2022年上海市莘庄中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析

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、下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比B根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功C根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多D根据公式可知，电容与电容

2、器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比2、双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径都远小于两颗星球之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，相距为L的M、N两恒星绕共同的圆心O做圆周运动，M、N的质量分别为m1、m2，周期均为T。若另有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2m1、2m2，则()AP、Q运动的轨道半径之比为m1m2BP、Q运动的角速度之比为m2m1CP、Q运动的周期均为TDP与M的运动速率相等3、在光滑水平地面上放有一个表面光滑的静止的圆弧形小车，另有一质量与小车相等可视为质点的铁块，以速度从小车的右端向左滑上小车，如图所示，铁块上滑至圆弧面的某一高度后

3、返回，不计空气阻力，则铁块返回到小车的右端以后，相对于地面，将做的运动是（）A又以速度沿小车向左滑动B以与大小相等的速度从小车右端平抛出去C以比小的速度从车右端平抛出去D自由落体运动4、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，原线圈接有正弦交流电源u220sin314t(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想交流电压表和理想交流电流表。则下列说法中正确的是（）A电压表读数为22VB若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，则电流表的读数会增加到原来的2倍C若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器输入功率增加到原来的4倍D若R的阻值和副线圈的匝数同时增加到原来的2倍，则变压器输入功率不变5、关

4、于近代物理学，下列说法正确的是A光电效应现象揭示了光具有波动性B群氢原子从n4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子C卢瑟福通过粒子散射实验证实原子核由质子和中子组成D氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核6、如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度v1和v 2的水平分量分别为v1x和v 2x，竖直分量分别为v1y和v 2y，不计空气阻力，下列关系正确的是（ ）Av1xv 2yBv1xv 2x，v1yv 2yCv1xv 2x，v1yv 2x，v1yv 2y二、多项选择题：本

5、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、下列说法正确的（）A在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少B凡是能量守恒的过程一定能够自发地发生的C气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气（理想气体）内能减小E.能量转化过程中，其总能量越来越小，所以要大力提倡节约能源8、一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线平行且到直线距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相

6、交于图中的P点，以下判断正确的是（）A两光从空气射在玻璃砖后频率均增加B真空中a光的波长大于b光Ca光的频率比b光高D若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光9、如图所示，加有恒定电压以U1U的、中间带有小孔的平行板电容器AB竖直放置，右侧水平放置平行板电容器CD，CD板长和板间距均为L，板间加有恒定电压U2。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A板小孔无初速飘入，经加速后沿中线水平进入CD，恰从D板边缘飞出。不计粒子重力，下列说法正确的是( )A若只将B板向左移动少许，粒子到达B板时的速度比未移动时小B若只将B板向左移动少许，粒子到达B板的时间比未移动时短C若飘入质量为

7、2m电量为2q的带正电粒子，将打在D板上D粒子刚到达D板边缘时的动能Ek2qU10、如图甲为研究光电效应实验的部分装置示意图。实验中用频率为的光照射某种金属，其光电流随光电管外电源电压变化的图像如图乙。已知普朗克常量为，电子带的电荷量为。下列说法中正确的是（）A测量电压时，光电管的极应连接外电源的负极B光电子的最大初动能为C该金属的逸出功为D当电压大于时，增加光照强度则光电流增大三、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）某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示，直尺与玻璃砖平行

8、放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00 cm，AB间的距离为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d110.00 cm，玻璃砖厚度d24.00 cm.玻璃的折射率n_，光在玻璃中传播速度v_ m/s(光在真空中传播速度c3.0108 m/s，结果均保留两位有效数字).12（12分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面，不考虑B反弹对系统的影响。将A拉到P点，待B稳定后，A由静止释放，最终滑到Q点。测出PO、OQ的长度分别为h

9、、s。（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，为了解决这个问题，可以适当_（“增大”或“减小”）重物的质量。（2）滑块A在PO段和OQ段运动的加速度大小比值为_。（3）实验得A、B的质量分别为m、M，可得滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为_（用m、M、h、s表示）。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、方程式和演算步骤。13（10分）如图（a）所示，倾角=30的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2104C的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与Q未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图（b）所示

10、，其中线1为重力势能随位移变化图象，线2为动能随位移变化图象（g=10m/s2，静电力恒量K=9109Nm2/C2）则（1）描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情况；（2）求小球的质量m和电量q；（3）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U；（4）在图（b）中画出小球的电势能 随位移s变化的图线（取杆上离底端3m处为电势零点）14（16分）一定质量的理想气体，状态从ABC的变化过程可用如图所示的pV图线描述，气体在状态A时温度为TA=300K，试求：(1)气体在状态B时的温度TB和状态C时的温度TC；(2)若气体在BC过程中气体内能减少了200J，则在BC过程吸收或放

11、出的热量是多少？15（12分）如图所示，MN和MN为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的MM端连接电容为C、击穿电压为Ub、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器。在t0时无初速度地释放金属棒ef，金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒ef与导轨垂直并接触良好，导轨和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g。(1)求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间；(2)金属棒ef下落的过程中，速度逐渐变大，感应电

12、动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为C。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度与电场强度E的平方成正比，并求出比例系数(结果用0和数字的组合表示)。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电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A错误；B公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B错误；C根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电

