上海市徐汇区2021届新高考物理第二次调研试卷含解析

上海市徐汇区2021届新高考物理第二次调研试卷
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．关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是（）
A．在10r0（r0为分子间作用力为零的间距，其值为10－10m）距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力
B．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零
C．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小
D．分子间距离越大，分子间的斥力越大
【答案】A
【解析】
【详解】
A．分子间同时存在引力和斥力，在平衡距离以内表现为斥力，在平衡距离以外表现为引力，在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力，A正确；
BC．设分子平衡距离为r0，分子距离为r，当r>r0，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当r<r0，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当r＝r0，分子力为0，分子势能最小；由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，所以分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，B、C错误；
D．分子间距离越大，分子间的斥力越小，D错误。

故选A。

2．关于物理学中的思想或方法，以下说法错误的是（）
A．加速度的定义采用了比值定义法
B．研究物体的加速度跟力、质量的关系采用假设法
C．卡文迪许测定万有引力常量采用了放大法
D．电流元概念的提出采用了理想模型法
【答案】B
【解析】
【详解】
A．加速度的定义式为a=
v
t
∆
∆
，知加速度等于速度变化量与所用时间的比值，采用了比值定义法，故A正
确，不符合题意；
B．研究物体的加速度跟力、质量的关系应采用控制变量法，故B错误，符合题意；
C．卡文迪许通过扭秤实验，测定了万有引力常量，采用了放大法，故C正确，不符合题意；D．电流元是理想化物理模型，电流元概念的提出采用了理想模型法，故D正确，不符合题意。

3．如图，小车的直杆顶端固定着小球，当小车向左做匀加速运动时，球受杆子作用力的方向可能沿图中的（ ）
A ．OA 方向
B ．OB 方向
C ．OC 方向
D ．OD 方向
【答案】A
【解析】
【分析】 以小球研究对象进行受力分析，根据小球和小车的加速度相同已及顿第二运动定律的矢量性进行判断。

【详解】
小球和小车的加速度相同，所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向左的方向加速运动，加速度水平向左，根据牛顿第二定律
F=ma
可知加速度的方向与合力的方向相同，合力水平向左，根据力的合成的平行四边形定则，直杆对小球的作用力只可能沿OA 方向，A 符合题意，BCD 不符合题意
故选A 。

4．a b 、两车在平直的公路上沿同一方向行驶，两车运动的v t -图象如图所示。

在0t =时刻，b 车在a 车前方0S 处，在10~t 时间内，b 车的位移为s ，则（ ）
A ．若a b 、在1t 时刻相遇，则03s s =
B ．若a b 、在
12t 时刻相遇，则032s s = C ．若a b 、在13t 时刻相遇，则下次相遇时刻为143
t D ．若a b 、在14t 时刻相遇，则下次相遇时a 车速度为13
v
【解析】
【详解】
A ．根据题述，在0t =时刻，b 车在a 车前方0S 处，在10~t 时间内，b 车的位移为s ，若a b 、在1t 时刻相遇，根据v t -图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有
03s s s +=
解得02s s =，故A 错误；
B ．若a b 、在12t 时刻相遇，根据v t -图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有
0744
s s s += 解得032s s =
，故B 正确； C ．若a b 、在13t 时刻相遇，则下次相遇的时刻为关于1t t =对称的153
t 时刻，故C 错误； D ．若a b 、在
14t 时刻相遇，则下次相遇时刻为174t ，下次相遇时a 车速度 111117244
a v t v v v t =-⋅= 故D 错误。

故选B 。

5．静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示，x 轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿x 轴运动，则点电荷（ ）
A ．在x 2和x 4处电势能相等
B ．由x 1运动到x 3的过程中电势能增大
C ．由x 1运动到x 4的过程中电势能先减小后增大
D ．由x 1运动到x 4的过程中电场力先减小后增大
【答案】B
【解析】
【分析】
首先明确图像的物理意义，结合电场的分布特点沿电场线方向电势差逐点降低，综合分析判断。

【详解】
A ．x 2﹣x 4处场强方向沿x 轴负方向，则从x 2到x 4处逆着电场线方向，电势升高，则正电荷在x 4处电势能较大，A 不符合题意；
B ．x 1﹣x 3处场强为x 轴负方向，则从x 1到x 3处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x 3处电势能较大，B 符合题意；
C ．由x 1运动到x 4的过程中，逆着电场线方向，电势升高，正电荷的电势能增大，C 不符合题意；
D ．由x 1运动到x 4的过程中，电场强度的绝对值先增大后减小，故由
F=qE
知电场力先增大后减小，D 不符合题意
故选B 。

