2021-2022學(xué)年上海市徐匯區(qū)上海中學(xué)高三（最后沖刺）物理試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、某行星為質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，質(zhì)量為M。科研人員研究同一物體在該行星上的重力時(shí)，發(fā)現(xiàn)物體在“兩極”處的重力為“赤道”上某處重力的1.1倍。已知引力常量為G，

2、則該行星自轉(zhuǎn)的角速度為（ ）ABCD2、某理想氣體的初始壓強(qiáng)p0=3atm，溫度T0=150K，若保持體積不變，使它的壓強(qiáng)變?yōu)?atm，則此時(shí)氣體的溫度為（）A100KB200KC250KD300K3、如圖所示，一U型粗糙金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處于某勻強(qiáng)磁場中。輕輕敲擊導(dǎo)體棒，使其獲得平行于導(dǎo)軌向右的速度并做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。欲使導(dǎo)體棒能夠在導(dǎo)軌上滑行距離較大，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能為（ ）A垂直導(dǎo)體棒向上偏左B垂直導(dǎo)體棒向下偏左C垂直金屬導(dǎo)軌平面向上D垂直金屬導(dǎo)軌平面向下4、甲、乙兩車在平直公路上沿同一直線

3、運(yùn)動(dòng)，兩車的速度v隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說法正確的是（）A兩車的出發(fā)點(diǎn)一定不同B在0到t2的時(shí)間內(nèi)，兩車一定相遇兩次C在t1到t2時(shí)間內(nèi)某一時(shí)刻，兩車的加速度相同D在t1到t2時(shí)間內(nèi)，甲車的平均速度一定大于乙車的平均速度5、如圖甲所示，線圈固定于分布均勻的磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里。當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化時(shí)，邊的熱功率與時(shí)間的關(guān)系為（為定值）。圖乙為關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的圖象，其中可能正確的是（）ABCD6、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），由斜面底端的A點(diǎn)以某一初速度沖上傾角為30的固定斜面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減速的加速度大小為g，物體沿斜面上升的最大高

4、度為h，在此過程中（ ）A重力勢能增加了2mghB機(jī)械能損失了mghC動(dòng)能損失了mghD系統(tǒng)生熱二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，金屬圓環(huán)放置在水平桌面上，一個(gè)質(zhì)量為m的圓柱形永磁體軸線與圓環(huán)軸線重合，永磁體下端為N極，將永磁體由靜止釋放永磁體下落h高度到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度大小為v，向下的加速度大小為a，圓環(huán)的質(zhì)量為M，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（ ）A俯視看，圓環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向B永磁體下落的整個(gè)過程先加速后減速，下降到某一高度時(shí)速度可能為零C永磁

5、體運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，圓環(huán)對桌面的壓力大小為Mg+mgmaD永磁體運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh+mv28、如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一內(nèi)壁粗糙的半圓弧槽，半徑為2R，一質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距半圓弧槽D點(diǎn)正上方3R的A點(diǎn)自由下落，經(jīng)過半圓弧槽后，滑塊從半圓弧槽的左端沖出，剛好到達(dá)距半圓弧槽正上方2R的B點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則（ ）A滑塊第一次到達(dá)半圓弧槽D點(diǎn)的速度為B滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對半圓弧槽的壓力為C滑塊第一次通過半圓弧槽的過程中克服摩擦力做的功為D滑塊從B點(diǎn)返回后經(jīng)C再次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為9、如圖所示，x軸上方有兩條曲線均為正弦曲線的半個(gè)周期，其高和底的長度均

6、為l，在x軸與曲線所圍的兩區(qū)域內(nèi)存在大小均為B，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場，MNPQ為一邊長為l的正方形導(dǎo)線框，其電阻為R，MN與x軸重合，在外力的作用下，線框從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速向右穿越磁場區(qū)域，則下列說法中正確的是（）A線框的PN邊到達(dá)x坐標(biāo)為處時(shí)，感應(yīng)電流最大B線框的PN邊到達(dá)x坐標(biāo)為處時(shí)，感應(yīng)電流最大C穿越磁場的整個(gè)過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為D穿越磁場的整個(gè)過程中，外力所做的功為10、下列說法正確的是（）A太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域B兩列機(jī)械波在同一介質(zhì)中相遇，波長相同一定能獲得穩(wěn)定的干涉圖案C狹義相對論的第一個(gè)基本假設(shè)：力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同

