2022年上海外国语大学附属上外高中高考物理四模试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、一个物体在外力F的作用下静止在倾角为的光滑固定斜面上，关于F的大小和方向，下列说法正确的是（ ）A若F=mg，则F的方向一定竖直向上B若F=mgtan，则F的方向一定沿水平方向C若F=mgsin，则F的方向一定沿斜面向上D若F=mgc

2、os，则F的方向一定垂直于斜面向上2、如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用，从静止开始沿导轨运动，当运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。对于此过程，下列说法中正确的是（ ）A当杆的速度达到最大时，a、b两端的电压为B杆的速度最大值为C恒力F做的功与安培力做的功之

3、和等于杆动能的变化量D安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热3、如图所示为鱼饵自动投放器的装置示意图，其下部是一个高度可以调节的竖直细管，上部是四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向。竖直细管下端装有原长为L0的轻质弹簧，弹簧下端与水面平齐，将弹簧压缩并锁定，把鱼饵放在弹簧上。解除锁定当弹簧恢复原长时鱼饵获得速度v0。不考虑一切摩擦，重力加速度取g，调节竖直细管的高度，可以改变鱼饵抛出后落水点距管口的水平距离，则该水平距离的最大值为Av022gL0Bv02g2L0Cv022gL0Dv02g2L04、如图所示，虚线所围矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。现从ab边的中点

4、O处，某一粒子以最小速度垂直于磁场射入、方向垂直于ab时，恰能从ad边的a点穿出。若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在O处垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从d点穿出，已知此粒子的质量为m，电荷量的大小为q，其重力不计；ab边长为2，ad边长为3，则下列说法中正确的是A匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为BE=6vB匀强磁场的磁感应强度大小与匀强电场的电场强度大小之比为BE=3vC离子穿过磁场和电场的时间之比t1t2=4D离子穿过磁场和电场的时间之比t1t2=65、将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上，在一个周期内该

5、电阻产生的焦耳热分别为和，则等于（）ABCD6、光电效应实验中，一组同学用同一光电管在不同实验条件下得到了四条光电流与电压之间的关系曲线(甲、乙、丙、丁)，如图所示。以下判断正确的是（）A甲光的频率大于乙光B丙光的频率等于丁光C甲光的强度等于丙光D乙光的强度等于丁光二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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、如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（）A图示时刻质点b的加速度正在增大B从图示时刻开始，经0.

6、01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动C从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2mD若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多8、如图所示，斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体上方水平固定一根光滑直杆，直杆上套有一个滑块滑块连接一根细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球最初斜面与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点，如果整个过程斜面保持静止，小球未滑离斜面，滑块滑动到A点时细线恰好平行于斜面，则下列说法正确的是A斜面对小球的支持力逐渐减小B细线对小球的拉力逐渐减小C滑块受到水平向右的外力逐渐增大D水平

7、地面对斜面体的支持力逐渐减小9、如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态下列说法正确的是（ ）A开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动10、真空中质量为m的带正电小球由A点无初速自由下落t秒，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t

8、秒小球又回到A点。小球电荷量不变且小球从未落地，重力加速度为g。则A整个过程中小球电势能变化了B整个过程中小球速度增量的大小为C从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了D从A点到最低点小球重力势能变化了三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）为了测量大米的密度，某同学实验过程如下：(1)取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；(2)缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V1，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P1；次数物理量12P/105Pa P1 P2V/105m3 V1 V2 (3

9、)重复步骤(2)，记录活塞在另一位置的刻度V2和读取相应的气体的压强P2；(4)根据记录的数据，算出大米的密度。如果测得这些大米的质量为mkg，则大米的密度的表达式为_；为了减小实验误差，在上述实验过程中，多测几组P、V的数据，然后作_图（单选题）。APV BVP CP DV12（12分）某实验小组的同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验时进行了如下的操作（滑轮的大小可忽略）：滑块甲放在气垫导轨上，滑块乙穿在涂有润滑剂的竖直杆上，调整气垫导轨水平，气垫导轨的适当位置放置光电门，实验时记录遮光条的挡光时间t；将两滑块由图中的位置无初速释放，释放瞬间两滑块之间的细绳刚好水平拉直；测出两

