2022屆上海市長寧區(qū)、青浦區(qū)、寶山區(qū)、嘉定區(qū)高考物理三模試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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．“禮讓行人”是城市文明交通的體現(xiàn)。小王駕駛汽車以36km/h的速度勻速行駛，發(fā)現(xiàn)前方的斑馬線上有行人通過，立即剎車使車做勻減速直線運動，直至停止，剎車加速度大小為10m/s2。若小王的反應時間為0.5s，則汽車距斑馬線的安全距離至少為A．5m B．10mC．15m D．36m2．如圖（甲）所示，質最m=2kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細線繞在半徑R=0.5m的薄圓筒上。t=0時刻，圓筒由靜止開始繞豎直中心軸轉動，其角速度ω隨時間t的變化規(guī)律如圖（乙）所示，小物體和地面間的動摩擦因數為0.1，重力加速度g=10m/s2。則下列判斷正確的是（）A．細線的拉力大小為4NB．細線拉力的瞬時功率滿足P=4tC．小物體的速度隨時間的變化關系滿足v=4tD．在0-4s內，小物體受合力的沖量為4N?g3．如圖所示，由絕緣輕桿構成的正方形ABCD位于豎直平面內，其中AB邊位于水平方向，頂點處分別固定一個帶電小球。其中A、B處小球質量均為m，電荷量均為2q(q>0)；C、D處小球質量均為2m，電荷量均為q。空間存在著沿DB方向的勻強電場，在圖示平面內，讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉90°，則四個小球所構成的系統(tǒng)（）A．電勢能增加，重力勢能增加B．電勢能不變，重力勢能不變C．電勢能減小，重力勢能減小D．電勢能不變，重力勢能增加4．中醫(yī)拔罐療法在中國有著悠久的歷史，早在成書于西漢時期的帛書《五十二病方》中就有類似于后世的火罐療法。其方法是以罐為工具，將點燃的紙片放入一個小罐內，當紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上，造成局部瘀血，以達到通經活絡、行氣活血、消腫止痛、祛風散寒等作用的療法。在剛開始的很短時間內，火罐“吸”在皮膚上的主要原因是（）A．火罐內的氣體溫度不變，體積減小，壓強增大B．火罐內的氣體壓強不變，溫度降低，體積減小C．火罐內的氣體體積不變，溫度降低，壓強減小D．火罐內的氣體體積不變，溫度降低，壓強增大5．如圖所示，一段長方體形導電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內有帶電量為q的某種自由運動電荷．導電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內部磁感應強度大小為B．當通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導電材料單位體積內自由運動電荷數及自由運動電荷的正負分別為A．，負 B．，正C．，負 D．，正6．如圖是德國物理學家史特恩設計的最早測定氣體分子速率的示意圖．M、N是兩個共軸圓筒的橫截面，外筒N的半徑為R，內筒的半徑比R小得多，可忽略不計．筒的兩端封閉，兩筒之間抽成真空，兩筒以相同角速度ω繞其中心軸線勻速轉動．M筒開有與轉軸平行的狹縫S，且不斷沿半徑方向向外射出速率分別為v1和v2的分子，分子到達N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不變，ω取某合適值，則以下結論中正確的是（）A．當時（n為正整數），分子落在不同的狹條上B．當時（n為正整數），分子落在同一個狹條上C．只要時間足夠長，N筒上到處都落有分子D．分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上二、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0分。7．如圖所示，兩條平行導軌MN、PQ的間距為L，水平導軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的光滑圓弧導軌相切，水平導軌的右端連接阻值為R的定值電阻，從水平導軌左端起寬度為d的區(qū)域內存在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場?，F(xiàn)將一金屬桿從圓弧導軌的最高處由靜止釋放，金屬桿滑到磁場右邊界時恰好停止。已知金屬桿的質量為m、電阻也為R，且與水平導軌間的動摩擦因數為μ，金屬桿在運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，導軌的電阻不計，重力加速度大小為g，則()A．金屬桿到達圓弧導軌的最低點前瞬間對導軌的壓力大小為3mgB．金屬桿在磁場中運動的最大加速度為C．整個過程中，通過金屬桿橫截面的電荷量為D．整個過程中，定值電阻上產生的焦耳熱為mg(r－μd)8．帶電粒子只在電場力作用下沿直線運動，其動能Ek隨位移x變化圖線如圖所示，其中a、b、c為粒子運動中所經過的三點，且ab=bc，ab段為直線，bc段為曲線。則下面判斷正確的是（）A．a、b、c三點電場強度大小關系為Ea>Eb>EcB．粒子在a、b、c三點受到的電場力大小關系為Fa=Fb>FcC．a、b、c三點電勢大小關系為φa>φb>φcD．ab間電勢差的絕對值大于bc間電勢差的絕對值9．下列說法中正確的是()A．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數，就可以算出氣體分子的體積B．