6．如图所示，真空中等边三角形OMN 的边长为L=2.0m ，在M 、N 两点分别固定电荷量均为62.010C q -=+⨯的点电荷，已知静电力常量9229.010N m /C k =⨯⋅，则两点电荷间的库仑力的大小和O 点的电场强度的大小分别为（ ）
A ．339.010N,7.810N /C -⨯⨯
B ．33
9.010N,9.010N /C -⨯⨯ C ．231.810N,7.810N /C -⨯⨯
D ．231.810N,9.010N /C -⨯⨯ 【答案】A
【解析】
【详解】 根据库仑定律，M 、N 两点电荷间的库仑力大小为2
2q F k L
=，代入数据得 39.010N F -=⨯
M 、N 两点电荷在O 点产生的场强大小相等，均为12
q E k
L =，M 、N 两点电荷形成的电场在O 点的合场强大小为 12cos30E E =︒
联立并代入数据得
37.810N /C E ≈⨯
A ． 339.010N,7.810N /C -⨯⨯与分析相符，故A 正确；
B ． 339.010N,9.010N /
C -⨯⨯与分析不符，故B 错误；
C ． 231.810N,7.810N /C -⨯⨯与分析不符，故C 错误；
D ． 231.810N,9.010N /C -⨯⨯与分析不符，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
7．一辆汽车在平直路面上从静止开始在1500 N 的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20 m/s 时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以30m/s 的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是
A ．汽车的额定功率为60kW
B ．汽车的额定功率为90kW
C ．汽车受到的阻力大小为2000N
D ．汽车受到的阻力大小为3000N
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
当速度达到v 1=20m/s 时功率达到额定功率P ，最大速度为v 2=30m/s ，匀加速时 1
P f ma v -= 其中
1500N ma =
匀速时
2P fv =
联立解得：
P=90000W=90kW ，f=3000N
A. 汽车的额定功率为60kW ，与计算结果不符，故A 错误．
B. 汽车的额定功率为90kW ，与计算结果相符，故B 正确．
C. 汽车受到的阻力大小为2000N ，与计算结果不符，故C 错误．
D. 汽车受到的阻力大小为3000N ，与计算结果相符，故D 正确．
8．下列说法正确的是___________
A ．温度高的物体分子平均动能和内能一定大
B．液晶既具有液体的流动性又像某些晶体具有各向异性
C．一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间分子平均动能一定相同
【答案】BCE
【解析】
【分析】
本题考查热学相关知识。

【详解】
A.温度是分子的平均动能的标志，而物体的内能不仅与温度有关，还有物体的物质的量、体积、物态有关，故A错误；
B.液晶是一种比较特殊的物态，它既具有液体的流动性又向某些晶体具有各向异性，故B正确；
C.根据理想气体状态方程PV
C
T
，P不变，V增大，温度T增大，分子的平均动能增大，分子势能可以
忽略不计，内能一定增加，故C正确；
D.空气的相对湿度定义为水的实际气压与同温度下饱和蒸气压之比，故D错误；
E.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间必定处于热平衡，温度相同，分子平均动能一定相同，故E正确。

故选BCE。

9．如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g。

下列说法正确的是
A．在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为2sinθ
g
B．在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为sinθ
g
C．剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为1
sinθ2
g
D．突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为2sinθ
g 【答案】AC
【解析】
【详解】
A. 把ABC 看成是一个整体进行受力分析，有:
3sin θF mg =
在轻绳被烧断的瞬间，AB 之间的绳子拉力为零，对A ，由牛顿第二定律得：
sin θA F mg ma -=
解得：
2sin θA a g =
故A 正确；
B. 对于C ，由牛顿第二定律得：
F 弹sin θmg =
在轻绳被烧断的瞬间，对于B ，绳子拉力为零，弹力不变，根据牛顿第二定律：
F 弹sin θB mg ma +=
解得：
2sin θB a g =
故B 错误；
C. 剪断弹簧的瞬间，对于整体AB ，弹簧弹力为零，根据牛顿第二定律：
2sin θ2AB F mg ma -=
解得：
1sin θ2
AB a g = A 的加速度大小：
1sin θ2
A A
B a g a == 故
C 正确；
D. 突然撤去外力F 的瞬间，对于整体AB ，一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律：
F 弹2sin θ2AB mg ma +=
解得：
3sin θ2
AB a g = A 的加速度大小：
3sin θ2
A A
B a g a == 故D 错误。

