上海市金山区2021届新高考物理二模考试卷含解析

上海市金山区2021届新高考物理二模考试卷一、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1．一物体沿水平面做匀减速直线运动，其运动的x t t-图象如图所示。

下列说法正确的是（ ）A ．物体运动的初速度大小为10m/sB ．物体运动的加速度大小为0.4m/s 2C ．物体在前3s 内的平均速度是9.4m/sD ．物体在前5s 内的位移是45m【答案】A【解析】【详解】AB ．由匀减速直线运动公式：2012x v t at =- 可得：012x v at t =- 结合x t t-图象可知图线与纵轴的交点表示物体的初速度、斜率： 12k a = 则物体的初速度大小为v 0=10m/s ，加速度大小为：a=0.8m/s 2 故A 正确，B 错误；C ．由：012x v at t =- 可得，物体在前3s 内的平均速度是8.8m/s ，故C 错误；D ．前5s 内的平均速度为8m/s ，物体在前5s 内的位移是40m ，故D 错误。

故选A 。

2．如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过最低点时，两球一定有相同的 ()A ．速度B ．角速度C ．加速度D ．机械能【答案】C【解析】 试题分析：根据动能定理得：mgL=12mv 2，解得：2v gL =，因为L 不等．所以速度不等，故A 错误； B 、根据2v a L=解得：a=2g ，所以两球加速度相等，又a=Lω2，所以角速度不等，故B 错误C 正确；因为两球的质量关系未知，初始位置它们的重力势能不一定相等，所以在最低点，两球的机械能不一定相等，故D 错误；故选C.考点：动能定理；向心加速度．【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识；解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力，列的式子即可解答；此题是基础题，意在考查基础知识的应用. 3．如图所示，A 、B 两小球静止在光滑水平面上，用轻弹簧相连接，A 球的质量小于B 球的质量．若用锤子敲击A 球使A 得到v 的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L 1；若用锤子敲击B 球使B 得到v 的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L 2，则L 1与L 2的大小关系为( )A ．L 1>L 2B ．L 1<L 2C ．L 1＝L 2D ．不能确定 【答案】C【解析】【详解】若用锤子敲击A 球，两球组成的系统动量守恒，当弹簧最短时，两者共速，则m A v ＝(m A ＋m B )v′解得v′＝A A Bm v m m +弹性势能最大，最大为ΔE p＝12m Av2－12(m A＋m B)v′2=若用锤子敲击B球，同理可得m B v＝(m A＋m B)v″解得v″＝BA Bm vm m+弹性势能最大为ΔE p＝12m B v2－12(m A＋m B)v′2＝22()A BA Bm m vm m+即两种情况下弹簧压缩最短时，弹性势能相等，故L1＝L2故C正确。

故选C。

4．如图所示的装置中，A、B两物块的质量分别为2 kg、l kg,连接轻弹簧和物块的轻绳质量不计，轻弹簧的质量不计，轻绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度g = 10 m/s2，则下列说法正确的是A．固定物块A，则弹簧的弹力大小为20 NB．固定物块B，则弹簧的弹力大小为40 NC．先固定物块A，在释放物块A的一瞬间，弹簧的弹力大小为10 ND．先固定物块A，释放物块A后，A、B、弹簧一起运动的过程中，弹簧的弹力大小为15N【答案】C【解析】固定物块A，则弹簧的弹力大小等于B的重力，大小为10 N，选项A错误；固定物块B，则弹簧的弹力大小等于A的重力，大小为20 N，选项B错误；先固定物块A，则弹簧的弹力为10N，在释放物块A的一瞬间，弹簧的弹力不能突变，则大小为10 N，选项C正确；先固定物块A，释放物块A后，A、B、弹簧一起运动的过程中，加速度为，对物体B:T-m B g=m B a ，解得弹簧的弹力大小为40/3N，选项D错误；故选C.5．我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平．若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为4110kW⨯，排泥量为31.4m/s，排泥管的横截面积为20.7 m，则泥泵对排泥管内泥浆的推力为（）A ．6510N ⨯B ．7210N ⨯C ．9210N ⨯D ．9510N ⨯【答案】A【解析】【分析】【详解】 设排泥的流量为Q ，t 时间内排泥的长度为： 1.420.7V Qt x t t S S ==== 输出的功：W Pt =排泥的功：W Fx =输出的功都用于排泥，则解得：6510N F =⨯故A 正确，BCD 错误．6．空间存在如图所示的静电场，图中实线a 、b 、c 、d 、e 为静电场中的等势线，虚线为等势线的水平对称轴。

