成的系统为研究对象,竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力NF,力图如图所示,根据平衡条件得:

2NFMg

可得:

12NFMg

可见,水平横梁对铁环的支持力NF不变,故A错误、C正确;

B. 以A环为研究对象,竖直方向:

sinαNFF

水平方向:

cosαfFF

联立解得:

tanαNfFF

减小时,fF变大,故B错误;

D. 设与B环相连的细绳对水杯的拉力为T,根据竖直方向的平衡条件可得:

2cosθTmg

由于绳子与竖直方向的夹角增大,则cos变小,绳子拉力变大,故D正确.

8.如图(a)所示,在粗糙的水平地面上有两个大小相同但材质不同的甲、乙物块。t=0时刻,甲物块以速度v04m/s向右运动,经一段时间后与静止的乙物块发生正碰,碰撞前后两物块运动的v—t图像如图(b)中实线所示,其中甲物块碰撞前后的图线平行,已知甲物块质量为5kg,乙物块质量为4kg,则( )

A.此碰撞过程为弹性碰撞

B.碰后瞬间乙物块速度为2.5m/s

C.碰后乙物块移动的距离为3.75m D.碰后甲、乙两物块所受摩擦力之比为6:5

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

AB.由图知,碰前瞬间甲物块的速度为

3m/sv

碰后瞬间甲物块的速度为

11m/sv

设乙物块碰后瞬间的速度为v2,取碰前甲物块的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得

12mvmvmv甲甲乙

解得

22.5m/sv

碰撞前后系统动能之差为

22212111222kEmvmvmv甲甲乙

解得

7.5JkE

所以此碰撞过程为非弹性碰撞,故A错误,B正确;

C.设碰后乙物块经过ts时间停止运动。根据三角形相似法知

1114t

解得

3st

碰后乙物块移动的距离为

22.53m3.75m22vst

故C正确;

D.对碰后乙物块滑行过程,根据动量定理得

20ftmv乙乙

解得

10N3f乙

甲物块滑行的加速度大小为 2243=m/s=1m/s1vat甲

甲物块所受摩擦力大小为

51N5Nfma甲甲甲

则有

:2:3ff甲乙

故D错误。

故选BC。

9.下列说法正确的是( )

A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水的表面存在表面张力的缘故

B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故

C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果

D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关

E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力的缘故

【答案】ACD

【解析】

A、把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,浮力很小,可以忽略不计,故一定是由于水表面存在表面张力的缘故,故A正确;

B、水对油脂表面是不浸润的所以成水珠状,水对玻璃表面是浸润的,无法形成水珠,表面张力是一样的,故B错误;

C、宇宙飞船中的圆形水滴是表面张力的缘故,故C正确;

D、毛细现象中有的液面升高,有的液面降低,这与液体种类和毛细管的材料有关,故D正确;

E、当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于大气压力的缘故,故E错误.

点睛:本题考查了液体表面张力和液体的浸润与不浸润现象,是联系生活的好题.

10.在《流浪地球》的“新太阳时代”,流浪2500年的地球终于定居,开始围绕比邻星做匀速圆周运动,己知比邻星的质量约为太阳质量的18,目前地球做匀速圆周运动的公转周期为1y,日地距离为1AU(AU为天文单位)。若“新太阳时代"地球的公转周期也为1y,可知“新太阳时代”( )

A.地球的公转轨道半径约为12AU

B.地球的公转轨道半径约为18AU