懸浮在液體中微粒的無規(guī)則運動并不是分子運動，但微粒運動的無規(guī)則性，間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性C．理想氣體在某過程中從外界吸收熱量，其內能可能減小D．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能夠從低溫物體傳到高溫物體10．下列各種說法中正確的是________A．用于識別假幣的驗鈔機在驗鈔時，發(fā)出的光是紅外線B．現(xiàn)在所用光導纖維在傳遞通訊信號時利用了光的全反射原理C．在同一池水中，黃光的傳播的速度要比紅光傳播的速度慢D．手機在通話時能聽到聲音，是因為手機除了能接收電磁波外又能接收聲波E.光的衍射說明光在傳播過程中可以發(fā)生彎曲三、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）一根均勻的細長空心金屬圓管，其橫截面如圖甲所示，長度為L，電阻R約為5Ω，這種金屬的電阻率為ρ，因管線內徑太小無法直接測量，某同學設計下列實驗方案盡可能精確測定它的內徑d；(1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑D，圖乙為螺旋測微器校零時的示數，用該螺旋測微器測量的管線外徑讀數為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=_______mm．(2)為測量金屬管線的電阻R，取兩節(jié)干電池（內阻不計）、開關和若干導線及下列器材：A．電流表0～0.6A，內阻約0.05ΩB．電流表0～3A，內阻約0.01ΩC．電壓表0～3V，內阻約10kΩD．電壓表0～15V，內阻約50kΩE．滑動變阻器，0～10Ω（額定電流為0.6A）F．滑動變阻器，0～100Ω（額定電流為0.3A）為準確測出金屬管線阻值，電流表應選_______，電壓表應選______，滑動變阻器應選_______(填序號)(3)如圖丙所示，請按實驗要求用筆代線將實物圖中的連線補充完整_______．(4)根據已知的物理量（長度L、電阻率ρ）和實驗中測量的物理量（電壓表讀數U、電流表讀數I、金屬管線外徑D），則金屬管線內徑表達式d＝______________12．（12分）在利用電磁打點計時器（所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中：(1)某同學用如甲圖所示裝置進行實驗，得到如乙圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，在中間適當位置選5個點A、B、C、D、E，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當地重力加速度為9.80m/s2，重錘的質量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內，重錘動能的增加量為_______J，重力勢能的減少量為________JJ。導致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是_______。（結果精確到小數點后兩位）(2)用v表示各計數點的速度，h表示各計數點到點O的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出－h(huán)的圖線，該圖線的斜率表示某個物理量的數值時，說明重物下落過程中的機械能守恒，該物理量是____________。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，兩根足夠長的平行豎直導軌，間距為L，上端接有兩個電阻和一個耐壓值足夠大的電容器，R1∶R22∶3，電容器的電容為C且開始不帶電。質量為m、電阻不計的導體棒ab垂直跨在導軌上，S為單刀雙擲開關。整個空間存在垂直導軌平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B?，F(xiàn)將開關S接1，ab以初速度v0豎直向上運動，當ab向上運動h時到達最大高度，此時迅速將開關S接2，導體棒開始向下運動，整個過程中導體棒與導軌接觸良好，空氣阻力不計，重力加速度大小為g。試問：(1)此過程中電阻R1產生的焦耳熱；(2)ab回到出發(fā)點的速度大??；(3)當ab以速度v0向上運動時開始計時，t1時刻ab到達最大高度h處，t2時刻回到出發(fā)點，請大致畫出ab從開始運動到回到出發(fā)點的v-t圖像（取豎直向下方向為正方向）。14．（16分）在實驗室內小張站在某高處水平伸出手以6m/s的初速度豎直上拋一玩具球，如圖所示從拋出開始計時，玩具球在空中運動0.5s剛好到達最高點，已知手離地面高h為2.5m，球在空氣中受到大小恒定的空氣阻力g取，求：(1)玩具球下降過程中的加速度大?。?2)玩具球第一次即將落地前瞬間的速度大小。15．（12分）如圖甲所示，兩根由弧形部分和直線部分平滑連接而成的相同光滑金屬導軌平行放置，弧形部分豎直，直線部分水平且左端連線垂直于導軌，已知導軌間距為L。金屬桿a、b長度都稍大于L，a桿靜止在弧形部分某處，b桿靜止在水平部分某處。水平區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B。a桿從距水平導軌高度h處釋放，運動過程中a桿沒有與b桿相碰，兩桿與導軌始終接觸且垂直。已知a、b的質量分別為2m和m，電阻分別為2R和R，重力加速度為g；導軌足夠長，不計電阻。(1)求a桿剛進入磁場時，b桿所受安培力大?。?2)求整個過程中產生的焦耳熱；(3)若a桿從距水平導軌不同高度h釋放，則要求b桿初始位置與水平導軌左端間的最小距離x不同。求x與h間的關系式，并在圖乙所示的x2-h坐標系上畫出h=hl到h=h2區(qū)間的關系圖線。

