2022届上海师大学附中高考物理二模试卷含解析

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.下列四幅图的有关说法中正确的是（）

-----------------------13S

图(3)

A.图（1）若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生

B.图（2）卢瑟福通过a粒子散射实验提出了原子核的构成

C.图（3）一群氢原子处于"=5的激发态跃迁到«=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子

D.图⑷原子核D、E结合成F时会有质量亏损，要释放能量

2.中国自主研发的“暗剑”无人机，时速可超过2马赫.在某次试飞测试中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速

过程中连续经过两段均为120m的测试距离，用时分别为2s和1s,则无人机的加速度大小是

A.20m/s2

B.40m/s2

C.60m/s2

D.80m/s2

3.如图所示，在倾角为30。的斜面上，质量为1kg的小滑块从。点由静止下滑，到8点时接触一轻弹簧。滑块滑至最

低点c后，又被弹回到a点，已知成=0.6m,Z>c=0.4m,重力加速度g取lOm/s?,下列说法中正确的是（）

A.滑块滑到匕点时动能最大

B.整个过程中滑块的机械能守恒

C.弹簧的最大弹性势能为2J

D.从c到》弹簧的弹力对滑块做功为5J

4.从空间某点以大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球，不计空气阻力。则它们的动能增大到初动能的2倍时

的位置处于

A.同一直线上B.同一圆上

C.同一椭圆上D.同一抛物线上

5.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

A.三十LoB.三+2L)C.三一LoD.三一2Lo

-I■-Ie

6.某理想气体的初始压强po=3atm,温度To=15OK,若保持体积不变，使它的压强变为5atm,则此时气体的温度为

()

A.100KB.200KC.250KD.300K

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。

7.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B,细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面

内做匀速圆周运动•已知A球细线右跟竖直方向的夹角为30，3球细线4跟竖直方向的夹角为60，下列说法正确

的是()

A.细线右和细线〃所受的拉力大小之比为1

B.小球A和5的向心力大小之比为1：3

C.小球A和B的角速度大小之比为1：1

D.小球A和5的线速度大小之比为1：73

8.a、b两个质点在同一直线上运动，它们的速度随时间变化的规律如图所示，0~10s内沙质点运动的距离为65m,

f=10s时，a、Z?两质点速度相等，且此时两质点刚好相遇，则（）

A./=0时刻］,两质点相距25m

B.f=10s时，两质点的速度为8m/s

C.f=15s时，两质点相距18.75m

D.f=20s时，两质点再次相遇

9.图甲为研究光电效应的电路图，图乙为静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核一-衰变后产生的新核丫和某

种射线的径迹，下列说法正确的是（）

A.图甲利用能够产生光电效应的两种（或多种）频率已知的光进行实验可测出普朗克常量

B.图甲的正负极对调，在光照不变的情况下，可研究得出光电流存在饱和值

C.图乙对应的衰变方程为:X.出士--

D.图乙对应的衰变方程为一」

10.荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划.登陆火星需经历如图所示的变轨过程,

已知引力常量为G,则下列说法正确的是

ftm........

：Qr轨道I：.

A.飞船在轨道上运动时，运行的周期Tin>Tn>n

B.飞船在轨道I上的机械能大于在轨道II上的机械能

C.飞船在尸点从轨道II变轨到轨道I,需要在P点朝速度反方向喷气

D.若轨道I贴近火星表面，已知飞船在轨道I上运动的角速度，可以推知火星的密度

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）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。

压力表

柱塞

空气柱

橡胶塞

⑴在实验中，下列哪些操作不是必需的.

A.用橡胶塞密封注射器的下端

B.用游标卡尺测量柱塞的直径

C.读取压力表上显示的气压值

读取刻度尺上显示的空气柱长度

⑵实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是

⑶下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是

12.（12分）实验：用如图所示的装置探究加速度a与力月的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙

上.

（1）实验时，一定要进行的操作是（填选项前的字母）.

A.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度”，同时记录弹簧测

力计的示数F.

B.改变小车的质量，打出几条纸带

C.用天平测出沙和沙桶的总质量

D.为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

(1)在实验中，有同学得到一条打点的纸带，取打点清晰部分做如下标记，如图所示，已知相邻计数点间还有4个点

没有画出来，打点计时器的电源频率为50Hz,则小车加速度的大小为2=______m/s1.(结果保留3位有效数字)

(3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—歹图像，可能是下图中的

图线.