13、荷量就越多，选项C正确；D电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D错误。故选C。2、C【解析】双星系统的两颗恒星运动的角速度相等，由万有引力提供向心力，对M、N有G m1r1Gm2r2对P、Q有G2m1r1G2m2r2其中r1r2L，r1r2L联立解得TT由2m1r12m2r2可知r1r2m2m1则可知r1r1结合v可知P与M的运动速率不相等，故ABD错误，C正确。故选C。3、D【解析】小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向的动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得根据机械能守恒定律可得因为M=m，所以解得。所以铁块离开车时将做自由落体运动。故ABC错误，

14、D正确。故选D。4、B【解析】A根据u=220sin314t（V）可知，原线圈的电压有效值为U1=220V，电压表的读数为变压器的输出电压的有效值，由得电压表读数为：U2=22V，故A错误；B若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，根据可知，U2增大到原来的2倍，由可知，电流表的读数增大到原来的2倍，故B正确；C若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器的输出电压不变，根据可知次级功率变为原来的一半，则变压器输入功率变为原来的一半，选项C错误；D若副线圈匝数增加到原来的2倍，则U2增加到原来的2倍，同时R的阻值也增加到原来的2倍，故输出功率变为原来的2倍，故D错误。故选B。5、B【解析】光电效应现象

15、揭示了光具有粒子性，故A错误；群氢原子从n4的激发态跃迁时，最多能辐射，即6种不同频率的光子，故B正确；卢瑟福通过粒子散射实验证实原子的核式结构模型，故C错误；半衰期只适用大量原子核，对极个别原子核没有不适用，故D错误所以B正确，ACD错误6、A【解析】将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，即在竖直方向上做自由落体运动，由公式可知，第二次运动过程中的高度较小，所以第二次竖直分速度较小，即故选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

16、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、ACD【解析】A车胎突然爆炸瞬间，气体膨胀，视为短暂的绝热过程，根据热力学第一定律车胎突然爆裂的瞬间，气体对外做功，气体内能减少，A正确；B根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，B错误；C根据气体压强的微观意义可知，气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，C正确；D根据大气压的变化规律可知，随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气的温度随外界温度的降低而降低，所以氢气的内能减小，D正确；E能量转化过程中，总能量不变

17、，但能量可以利用的品质降低，能源会越来越少，E错误。故选ACD。8、BD【解析】A光在两种介质的界面处不改变光的频率，A错误；BC由题分析可知，玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，b光的频率高，由得知，在真空中，a光的波长大于b光的波长，B正确C错误；D由分析得知，a光的折射率n小，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，故D正确。故选BD。9、BD【解析】A若只将B板向左移动少许，电场力做功不变，由得，到达B板时的速度故粒子到达B板时的速度不变，故A错误；B由于粒子在AB间做匀加速直线运动，只将B板向左移动少许时，粒子到达B板时的速度不变，所以平均速度不变，AB距离减小，运

18、动时间变短，故B正确；C进入CD后，由牛顿第二定律和运动学公式可知，偏转位移代入可得即粒子的偏转位移与粒子的质量、电量无关，故飘入质量为2m、电量为2q的带正电粒子时，偏转位移不变，将依然恰好从D板边缘飞出，故C错误；D由粒子恰从D板边缘飞出可知，偏转位移又因，所以所以对全过程，由动能定理可知故故D正确。故选BD。10、BD【解析】A电压为反向遏止电压，此时光电管的极应连接外电源的正极，A错误；B光电子克服电场力做功，根据能量守恒定律，光电子的最大初动能B正确；C光电效应方程为结合B选项解得金属的逸出功为C错误；D电压对应正向饱和电流，已收集了相应光照强度下的所有的光电子。若增大光照强度，光子

19、数量增加，光电子数量增加，则电路中的光电流增大，D正确。故选BD。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、1.2 2.5108 m/s. 【解析】第一空、作出光路图如图所示，根据几何知识可得入射角i45，设折射角为r，则tan r，故折射率n第二空、光在玻璃介质中的传播速度 2.5108 m/s.12、减小 【解析】（1）1B减少的重力势能转化成系统的内能和AB的动能，A释放后会撞到滑轮，说明B减少的势能太多，转化成系统的内能太少，可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）解决。依据解决方法有：可以通过减小B的

20、质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度），故减小B的质量；（2）2根据运动学公式可知：2ah=v22as=v2联立解得：（3）3B下落至临落地时根据动能定理有：Mgh-mgh=（M+m）v2在B落地后，A运动到Q，有mv2=mgs解得：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、方程式和演算步骤。13、（1）小球的速度先增大，后减小；小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零（2）4kg；1.11105C；（3）4.2106V（4）图像如图, 线3即为小球电势能随位移s变化的图线；【解析】（1）由图线2得知，小球的速度先增大，后减小根据库仑定律得知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零（2）由线1可得:EP=mgh=mgssin斜率:k=20=mgsin30所以m=4kg当达到最大速度时带电小球受力平衡:由线2可得s0=1m，得:=1.11105C（3）由线2可得，当带电小球运动至1m处动能最大为27J根据动能定理:WG+W电=Ek即有:mg