2022屆上海市進(jìn)才實(shí)驗(yàn)中學(xué)高考仿真卷物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一臺小型發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，單匝矩形線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1Ω，外接標(biāo)有燈泡的交流電壓表，則下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)為220VB．線圈轉(zhuǎn)到如甲圖所示位置時感應(yīng)電動勢為零C．當(dāng)時線圈中的磁通量最小為零D．當(dāng)時線圈中的磁通量最大，為2、如圖所示，圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的兩顆衛(wèi)星的周期分別為T1和T2，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑的差值為d，地球表面重力加速度為g，根據(jù)以上已知量無法求出的物理量是（引力常量G未知）（）A．地球的半徑 B．地球的質(zhì)量C．兩顆衛(wèi)星的軌道半徑 D．兩顆衛(wèi)星的線速度3、下列說法正確的是（）A．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r產(chǎn)生的B．鈾核（）衰變?yōu)殂U核（）的過程中，要經(jīng)過8次衰變和6次衰變C．的半衰期是5天，100克經(jīng)過10天后還剩下50克D．密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的4、一物體靜止在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于（）A．物體勢能的增加量B．物體動能的增加量C．物體動能的增加量加上物體勢能的增加量D．物體動能的增加量減去物體勢能的增加量5、質(zhì)量為m的箱子靜止在光滑水平面上，箱子內(nèi)側(cè)的兩壁間距為l，另一質(zhì)量也為m且可視為質(zhì)點(diǎn)的物體從箱子中央以v0=的速度開始運(yùn)動（g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?，如圖所示。已知物體與箱壁共發(fā)生5次完全彈性碰撞。則物體與箱底的動摩擦因數(shù)的取值范圍是（）A． B．C． D．6、某玩具為了模仿小動物行走的姿勢，設(shè)計(jì)了非圓形的“輪子”。現(xiàn)研究輪子受力情況，模型簡化如圖，四分之一圓框架OAB的OA、OB邊初始位置分別處于水平和豎直方向上，光滑球形重物此時嵌在框架中與OA、OB、弧AB三邊恰好接觸但接觸處并沒有全部都產(chǎn)生彈力?，F(xiàn)以O(shè)點(diǎn)為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動角，下列說法正確的是（）A．轉(zhuǎn)動為0至的過程，弧AB受到重物的壓力逐漸變大B．為時，弧AB受到重物的壓力最大C．轉(zhuǎn)動一周的過程中，存在某一特定的角，此時弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大D．轉(zhuǎn)動一周的過程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值不同二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、手機(jī)無線充電功能的應(yīng)用為人們提供了很大便利。圖甲為手機(jī)無線充電原理示意圖。充電板接入交流電源，充電板內(nèi)的勵磁線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而使手機(jī)內(nèi)的感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流。充電板內(nèi)的勵磁線圈通入如圖乙所示的交變電流（電流由流入時方向?yàn)檎?，交變電流的周期為），手機(jī)感應(yīng)線圈的匝數(shù)為10匝，線圈的面積為，手機(jī)充電時電阻約為，時刻感應(yīng)線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度為。下列說法正確的是（）A．時間內(nèi)，點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢B．時間內(nèi)，點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢C．感應(yīng)線圈中電流的有效值為D．感應(yīng)線圈中電流的有效值為8、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電，副線圈與二極管（正向電阻為零，相當(dāng)于導(dǎo)線；反向電阻為無窮大，相當(dāng)于斷路）、定值電阻R0、熱敏電阻Rt（阻值隨溫度的升高而減小）及報(bào)警器P（電流增加到一定值時報(bào)警器P將發(fā)出警報(bào)聲）組成閉合電路，電壓表、電流表均為理想電表。則以下判斷正確的是（）A．變壓器線圈輸出交流電的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為11VC．Rt處溫度減小到一定值時，報(bào)警器P將發(fā)出警報(bào)聲D．報(bào)警器報(bào)警時，變壓器的輸入功率比報(bào)警前大9、如圖所示，兩根相互平行，間距為足夠長的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間存在的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，導(dǎo)軌上的金屬桿ab、cd所受滑動摩擦力均為0.2N，兩桿電阻均為0.1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，已知ab受恒力的作用，ab和cd均向右做勻速直線運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．