(4)下图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面A3与水平面相切于3点且固定.带有遮光

条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，尸为光电计时器的光电门.已知当地重力加速度为

g-

123cm

IIIIIIIIIIIIIIillII1.11

lllll|TITIpIITHIIII

05101520

图乙

①利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度cm.

②实验中除了遮光条的宽度，还需要测量的物理量有.

A.小物块质量加

B.遮光条通过光电门的时间才

C.遮光条到。点的距离s

D.小物块释放点的高度

③为了减小实验误差，同学们选择图象法来找出动摩擦因数，那么他们应该选择关系图象来求解(利用测量的物

理量表示）.

11m

网丙

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，水平地面上静止放置一辆长度为乙=1.5m、质量，〃A=4kg的小车A,小车的上表面粗糙，小车

与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计；小车左端固定一轻质弹簧，自然长度为乙=OSn,最右端静置一质量WB=2kg

的物块5（可视为质点）；现对A施加一个水平向右F=20N的恒力，小车运动一段时间后，物块3和弹簧接触，同时

撤掉恒力尸，已知物块3和小车间的动摩擦因数〃=02。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2,求:

（1）水平向右的恒力厂作用的时间f;

（2）弹簧最大压缩量d=0.3m时，弹簧的弹性时能Ep。

14.（16分）如图所示，宽度为的区域被平均分为区域I、II、ID,其中I、ID有匀强磁场，它们的磁感应强度

大小相等，方向垂直纸面且相反，长为国，宽为彳的矩形abed紧邻磁场下方，与磁场边界对齐，O为de边的中

点,P为de边中垂线上的一点，OP=3L.矩形内有匀强电场，电场强度大小为E,方向由a指向O.电荷量为q、质

量为m、重力不计的带电粒子由a点静止释放，经电场加速后进入磁场，运动轨迹刚好与区域UI的右边界相切.

（1）求该粒子经过O点时速度大小vo；

(2)求匀强磁场的磁感强度大小B;

(3)若在aO之间距O点x处静止释放该粒子，粒子在磁场区域中共偏转n次到达P点，求x满足的条件及n的可

能取值.

15.(12分)如图所示，真空中有一个半径r=0.5m的圆形磁场区域，与坐标原点O相切，磁场的磁感应强度大小5=2x10

一气，方向垂直于纸面向外，在x=lm处的竖直线的右侧有一水平放置的正对平行金属板M、N,板间距离为d=0.5m,

板长L=hn,平行板的中线的延长线恰好过磁场圆的圆心。。若在。点处有一粒子源，能向磁场中不同方向源源不断

的均匀发射出速率相同的比荷为包=lxl08c/kg,且带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正

m

方向射入磁场的粒子，恰能从沿直线。2。3方向射入平行板间。不计重力及阻力和粒子间的相互作用力，求：

(1)沿y轴正方向射入的粒子进入平行板间时的速度y和粒子在磁场中的运动时间的

(2)从V、N板左端射入平行板间的粒子数与从O点射入磁场的粒子数之比；

(3)若在平行板的左端装上一挡板(图中未画出，挡板正中间有一小孔，恰能让单个粒子通过)，并且在两板间加上

如图示电压(周期To),N板比M板电势高时电压值为正，在x轴上沿x轴方向安装有一足够长的荧光屏(图中未画

出)，求荧光屏上亮线的左端点的坐标和亮线的长度

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、D

【解析】

A.图(1)若将电源极性反接，即为反向电压，只要反向电压比遏止电压小，电路中就有光电流产生，故A错误；

B.图⑵卢瑟福通过a粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；

C.图⑶一群氢原子处于"=5的激发态跃迁到”=1的基态最多能辐射出C；=5^x4=10种不同频率的光子，故C错误;

D.原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要释放能量，故D正确。

故选D。

2、B

【解析】

x120，,八，x120,，

第一段的平均速度匕=1=一丁m/s=60m/s；第二段的平均速度岭=丁=—「m/s=120m/s,中间时刻的速度

岭--=120-6022

等于平均速度，则一1/一1.5，故选B.

