2022年上海嘉定區(qū)外國語學校高考物理一模試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。

3,請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1.我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆地球靜止同步軌道衛(wèi)星和3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，

以及27顆相同高度的中軌道衛(wèi)星。中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2.15xl0/m,同步軌道衛(wèi)星的高度約為3.60x101m,己

知地球半徑為6.4x103km,這些衛(wèi)星都在圓軌道上運行。關(guān)于北斗導航衛(wèi)星，則下列說法正確的是（）

A.中軌道衛(wèi)星的動能一定小于靜止同步軌道衛(wèi)星的動能

B.靜止同步軌道衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大

C.中軌道衛(wèi)星的運行周期約為20h

D.中軌道衛(wèi)星與靜止同步軌道衛(wèi)星的向心加速度之比為（理］

2.將一個小木塊和一個小鋼珠分別以不同的速度，豎直向上拋出，若小木塊受到的空氣阻力大小跟速度大小成正比，

即/=公（其中攵為常數(shù)），小鋼珠的阻力忽略不計，關(guān)于兩物體運動的丫-，圖象正確的是（取向上為正方向）（）

3.在豎直平衡（截面）內(nèi)固定三根平行的長直導線a、b、c,通有大小相等、方向如圖所示的電流.若在三根導線所

在空間內(nèi)加一勻強磁場后，導線a所受安培力的合力恰好為零，則所加磁場的方向可能是（）

左八V八右

A.垂直導線向左

B.垂直導線向右

C.垂直紙面向里

D.垂直紙面向外

4.A、B、。三點構(gòu)成等邊三角形，邊長為2cm,勻強電場方向與ABC構(gòu)成的平面夾角30。，電勢9A=9B=4V,

a=IV,下列說法正確的是()

人卜、

(、、

,、、

(、、

!

班’

A.場強大小為15()V/m

B.場強大小為200V/m

C.將一個正電荷從A點沿直線移到C點，它的電勢能一直增大

D.將一個正電荷從A點沿直線移到8點，它的電勢能先增大后減小

5.2019年1月3日嫦娥四號月球探測器成功軟著陸在月球背面，著陸前在離月球表面112km的高空僅在月球萬有引

力作用下環(huán)月球做勻速圓周運動，向心加速度大小為。月，周期為"；設(shè)貼近地面的近地衛(wèi)星僅在地球萬有引力作用

下環(huán)地球做勻速圓周運動，向心加速度大小為。地，周期為(也。已知月球質(zhì)量6.7x1()22kg,半徑i.7xl()6m；地球

質(zhì)量6.0x1024kg,半徑6.4xl()6m。則()

A.a月＞a地，"＞狐

B.“月＞a地'0＜應

C.。月＜a地,北＞(也

D.a月＜a地，0＜狐

6.中微子失蹤之謎是一直困擾著科學家的問題，原來中微子在離開太陽向地球運動的過程中，發(fā)生“中微子振蕩”轉(zhuǎn)化

為一個N子和一個T子?？茖W家通過對中微子觀察和理論分析，終于弄清了中微子失蹤之謎，成為“2001年世界十大

科技突破”之一。若中微子在運動中只轉(zhuǎn)化為一個子和一個丁子，并已知IX子的運動方向與中微子原來的方向一致,

則T子的運動方向()

A.一定與中微子方向一致B.一定與中微子方向相反

C.可能與中微子方向不在同一直線上D.只能與中微子方向在同一直線上

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1,其輸入端通過燈泡Li與輸出電壓有效值恒定的交流電源”=