10、滑块甲、乙的质量M=0.20kg、m=0.10kg，当地重力加速度为g=9.80m/s2。回答下列问题：(1)如图，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=_cm；(2)实验小组在实验时同时对以下物理量进行了测量，其中有必要的测量是_（填序号）；A.滑轮到竖直杆的距离L=0.60mB.滑块甲到滑轮的距离a=1.50mC.物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m(3)当遮光条通过光电门瞬间，滑块乙速度的表达式为v乙=_；(4)若测量值t=_s，在误差允许的范围内，系统的机械能守恒。（保留两位有效数字）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

11、步骤。13（10分）微棱镜增亮膜能有效提升LCD(液晶显示屏)亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到LCD上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角为一微棱镜的横截面，A=90，AB=AC=4a，紧贴BC边上的P点放一点光源，BP=BC。已知微棱镜材料的折射率n = ，sin37=06，只研究从P点发出照射到AB边上的光线。(1)某一光线从AB边出射时，方向恰好垂直于BC边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值；(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。14（1

12、6分）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端=0.8m处有一浮标，示意如图一潜水员在浮标前方=3.0m处下潜到深度为时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜2.0m，恰好能看见Q。（已知水的折射率n=）求深度；赛艇的长度。（可用根式表示）15（12分）如图所示,两个导热气缸竖直放置,底部由一细管连通(忽略细管的容积)两气缸内各有一个活塞,左边气缸内活塞质量为2m,右边气缸内活塞质量为m,活塞与气缸无摩擦,活塞的厚度可忽略活塞的下方为理想气体,上方为真空当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h,活塞离气

13、缸顶部距离为2h,环境温度为T1 (i)若在右边活塞上放一质量为m的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T1); (ii)在达到上一问的终态后,环境温度由T1缓慢上升到5T1,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C【解析】A由甲图可知，若F=mg，则F的方向可能竖直向上，也可能与竖直方向成2角斜向下，选项A错误； B由乙图可知，若F=mgtan，则F的方向可能沿水平方向，也可能与斜面成角斜向上，选项B错误；C由甲图可知，若F=mgsin，则F的方向是唯一

14、的，一定沿斜面向上，选项C正确；D由图丙可知，若F=mgcos，则若以mgcos为半径做圆，交过G且平行于N的直线于两个点，则说明F的解不是唯一的，且F的方向一定不是垂直于斜面向上，选项D错误；故选C。2、D【解析】AB 当杆匀速运动时速度最大，由平衡条件得：得最大速度为当杆的速度达到最大时，杆产生的感应电动势为：a、b两端的电压为：故AB错误；C 根据动能定理知，恒力F做的功、摩擦力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量，故C错误；D 根据功能关系知，安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热，故D正确。故选：D。3、A【解析】设弹簧恢复原长时弹簧上端距离圆弧弯管口的竖直距离为h，根据动能

15、定理有mgh=12mv2-12mv02，鱼饵离开管口后做平抛运动，竖直方向有hL0=12gt2，鱼饵被平抛的水平距离x=vt，联立解得x=v02g-2h2h+2L012v02g-2L0=v022g+L0，所以调节竖直细管的高度时，鱼饵被投放的最远距离为v022gL0，选项A正确。4、D【解析】根据某一粒子以最小速度垂直于磁场射入、方向垂直于ab时，恰能从ad边的a点穿出可知，本题考查带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心和几何关系求解；若撤去原来的磁场在此矩形区域内存在竖直向下的匀强电场，使该粒子以原来的初速度在O处垂直于电场方向射入，通过该区域后恰好从d点穿出可知，本题也考查带电