5s+t2)

3、D

【解析】

A.根据题中“小滑块从“点由静止下滑和又被弹回到a点”可知：滑块和斜面间无摩擦，滑块滑到6时，合力为重力

沿斜面的分力，加速度和速度同向，继续加速，当重力沿斜面的分力和弹簧弹力相等时，速度最大，故A错误；

B.整个过程中，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒，滑块的机械能从。到万不变，从8到c机械能逐渐减小，转化

为弹簧的弹性势能，c到5弹簧的弹性势能逐渐减小，滑块的机械能逐渐增加，从〃到a机械能不变，故B错误；

C.对滑块和弹簧组成的系统，从"到c过程，根据能量转化关系有

mg(ab+be)sin30°=Ep

代入数据解得

Ep=5j

故C错误；

D.从c到弹簧的弹力对滑块做正功，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的机械能，根据功能关系可知，弹簧的弹力

对滑块做了5J的功，故D正确。

故选D。

4、A

【解析】

2

动能增大到射出时的2倍，根据公式Ek=^mv,速度增加为初速度的V2倍；

速度偏转角度余弦为：

q%逝

cos0=—=——，

v2

故速度偏转角度为45。，故:

vy=votan45°=v

故运动时间为：

/=为①

g

根据平抛运动的分位移公式，有：

X=vot②

120

y=-gt-®

联立①②③解得：

1

y=­x

2

在同一直线上。

A.同一直线上。与上述结论相符，故A正确；

B.同一圆上。与上述结论不符，故B错误；

C.同一椭圆上。与上述结论不符，故C错误；

D.同一抛物线上。与上述结论不符，故D错误。

故选：A

5、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队根据动能定理有一，咫人=：二二.‘二二，，鱼饵离开管口后

做平抛运动，竖直方向有人+及=史巴鱼饵被平抛的水平距离联立解得

口二*一兄）（无+a«;俘一科）=至+二,，所以调节竖直细管的高度时，鱼饵被投放的最远距离为三+L）,

选项A正确。

6,C

【解析】

Pcp35

理想气体体积不变，发生等容变化，则U=代入数据得：—=-«解得：T=250K.故C项正确，ABD三

ToT150T

项错误.

【点睛】

在理想气体状态方程和气体实验定律应用中，压强、体积等式两边单位一样即可，不需要转化为国际单位；温度的单

位一定要用国际单位(开尔文)，不能用其它单位.

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、BC

【解析】

A项：两球在水平面内做圆周运动，在竖直方向上的合力为零，由：TACOs3(T=mg,TBcos60°=mg,则

=mg=2百〃zg,TB=2mg,所以7；=g:3=l:，5,故A错误；

Acos30°34B

B项：小球A做圆周运动的向心力FnA=mgtan30°=mg＞小球B做圆周运动的向心力FnB=mgtan60°=y/3mg,可

知小球A、B的向心力之比为1：3,故B正确；

C、D项：根据mgtanAnrhtanVc^myL^得，角速度。=,线速度v=可知角速度之比为1：1,

线速度大小之比为1：3,故C正确，D错误.

点晴：小球在水平面内做圆周运动，抓住竖直方向上的合力为零，求出两细线的拉力大小之比.根据合力提供向心力

求出向心力大小之比，结合合力提供向心力求出线速度和角速度的表达式，从而得出线速度和角速度之比.

8、AB

【解析】

A.由于速度相等时，a、Z?两质点刚好相遇，贝！k=0时刻，两质点相距

xQ=gx(10-5)x10m=25m

选项A正确；

B.0~10s内质点b运动的距离为65m,设/=10s时质点b的速度大小为v,则

5+Yx]0=65m

2

求得v=8m/s,选项B正确；

C.由几何关系可知，/=15s时，两质点相距的距离与片5s时相距的距离相同，则

1…

x=—x0=o.25m

选项C错误；

D.t=20s时，两质点相距尤。，选项D错误。

故选ABo

9、ABD

【解析】

A.根据光电效应方程得二二二二一二.4二二匚，二二二一二.二二二.，联立两式解得___，所以分别测出两

一.一__

次电流表读数为零时电压表的示数5和U2即可测得普朗克常量，选项A正确；

B.题图甲电源的正负极对调，此时光电管中所加电压为正向电压，在光照不变的情况下，通过调节滑动变阻器可调节

光电管两端的电压，可研究得出光电流存在的饱和值，选项B正确；

CD.由题图乙可知,发生的是B衰变，故衰变方程为E，选项D正确，C错误.