7、的D分別用紫光和綠光為光源用同一裝置做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，前者中央亮紋較寬E.電視機(jī)顯像管里的電子槍發(fā)射電子束的強(qiáng)弱受圖像信號(hào)的控制三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11（6分）某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，可以使用的頻率有220Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率f，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他條件進(jìn)行推算。（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為_，重物下落的

8、加速度的大小為_。（2）已測得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80m/s2，實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1。由此推算出f為_Hz。12（12分）如圖所示利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，并調(diào)至水平B測出遮光條的寬度dC將滑塊移至圖示的位置，測出遮光條到光電門的距離lD釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的遮光時(shí)間tE.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量mF.請回答下列問題（重力加速度取g）： (1)滑塊經(jīng)過光電門的速度可以表示為_（用物理量符號(hào)表示）。(2)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要

9、測的物理量是_。(3)滑塊從靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到光電門的過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少_（用物理量符號(hào)表示）。(4)選用不同的l，測出對應(yīng)的t。能直觀反應(yīng)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的圖像是_。Atl Bt2l Cl Dl四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13（10分）如圖，空間有一豎直向下沿x軸方向的靜電場，電場的場強(qiáng)大小按Ekx分布(x是軸上某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離)，x軸上，有一長為L的絕緣細(xì)線連接A、B兩個(gè)小球，兩球質(zhì)量均為m，B球帶負(fù)電，帶電量為 q，A球距O點(diǎn)的距離為L。兩球現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)兩球之間的靜電力作用。(1)求A球的帶電量

10、qA；(2)將A、B間細(xì)線剪斷，描述B球的運(yùn)動(dòng)情況，并分析說明理由；(3)剪斷細(xì)線后，求B球的最大速度vm14（16分）兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌上垂直放置兩根導(dǎo)體棒a和b，俯視圖如圖甲所示。兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，回路中其余部分的電阻不計(jì)，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的豎直向上的勻強(qiáng)磁場。兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行，開始時(shí)，兩棒均靜止，間距為x0，現(xiàn)給導(dǎo)體棒a一向右的初速度v0，并開始計(jì)時(shí)，可得到如圖乙所示的圖像（表示兩棒的相對速度，即）。求：（1）0t2時(shí)間內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱；（2）t1時(shí)刻棒a的加速度大小

11、；（3）t2時(shí)刻兩棒之間的距離。15（12分）如圖所示，光滑的水平面AB與半徑R=0.5m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點(diǎn)相切，D點(diǎn)為半圓軌道最高點(diǎn)，A點(diǎn)的右側(cè)連接一粗糙的水平面，用細(xì)線連接甲、乙兩物體，中間夾一輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧與甲、乙兩物體不拴接，甲的質(zhì)量m1=4kg，乙的質(zhì)量m1=5kg，甲、乙均靜止若燒斷細(xì)線，甲離開彈簧后經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道，過D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力恰好為零取g=10m/s1甲、乙兩物體可看做質(zhì)點(diǎn)，求：(1)甲離開彈簧后經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度的大小vB；(1)燒斷細(xì)線吋彈簧的彈性勢能EP；(3)若固定甲，將乙物體換為質(zhì)量為m的物體丙，燒斷細(xì)線，丙物體離開彈簧后從A點(diǎn)進(jìn)入動(dòng)摩擦因數(shù)

12、=0.5的粗糙水平面，AF是長度為4l的水平軌道，F(xiàn)端與半徑為l的光滑半圓軌道FCH相切，半圓的直徑FH豎直，如圖所示.設(shè)丙物體離開彈簧時(shí)的動(dòng)能為6mgl，重力加速度大小為g，求丙物體離開圓軌道后落回到水平面BAF上的位置與F點(diǎn)之間的距離s；(4)在滿足第(3)問的條件下，若丙物體能滑上圓軌道，且能從GH間離開圓軌道滑落（G點(diǎn)為半圓軌道中點(diǎn))，求丙物體的質(zhì)量的取值范圍參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】由萬有引力定律和重力的定義可知由牛頓第二定律可得 聯(lián)立解得故選B。2、C【解析】理想氣體體積不變，發(fā)生等

