2022届上海市复旦大学高三冲刺模拟物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、一个小球以一定的水平速度抛出，经过fo时间，小球和抛出点的连线与水平方向夹角为37。，再经过，时间，小球

和抛出点的连线与水平方向的夹角为53。，不计空气阻力，下列说法正确的是

97716

A.t——%Zt=­I。D.t=­I。

16o16°90250

2、一根轻质弹簧原长为/o,在力尸作用下伸长了心则弹簧的劲度系数A是（）

F

A.Y

’0

3、一物体置于一长木板上，当长木板与水平面的夹角为30。时，物体刚好可以沿斜面匀速下滑。现将长木板与水平面

的夹角变为45。，再将物体从长木板顶端由静止释放；用X、口、a、2和f分别表示物体的位移、物体运动的速度、

物体运动的加速度、物体的动能和物体运动的时间。下列描述物体由静止释放后的运动规律的图象中，可能正确的是

()

4、水平地面上的物体由静止开始竖直向上运动，在运动过程中，物体的动能及与位移x的关系图像如图所示，则满

足机械能守恒的阶段是（）

C.2h〜3hD.3h〜Sh

5、如图所示，A、B、C、O、E、尸、G、//是圆。上的8个点，图中虚线均过圆心。点，8和“关于直径AE对称,

且/"。8=90。，AELCG,M、N关于。点对称.现在M、N两点放置等量异种点电荷，则下列各点中电势和电场强

度均相同的是（）

•C

A.B点和H点B.8点和尸点

C.H点和。点D.C点和G点

6、如图所示，空间中存在着由一固定的负点电荷。（图中未画出）产生的电场.另一正点电荷g仅在电场力作用下沿曲

线MN运动，在M点的速度大小为％,方向沿方向，到达N点时速度大小为y,且贝！J（）

A.。一定在虚线MP下方

B.M点的电势比N点的电势高

C.g在M点的电势能比在N点的电势能小

D.g在M点的加速度比在N点的加速度小

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，光滑平行导轨和P。固定在同一水平面内，两导轨间距为，间接有阻值为囚的定值电阻。两导轨

2

间有一边长为L的正方形区域Med,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为3,ad平行一粗细均

2

匀、质量为，〃的金属杆与导轨接触良好并静止于附处，金属杆接入两导轨间的电阻为此现用一恒力尸平行MN向

右拉杆，已知杆出磁场前已开始做匀速运动，不计导轨及其他电阻，忽略空气阻力，则（）

A.金属杆匀速运动时的速率为芈

BLr

2FR

B.出磁场时，de间金属杆两端的电势差。於=工

BL

2FL

C.从5到。的过程中，金属杆产生的电热为亍

D.从6到c的过程中，通过定值电阻的电荷量为吗

6R

8、如图所示，质量均为m的两辆拖车甲、乙在汽车的牵引下前进，当汽车的牵引力恒为厂时，汽车以速度v匀速前

进。某时刻甲、乙两拖车之间的挂钩脱钩，而汽车的牵引力尸保持不变（将脱钩瞬间记为，=0时刻）。则下列说法正

确的是（）

A.甲、乙两车组成的系统在0~7时间内的动量守恒

2/77V3/77V

B.甲、乙两车组成的系统在丁-------时间内的动量守恒

FF

C.智时刻甲车动量的大小为2,机

3〃2V

D.——时刻乙车动量的大小为””

F

9、光滑平行导轨ab、cd水平放置，两导轨间距为L两导轨分别与电容为C的电容器的两极板相连，两导轨的右端

连接光滑绝缘的‘圆弧轨道"、ce圆弧轨道的半径为R,水平导轨与圆弧轨道分别相切于从c两点。把一质量为山,

4

长度为乙的金属杆置于从位置，如图所示。闭合电键S,金属杆恰能滑到欧。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁场分

布如图所示，磁场的磁感应强度为凡重力加速度为g,下列各种说法中正确的是（）

A.金属杆刚滑上圆弧轨道时，对轨道的压力为3,叫

B.从左向右看，电容器的左极板带负电，右极板带正电

C.电容器两极板间的电势差减小了麻质

DLC

D.若磁场方向改为水平向右，则闭合电键S后，金属杆仍能上升K的高度

10、两波源分别位于x=0和x=20cm处，从t=0时刻起两波源开始振动，形成沿x轴相向传播的简谐横波I和H,如

图所示，为t=0.04s时刻两列波的图像.已知两波的振幅分别为4=2cvn,4=3。〃，质点P的平衡位置在x=lcm

处，质点Q的平衡位置在x=18cm处.下列说法中正确的是.

