2021年上海市高考物理试题及答案.docx

2021年上海市普通高中学业水平等级性考试
物理 试卷
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、单项选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。）
1、β粒子是（ ）
（A）原子核外电子 （B）中子转化而成 （C）原子核内电子 （D）质子转化而成

2、α粒子散射实验中，大角度偏转（ ）
（A）是由于与电子的碰撞
（B）是由于库仑引力
（C）反映了原子核由质子和中子组成
（D）来源于原子核中带正电的核
3、坐标原点的波源O产生的波向两侧传播，当波源振动频率逐渐增大时，则可能的波形图为（ ）

（A） （B）

（C） （D）

4、“天宫一号”探测器在火星表面悬停以寻找最佳着陆点。当它水平匀速运动时，不计空气阻力，其喷气方向为（ ）
（A）竖直向上 （B）斜向上 （C）竖直向下 （D）斜向下

5、做直线运动的物体的 v-t 图像为一个半圆，如图所示。则它在0-4s内的平均速度为（ ）
（A）π m/s （B）0.5 π m/s
（C）1m/s （D）0.25 π m/s

6、如图所示为气体分子的速率分布图线。纵坐标表示速率分子占总体的百分比，图线1下方的面积为S1，图线2下方的面积为S2。则温度T和面积S的大小关系为（ ）
（A）T1 > T2 （B）T1 < T2
（C）S1 > S2 （D）S1 < S2
7、有一个圆形的光滑轨道，一个质点以v = 2gr 的速度从轨道底部驶入，当到达与圆心等高的点时，关于它的速度v与加速度a，下列说法中正确的是（ ）
（A）v = 0，a = 0 （B）v ≠ 0，a = 0 （C）v = 0，a ≠ 0 （D）v ≠ 0，a ≠ 0

8、一带正电的物体沿电场线方向运动，则（ ）
（A）受力增大 （B）速度减小 （C）电势能减小 （D）加速度减小

9、物体做直线运动的频闪照片如图所示，则（ ）
（A）加速度向左 （B）速度向左
（C）加速度向右 （D）速度向右

10、在一根电流随时间均匀增加的长直导线周围存在（ ）
（A）恒定的匀强磁场 （B）恒定的非匀强磁场
（C）随时间变化的匀强磁场 （D）随时间变化的非匀强磁场

11、一根足够长的试管开口向下，中间用水银封闭了一定质量的气体，如图所示。现将试管绕定点缓慢向右转到虚线处，则下列图像中正确的是（ ）

（A） （B） （C） （D）

12、如图，在一个点电荷 Q 附近的 a、b 两点放置检验电荷。则检验电荷的受力 F 与其电荷量 q 的关系图为（ ）

（A） （B） （C） （D）

二、填空题（共20分）
13、氚核13H的中子数为__________。它的半衰期为12年，则经过__________年后，氚核的数量减小为原来的1/4。

14、密闭容器中气体温度降低，则气体分子的__________减小。容器壁单位面积上受到分子撞击的平均作用力__________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）

15、上海科学家创造出的激光在2×10-14 s内产生400J的能量。则它的平均功率为__________W。若它的中心波长为8×10-7 m，对应的频率应该为__________Hz。

16、已知 M 的单位是 kg/mol，T 的单位为 K ，C 的单位为J/(K·mol) ，则国际单位中 C 的基本单位是__________。若存在v= α CTMλ ，α 为无量纲数，则 λ = __________。
17、在测量引力常量G的实验中，小球（可视为质点）偏离竖直方向一个小角度θ，两球心之间距离为r，质量为M的均匀圆球快速移开后，小球运动__________（填写“可以”或“不可以”）视为简谐运动。若测量出两球心距r、圆球质量M、小球偏离竖直方向的水平距离d和小球摆动的周期T后，引力常量G可以表示为__________。（当θ很小时，sinθ ≈ tanθ）

三、综合题（共40分）
注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
18、（10分）在“描绘等量异种电荷等势线”的实验中：
（1）实验中需要使用__________传感器；
（2）红、黑表笔分别接在 d、f 时，Udf < 0，则红表笔不动，黑表笔接在 e 点时，Ude _____0。（填写“>”、“<”或“=”）
（3）请画出 f 点所在的等势面。
（4）实验中实际测得的是（ ）
（A）等量同种电荷的等势面 （B）等量异种电荷的等势面
（C）稳恒电流场中的等势面 （D）变化电流场中的等势面

19、（14分）如图，在倾角为θ的斜面ABC上，AB光滑且长为L，BC段粗糙（摩擦因数恒定）且足够长。一质量为m的物体在平行与斜面的力F作用下，从静止开始运动，AB段做匀加速直线运动，经过t0到达B点。重力加速度为g，求：
（1）AB段的拉力F的大小；
（2）物体运动到B点时拉力的功率PB；
（3）若BC段拉力的功率恒为PB，且物体做减速运动。定性画出物体由A运动到C的v-t图像。

20、（16分）如图（a）所示，竖直放置的足够长光滑平行导轨，宽L = 0.75m，导轨位于垂直于直面向里的匀强磁场中，磁感应强度B = 0.8T。一根内阻不计金属棒跨接在导轨上，上方接如图所示的电路，R0 = 10Ω，R为一电阻性原件。电键S断开时，金属棒由静止释放，其下落到匀速过程中R的U - I图线如图（b）所示。g取10m/s2，求：
（1）金属棒匀速直线运动时的速度；
（2）金属棒的质量；
（3）电键S闭合后，经过足够长时间后金属棒的动能。

（a）

（b）

参考答案
一、 选择题（共40分，第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分）
1．B 2．D 3．A 4．C 5．B 6．B
7．C 8．C 9．C 10．D 11．D 12．B

二、填空题（共20分，第14题第一空2分，第二、三空各1分；其余每空2分）
13．2，24 14．平均动能，减小 15．2×1016，3.75×1014
16．kg·m2·s-2·K-1·mol-1，0.5 17．可以，4π2r2dMT2
三、综合题（共40分）
18．（1）电压 （2）> （3）图略 （4）C
19．

20．