上海市宝山区2021届新高考物理一模考试卷含解析

上海市宝山区2021届新高考物理一模考试卷

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．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；

2．如图，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线，将L1与该电源组成闭合电路时，L1恰好能正常发光．另有一相同材料制成的灯泡L2，标有“6V，22W”，下列说法中正确的是（）

A．电源的内阻为3.125ΩB．把灯泡L1换成L2，L2可能正常发光

C．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率可能相等D．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率一定变小

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

根据U-I 图象可得：电源的电动势为E=4V ，图线A 的斜率大小表示电源的内阻，则 102 2.53.2U r I ∆-==Ω=Ω∆，故A 错误；灯泡与电源连接时，A 、B 两图线的交点表示灯泡的工作状态，可知其电压U=6V ，I=1.6A ，则灯泡L 1的额定电压为6V ，功率为：P=UI=9.6W ，把灯泡L 1换成“6V ，

22W”的灯泡L 2，不能正常发光，根据功率公式：2

U P R

=可知：灯泡L 2的正常工作时的电阻为：22

26 1.6422

U R P ==Ω=Ω，可得灯泡L 1的电阻为:16 3.751.6U R I ==Ω=Ω，则知正常发光时灯泡L 2的电阻更接近电源的内阻，但此时灯泡并没有达到正常发光，而此时L 2的电阻是不确定的；电源的输出功率可能变大，可能相等，也有可能变小，故BD 错误，C 正确．所以C 正确，ABD 错误．

3．如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d （d ＞L ）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速

度向右运动，t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，并以此位置开始计时做为导线框位移x 的起点，

随后导线框进入磁场区域，直至导线框的右边与磁场区域右边界重合。下列图象中，可能正确描述上述过程的是（其中q 表示流经线框的电荷量，v 表示线框的瞬时速度）（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

AB ．线圈进入磁场时，产生的感应电动势为

E=BLv

感应电流为

E I R

=

线框受到的安培力大小为

22B L v F BIL R == 由牛顿第二定律为 F=ma 则有 22B L v a mR

= 在线框进入磁场的过程中，由于v 减小，所以a 也减小，则流经线框的电荷量

R BLx R

q ∆Φ== 则q ∝x ，q-x 图象是过原点的直线。根据数学知识得：

q BL x BLv I t R t R

∆∆===∆∆ 因为v 减小，则q-t 图象切线斜率减小；当线框完全进入磁场后，无感应电流，不受安培力，线框做匀速直线运动，磁通量不变，故AB 错误；

C ．线圈进入磁场的过程做加速度减小的变减速运动，v-t 图象是曲线，故C 错误；

D ．线圈进入磁场的过程，根据动量定理得：

0BILt mv mv -=-

又

BLvt BLx q It R R

=== 联立整理得

22

0B L v v x mR

=- v-x 图象是向下倾斜的直线，线框完全进入磁场后，做匀速直线运动，故D 正确。

故选D 。

4．如图所示，质量为m 的物体A 静止在质量为M 的斜面B 上，斜面B 的倾角θ＝30°。现用水平力F 推物体A ，在F 由零逐渐增加至

32

mg 再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（ ）

A ．地面对

B 的支持力随着力F 的变化而变化

B ．A 所受摩擦力方向始终沿斜面向上

C ．A 所受摩擦力的最小值为4mg

D ．A 对B 【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A ．对A

B 组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B 的支持力，所以地面对B 的支持力等于()M m g +，保持不变，A 错误；

B ．拉力F 最大时沿斜面向上的分力为

cos300.75F mg ︒=

重力沿斜面向下的分力为

sin300.5mg mg ︒=

故此时摩擦力沿斜面向下，B 错误；

C ．对A 受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当0F =时，f 最大，

max sin 300.5f mg mg =︒=

C 错误；

D ．垂直于斜面方向有

cos30sin 30N F mg F ︒=︒+

当0F =时，N F 最小，最小为

min cos30N F mg =︒=

当2

F mg =时，N F 最大，最大为

max 1cos30224N F mg mg mg =︒+

⨯= D 正确。