13、容變化，則，代入數(shù)據(jù)得：，解得：故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】在理想氣體狀態(tài)方程和氣體實(shí)驗(yàn)定律應(yīng)用中，壓強(qiáng)、體積等式兩邊單位一樣即可，不需要轉(zhuǎn)化為國際單位；溫度的單位一定要用國際單位(開爾文)，不能用其它單位3、B【解析】欲使導(dǎo)體棒能夠在導(dǎo)軌上滑行距離較大，則導(dǎo)體棒在滑行過程中所受摩擦力應(yīng)較小，則安培力的方向應(yīng)為斜向上，由右手定則和左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能為垂直導(dǎo)體棒向下偏左，故B正確。故選B。4、C【解析】A根據(jù)題目所給信息，不能判斷兩車出發(fā)點(diǎn)的關(guān)系，因?yàn)樵搱D是描述速度與時(shí)間變化關(guān)系的圖像，A錯(cuò)誤；B兩圖線的交點(diǎn)表示在該時(shí)刻速度相等，在0到t2的時(shí)間內(nèi)，兩車有兩次速度相等，并不

14、是相遇，B錯(cuò)誤；C圖象的斜率表示加速度，在t1時(shí)刻兩車速度相等，然后甲做變加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在t2時(shí)刻兩車又速度相等，所以甲的平均加速度等于乙的加速度，故t1到t2時(shí)間內(nèi)在某一時(shí)刻，乙圖線的斜率和甲圖線平行，加速度相等，C正確；D圖象圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，從圖可知，在t1到t2時(shí)間內(nèi)乙的位移大于甲的位移，所用時(shí)間相等，故甲的平均速度一定小于乙的平均速度，故D錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，線框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢為感應(yīng)電流為邊的熱功率由可知 可知圖像的斜率與時(shí)間成正比，所以四個(gè)圖象中只有D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6、B【解析】試題分析：重力勢能的增加

15、量等于克服重力做的功；動(dòng)能變化等于力的總功；機(jī)械能變化量等于除重力外其余力做的功物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢能增加了，故A錯(cuò)誤；加速度機(jī)械能的損失量為，所以B正確，動(dòng)能損失量為合外力做的功的大小，故C錯(cuò)誤；系統(tǒng)生熱等于克服摩擦力做功，故D錯(cuò)誤考點(diǎn)：考查了功能關(guān)于的應(yīng)用點(diǎn)評：本題關(guān)鍵根據(jù)功能關(guān)系的各種具體形式得到重力勢能變化、動(dòng)能變化和機(jī)械能變化二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；可根據(jù)假設(shè)法判斷磁鐵下落到某

16、高度時(shí)速度不可能為零；根據(jù)牛頓第二定律分別為磁鐵和圓環(huán)列方程求解圓環(huán)對地面的壓力；根據(jù)能量關(guān)系求解焦耳熱?！驹斀狻看盆F下落時(shí)，根據(jù)楞次定律可得，俯視看，圓環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，選項(xiàng)A正確；永磁體下落的整個(gè)過程，開始時(shí)速度增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流增加，磁鐵受到向上的安培力變大，磁鐵的加速度減小，根據(jù)楞次定律可知“阻礙”不是“阻止”，即磁鐵的速度不可能減到零，否則安培力就是零，物體還會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；永磁體運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：mg-F安=ma；對圓環(huán)：Mg+F安=N，則N=Mg+mgma，由牛頓第三定律可知圓環(huán)對桌面的壓力大小為Mg+mgma，選項(xiàng)C正確；由能量守恒定律可得，永磁體

17、運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh-mv2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵是理解楞次定律，掌握其核心“阻礙”不是“阻止”；并能用牛頓第二定律以及能量守恒關(guān)系進(jìn)行判斷.8、AC【解析】A滑塊從A到D做自由落體運(yùn)動(dòng)，滿足解得A正確；B滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，有B錯(cuò)誤；C滑塊第一次從A到B的過程中，設(shè)滑塊克服摩擦力做的功為，根據(jù)動(dòng)能定理有解得C正確；D若滑塊第二次進(jìn)入半圓弧槽克服摩擦力做的功不變，則滑塊從B點(diǎn)到D點(diǎn)滿足解得但是在第二次進(jìn)入的速度比第一次小，摩擦阻力變小，所以滑塊第二次進(jìn)入半圓弧槽克服摩擦力做的功變小，D錯(cuò)誤。故選AC。9、BC【解析】AB電流和切割長度成正比，所以線框的P