16、粒子在电场中的偏传，根据类平抛运动列方程求解。【详解】A、B项：粒子在磁场中运动，由题意可知，粒子做圆周运动的半径为r=l2，由公式qvB=mv2r可得：r=mvqB，联立两式解得：B=2mvql；粒子在电场中偏转有：3l=vt l2=12qEmt2 联立解得：E=2mv29ql 所以BE=9v，故A、B错误；C、D项：粒子在磁场中运动的时间为：t1=12T=122l2v=l2v粒子在电场中运动的时间为：t2=3lv 所以t1t2=6，故C错误，D正确。故选：D。5、A【解析】对于方波（图1）来说，交流电压有效值为：故在电阻上产生的焦耳热为对于正弦波（图2）来说，故交流电压有效值为：故在电阻上

17、产生的焦耳热为故故A正确BCD错误。故选A。6、A【解析】AB根据爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W0反向裁止电压Ek=eUc同一光电管的逸出功W0相同，由于Uc1Uc2，所以可以判定：甲光的频率大于乙光的频率；丙光的频率（等于甲光）大于丁光的频率（等于乙光），故A正确，B错误；CD根据饱和光电流与照射光强度的关系可知，甲光的强度大于丙光，乙光的强度大于丁光，故CD错误。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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、AB【解析】A由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法，

18、知道b质点正向下振动，位移增大，加速度正在增大，故A正确；B由图知，波长=4m，则该波的周期为从图示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动，故B正确；C质点a不会沿波传播方向迁移，故C错误；D当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，所以若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m小或和4m差不多，故D错误。故选：AB。8、BC【解析】AB对小球受力分析可知，沿斜面方向：，在垂直斜面方向：（其中是细线与斜面的夹角，为斜面的倾角），现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点，变小，则细线对小球的拉力变小，斜面对小

19、球的支持力变大，故选项B正确，A错误；C对滑块受力分析可知，在水平方向则有：，由于变小，则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大，故选项C正确；D对斜面和小球为对象受力分析可知，在竖直方向则有：，由于变小，所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大，故选项D错误9、AD【解析】A断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；BC开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态， BC错误；D开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产

20、生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确10、AB【解析】小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反。设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则由，又v=gt，解得 a=3g，则小球回到A点时的速度为v=v-at=-2gt；整个过程中小球速度增量的大小为v=v=-2gt，速度增量的大小为2gt。由牛顿第二定律得 ，联立解得，qE=4mg，故A正确；从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了，故C错误。设从A

21、点到最低点的高度为h，根据动能定理得解得，从A点到最低点小球重力势能减少了D错误。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、 D 【解析】(1)以封闭气体为研究对象，由玻意耳定律求出大米的体积，然后由密度公式求出大米的密度；(2)为了方便地处理实验数据，所作图象最好是正比例函数图象，由玻意耳定律分析答题。【详解】(4)1设大米的体积为V，以注射器内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律可得：解得：大米的密度2由玻意耳定律可知，对一定量的理想气体，在温度不变时，压强P与体积V成反比，即PV=C，则，由此可知V与成正比，V图像是过原点的直线，故可以作

22、V图象，故D正确，ABC错误。故选D。【点睛】本题难度不大，是一道基础题，熟练应用玻意耳定律是正确解题的关键；知道玻意耳定律的适用条件是质量一定温度不变。12、0.420 AC 0.0020或2.010-3 【解析】(1)1游标卡尺的读数由主尺读数和游标尺读数组成，遮光条的宽度d=4mm+40.05mm=4.20mm=0.420cm(2)2本实验验证系统的机械能守恒，即系统减少的重力势能等于系统增加的动能，研究滑块甲运动到光电门的过程，系统减少的重力势能系统增加的动能绳上的速度关系如图则有故必要的测量为滑轮到竖直杆的距离L=0.60m，物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m，故AC正确，B错误。故选AC。(3)3利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，当遮光条通过光电门瞬间，滑块甲速度