1、上海市2021届九校联考高三一模物理试卷含解析一、单项选择题（每小题只有一个正确答案，第 1-8 题，每题 3 分，第 9-12 题，每题 4 分，共 40 分）1.5G 是 “ 第五代移动通信网络 ” 的简称，目前世界各国正大力发展 5G 网络。 5G 网络使用的无线电波通信频率在 3.0 GHz 以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前 4G 及以下网络（通信频率在 0.3GHz 3.0GHz 间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率.未来 5G 网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达 10G bps （ bps 为 bits per second 的英文缩写，即比特率、
2、比特 / 秒），是 4G 网络的 50-100 倍.关于 5G 网络使用的无线电波，下列说法正确的是A .在真空中的传播速度更快B .在真空中的波长更长C .衍射的本领更强D .频率更高，相同时间传递的信息量更大【答案】 D【解析】 A 、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故 A 错误；BC 、由公式 可知： ，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故 BC 错误；D 、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故 D 正确.2.如图所示，质量为 M 的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一质量为 m 的球，球与水平
3、面的接触点为 a ，与斜面的接触点为 b ，斜面倾角为 。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列说法正确的是（）A .若小车匀速运动，则球对斜面上 b 点的压力大小为 mgcosB .若小车匀速运动，则球对水平面上 a 点的压力大小为 mgsinC .若小车向左以加速度 gtan 加速运动，则球对水平面上 a 点无压力D .若小车向左以加速度 gtan 加速运动，小车对地面的压力小于（ M+m ） g【答案】 C【解析】 AB .小车和球一起匀速运动时，小球受到竖直向下的重力和水平面对小球竖直向上的支持力，二力平衡，所以小球对 b 点无压力，根据牛顿第三定律可知小球对 a 点的压力大小为
4、 mg ， AB 错误；C .若小车向左以加速度 gtan 加速运动，假设小球对 a 点无压力，根据牛顿第二定律解得假设成立，所以小球对 a 点无压力， C 正确；D .对小车和球构成的系统整体受力分析可知，系统在竖直方向上加速度为 0 ，竖直方向受到重力和支持力，二者等大反向，根据牛顿第三定律可知小车对地面的压力等于（ M+m ） g ， D 错误。故选 C 。3.如图所示，小船以大小为 v( 船在静水中的速度 ) 、方向与上游河岸成 的速度从 O 处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的 O 处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸 O 处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是
5、（ ）A. 角不变且 v 增大 B. 角减小且 v 增大C. 角增大且 v 减小 D. 角增大且 v 增大【答案】 D【解析】由题意可知，航线恰好垂直于河岸，要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸 处，则合速度增大，方向始终垂直河岸。小船在静水中的速度增大，与上游河岸的夹角 增大，如图所示故 D 正确， ABC 错误。故选 D 。4.如图所示，一个质量为 m 的物体（可视为质点），由斜面底端的 A 点以某一初速度冲上倾角为 30 的固定斜面做匀减速直线运动，减速的加速度大小为 g ，物体沿斜面上升的最大高度为 h ，在此过程中（ ）A .重力势能增加了 2mgh B .机械能损失了 m
6、ghC .动能损失了 mgh D .系统生热 【答案】 B【解析】试题分析：重力势能的增加量等于克服重力做的功；动能变化等于力的总功；机械能变化量等于除重力外其余力做的功.物体在斜面上能够上升的最大高度为 h ，所以重力势能增加了 ，故 A 错误；加速度 机械能的损失量为 ，所以 B 正确，动能损失量为合外力做的功的大小 ，故 C 错误；系统生热等于克服摩擦力做功 ，故 D 错误.考点：考查了功能关于的应用点评：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化.5.如图所示，在空间中水平面 MN 的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为 m 的带电小球由 MN 上方的 A