18、N邊到達(dá)x坐標(biāo)為處時(shí)，相當(dāng)于長度為l的邊框來切割磁感線，線框的PN邊到達(dá)x坐標(biāo)為處時(shí)， 相當(dāng)于兩個(gè)長度為l的邊框來切割磁感線，兩個(gè)電動(dòng)勢疊加，所以線框的PN邊到達(dá)x坐標(biāo)為處時(shí)，感應(yīng)電流最大為故A錯(cuò)誤，B正確；C因?yàn)殡娏鞯淖兓辖涣麟姷奶卣?，所以線框的PN邊到達(dá)x坐標(biāo)為處時(shí)，產(chǎn)生的焦耳熱為線框的PN邊從到2l處時(shí)，產(chǎn)生的焦耳熱為線框的PN邊從2l到處時(shí)，產(chǎn)生的焦耳熱為所以產(chǎn)生的總焦耳熱為又因?yàn)橥饬λ龅墓偷扔诮苟鸁幔訡正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10、ABE【解析】A太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域，故A正確；B兩列機(jī)械波在同一介質(zhì)中傳播速度相同，波長相同則頻率相同，則一定能獲得

19、穩(wěn)定的干涉圖案，故B正確；C狹義相對論的第一個(gè)基本假設(shè)：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，故錯(cuò)誤；D由于紫光的波長比綠光的短，則用紫光和綠光為光源用同一裝置做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，綠光的中央亮紋較寬，故D錯(cuò)誤；E圖像信號(hào)越強(qiáng)，電視機(jī)顯像管里的電子槍發(fā)射電子束越強(qiáng)，故E正確。故選ABE。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、 40 【解析】(1)12 根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得：由速度公式vC=vB+aT可得：a=(2)3 由牛頓第二定律可得：mg-0.01mg=ma所以a=0.99g結(jié)合(1)解出的加速度表達(dá)式

20、，代入數(shù)據(jù)可得f=40HZ12、 滑塊和遮光條的總質(zhì)量M mgl D 【解析】(1)1遮光條寬度小，通過時(shí)間短，可以用平均速度近似代替瞬時(shí)速度，擋光條通過光電門的速度為v(2)2令滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，托盤和砝碼下落過程中，系統(tǒng)增加的動(dòng)能為Ek(M+m)v2(m+M)()2實(shí)驗(yàn)中還要測量的物理量為滑塊和擋光條的總質(zhì)量M。(3)3根據(jù)題意可知，系統(tǒng)減少重力勢能即為托盤和砝碼減小的，為Epmgl(4)4為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需滿足的關(guān)系是mgl(m+M)()2應(yīng)該是圖像，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式

21、和演算步驟。13、 (1)qA4q (2)B球做往復(fù)運(yùn)動(dòng) (3)vm【解析】(1)A、B兩球靜止時(shí)，A球所處位置場強(qiáng)為B球所處位置場強(qiáng)為對A、B由整體受力分析，由平衡條件可得：解得：qA4q(2)剪斷細(xì)線后，B球初始受到合力Fmgmgmg方向豎直向下，B球開始向下運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)后，B球受力為F合mgkxq，隨x增大，F(xiàn)合減小，所以B球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F合減小為零時(shí)，B球速度達(dá)到最大，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)合方向向上，并逐漸增大，B球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)速度減小為零后，此時(shí)電場力大于重力，B球反向運(yùn)動(dòng)，最終B球做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。(3)當(dāng)B球下落速度達(dá)到最大時(shí)，B球距O點(diǎn)距離為x0解得：x03L當(dāng)B球下落速度達(dá)到最大時(shí)，B球距O點(diǎn)距離為3L運(yùn)動(dòng)過程中，電場力大小線性變化，所以對B球下落到速度最大過程由動(dòng)能定理得：解得：vm14、 (1) ；(2) ；(3)【解析】(1)t2時(shí)刻，兩棒速度相等。由動(dòng)量守恒定律mv0=mv+mv由能量守恒定律，整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱 得 (2)t1時(shí)刻 回路中的電動(dòng)勢此時(shí)棒a所受的安培力由