上海市徐汇区2021届新高考物理三模考试卷含解析

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上海市徐汇区2021届新高考物理三模考试卷一、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.伽利略在研究力和运动的关系的时候,用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明()A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.如果没有摩擦,物体运动过程中机械能守恒C.维持物体做匀速直线运动并不需要力D.如果物体不受到力,就不会运动【答案】C【解析】【分析】本题考查了伽利略斜面实验的物理意义,伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点.【详解】伽利略的理想斜面实验证明了:运动不需力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故ABD错误,C正确.故选C.【点睛】伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义,伽利略第一个把实验引入物理,标志着物理学的真正开始. 2.甲、乙两车在同一平直公路上运动,两车的速度v随时间t的变化如图所示。

下列说法正确的是()A.甲乙两车的速度方向可能相反B.在t1到t2时间内,甲车的加速度逐渐增大C.在t1到t2时间内,两车在同一时刻的加速度均不相等D.若t=0时刻甲车在前,乙车在后,在运动过程中两车最多能相遇三次【答案】D【详解】A.速度是矢量,速度大于零代表一个方向,速度小于零则代表相反方向,所以两车速度方向相同,选项A错误;B.速度时间图像的斜率即加速度,在t1到t2时间内,甲车的加速度逐渐减小,选项B错误;C.平移乙的图像,在t1到t2时间内,有一时刻两车的加速度相等,选项C错误;D.若t=0时刻甲车在前,乙车在后,在以后的运动过程中可能乙会追上甲,甲再追上乙,甲再被乙反超,两车最多能相遇三次,选项D正确。

故选D。

3.在轨道上稳定运行的空间站中,有如图所示的装置,半径分别为r和R(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过粗糙的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,那么下列说法正确的是()A.小球在CD间由于摩擦力而做减速运动B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C.如果减少小球的初速度,小球有可能不能到达乙轨道的最高点D.小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力【答案】D【解析】在空间站中,所有物体都处于完全失重状态,任何物体间都没有相互作用力,小球在CD运动时所受弹力为零,摩擦力为零,A错;由于处于完全失重状态,小球运动到两个最高点时没有外力做功,机械能守恒,运动到最高点速度大小相同,B错;C错;小球做圆周运动的向心力由弹力提供,有,D 对;4.甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是2m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1m/s和2m/s。

求甲、乙两运动员的质量之比()A.3:2B.4:3C.2:1D.1:2【答案】B【解析】【分析】甲、乙相遇时用力推对方的过程系统动量守恒,以甲的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得 m 甲v 甲+m 乙v 乙=m 甲v 甲′+m 乙v 乙′代入数据可得m 甲×2+m 乙×(-2)=m 甲×(-1)+m 乙×2 解得m 甲:m 乙=4:3故B 正确,ACD 错误。

故选B 。

5. “双星系统”由相距较近的星球组成,每个星球的半径均远小于两者之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,它们在彼此的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动。

如图所示,某一双星系统中A 星球的质量为m 1,B 星球的质量为m 2,它们球心之间的距离为L ,引力常量为G ,则下列说法正确的是( )A .B 星球的轨道半径为212m L m m + B .A 星球运行的周期为122()L L G m m π+ C .A 星球和B 星球的线速度大小之比为m 1:m 2D .若在O 点放一个质点,则它受到两星球的引力之和一定为零【答案】B【解析】【详解】由于两星球的周期相同,则它们的角速度也相同,设两星球运行的角速度为ω,根据牛顿第二定律,对A 星球有:212112m m G m r Lω= 对B 星球有 212222m m Gm r L ω= 得1221::r r m m =又12r r L +=得2112m r L m m =+ 1212m r L m m =+ 故A 错误;B .根据21211224m m G m r L Tπ= 2112m r L m m =+ 解得周期2T π=, 故B 正确; C .A 星球和B 星球的线速度大小之比1221A B v r m v r m ωω== 故C 错误; D .O 点处的质点受到B 星球的万有引力22222112B Gm m Gm m F r m L m m ==⎛⎫ ⎪+⎝⎭ 受到A 星球的万有引力11221212A Gm m Gm m F r m L m m ==⎛⎫ ⎪+⎝⎭故质点受到两星球的引力之和不为零,故D 错误。