恒力 B．兩桿的速度差大小為C．此時回路中電流大小為2A D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率10、2019年9月11日，《自然天文學(xué)》雜志登載了英國倫敦大學(xué)一個研究小組的報(bào)告：他們成功通過開普勒望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，一顆代號為K2-18b的類地行星的大氣中有水汽，含量可能在0.1%至50%之間。如果K2-18b和地球均視為均勻球體，其半徑與地球半徑之比為p，其質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為q，則K2-18b和地球（）A．表面的重力加速度之比為 B．表面的重力加速度之比為C．第一宇宙速度之比為 D．第一宇宙速度之比為三、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）曉宇為了測量一段長度為L的金屬絲的電阻率，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作。(1)首先用多用電表中“×10”的歐姆擋對該金屬絲進(jìn)行了粗測，多用電表調(diào)零后用紅黑表筆連接在金屬絲的兩端，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的阻值R約為____Ω；(2)接著對該金屬絲的電阻進(jìn)行了精確的測量，其中實(shí)驗(yàn)室提供了如下實(shí)驗(yàn)器材電流表A1（0~5mA，r1=50Ω）、電流表A2（0~0.6A，r2=0.2Ω）、電壓表V(0~6V，ｒv≈1.5kΩ）、滑動變阻器R（額定電流2A，最大阻值為15Ω）、10Ω的定值電阻R1、500Ω的定值電阻R2內(nèi)阻可忽略不計(jì)的電源（E=6V）、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、螺旋測微器、刻度尺。①利用螺旋測微器測量待測金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑D＝____mm；②請將實(shí)驗(yàn)電路畫在虛線框中，并注明所選儀器的標(biāo)號____；③為了求出電阻率，則需測量的物理量有___（并寫出相應(yīng)的符號），該金屬絲的電阻率的表達(dá)式為ρ=___（用已知量和測量量表示）。12．（12分）如圖甲所示是一種研究氣球的體積和壓強(qiáng)的變化規(guī)律的裝置。將氣球、壓強(qiáng)傳感器和大型注射器用T型管連通。初始時認(rèn)為氣球內(nèi)無空氣，注射器內(nèi)氣體體積，壓強(qiáng)，型管與傳感器內(nèi)少量氣體體積可忽略不計(jì)。緩慢推動注射器，保持溫度不變，裝置密封良好。(1)該裝置可用于驗(yàn)證______定律。填寫氣體實(shí)驗(yàn)定律名稱(2)將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，讀出此時注射器內(nèi)剩余氣體的體積為，壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)為，則此時氣球體積為______。(3)繼續(xù)推動活塞，多次記錄注射器內(nèi)剩余氣體的體積及對應(yīng)的壓強(qiáng)，計(jì)算出對應(yīng)的氣球體積，得到如圖乙所示的“氣球體積和壓強(qiáng)”關(guān)系圖。根據(jù)該圖象估算：若初始時注射器內(nèi)僅有體積為、壓強(qiáng)為的氣體。當(dāng)氣體全部壓入氣球后，氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)開_____。（保留3位小數(shù)）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）如圖所示，光滑水平面上有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧，左端固定，質(zhì)量為mA=1kg的光滑A緊靠彈簧右端（不栓接），彈簧的彈性勢能為Ep=32J。質(zhì)量為mB=1kg的槽B靜止在水平面上，內(nèi)壁間距L=0.6m，槽內(nèi)放有質(zhì)量為mc=2kg的滑塊C（可視為質(zhì)點(diǎn)），C到左端側(cè)壁的距離d=0.1m，槽與滑塊C之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1?，F(xiàn)釋放彈簧，滑塊A離開彈簧后與槽B發(fā)生正碰并粘在一起。A、B整體與滑塊C發(fā)生碰撞時，A、B整體與滑塊C交換速度。（g=10m/s2）求(1)從釋放彈簧，到B與C第一次發(fā)生碰撞，整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能；(2)從槽開始運(yùn)動到槽和滑塊C相對靜止經(jīng)歷的時間。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為m、直徑為d的小球，拴在長為l的細(xì)繩一端一組成一單擺。將球偏開一小角度α使之做簡諧運(yùn)動，求小球從左側(cè)最大偏角擺至最低點(diǎn)的過程中，繩子拉力產(chǎn)生的沖量大小。（重力加速度g已知）15．（12分）如圖甲所示，足夠長的木板A靜止在水平面上，其右端疊放著小物塊B左端恰好在點(diǎn)。水平面以點(diǎn)為界，左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。物塊C（可以看成質(zhì)點(diǎn)）和D間夾著一根被壓縮的輕彈簧，并用細(xì)線鎖住，兩者以共同速度向右運(yùn)動某時刻細(xì)線突然斷開，C和彈簧分離后撤去D，C與A碰撞（碰撞時間極短）并與A粘連，此后時間內(nèi)，A、C及B的速度一時間圖象如圖乙所示。已知A、B、C、D的質(zhì)量均為，A、C與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。求：（1）木板A與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)及B與A間的動摩擦因數(shù)；（2）細(xì)線斷開之前彈簧的彈性勢能。