一个带负电的粒子从P 点以垂直于虚线向上的初速度v 0射入电场，开始一小段时间内的运动轨迹已在图中画出，粒子仅受电场力作用，则下列说法中正确的是（ ）A ．等势线a 的电势最高B ．带电粒子从P 点射出后经过等势线b 时，粒子的速率可能等于v 0C ．若让粒子从P 点由静止释放，在图示空间内，粒子将在虚线上做往复运动D ．若让粒子从P 点由静止释放，在图示空间内，粒子的加速度先增大后减小【答案】D【解析】【详解】A ．由图可知，负电荷弯曲的方向向右，则受到的电场力得方向向右，由于负电荷受到的电场力得方向与电场强度的方向相反，所以电场强度的方向向左，等势线a 电势最低。

故A 错误；B ．带电粒子从P 点射出后经过等势线b 时，电场力做正功，则粒子的动能增加，则其速率大于v 0，选项B 错误；C ．让粒子在P 点由静止释放，粒子受到的电场力得方向始终向右，所以将一直向右做加速运动。

故C 错误；D ．电场线的疏密代表电场的强弱，让粒子在P 点由静止释放，粒子将沿虚线向右做加速运动，因电场线先密后疏，可知电场力先增后减，即加速度先增大后减小。

故D 正确。

故选D 。

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，空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动，飞椅和人的质量为m ，运动半径为R ，角速度大小为ω，钢绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g 。

下列说法正确的是A ．运动周期为2ωπB ．线速度大小为ωRC ．钢绳拉力的大小为mω2RD ．角速度θ与夹角的关系为gtanθ=ω2R【答案】BD【解析】【详解】A ．运动的周期：2T πω=A 错误；B ．根据线速度和角速度的关系：v R ω=B 正确；CD ．对飞椅和人受力分析：根据力的合成可知绳子的拉力：cos mg T θ= 根据牛顿第二定律：2tan mg m R θω=化解得：2tan g R θω=，C 错误，D 正确。

故选BD 。

8．如图甲所示，轻杆一端固定在O 点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F ，速度大小为v ，其F-v 2图像如乙图所示．则（ ）A ．v 2=c 时，小球对杆的弹力方向向下B ．当地的重力加速度大小为R b C ．小球的质量为aR bD ．v 2=2b 时，小球受到的弹力与重力大小相等 【答案】CD【解析】由图象可知，当2v c =时，有：F ＜0，则杆对小球得作用力方向向下，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的弹力方向向上，故A 错误；由图象知，当2v b =时，F=0，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有：2v mg m R=，得b g R =,由图象知，当20v =时，F=a ，故有F mg a ==，解得：a aR m g b ==，故B 错误，C 正确；由图象可知，当22v b =时，由22v F mg m mg R+==，得F=mg ，故D 正确；故选CD.【点睛】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题．9．如图是氢原子的能级示意图。

当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子a ；从n=2能级跃迁到n=1能级时，辐射出光子b 。

以下判断正确的是（ ）A ．光子b 可能使处于基态的氢原子电离B ．n=4能级比n=2能级氢原子的电子动能小C ．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射10种不同的谱线D ．若与a 同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b 同频率的光也可以使该金属发生光电效应【答案】BD【解析】【详解】A ．由能级跃迁的频率条件：h ν=E m -E n可知，光子a 的能量为2.55eV ，光子b 的能量为10.2eV ，要使处于基态的氢原子电离，入射光子的能量要大于等于13.6eV ，故光子b 不能使处于基态的氢原子电离，A 不符合题意；B ．氢原子的能级越高，电子的轨道半径越大，由库仑力提供向心力得：222ke mv r r= 又因电子的动能212k E mv =，解得电子的动能 22=k ke E r故轨道半径越大，电子动能越小，B 符合题意；C ．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射不同谱线最多的方式是逐级跃迁，故最多可辐射4种不同的谱线，C 不符合题意；D ．由于光子b 的能量比a 的高，故光子b 的频率也比a 的高，若与a 同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b 同频率的光也可以使该金属发生光电效应，D 符合题意。

故选BD 。

10．下列说法正确的是________．A ．狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关B ．电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X 射线的波长要短C ．分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距D．如图1所示，a、b两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相同，则在玻璃中a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角E.如图2所示，偏振片P的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成45°角振动的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一侧能观察到透射光【答案】ACE【解析】【分析】【详解】A.狭义相对论中光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故A正确；B.红外线的波长比X射线长．故B错误；C.红光的波长长于紫光，所以在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距．故C正确；D.由几何分析可知a光束对应的折射率大，而全反射临界角正弦值与折射率成反比，所以a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角．故D错误；E.由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以对应的会在另一侧观察到透射光．故E正确11．如图所示，水平面(未画出)内固定一绝缘轨道ABCD，直轨道AB与半径为R的圆弧轨道相切于B点，圆弧轨道的圆心为O，直径CD//AB。