故选B 。

6.关于做简谐运动的单摆,下列说法正确的是( )A .单摆做稳定的受迫振动时,单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率B .秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一,周期变为0.5sC .已知摆球初始时刻的位置及其周期,就可知摆球在任意时刻运动速度的方向D .单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零【答案】A【解析】【分析】【详解】A .系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率,与固有频率无关,故A 正确;B .根据单摆的周期公式2L T gπ= 知摆长缩短为原来的四分之一,则周期变为原来的二分之一,即为1s ,故B 错误;C .摆球在同一位置振动方向有两种,所以已知初始时刻的位置和振动周期,不知道初始时刻摆球的振动方向,不能知道振子在任意时刻运动速度的方向,故C 错误;D .单摆运动中,摆球在最低点做圆周运动,所以摆球经过平衡位置时所受的合外力提供向心力,故D 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.在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物.如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg 的货物放在传送带上的A 端,经过1.2s 到达传送带的B 端.用速度传感器测得货物与传送带的速度v 随时间t 变化的图象如图乙所示.已知重力加速度g=10m /s 2,则可知( )A .货物与传送带间的动摩擦因数为0.5B .A 、B 两点的距离为2.4mC .货物从A 运动到B 过程中,传送带对货物做功的大小为12.8JD .货物从A 运动到B 过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J【答案】AD【解析】A 、在0~0.2s 时间内,货物的速度小于传送带速度,货物受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,由牛顿第二定律有1sin cos mg mg ma θμθ+=,由图乙可得2110/a m s =,货物加速到与传送带速度相等后,在0.2~1.2s 时间内,货物速度大于传送带速度,故有2sin cos mg mg ma θμθ-=,由图乙可得222/a m s =,联立解得cos 0.8θ=,0.5μ=,故A 正确;B 、v –t 图象与t 轴所围的面积表示位移,货物的位移等于传送带的长度,由图乙可知传送带的长度为3.2?m L =,B 错误;C 、货物受到的摩擦力为cos 4N f mg μθ==,0~0.2s 时间内的位移为10.2m x =,对货物受力分析知摩擦力沿传送带向下,摩擦力对货物做正功,110.8?J f W fx ==,同理0.2~1.2s 时间内,货物的位移为23?m x =,摩擦力沿传送带向上,对货物做的负功为2212?J f W fx =-=-,所以整个过程,传送带对货物做功的大小为12 J –0.8 J=11.2 J ,C 错误;D 、货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对路程,0~0.2s 时间内,传送带的位移为30.4m x =,0.2~1.2s 时间内,传送带的位移为42?m x =,总相对路程为3124 1.2?m x x x x x ∆=-+-=,货物与传送带摩擦产生的热量为 4.8?J Q f x =∆=,故D 正确. 点睛:本题一方面要分析工件的运动情况,由图象结合求解加速度,再结合牛顿第二定律分两个过程列式求解摩擦因数及斜面倾角是关键,求摩擦产生的热量注意找两物体的相对位移.8.当你走进家电市场,可以看到各种各样的家用电磁炉(如图)。

电磁炉作为厨具市场的一种灶具,它打破了传统的明火烹调方式,通常是利用磁场使置于炉面上的锅子出现涡流,再通过电流的热效应,使锅子产生高温以烹煮食物。

下列有关此种电磁炉与所用锅子的说法中正确的是( )A .锅和电磁炉内部发热线圈盘相当一个高频变压器,内部线圈是变压器初级线圈,锅是次级线圈B .电磁炉使用的是随时间变化的磁场C .电磁炉所用的锅子必须是热的绝缘体D .电磁炉所用的锅子必须是电的绝缘体【答案】AB【解析】【分析】【详解】A .锅和电磁炉内部发热线圈盘组成一个高频变压器,内部线圈是变压器初级线圈,锅是次级线圈,当内部初级发热线圈盘有交变电压输出后,必然在次级锅体上产生感应电流,感应电流通过锅体自身的电阻发热,故A正确;B.法拉第的电磁感应原理说明当通过一导体的磁场随时间变化时,导体上产生感应电流,故B正确;C.当锅子通过电流时,锅子必须产生高温才能对水加热,故锅子不能为热的绝缘体,故C错误;D.电磁炉上面所用的锅子必须是电的良导体,当电磁炉的线圈产生随时间而变化的磁场时,锅子才能产生感应电流,故D错误;故选AB。

9.如图所示是一玻璃球体,O为球心,cO水平,入射光线ab与cO平行,入射光线ab包含a、b两种单色光,经玻璃球折射后色散为a、b两束单色光.下列说法正确的是()A.a光在玻璃球体内的波长大于b光在玻璃球体内的波长B.上下平移入射光线ab,当入射点恰当时,折射光线a或b光可能在球界面发生全反射C.a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度D.在同一双缝干涉实验中,仅把a光照射换用b光,观察到的条纹间距变大【答案】AC【解析】【详解】A.由图可知,b光的折射程度比a光大,可知玻璃对b光的折射率比a光大,b光的频率较大,则b光的波长较小,选项A正确;B.因光线ab从玻璃球中出射时的入射角等于进入玻璃球中的折射角,可知此角总小于临界角,则折射光线a或b光不可能在球界面发生全反射,选项B错误;C.根据v=c/n可知,因为玻璃对b光的折射率比a光大,则a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度,选项C正确;D.根据lxdλ∆=可知,因b光的波长较小,则在同一双缝干涉实验中,仅把a光照射换用b光,观察到的条纹间距变小,选项D错误.10.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R。