Umsin（V）相連，副線圈電路中接有燈泡L2和最大阻值為R的滑動變阻器，已知兩個燈泡的額定電壓均為U,

且兩者規(guī)格完全相同，電壓表為理想電表，導線電阻不計。開始時滑動變阻器的滑片P位于最下端，調(diào)節(jié)滑動變阻器

的滑片可使兩個小燈泡同時正常發(fā)光（忽略燈絲電阻變化），下列說法正確的是（）

A.在R的滑片P向上滑動的過程中，電源的輸出功率將會變大

B.在R的滑片P向上滑動的過程中，L的亮度會變暗

C.若小燈泡L2突然燒壞，電壓表示數(shù)會減小

D.交流電源的最大值為U,0=30。

8.長為/直導線中通有恒定電流/,靜置于絕緣水平桌面上，現(xiàn)在給導線所在空間加勻強磁場，調(diào)整磁場方向使得導

線對桌面的壓力最小，并測得此壓力值為N”保持其他條件不變，僅改變電流的方向，測得導線對桌面的壓力變?yōu)?/p>

則通電導線的質(zhì)量和勻強磁場的磁感應強度分別為（）

N.+N,M+M

A.m=二------B.m=—4~~-

g2g

N「N?

c7B=

211

9.如圖所示，在豎直紙面內(nèi)有四條間距均為乙的水平虛線心、心、&、心，在必、心之間與心，心之間存在磁感應

強度大小為8、方向垂直于紙面向里的勻強磁場。現(xiàn)有一矩形線圈"cd,長邊ad=3L寬邊cd=L,質(zhì)量為如電阻為

R,將其從圖示位置（cd邊與心重合）由靜止釋放，cd邊經(jīng)過磁場邊界線小時恰好開始做勻速直線運動，整個運動

過程中線圈始終處于同一豎直面內(nèi)，cd邊始終水平，已知重力加速度g=10m/s2,則（）

XXXXX

XXnXXX

XXXXX

/.,xXXXX

A.ab邊經(jīng)過磁場邊界線心后線圈要做一段減速運動

B.ah邊經(jīng)過磁場邊界線卻后線圈要做一段減速運動

2o-爐

C.cd邊經(jīng)過磁場邊界線心和心的時間間隔大于-----

mgR

D.從線圈開始運動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線及過程中，線圈產(chǎn)生的熱量為2mgL-

2BL

10.有一個原副線圈匝數(shù)比為10：1的理想變壓器，如圖所示，原線圈所接交流電源的電壓瞬時值表達式為

M=300V2sin50nZ（V）副線圈所接電路如圖所示，燈L、心為均標有“20V.10W”的燈泡，當S閉合時，兩燈恰好正常

發(fā)光。則（）

A.電阻R=10QB.流過R的交流電的周期為0.02s

C.斷開S后，原線圈的輸入功率減小D.斷開S后，燈L仍能正常發(fā)光

三、實驗題：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）用如圖甲所示裝置來探究功和物體速度變化的關(guān)系，木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B,用不可伸長

的細線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道。上，軌道固定在水平桌面

上，動滑輪上可掛鉤碼，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計。

圖乙

（1）實驗中軌道應傾斜一定角度，這樣做的目的是；

（2）用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度”=cm；

（3）主要實驗步驟如下：

①測量木板（含遮光條）的質(zhì)量"，測量兩遮光條間的距離L,按圖甲正確連接器材。

②將木板左端與軌道左端對齊。由靜止釋放木板，木板在細線拉動下運動，記錄彈簧測力計示數(shù)尸及遮光條B、A先后

經(jīng)過光電門所用的時間小t2,則可以測出遮光條B、A通過光電門時的速度大小和合外力對木板做的功；

③加掛鉤碼，重復②的操作，建立木板速度丫和細線拉力對木板做的功W的相關(guān)圖像，分析得出實驗結(jié)論。

（4）根據(jù)實驗中可能遇到的困難，回答下列問題：

①由靜止釋放木板的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)會（填“變大”“變小”或“不變”）；

②如果將鉤碼的個數(shù)成倍增加，細線拉力對木板做的功W將（填“會”或“不會”）成倍增加；

③利用圖像法處理實驗結(jié)果時，應該建立_______（填“△吁卬””2一卬，,或“.2一卬?）圖像，如果得到的圖像是

線性變化的，則說明實驗探究成功，此時圖像的斜率的表達式為％=（用已知物理量的符號表示）。

12.（12分）某同學用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到如圖甲所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到

的條紋如圖乙所示.他改變的實驗條件可能是（）

IIHIIII

|||

A.減小光源到單縫的距離

B.減小雙縫之間的距離

C.減小雙縫到光屏之間的距離

D.換用頻率更高的單色光源

四、計算題：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）如圖所示為回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，勻強磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒Di和D2,磁感應強