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．根據(jù)正弦交流電的有效值等于峰值除以，可知感應(yīng)電動勢的有效值為220V，電壓表測的是路端電壓，由于電源有內(nèi)阻，所以路端電壓和電動勢不相等，所以電壓表的示數(shù)不為220V，故A錯誤；B．線圈轉(zhuǎn)到如甲圖所示位置時，感應(yīng)電動勢最大，故B錯誤；CD．由乙圖可知t=0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，線圈位于中性面，與磁感線垂直，磁通量最大，由乙圖可知周期T=0.02s，由可得故C錯誤，D正確。故選D。2、B【解析】

ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力，依據(jù)牛頓第二定律，則有且由公式聯(lián)立可解得兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和地球的半徑，由于引力常量G未知則無法求出地球的質(zhì)量，故AC正確，B錯誤；D．由公式可知，由于兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和周期已知或可求出，則可求出兩顆衛(wèi)星的線速度，故D正確。故選B。3、B【解析】

A．衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)部的中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，電子從原子核內(nèi)噴射出來，A錯誤；B．鈾核（）衰變?yōu)殂U核（）的過程中，每經(jīng)一次衰變質(zhì)子數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4；而每經(jīng)一次衰變質(zhì)子數(shù)增1，質(zhì)量數(shù)不變；由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒知，α衰變次數(shù)次衰變次數(shù)次B正確；C．設(shè)原來Bi的質(zhì)量為，衰變后剩余質(zhì)量為m則有即可知剩余Bi質(zhì)量為25g，C錯誤；D．密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明電子的電荷量是分離的，玻爾提出核外電子的軌道是分立的不連續(xù)的，D錯誤。故選B。4、C【解析】

物體受重力和支持力，設(shè)重力做功為WG，支持力做功為WN，運(yùn)用動能定理研究在升降機(jī)加速上升的過程得：WG+WN=△EkWN=△Ek-WG根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系得：WG=-△Ep所以有：WN=△Ek-WG=△Ek+△Ep。A．物體勢能的增加量，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．物體動能的增加量，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．物體動能的增加量加上物體勢能的增加量，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．物體動能的增加量減去物體勢能的增加量，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選C。5、C【解析】

小物塊與箱子組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得解得對小物塊和箱子組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律得解得由題意可知，小物塊與箱子發(fā)生5次碰撞，則物體相對于木箱運(yùn)動的總路程，小物塊受到摩擦力為對系統(tǒng)，利用產(chǎn)熱等于摩擦力乘以相對路程，得故，即，故C正確，ABD錯誤。故選C。6、C【解析】

A．以O(shè)點(diǎn)為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動過程中，相當(dāng)于重力沿順時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動θ為0至π/2的過程，弧AB始終不受力作用，則選項(xiàng)A錯誤；B．由力的合成知識可知當(dāng)θ=π時，此時弧AB受到重物的壓力大小為G，θ=5π/4時，弧AB受到重物的壓力為G，則此時壓力不是最大，選項(xiàng)B錯誤；C．旋轉(zhuǎn)重力的方向，當(dāng)此方向在弧AB彈力的方向與OA板彈力方向的夾角的平分線上時，此時弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大，選項(xiàng)C正確；D．旋轉(zhuǎn)重力的方向，當(dāng)此方向與弧AB的彈力方向垂直時，在兩個不同的位置，OA板和OB板的彈力都會取得最大值，大小為G，則轉(zhuǎn)動一周的過程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值一樣大，選項(xiàng)D錯誤。故選C。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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、AC【解析】