10、AD

【解析】

A.根据开普勒第三定律,=左，可知，飞船在轨道上运动时，运行的周期Tni>Tn>Ti。故A正确。

BC.飞船在尸点从轨道II变轨到轨道I,需要在P点朝速度方向喷气，从而使飞船减速到达轨道I,则在轨道I上机

械能小于在轨道II的机械能。故BC错误。

M

Mm

D.据万有引力提供圆周运动向心力G=mRar,火星的密度为:夕=21—RS联立解得火星的密度:

3

3ar_

4^G

故D正确。

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、B保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变C

【解析】

(1)[1]A.为了保证气密性，应用橡胶塞密封注射器的下端，A需要；

BD.由于注射器的直径均匀恒定，根据V=LS可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱长

度，无需测量直径，B不需要D需要；

C.为了得知气压的变化情况，所以需要读取压力表上显示的气压值，C需要。

让选不需要的，故选B。

⑵[2]手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这

样做的目的为保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。

PV11

(3)[3]根据〒=C可知当气体做等温变化时，〃与V成反比，即〃8歹，故p-歹图像为直线，所以为了能直观反映

P与V成反比的关系，应做P-/图像，c正确。

12、A1.93C1.015BCB

【解析】

(1)A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要

记录弹簧测力计的示数，A正确；

B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，不需要改变小车的质量，B

错误；

C、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小

于车的总质量，故CD错误.

故选A；

(1)由于相邻计数点间还有4个点没有画出来，计数点间的时间间隔：T=5x0.01=O.ls,

由匀变速直线运动的推论：AxuaTi可得，加速度

(15.10+12.70+10.81-9.10-7.10-5.00)xW2

a=mls2=1.93/77/s2

(3x0.1)2

(3)实验时，若遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则需要先用一定的力克服掉摩擦力后才能产生加速度，即2=£-〃8，

m

a—歹图象中横轴会有截距，故选C；

(4)①遮光条的宽度d=lcm+3xO.O5mm=1.015cm

②实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：

B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：-Rings=0-《阴石，解得：卜=二

,还需测量的

22g

物理量是遮光条通过光电门的时间t和遮光条到C点的距离s,故选BC.

③要通过图象来求动摩擦因数，那么图象最好为倾斜的直线，便于计算，依据可得：=--X—3P

2gs2g厂

资s—在J-S图象中，华为直线的斜率，即可求得动摩擦因数，所以应画as图象，故选B.

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。

23

13、(1)t=lSi(2)Ep=—J

【解析】

(1)根据牛顿第二定律，有

物块B的加速度

〃啊g

anB=-------

小车A的加速度

UA一

mA

物块3的位移

12

=—ciBt

小车A的位移

12

根据位移关系有

XA~XB^L~L0

联立解得

(2)撤掉外力时，物块5的速度

vB=aBt

撤掉外力时，小车的速度

5=%

从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据动量守恒定律

mV+mVm+mV

AABB=(AB)

从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据能量关系

mv2

11Bi=1(mA+/7iB)v+/amBgd+Ep

由上式解得

（3）x3」IL,其中n=2、3、4、5、6、7、8

2n6

【解析】

试题分析：(1)由题意可知aO=L,粒子在aO加速过程中有

1

由动能定理：qEL=-mvl9

解得粒子经过O点时速度大小:

Vm

(2)粒子在磁场区域ni中的运动轨迹如图，设粒子轨迹圆半径为Ro,

由几何关系可得：4-&cos600=

由洛伦兹力提供向心力得：qv°B=mk

凡

联立以上解得：B=、「

\2qL

(3)若粒子在磁场中一共经历n次偏转到达P,设粒子轨迹圆半径为R,

由几何关系可得:tan30°+Rcos30°-3L

7

依题意得：0vR<R。

9

联立解得：一《n<9,且n取正整数

7

2

设粒子在磁场中的运动速率为v,则有：qvB=m—

R

1,

在电场中的加速过程，由动能定理：qEx=-mv2

联立解得：x=f-L,其中n=2、3、4、5、6、7、8

⑵6)

考点：带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动

【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动.电场对粒子做正功，由

动能定理求出粒子经过O点时速度大小；作出粒子运动轨迹，找到圆心、找出半径与磁场宽度的关系即可解题.

1254

15、(1)IxlO4m/s,7.85x10-5s；(2)一；(3)(一m,0),亮线长为一m。

36