专辑24 填空题（二）-2021年高考上海市高三下学期5月二模物理试题汇编（解析版）

2021 年高考上海市高三下学期 5 月二模物理试题汇编 专题 24 填空题（二） 1、（2021·上海市金山区高三下学期 5 月二模）半径 50m 的摩天轮匀速转动，周期为 1200s。座舱经过底 部弧长 5m 的范围为下客区域，则舱内乘客有______s 时间出舱。若乘客能感受到的最小加速度约 0.02m/s2， 则乘客在乘坐该摩天轮时______（选填“能”或“不能”）感受到因转动而产生的加速度。 【答案】 (1). 19.1 (2). 不能 【解析】 [1]摩天轮边缘的线速度为 2 0.262m/srv T   舱内乘客能出舱的时间为 19.1sst v   [2]摩天轮边缘的向心加速度大小为 2 2 20.0014m/s 0.02m/sva r    则乘客在乘坐该摩天轮时不能感受到因转动而产生的加速度。 2、（2021·上海市金山区高三下学期 5 月二模）如图所示电路中，E 为电源，电源内阻为 r，R1 和 R2 是定 值电阻，且 R1=R2>r，滑动变阻器 R3 的滑片 P 从上端向下移动过程中，电流表示数的变化是______；外电 路消耗的功率的变化是______。 【答案】 (1). 减小 (2). 减小 【解析】 [1]在滑动变阻器 R3 的滑片向下移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则外电路总电阻增大，根据 闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，R1 两端的电压减小，则 R2 与 R3 并联电路两端的电压增大，由欧姆定律可知，通过 R2 的电流增大，由并联电路的分流规律可知，通过 R3 的电流减小，即电流表 A 示数减小； [2]根据电源的外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大可知，由于 R1=R2＞r，外电路总电阻增大，则电 源的输出功率减小，即外电路消耗的功率的变化是减小。 3、（2021·上海市金山区高三下学期 5 月二模）某同学在地面用如图所示的模型模拟客机在高空时机舱的 换气过程。将外部压强为 p 的空气压缩后吸入内部，同时将内部原先的气体排出，以维持模型内压强为 1.2p 和空气的清洁。已知模型容积为 V，该同学认为：更换模型内全部空气的过程中机身内外的气体温度相同， 最少需要将体积为______的外部空气吸入。上述观点并不适用实际高空飞机吸入气体的情况，原因是______。 【答案】 (1). 1.2V (2). 实际高空中机舱内外气体温度不相同 【解析】 （1）因为更换模型内全部空气的过程中机身内外的气体温度相同，而模型内压强为 1.2p，同时外部压强为 p，根据压强与体积的关系，可知，最少需要将体积为 1.2V 外部空气吸入才能达到而模型内压强为 1.2p； （2）因为实际高空中机舱内外气体温度不相同，需要的外部空气的体积有变化。 4、（2021·上海市黄浦区高三下学期 5 月二模）用单色光 a 照射某金属表面，单位时间内飞出的光电子数 为 m。若改用频率更大的单色光 b 照射该金属，则 b 光的光子能量_____a 光的光子能量；若用强度较弱的 单色光 a 照射该金属表面，单位时间内飞出金属表面的光电子数____m（均选填“大于”，“小于”或“等于”）。 【答案】 (1). 大于 (2). 小于 【解析】 [1] 由光子能量的表达式 ε hν 可知，入射光的频率越大，光子能量越大，所以 b 光的光子能量大于 a 光的光子能量。 [2] 单位时间内飞出的光电子的数目与入射光的强度有关，a 光的光照强度弱，所以单位时间内飞出的光电 子数目少。 5、（2021·上海市黄浦区高三下学期 5 月二模）火车在直道上行驶时，两侧的车轮以等大的轮半径分别在 两边的轨道上滚动；若列车向左转弯，由于惯性，车体会偏向右侧，导致右侧车轮与轨道接触点处的车轮 半径较大，如图所示（从车尾看）。此时两轮与轨道接触点相对于轮轴的角速度ω左______ω右、线速度 v 左 ______v 右。（均选填“大于”，“小于”或“等于”） 【答案】 (1). 等于 (2). 小于 【解析】 [1]两轮与轨道接触点以及轮轴属于同轴转动，所以ω左等于ω右； [2]由于 r r右左< ，根据 v r 可知 v 左小于 v 右。 6、（2021·上海市黄浦区高三下学期 5 月二模）如图，长度均为 L 的长直导体棒 a、b 平行置于光滑绝缘水 平桌面，b 棒固定，a 棒与力传感器相连。当 a、b 中分别通以大小为 Ia、Ib 的恒定电流时，a 棒静止，传感 器受到 a 给它水平向左、大小为 F 的拉力。则 a、b 中的电流方向______（选填“相同”或“相反”），a 中电流在 b 棒所在处产生的磁感应强度大小为______。 【答案】 (1). 相同 (2). b F I L 【解析】 [1] a 棒静止，传感器受到 a 给它水平向左、大小为 F 的拉力,说明两导体棒互相吸引，则 a、b 中的电流方 向相同； [2] a 中电流在 b 棒所在处产生的磁感应强度大小为 b b F FB I L I L  安 7、（2021·上海市黄浦区高三下学期 5 月二模）已知某无人机工作时的总功率约为 360W，其使用的电池上 有“额定容量为 60W·h”的标识，则该无人机的工作续航时间最多为_____min；若该无人机工作时电池的发 热功率为 100W，在 20℃环境下的散热功率（单位时间耗散到环境中的热量，视为不变）约为 95W，已知 该电池每吸收 60J 热量时温度将升高 1℃，其安全工作的最高温度为 60℃，则在 20℃环境下该无人机最多 可连续飞行____min。 【答案】 (1). 10 (2). 