7、点以一定初速度水平抛出，从 B 点进入电场，到达 C 点时速度方向恰好水平， A 、 B 、 C 三点在同一直线上，且电场力为 3mg 。重力加速度为 g ，由此可知（）A.AB=3BCB .小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的运动时间相等C .小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的动量变化量相同D .小球从 A 到 C 的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等【答案】 D【解析】 AB .小球从 A 到 B 的时间为在 B 点的竖直方向速度为小球在电场中的加速度大小为小球从 B 到 C 的时间为则两段所用的时间之比为 4 ： 1 ，据题意，知小球在水平方向不受力，故水平
8、方向做匀速直线运动，则AB=4BC故 AB 错误；C .由动量定理可知，动量变化等于合力的冲量，由于 AB 段合力冲量方向向下，由于小球在 BC 段竖直方向做减速运动，则合力方向向上，所以小球在 BC 段合力冲量向上，故 C 错误；D .据题意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，从 A 到 C 由动能定理可知，小球从 A 到 C 的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等，故 D 正确。故选 D 。6.如图所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球， t=0 时，甲静止，乙以 6m/s 的初速度向甲运动。它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触
9、），它们运动的 vt 图像分别如图（ b ）中甲、乙两曲线所示。则由图线可知A .两小球带电的电性一定相反 B .甲、乙两球的质量之比为 21C. t 2 时刻，乙球的电势能最大 D. D .在 0t 3 时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小【答案】 B【解析】 A .由图可知乙球减速的同时，甲球正向加速，说明两球相互排斥，带有同种电荷，故 A 错误；B .两球作用过程动动量守恒m 乙 v 乙 =m 甲 v 甲解得故 B 正确；C.t 1 时刻，两球共速，距离最近，则乙球的电势能最大，故 C 错误；D .在 0 t 3 时间内，甲的动能一直増大，乙的动能先减小， t 2 时刻后逐渐增大，
10、故 D 错误。故选 B 。7.如图甲所示，单匝矩形线圈 abcd 垂直固定在匀强磁场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以顺时针方向为电流正方向，以向右方向为安培力正方向，下列关于 bc 段导线中的感应电流 i 和受到的安培力 F 随时间变化的图象正确的是（）A. B. C. D.【答案】 A【解析】 0 0.5T 时间内， B 减小，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，为正值；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为 ， 不变，则 E 不变，感应电流 i 不变。由左手定则可知， bc 段导线受到的安培
11、力方向水平向右，是正的。由 F=BiL 知 bc 段导线受到的安培力大小随 B 的减小而逐渐减小。在 0.5T-T 时间内， B 增大，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针方向，为负值；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为 ， 不变，则 E 不变，感应电流 i 不变。由图知：在 0.5T-T 时间内的 是 0 0.5T 时间内的 2 倍，则在 0.5T-T 时间内的感应电动势 E 是 0 0.5T 时间内的 2 倍，感应电流也是 2 倍。在 0.5T-T 时间内，由左手定则可知， bc 段导线受到的安培力方向水平向左，是负的，且由 F=BiL ，知
12、在 0.5T-T 时间内 bc 段导线受到的安培力随 B 的增大而增大，且是 0 0.5T 时间内的 4 倍，故 BCD 错误， A 正确。故选 A 。8.如图所示，直线 1 和曲线 2 分别是汽车 a 和 b 在同一平直公路上行驶的位置时间（ x t ）图像，由图像可知（）A .在 t 1 时刻， a 、 b 两车的运动方向相同B .在 t 2 时刻， a 、 b 两车的运动方向相反C .在 t 1 到 t 3 这段时间内， a 、 b 两车的平均速率相等D .在 t 1 到 t 3 这段时间内， a 、 b 两车的平均速度相等【答案】 D【解析】 AB .由 图像的斜率正负表示速度方向，由
13、图像可知， t 1 时刻， a 、 b 两车的运动方向相反， t 2 时刻， a 、 b 两车的运动方向相同，故 AB 错误；C .由 图像可知， b 汽车的路程大于 a 汽车的路程，由于时间相同，所以 b 车的平均速率大于 a 车的平均速率，故 C 错误；D .在 t 1 到 t 3 这段时间内，两汽车的位移相同，时间相同，故 a 、 b 两车的平均速度相等，故 D 正确。故选 D 。9.如图（甲）所示，质最 m=2kg 的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径 R=0.5m 的薄圆筒上。 t=0 时刻，圆筒由静止开始绕竖直中心轴转动，其角速度 随时间 t 的变化规律如图（乙）所示，