度為B,金屬盒的半徑為R,兩盒之間有一狹縫，其間距為d,且K>X,兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速

度不計的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進入Di盒中，經(jīng)半個圓周之后再次到達兩盒間的狹縫。通過電源正負極

的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為/?、電荷量為+第

（1）不考慮加速過程中的相對論效應和重力的影響。

①求粒子可獲得的最大動能E*m；

②若粒子第1次進入Di盒在其中的軌道半徑為如粒子第2次進入Di盒在其中的軌道半徑為/'2,求〃與功之比；

③求粒子在電場中加速的總時間八與粒子在D形盒中回旋的總時間打的比值，并由此分析：計算粒子在回旋加速器中

運動的時間時，fi與為哪個可以忽略？（假設(shè)粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù)）；

（2）實驗發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，

相對論效應開始顯現(xiàn)，粒子的質(zhì)量隨著速度的增加而增大。結(jié)合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器

不能繼續(xù)使粒子加速了。

14.(16分)農(nóng)村常用來噴射農(nóng)藥的壓縮噴霧器的結(jié)構(gòu)如圖所示，A的容積為7.5L,裝入藥液后，藥液上方空氣的壓

強為105Pa,體積為1.5L,關(guān)閉閥門S,用打氣筒B每次打進105Pa的空氣0.25L。所有過程氣體溫度保持不變，則:

(1)要使藥液上方氣體的壓強為4x105pa,打氣筒活塞應打幾次？

(2)當A中有4x105Pa的空氣后，打開閥門S可噴射藥液，直到不能噴射時，4容器剩余多少體積的藥液？

B

15.(12分)如圖所示，一玻璃磚的橫截面為半徑為R的半圓，折射率為在一束單色平行光與直徑MN成45。角入

射。已知光在真空中傳播的速度為c,不考慮玻璃磚內(nèi)的反射光。求：

(1)從弧面射出的光線在玻璃磚內(nèi)傳播的最長時間

(2)弧面上有光線射出的弧線長度

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、B

【解析】

A.根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力則有

GMm_mv2

(R+廳-R+r

可得

八分

\R+r

由于中軌道衛(wèi)星的軌道半徑小于靜止同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑，所以中軌道衛(wèi)星運行的線速度大于靜止同步軌道衛(wèi)星

運行的線速度，由于不知中軌道衛(wèi)星的質(zhì)量和靜止同步軌道衛(wèi)星的質(zhì)量，根據(jù)動能定義式片=上機干可知無法確定中

2

軌道衛(wèi)星的動能與靜止同步軌道衛(wèi)星的動能大小關(guān)系，故A錯誤；

27r

B.靜止同步軌道衛(wèi)星繞地球運行的周期為24h,小于月球繞地球運行的運行周期，根據(jù)3=下可知靜止同步軌道衛(wèi)

星繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大，故B正確；

C.根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力則有：

GMm_m?4萬2(7?+「)

可得:

中軌道衛(wèi)星運行周期與靜止同步軌道衛(wèi)星運行周期之比為:

M_回+外丫_(6.4X106+2.15X107Y_053

工』R+力=*(3.60+0.64)XUJ'

中軌道衛(wèi)星的運行周期為：

7；=0.537；?12.72h

故C錯誤：

D.根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力則有：

可得:

GM

CI—

(R+疔

中軌道衛(wèi)星與靜止同步軌道衛(wèi)星的向心加速度之比為:

a,_(&+j_6.4x106+360x1()7_1424f

~a.~(/?+z1)2-6.4X106+2.15X107-1279J

故D錯誤。

故選B。

2^D

【解析】

小鋼珠在運動過程中只受到重力作用，所以小鋼珠的n-f圖象為一條向下傾斜的直線，小木塊在向上運動過程中其加

速度滿足

mg+kv

a=—2------

m

隨著v的減小。減小，當速度減為零的瞬間加速度剛好減小到等于重力加速度，此時曲線的斜率跟斜線的斜率相同，

之后小木塊下落，這個過程加速度滿足

,mg-kv

a——2------

m

加速度繼續(xù)減小，如果高度足夠高，小鋼珠最后可能做勻速直線運動；

故選D。

3、D

【解析】

根據(jù)安培定則可知，導線b在a處的磁場向里，導線c在a處的磁場向外，因力離a較近，可知兒在a處的合磁場垂

直紙面向里；因?qū)Ь€a所受安培力的合力恰好為零，可知a處所加磁場的方向為垂直紙面向外；

A.垂直導線向左，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；

B.垂直導線向右，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；

C.垂直紙面向里，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；

D.垂直紙面向外，與結(jié)論相符，選項D正確；

4、B

【解析】

AB.勻強電場在ABC構(gòu)成的平面上的電場強度分量

E'=Ecos30°

因為電勢必=%=4V,%=1V,所以4B為等勢線，電場線與A8垂直指向C,貝II

U4-1I-

E'==-----------------V/m=100V3V/m

-2

dir2sin60xlO

解得

E=2(X)V/m

故A錯誤，B正確;

C.根據(jù)q=q。，將一個正電荷從A點沿直線移到C點，電勢一直降低，它的電勢能一直減小，故C錯誤;

D.因為A8為等勢線，所以將一個正電荷從A點沿直線移到8點，它的電勢能不變，故D錯誤。

故選B。

5、C

【解析】

Mm

根據(jù)萬有引力提供向心力有：=ma解得:

G*

M

a—GF

Mm4/

根據(jù)萬有引力提供向心力有：G^m-R,解得:

T=2兀.

GM

可得:

劭一M「6.7x1022x(6.4x106)2「OH

2462

。地M地(R月+112)26.0X10X(1.7X10+112000)

即a月V。地；

周期比為：

6324

6_利地困+112)[(1.7X10+112000)X6X10(

6322

狐VM月4V(6.4X10)X6.7X10'

所以7月＞T地。

A.〃月〉4地9T月＞,故A不符合題意；

B.。月＞。地，＜蠢,故B不符合題意；

C.口月＜。地，北〉覆,故C符合題意；

D.。月地，"＜不也，故D不符合題意。

故選C正確。

6、D

【解析】

中微子轉(zhuǎn)化為一個子和一個T子過程中動量守恒，已知H子的運動方向與中微子原來的方向一致，只能得出T子的

運動方向與中微子方向在同一直線上，可能與中微子同向也可能反向。

A.一定與中微子方向一致與分析不符，故A錯誤；

B.一定與中微子方向相反與分析不符，故B錯誤：

C.可能與中微子方向不在同一直線上與分析不符，故C錯誤；

D.只能與中微子方向在同一直線上與分析不符，故D正確。

故選：D。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AD

【解析】

A.在R的滑片P向上滑動的過程中，副線圈電阻減小，則副線圈的輸出功率變大，根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知,

變壓器的輸入功率變大，電源的輸出功率變大，故A正確；

B.在R的滑片P向上滑動的過程中，副線圈電阻減小，則副線圈的輸出電流變大，根據(jù)變流比可知，原線圈的輸入

電流變大，流過燈泡Li的電流變大，亮度會變亮，故B錯誤；

C.若小燈泡L2突然燒壞，副線圈電阻增大，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈輸出電流減小，根據(jù)變流比可知，原線圈輸

入電流減小，流過燈泡Li的電流變小，燈泡Li兩端電壓變小，則原線圈輸入電壓變大，根據(jù)變壓比可知，副線圈輸

出電壓變大，電壓表示數(shù)會增大，故C錯誤；

D.兩小燈泡正常發(fā)光，則副線圈輸出電壓為。，根據(jù)變壓比可知，原線圈輸入電壓

u'=Lu=2U

?2

則交流電源的有效值

U有效=U'+U=3U

根據(jù)正弦式交變電流最大值和有效值的關(guān)系可知，交流電源的最大值為

4=3同

故D正確。

故選AD?

8、BC

【解析】

對導線受力分析，可知導線受重力、支持力和安培力作用，當安培力方向豎直向上時，支持力最小，則導線對桌面的

壓力最小，根據(jù)平衡條件有

N、+Bll=mg

當僅改變電流方向時，安培力方向向下，根據(jù)平衡有

N2=mg+Bll

聯(lián)立解得

N「N\

,B=

211

故BC正確，AD錯誤。

故選BC?