8 【解析】 [1]该无人机的工作续航时间最多为 60W h 1 h 10min360W 6 Wt P     [2]电池从 20℃升高到 60℃需要吸收的热量为 60 × 40J=2400J；该无人机工作时电池的发热功率为 100W，在 20℃环境下的散热功率约为 95W，则被电池吸收的热功率为 5W，则在 20℃环境下该无人机最多可连续飞 行 2400 s 480 8min5T s   8、（2021·上海市黄浦区高三下学期 5 月二模）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，两车的 v-t 图像如图所 示。已知 t=6s 时两车恰好并排行驶，则 t=0~6s 时间内：两车两次并排行驶的位置之间的距离为_______m， 两车相距最远的距离为______m。 【答案】 (1). 80 (2). 15 【解析】 [1]已知 t=6s 时两车恰好并排行驶，由 v-t 图像的图形面积表示位移，根据几何关系可知 2s 到 6s 两车的位移 相等，所以第一次并排时在 2s 末，则两车两次并排行驶的位置之间的距离为甲车 2s 末到 6s 末的位移，如 图所示，由几何关系可得  10 30 6 2 80m2x     [2]两车相距最远的距离为开始时刻，有 10 15 12 10 2 15m2 2mx        9、（2021·上海市虹口区高三下学期 5 月二模）在“研究磁通量变化时感应电流的方向”实验中，需事先 查明流入检流计的电流方向与指针_______________的关系。闭合电键时，发现检流计的指针向右偏转，不 改变其他条件，迅速拔出软铁棒，则检流计指针_________________偏转（填“向左”、“向右”或者“不”）。 【答案】 (1). 偏转方向 (2). 向左 【解析】 [1]先观察检流计指针偏转方向与电流方向的对应关系，查明线圈中的导线的绕向，以便从指针的偏转方向 确定感应电流产生的磁场方向； [2]闭合电键时，穿过线圈的磁通量增加，发现检流计的指针向右偏转，当不改变其他条件时，迅速拔出铁 棒时，则穿过线圈的磁通量减少，依据楞次定律可知，检流计指针向左偏转。 10、（2021·上海市虹口区高三下学期 5 月二模）一简谐横波在 t1=0 时刻的波形如图中实线所示，质点 M 正在做减速运动，则波向_________________传播。若虚线为 t2=1.5s 时刻的波形图，且周期 T >（t2-t1），则 波速为_________________m/s。 【答案】 (1). -x 方向 (2). 4 【解析】 [1]题干中的图是波形图，质点 M 做减速运动，说明 M 点向 y 轴正方向运动，波沿 x 轴负方向传播； [2]波的周期 T 大于 1.5s，由图可知，波向左传播了 3 4 个周期，即 3 1.5s4 T  2.0sT  由图可知，波长为 8m，波速为 8 m/s 4m/s2v T    11、（2021·上海市虹口区高三下学期 5 月二模）如图，已知电源内阻 r=1Ω，定值电阻 R1=2Ω，R2=12Ω， 滑动变阻器 R3 的最大阻值为 10Ω。闭合电键 S，当变阻器的滑片 P 由 a 向 b 端滑动的过程中，电流表 A 的 示数_________________（填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或者“先减小后增大”）。在电流表 A 的示数减小 0.2A 的过程中，伏特表 V 的示数变化了_________________V。 【答案】 (1). 减小 (2). 0.6 【解析】 [1]由图知 3ap pbR R R  2R 与 pbR 串联，再与 apR 并联，根据串并联电路的特点得 2 2 2 3 2 ( ) ( )ap pb ap pb ap pb R R R R R RR R R R R R      因为 32R R ，根据数学知识知当 apR 与 2pbR R 最接近时，并联电阻最大，故变阻器的滑片 P 由 a 向 b 端 滑动的过程中， apR 与 2pbR R 相差越来越小，即并联电阻阻值逐渐增大，故电流表的示数减小。 [2]根据闭合电路欧姆定律得 1( )E U I R r   整理得 1( )U E I R r   故 1 U R rI    则 1( ) 0.2 (2 1)V 0.6VU I R r        12、 （2021·上海市虹口区高三下学期 5 月二模）汽车在转弯处通常要限速行驶。若弯道处的路面水平， 则汽车转弯时，所需的向心力由_________________提供。已知车辆与地面间的动摩擦因数为 0.1 左右，转 弯半径大约为 144m，则该转弯处限速 40km/h 的理由是：___________（g 取 10m/s2）。 【 答 案 】 (1). 静 摩 擦 力 (2). 由 牛 顿 定 律 2 mvmg m R   计 算 出 最 大 安 全 速 度 vm= gR =12m/s=43.2km/h，综合雨雪天气和车辆性能等因数，限速 40km/h 较为合理。 【解析】 [1]汽车转弯时受重力、支持力和静摩擦力的作用，重力与支持力相平衡，静摩擦力提供转弯所需的向心力； [2]最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，由牛顿定律有 2 mvmg m R   计算出最大安全速度 mv gR =12m/s=43.2km/h 综合雨雪天气和车辆性能等因数，限速 40km/h 较为合理。 13、（2021·上海市虹口区高三下学期 5 月二模）国产大飞机 C919 已经多次试航。已知飞机的质量为 m， 在水平跑道上滑行时受到竖直向上的升力 Fs=k1v2，空气阻力 Ff=k2v2，式中的 v 为飞机的滑行速度，k1、k2 均为常量。飞机在跑道上加速滑行时，发动机的推力 F=0.5mg，摩擦力为正压力的μ倍（μ