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
得
1122UnUn
即
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v04m/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