10．如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为4︰1，原线圈接有u=31lsin100πt(V)的交变电压，副线圈上接有定值电阻R 、线圈L 、灯泡D 及理想电压表.以下说法正确的是
A ．副线圈中电流的变化频率为50HZ
B ．灯泡D 两端电压为55V
C ．若交变电压u 的有效值不变，频率增大，则电压表的示数将减小
D ．若交变电压u 的有效值不变，频率增大，则灯泡D 的亮度将变暗
【答案】AD
【解析】 变压器不会改变电流的频率，电流的频率为11005022f Hz Hz T ωπππ====，故A 正确；由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V ，所以原线圈的电压的有效值为：12202
U V V ==，在根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为55V ，在副线圈中接有电阻R 、电感线圈L 和灯泡D ，它们的总的电压为55V ，所以灯泡L 1两端电压一定会小于55V ，故B 错误；在根据电压与匝数成正比可知副线圈的电压不变，所以电压表的示数不变，故C 错误；交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡D 的亮度要变暗，故D 正确．所以AD 正确，BC 错误． 11．如图所示，绝缘底座上固定一电荷量为+q 的小球A ，在其上方l 处固定着一个光滑的定滑轮O ，绝缘轻质弹性绳一端系在O 点正上方2
l 处的D 点，另一端与质量为m 的带电小球B 连接。

小球B 平衡时OB 长为l ，且与竖直方向夹角为60°。

由于小球B 缓慢漏电，一段时间后，当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时，小球B 恰好在AB 连线的中点C 位置平衡。

已知弹性绳的伸长始终处于弹性限度内，静电力常量为k ，重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．小球
B 带负电
B ．弹性绳原长为2
l
C ．小球B 在C 位置时所带电荷量为2
8mgl kq
D ．小球B 在初始平衡位置时所带电荷量为2
2mgl kq
【答案】BC
【解析】
【详解】
A ．由同种电荷相互排斥可知，小球
B 带正电，故A 错误；
D ．根据受力分析和平衡条件，可得
2qQ mg k l
= 解得小球B 在初始位置时所带电荷量为2
mgl Q kq
=，故D 错误； C ．小球B 在C 位置时，由相似三角形原理可得
()
20.50.5qQ k l mg l l
'
= 解得2
8mgl Q kq
'=，故C 正确； B ．当小球B 在C 位置时，设绳子原长为x ，由受力分析和相似三角形原理可知，当小球B 在初始平衡位置时有
32B F mg k l x ⎛⎫==- ⎪⎝⎭
绳绳 当小球B 在C 位置时有
C F k x ⎫==-⎪⎪⎝⎭
绳绳 联立方程组可得弹性绳原长2
l x =
，故B 正确。

故选BC 。

12．质量为m 的小球以初速度0v 从O 点水平抛出，经过A 点时其速度方向与水平面的夹角为37°，经过B 点时，其速度方向与水平面的夹角为60°，已知当地重力加速度为g ，sin370.6︒=，cos370.8︒=，则下列说法正确的是（ ）
A ．小球从O 点运动B
点经历的时间为0g
B ．小球从O 点运动A 点的过程中速度大小的改变量为043v
C ．小球从O 点运动B 点的过程中重力做的功为2
013mv
D ．小球在B 0
【答案】AD
【解析】
【详解】
A ．小球从O 点运动到
B 点时的竖直速度
00tan 60By v v ==o
经历的时间为
0y
v t g g
== 选项A 正确；
B ．小球从O 点运动到A 点的过程中速度大小的改变量为
003tan 374
yA v v v v ∆===o 选项B 错误；
C ．小球从O 点运动B 点的过程中，下落的高度
220322yB
B v v h g g == 重力所做的功为
2032
B W mgh mv == 选项
C 错误；
D ．小球在B 点时重力的功率为
0BG yB P mgv ==
选项D 正确；
故选AD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某同学用如图甲所示的电路测量一未知电阻R x 的阻值。

电源电动势为12.0V ，供选用的滑动变阻器有： A ．最大阻值10Ω，额定电流2.0A ；
B ．最大阻值50Ω，额定电流0.2A 。