14、小物体和地面间的动摩擦因数为 0.1 ，重力加速度 g=10m/S 2 。则下列判断正确的是（）A .细线的拉力大小为 4NB .细线拉力的瞬时功率满足 P=4tC .小物体的速度随时间的变化关系满足 v=4tD .在 0-4s 内，小物体受合力的冲量为 4Ng【答案】 D【解析】 AC .根据图象可知，圆筒做匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据 得物体运动的加速度根据牛顿第二定律得解得细线的拉力大小为AC 错误；B .细线拉力的瞬时功率故 B 错误；D .物体的合力大小为在 0-4s 内，小物体受合力的冲量为故 D 正确。故选 D 。10.一列向右
15、传播的横波在 t=0 时的波形如图所示， A 、 B 两质点间距为 8m ， B 、 C 两质点平衡位置的间距为 3m ，当 t=1s 时，质点 C 恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（）A. m/s B.3m/s C.5m/s D.11m/s【答案】 C【解析】由图读出波长 =8m .波向右传播，质点 C 恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为 1m ，根据波形的平移法得： t= （ n+1/8 ） T 或（ n+5/8 ） T ， n=0 ， 1 ， 2 ， ，则波速 v= = （ 8n+1 ） m/s 或 v= （ 8n+5 ） m/s ；当 n=0 时： v=1m/s 或 5m/s ，
16、当 n=1 时： v=9m/s 或 13m/s ，当 n=2 时： v=17m/s 或 21m/s ，故选 C .【点睛】本题的解题关键是运用波形平移法，得到时间与周期的关系式，得到波速的通项，再研究特殊值.11.乒乓球作为我国的国球，是一种大家喜闻乐见的体育运动，它对场地要求低且容易上手。如图所示，某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前（ ）A .飞出时的初速度大小可能相等 B .飞出时的初速度竖直分量可能相等C .在空中的时间可能相等 D .撞击墙壁
17、的速度可能相等【答案】 A【解析】 C .将乒乓球的运动反向处理，即为平抛运动，由题知，两次的竖直高度不同，所以两次运动时间不同，故 C 错误；B .在竖直方向上做自由落体运动，因两次运动的时间不同，故初速度在竖直方向的分量不同，故 B 错误；D .撞击墙壁的速度，即可视反向平抛运动的水平初速度，两次水平射程相等，但两次运动的时间不同，故两次撞击墙壁的速度不同，故 D 错误；A .由上分析，可知竖直速度大的，其水平速度速度就小，所以根据速度的合成可知，飞出时的初速度大小可能相等，故 A 正确。故选 A 。12.下列说法正确的是（）A .比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固B .汤姆孙发现
18、了电子，并提出了原子的枣糕模型C .将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，降低其温度，该元素的半衰期将增大D .一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小【答案】 B【解析】 A .在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故 A 错误； B .汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的枣糕模型，故 B 正确； C .半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故 C 错误； D .一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为金属的极限频率大于入射光的频率，故 D 错误。故选 B 。二、填空题（每小题 4 分，共 20 分）13.在阳光的照射下，充满雾气的瀑布上
19、方常会出现美丽的彩虹，彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射、再折射后形成的，其光线传播路径如图所示，图中的圆面代表水珠过球心的截面，太阳光平行截面 射入球形水珠后，最后出射光线 a 、 b 分别代表两种不同颜色的光线，则水珠对 a 、 b 两束光折射率的大小关系是 n a _n b ； a 、 b 两种光在水珠内传播速度大小关系是 v a _v b .（选填 “” 、或 “ 【解析】根据光路图可知， a 光的偏折程度较大，可知 a 光的折射率较大，即 由公式 可知， a 光在水滴中传播的速度较小，即 .14.在水平放置的气垫导轨上，质量为 0.4kg 、速度为 0.5m/s 的滑块甲与质量为
20、 0.6kg 、速度为 0.1m/s 的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为 0.2m/s ，此时滑块甲的速度大小为 _m/s ，方向与它原来速度方向 _ .【答案】 0.05 相同 【解析】滑块甲乙系统在碰撞过程中水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有： ，由题意知，两者迎面碰撞，说明两者初速度方向相反，不妨假设甲的初速度方向为正方向，又由于题目中只说明碰后乙的速度大小，未说明碰后速度方向，但系统初始总动量方向与正方向相同，因此碰后系统的总动量方向也应与正方向相同，所以碰后乙的速度方向只能沿正方向，解得碰后甲的速度为： 0.05m/s ，为正值，即方向与它原来的方向相同.15.夏天的阳光