9、BC

【解析】

A.cd邊經(jīng)過磁場邊界線小時恰好開始做勻速直線運動，cd邊從乙3到心的過程中做勻速直線運動，M邊到乙4時ab

邊開始到達則劭邊經(jīng)過磁場邊界線心后做勻速直線運動，故A錯誤；

B.口邊從心到心的過程中，穿過線圈的磁通量沒有改變，沒有感應電流產(chǎn)生，不受安培力，線圈做勻加速直線運

動，則外邊進入下方磁場的速度比cd邊進入下方磁場的速度大，所受的安培力增大，所以油邊經(jīng)過磁場邊界線卻

后線圈要做一段減速運動，故B正確；

C.cd邊經(jīng)過磁場邊界線小時恰好做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件有

mg=BIL

而

,BLv

I=-----

R

聯(lián)立解得

mgR

V=---------

B21?

cd邊從到&的過程做勻速運動，所用時間為

LB,E

t=—=------

2vmgR

cd邊從心到卻的過程中線圈做勻加速直線運動，加速度為g,設(shè)此過程的時間為必由運動學公式得

得

LB21}

t>—=------

1vmgR

故〃邊經(jīng)過磁場邊界線乙2和心的時間間隔為

竺過

vmgR

故C正確

D.線圈從開始運動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線及過程，根據(jù)能量守恒得

132p2

Q^mg-3L--mv2=3mgL-\

22.DL

故D錯誤。

故選BCo

10、AC

【解析】

A.原線圈所接交流電壓的有效值5=吧巫V=300V,根據(jù)變壓比可知，副線圈兩端電壓

S=4.〃2=30V

燈泡正常發(fā)光，則電阻K兩端電壓為10V,流過的電流/2==X2A=1A,根據(jù)歐姆定律可知

UR

夫=r=10。

故A正確。

2乃

B.輸入電壓的角速度ft)=50krad/s,則周期T=—=0.04s,則流過K的交流電的周期為0.04s,故B錯誤。

co

C.斷開S后，副線圈電阻增大，根據(jù)歐姆定律可知，電流減小，故輸出功率減小，則輸入功率減小，故C正確。

D.斷開S后，燈泡L兩端電壓增大，不能正常發(fā)光，故D錯誤。

故選AC?

三、實驗題：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。

2

11、平衡摩擦力0.560變小不會Av2-IV—

M

【解析】

(1)⑴實驗中軌道應傾斜一定角度，是利用木板的重力沿軌道向下的分力來平衡摩擦力；

(2)[2]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)方法可得遮光條的寬度為

0.5cm+12x0.05mm=0.5cm+0.060cm=0.560cm

（4）⑶釋放木板前，設(shè)彈簧測力計的示數(shù)為6,根據(jù)受力平衡有

26=mg

釋放的瞬間，對木板有

F，=Ma

對鉤碼有

mg-2F'-m--a

則有

4=整

2

L1

F=-------'m8

2+——

2M

故有

F＜耳

彈簧測力計的示數(shù)會變小

⑷由

可知，當鉤碼的個數(shù)成倍增加，即機加倍時，F(xiàn)'不是成倍增加的，而每次位移相等，故細線拉力做的功不會成倍增

加；

⑸[6]以木板為研究對象，根據(jù)動能定理有

FL=^Mv\-^Mv}=^M\v2

故應該建立八聲―卬圖像，圖像對應的函數(shù)關(guān)系為

=2_.w

M

故

kJ

M

12、B

【解析】

試題分析：通過觀察發(fā)現(xiàn)，圖乙中干涉條紋的寬度比甲圖中的大，根據(jù)干涉條紋寬度干涉有：人=4幾，因此可以使

a

縫屏距1變大，雙縫距d減小，或換用波長較長即頻率較低的光，以達到要求，故選項C、D錯誤；選項B正確；與

光源到單縫的距離無關(guān)，故選項A錯誤.

考點：本題主要考查了對雙縫干涉實驗的理解問題，屬于中檔偏低題.

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答