AB．時間內(nèi)充電板中電流由流向，此時勵磁線圈在感應(yīng)線圈中的磁場方向向下，且磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，根據(jù)楞次定律，可判斷出感應(yīng)線圈中電流的方向?yàn)榈?，同理時間內(nèi)，感應(yīng)線圈中電流的方向也為到。由于感應(yīng)線圈此時充當(dāng)電源，電流從低電勢流向高電勢，所以點(diǎn)的電勢較高，選項(xiàng)A正確，B錯誤。CD．由于勵磁線圈中的電流是正弦式的，感應(yīng)出來的電流是余弦式的。感應(yīng)電動勢的最大值則感應(yīng)電流的有效值所以選項(xiàng)C正確，D錯誤。故選AC。8、BD【解析】

A．由題圖乙可知f＝＝50Hz而理想變壓器不改變交流電的頻率，A項(xiàng)錯誤。B．由題圖乙可知原線圈輸入電壓的有效值U1＝220V，則副線圈兩端電壓有效值U2＝U1＝22V設(shè)電壓表示數(shù)為U，由于二極管作用，副線圈回路在一個周期內(nèi)只有半個周期的時間有電流，則由有效值定義有解得U＝＝11VB項(xiàng)正確。C．由題給條件可知，Rt處溫度升高到一定值時，報(bào)警器會發(fā)出警報(bào)聲，C項(xiàng)錯誤。D．因報(bào)警器報(bào)警時回路中電流比報(bào)警前大，則報(bào)警時副線圈回路的總功率比報(bào)警前大，而輸入功率與輸出功率相等，D正確。故選BD。9、AB【解析】

A．對金屬桿ab、cd整體，由于兩桿所受的安培力大小相等，方向相反，所以由平衡條件有故A正確。BC．cd桿做勻速直線運(yùn)動，則有解得I=2.5A，因兩桿均切割磁感線，故均產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，且ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定大于cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則有解得速度差為故B正確，C錯誤。D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率為回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率為可知ab桿克服安培力做功功率不等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率，故D錯誤。故選AB。10、AD【解析】

根據(jù)星球表面物體受到的萬有引力等于物體的重力有得星球表面重力加速度故可知A正確，B錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力有得第一宇宙速度故可知C錯誤，D正確。故選AD。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、220Ω4.699（4.697~4.700均可）電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I【解析】

(1)[1]金屬絲的阻值約為：Rx=22×10Ω=220Ω；(2)①[2]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知，該金屬絲的直徑為：4.5mm+19.9×0.01mm=4.699mm；②[3]由(1)可知，該金屬絲的電阻值約為220Ω，電源的電動勢為6V，則流過金屬絲的電流約為：由于電流表A2的量程比較大，因此需將電流表A1改裝成量程為30mA的電流表，則電流表應(yīng)選用A1，又由電流表的改裝原理可知：解得：R=10Ω因此定值電阻應(yīng)選擇R1，由于改裝后的電流表內(nèi)阻已知，因此應(yīng)選電流表的內(nèi)接，由于滑動變阻器的總阻值小于金屬絲的電阻值，因此滑動變阻器應(yīng)用作分壓接法，則所設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示：③[4][5]電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I；流過金屬絲的電流為其電壓為：由歐姆定律可知該金屬絲的電阻值為：又由電阻定律得：截面積為：解得：。12、玻意耳1.027【解析】

(1)[1]用DIS研究在溫度不變時，氣體的壓強(qiáng)隨溫度的變化情況，所以該裝置可用于驗(yàn)證玻意耳定律；(2)[2]將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)為p1，根據(jù)玻意耳定律得：所以讀出此時注射器內(nèi)剩余氣體的體積為，所以時氣球體積為；(3)[3]由題可知，若初始時注射器內(nèi)僅有體積為、壓強(qiáng)為p0的氣體，氣體全部壓入氣球后氣球的壓強(qiáng)與初始時注射器內(nèi)有體積為、壓強(qiáng)為p0的氣體中的氣體壓入氣球，結(jié)合題中圖乙可知，剩余的氣體的體積約在左右，壓強(qiáng)略大于p0，所以剩余的氣體的體積略小于0.5V0。由圖可以讀出壓強(qiáng)約為1.027p0?！军c(diǎn)睛】本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，要控制實(shí)驗(yàn)條件，此實(shí)驗(yàn)要控制兩個條件：一是注射器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定；