21、烤暖了大地，使地面附近的空气变热，形成暖气团升往高空而逐渐膨胀 . 由于暖气团体积非常大，可不计和外界大气的热交换，则暖气团在上升过程中内能 _( 选填 “ 减小 ”“ 增大 ” 或 “ 不变 ”) ，暖气团内部的温度 _( 选填 “ 升高 ”“ 降低 ” 或 “ 不变 ”). 【答案】 减小 降低 【解析】 1 暖气团在上升过程中膨胀，对外做正功，由热力学第一定律知内能减小；2 气体由于分子间距离较大，不考虑分子势能，所以气体只有分子动能，内能减小，分子的平均动能减小，温度降低。16.如图所示，操场上有两个振动情况完全相同的扬声器均发出频率为 f = 34Hz 的声音，已知空气中声速 =34
22、0m/s ，则该声波的波长为 _m ，图中 ED=16m ， DF= 9m ， CD =12m ，则观察者在 C 处听到的声音是 _ （填写 “ 减弱的 ” 或 “ 加强的 ” ）。【答案】 10 减弱的 【解析】 1 根据波长公式2 根据勾股定理可求出相差半个波长，当声音传播到 C 处时刚好波峰和波谷叠加，所以观察者在 C 处听到的声音是减弱的。17.牛顿 _ 定律又叫做惯性定律， _ 是衡量物体惯性大小的唯一量度.【答案】 第一 质量 【解析】一切物体都有惯性.惯性的大小取决于物体的质量，与速度无关，质量不变，物体的惯性不变.【详解】物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯
23、性，牛顿第一定律又叫做惯性定律，物体惯性大小的唯一量度是物体的质量.【点睛】惯性是动力学中基本概念，是物体的固有属性，由物体的质量大小决定，与速度无关.三、实验题（本题共 10 分）18.某研究性学习小组为了测量某电源的电动势 E 和电压表 V 的内阻 R v ，从实验室找到实验器材如下：A .待测电源（电动势 E 约为 2V ，内阻不计）B .待测电压表 V （量程为 1V ，内阻约为 100 ）C .定值电阻若干（阻值有： 50.0 ， 100.0 ， 500.0 ， 1.0k ）D .单刀开关 2 个(1) 该研究小组设计了如图甲所示的电路原理图，请根据该原理图在图乙的实物图上完成连线
24、_ 。(2) 为了完成实验，测量中要求电压表的读数不小于其量程的 ，则图甲 R 1 =_ ； R 2=_ 。(3) 在 R 1 、 R 2选择正确的情况进行实验操作，当电键 S 1 闭合、 S 2 断开时，电压表读数为 0.71V ；当 S 1 、 S 2 均闭合时，电压表读数为 0.90V ；由此可以求出 R v =_ ；电源的电动势 E=_ （保留 2 位有效数字）。【答案】 100 50 87 1.9 【解析】 (1)1 根据电路原理图，实物连线如图所示：(2)23 根据分压规律串联在电路中的总电阻约为所以 和 阻值太大不能用，否则电压表的示数不满足题中要求；为了在 闭合时，能够有效的保
25、护电路，所以 ， 。(3)45 当电键 闭合、 断开时当 、 均闭合时解得 ， 四、解答题（本大题共 2 题，共 30 分）19.如图所示，一轻质弹簧一端固定在倾角为 37 的光滑固定斜面的底端，另一端连接质量为 m A =2kg 的小物块 A ，小物块 A 静止在斜面上的 O 点，距 O 点为 x 0 =0.75m 的 P 处有一质量为 m B =1kg 的小物块 B ，由静止开始下滑，与小物块 A 发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后当小物块 B 第一次上滑至最高点时，小物块 A 恰好回到 O 点。小物块 A 、 B 都可视为质点，重力加速度 g=10m/S 2 ， sin37=0.6 ， c
26、os37=0.8 。求：（ 1 ）碰后小物块 B 的速度大小；（ 2 ）从碰后到小物块 A 第一次回到 O 点的过程中，弹簧对小物块 A 的冲量大小。【答案】 （ 1 ） -1m/s （ 2 ） 10Ns【解析】（ 1 ） B 下滑 x 0 获得的速度为 v 0 ，则 ，解得： v 0 =3m/s A 、 B 发生弹性正碰，有： ， 解得： v A =2m/s ， v B =-1m/s （ 2 ）碰后，对 B 由动量定理： 解得： 对 A 由动量定理： 解得： 20.如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道 ABC 固定在竖直面内，圆心为 O ，轨道半径为 R ， B 为轨道最低点。该装置右侧的 圆弧置
27、于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从 A 点由静止开始运动，到达 B 点时，小球的动能为 E 0 ，进入电场后继续沿轨道运动，到达 C 点时小球的电势能减少量为 2E 0 ，试求：（ 1 ）小球所受重力和电场力的大小；（ 2 ）小球脱离轨道后到达最高点时的动能。【答案】 （ 1 ） （ 2 ） 8E 0【解析】 (1) 设带电小球的质量为 m ，则从 A 到 B 根据动能定理有：mgR E 0则小球受到的重力为：mg 方向竖直向下；由题可知：到达 C 点时小球的电势能减少量为 2E 0 ，根据功能关系可知：EqR 2E 0则小球受到的电场力为：Eq 方向水平向右，小球带正电。(2) 设小球到达 C 点时速度为 v C ，则从 A 到 C 根据动能定理有：EqR 2E 0则 C 点速度为：v C 方向竖直向上。从 C 点飞出后，在竖直方向只受重力作用，做匀减速运动到达最高点的时间为：在水平方向只受电场力作用，做匀加速运动，到达最高点时其速度为：则在最高点的动能为：