A.两列波的波源起振方向相同

B.I和n两列波的波长之比为1：2

C.t=0.05s时，质点P向下振动，质点Q的坐标为（18cm,-3cm）

D.I和II两列波将在t=0.1s时相遇，之后叠加形成稳定的干涉图样

E.t=0.12s时，x=10cm处的质点位移为零但振动加强

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）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的

频率有20Hz、30Hz和40Hz,打出纸带的一部分如图（b）所示.

该同学在实验中没有记录交流电的频率/,需要用实验数据和其他条件进行推算.

（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用/和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时,

重物下落的速度大小为,打出C点时重物下落的速度大小为,重物下落的加速度的大小为.

(2)已测得4=8.89cm,52=9.5.cm,53=10.10cm；当重力加速度大小为9.8()m/s2,试验中重物受到的平均阻力大小

约为其重力的1%.由此推算出/为Hz.

12.(12分)某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为M，当地的

(1)实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图所示，则遮光片的宽度为d=—cm。

(2)为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，必须

A.将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力

B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

C.减小遮光片的宽度

(3)调节好装置，将小车由静止释放，与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间人要测量小

车运动的加速度，还需要测量__________(填写需要测量的物理量名称)，若该物理量用x表示，则小车运动的加速度

大小为(用测得的物理量符号表示)。

(4)保持小车每次释放的位置不变，光电门的位置不变，改变砂和砂桶的总质量，重复实验，测得多组小车通过光电

门的遮光时间/及砂和砂桶的总质量"，为了使图像能直观地反映物理量之间的关系，应该作出______(填“机一/”、

“机一产，、，，或"一二，，)图像，当图像为过原点的一条倾斜的直线，表明质量一定时，加速度与合力成正比。

tt

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)如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同.U型

管左管上端封有长20cm的理想气体B,右管上端开口并与大气相通，此时。型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，

水银面距。型玻璃管底部为25cm.水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A.已知外界大气压强为75cmHg,

忽略环境温度的变化.现将活塞缓慢向左拉，使气体8的气柱长度为25cm,求：

①左右管中水银面的高度差是多大？

②理想气体A的气柱长度为多少？

14.(16分)在某次的接力比赛项目中，项目组规划的路线如图所示，半径R=20m的四分之一圆弧PQ赛道与两条

直线赛道分别相切于2和。点，圆弧PQ为接力区，规定离开接力区的接力无效。甲、乙两运动员在赛道上沿箭头方

向训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s的速率跑完全程，乙从起跑后的切向加速度大小是恒定的。

为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前s=13.5m的A处作了标

记，并以u=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的尸点听到口令时起跑，并恰好在速度达到

与甲相等时被甲追上，完成交接棒。假设运动员与赛道间的动摩擦因数为().5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动员

(可视为质点)在直道上做直线运动，在弯道上做圆周运动，重力加速度g=10m/s2,片3.14,求：

(1)为确保在弯道上能做圆周运动，允许运动员通过弯道PQ的最大速率；

⑵此次练习中乙在接棒前的切向加速度a.

15.(12分)如图所示，竖直平面内固定一半径为R的光滑半圆环，圆心在。点。质量均为，”的A、8两小球套在圆

环上，用不可形变的轻杆连接，开始时球A与圆心O等高，球8在圆心。的正下方。轻杆对小球的作用力沿杆方向。

(1)对球8施加水平向左的力尸，使A、8两小球静止在图示位置，求力的大小F；

(2)由图示位置静止释放A、3两小球，求此后运动过程中A球的最大速度也

(3)由图示位置静止释放4、8两小球，求释放瞬间8球的加速度大小%

B

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】

设平抛初速度大小为如经过时间的有：

1j

tan3705g'。一gt。

Wo2%

再经过时间，，有:

清&+，)_g&+/)

tan53

%&)+/)2%

所以

tan37°_t。

tan530办+/

解得：

7

t——Zn

90

9

A.，=ro与计算结果不符，故A错误。

7167

7

B.r=fo与计算结果不符，故B错误。

7167

7

C.与计算结果相符，故C正确。

D.与计算结果不符，故D错误。

2,B

【解析】

已知弹簧的弹力尸与伸长的长度x,根据胡克定律

F-kx

得

k=一

x

ACD错误，B正确。

故选B。

3、D

【解析】

BC.当长木板的倾角变为45。时，放在长木板上的物体将由静止开始做匀加速直线运动，物体的速度随时间均匀增大,

物体的加速度不变，故BC项错误；

1,

A.由x=-a厂知，A项错误；

2

D.由动能定理得线=心》，故物体的动能与物体的位移成正比，D项正确。

故选D。

4、C

【解析】

阶段，动能增加量为2,咫力，重力势能的增加量为机g九所以机械能增加了阶段，动能不变，重力势

能增加，咫心所以机械能不守恒；2k3%阶段，重力势能增加心动能减小机g",所以机械能守恒；3k5G阶段，

重力势能增加2mg〃，动能减小”电九，机械能增加，ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。

故选C。

5、D

【解析】

等量异种点电荷的电场线分布情况如图所示，电场线的切线代表电场的方向，疏密程度代表场强的大小，可知电势和

电场强度相同的点为C点和G点，选项D正确，ABC错误.

点睛：解决本题的关键知道等量异种电荷之间的电场线和等势面分布，分析要抓住对称性，以及电场线的切线代表电

场的方向，疏密程度代表场强的大小来进行判断即可.

6、C

【解析】

A、场源电荷带负电，检验电荷带正电，它们之间是吸引力，而曲线运动合力指向曲线的内侧，故Q应该在轨迹的内侧,

故A错；

B、试探电荷从M到N速度减小，说明M点离场源电荷较近,越靠近场源电荷电势越低，所以M点的电势比N点的电

势低，故B错误；

C、只有电场力做功，动能和电势能之和守恒,N点动能小，故在N点电势能大，故C正确；

D、离场源电荷越近，场强越大，加速度越大，所以q在M点的加速度比在N点的加速度大，故D错误；

故选C

【点睛】

曲线运动合力指向曲线的内侧,题中只有电场力做功，动能和电势能之和守恒，正电荷在电势越高的点电势能越大.

解决电场线、等势面及带电粒子的运动轨迹的综合问题应熟练掌握以下知识及规律：

⑴带电粒子所受合力(往往仅为电场力)指向轨迹曲线的内侧.

(2)该点速度方向为轨迹切线方向.

(3)电场线或等差等势面密集的地方场强大.

(4)电场线垂直于等势面.

⑸顺着电场线电势降低最快.

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。分。

7、BD

【解析】

A.设流过金属杆中的电流为/,由平衡条件得

F=F.t.=BI-

女2

解得

BL

根据欧姆定律有

/=々=处

R+R火

2

所以金属杆匀速运动的速度为

6FR

V=------

B2I3

故A错误；

B.由法拉第电磁感应定律得，杆切割磁感线产生的感应电动势大小为

E=Bv.-

2

所以金属杆在出磁场时，de间金属杆两端的电势差为

RR

+

,,22P2r2L26FRL2FR

U=-------E=—E=—Bv—=-B—丁丁•一

P-R3323B21}2~BL

K+

2

故B正确;

c.设整个过程电路中产生的总电热为Q,根据能量守恒定律得

—mv2

。=4-2

代入v可得

Q=*18mF2R2

所以金属杆上产生的热量为

22

Q=|Q=#L-12mFR

B乜4

故C错误;

D.根据电荷量的计算公式可得全电路的电荷量为

△①丐厂B13

q=It=----=—=-----

雁6+R6R

2

故D正确。

故选BD。

8、AC

【解析】

A.设两拖车受到的滑动摩擦力都为f,脱钩前两车做匀速直线运动，根据平衡条件得

F=2f

设脱钩后乙车经过时间fo速度为零，以F的方向为正方向，对乙车，由动量定理得

解得

2mv

fo=----

F

以甲、乙两车为系统进行研究，在乙车停止运动以前，两车受到的摩擦力不变，两车组成的系统所受外力之和为零,

2/77V

则系统的总动量守恒，故在0至k的时间内，甲、乙两车的总动量守恒，A正确；

F

2mv

B.在一/—时刻后，乙车停止运动，甲车做匀加速直线运动，两车组成的系统所受的合力不为零，故甲、乙两车的总

动量不守恒，故B错误，

a

CD.由以上分析可知，彳上时刻乙车的速度为零，动量为零，以尸的方向为正方向,

加=誓时刻，对甲车，由动量定理得

Fto—fta=p—mv

又

解得

p=2mv

故C正确，D错误。

故选AC。

9、AC

【解析】

A.金属杆由加滑到以■过程，由机械能守恒有

12

—mv-mgR

金属杆刚滑上圆弧轨道时，由牛顿第二定律有

FN-mg=m—

R

两式联立解得

Fti=3mg

所以金属杆对轨道的压力为3mg,故A正确

B.闭合电键后金属杆获得向右的速度，说明其所受的安培力向右，由左手定则知电流方向由〜到c,所以从左向右看,

电容器左端为正极板，右端为负极板，故B错误;

C.金属杆受安培力作用，由牛顿第二定律有

BIL=ma

由运动学公式有流过金属杆的电荷量Ag=7。电容器两极板间电势差的减小量AU=%，联立解得

AU=法质

故C正确;

D.若磁场方向改为水平向右，金属杆所受安培力为竖直向上，由于还受到重力作用，金属杆所获得的速度将小于外

所以上升的高度将小于K,故D错误。

故选AC。

10、BCE

【解析】

由波形图可知，波I传到x=4cm位置时质点的起振方向向下，则波I振源的起振方向向下；波n传到x=16cm位置时

质点的起振方向向上，则波H振源的起振方向向上；则两列波的波源起振方向相反，选项A错误；由波形图可知，I

和n两列波的波长分别为2cm和4cm,则波长之比为1：2,选项B正确；波I的周期Ti=0.02s,则t=0.05s时，质点

P在平衡位置向下振动；波II的周期T2=0.04S,贝！］t=0.05s时，质点Q在最低点，坐标为(18cm,-3cm),选项C正

确；两列波的波速均为u=—=^—=100a〃/s,则再经过------5=0.065,即在t=0.1s时刻两波相遇，因两

t0.04.V2x100

波的频率不同，则叠加后不能形成稳定的干涉图样，选项D错误；t=0.12s时，波I在x=10cm处的质点引起的振动为

在平衡位置向下振动；波H在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动；则此质点的位移为零但振动加强,

选项E正确；故选BCE.

【点睛】

本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变.理解波的叠加遵守矢量合成法则，例如本题中两

列波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为IA+41；当波峰与波谷相遇时此处的位移为|A—A?|.

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、~(51+52)/；(&+邑)/~(53-51)/240

【解析】

(1)［1］打8点时，重物下落的速度等于4c段的平均速度，所以

以=吟=*收)九

［2］同理打出C点时，重物下落的速度

以=^^=3($2+$3)/；

网由加速度的定义式得

a=­=—(5一4

X2、3"

(2)［4］由牛顿第二定律得：

mg-kmg=ma,

解得:

代入数值解得：

/=40Hz.

【点睛】

本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析.解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时

速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz.

12、0.670B释放小车时遮光片到光电门的距离-^―m--

2xt2t2

【解析】

(1)[1]游标卡尺主尺读数为0.6cm,游标尺上第14条刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为

14x0.05=0.70mm=0.070cm

所以最终读数为

0.6cm+().()70cm=0.67()cm

(2)[2]A.将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力，是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力，故A错误；

B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，故B正确；

C.减小遮光片的宽度，能提高测量小车速度和加速度的精度，故C错误。

故选B；

(3)[3][4]还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离，小车的加速度

2x2xt2

(4)[5]由

2xt

得

d'M1

m=---------

2xgt

为了使图像能直观地反映物理量之间的关系，应该作出图像，当图像为过原点的一条倾斜