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】

汽車的初速度為，反應時間內做勻速直線運動，有：剎車過程的加速度大小為，由勻減速直線運動的規(guī)律：可得剎車距離為故安全距離為：；故B正確，ACD錯誤；故選B。2、D【解析】

AC．根據圖象可知，圓筒做勻加速轉動，角速度隨時間變化的關系式為圓筒邊緣線速度與物塊前進速度大小相同，根據得物體運動的加速度根據牛頓第二定律得解得細線的拉力大小為AC錯誤；B．細線拉力的瞬時功率故B錯誤；D．物體的合力大小為在0-4s內，小物體受合力的沖量為故D正確。故選D。3、D【解析】

讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉90°，則電場力對四個小球做總功為：則系統(tǒng)電勢能不變；系統(tǒng)重力勢能變化量：則重力勢能增加；A．電勢能增加，重力勢能增加，與結論不相符，選項A錯誤；B．電勢能不變，重力勢能不變，與結論不相符，選項B錯誤；C．電勢能減小，重力勢能減小，與結論不相符，選項C錯誤；D．電勢能不變，重力勢能增加，與結論相符，選項D正確；故選D.4、C【解析】

在剛開始的很短時間內，火罐內部氣體體積不變，由于火罐導熱性良好，所以火罐內氣體溫度迅速降低，根據可知，氣體壓強減小，在外界大氣壓的作用下火罐“吸”在皮膚上，ABD錯誤，C正確。故選C。5、C【解析】

因為上表面的電勢比下表面的低，根據左手定則，知道移動的電荷為負電荷；根據電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡可得：解得：因為電流為：解得：A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析相符，故C正確；D.與分析不符，故D錯誤．6、A【解析】微粒從M到N運動時間，對應N筒轉過角度，即如果以v1射出時，轉過角度：，如果以v2射出時，轉過角度：，只要θ1、θ2不是相差2π的整數倍，即當時（n為正整數），分子落在不同的兩處與S平行的狹條上，故A正確，D錯誤；若相差2π的整數倍，則落在一處，即當時（n為正整數），分子落在同一個狹條上．故B錯誤；若微粒運動時間為N筒轉動周期的整數倍，微粒只能到達N筒上固定的位置，因此，故C錯誤．故選A點睛：解答此題一定明確微粒運動的時間與N筒轉動的時間相等，在此基礎上分別以v1、v2射出時來討論微粒落到N筒上的可能位置．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、AC【解析】

A．金屬桿沿圓弧導軌下滑過程中機械能守恒，mgr＝mv2在到達最低點前瞬間F－mg＝m解得F＝3mg故A正確；B．金屬桿剛進入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，對金屬桿受力分析，由牛頓第二定律有＋μmg＝mam解得am＝＋μg故B錯誤；C．根據q＝可知，整個過程中通過金屬桿橫截面的電荷量為q＝故C正確；D．根據能量的轉化和守恒可知，整個過程中系統(tǒng)產生的熱量Q總＝mgr－μmgd定值電阻上產生的焦耳熱Q焦＝mg(r－μd)故D錯誤。故選AC。8、BD【解析】

AB．粒子僅在電場力作用下運動，根據動能定理可知圖線斜率表示電場力，可得出根電場強度的定義式可知電場強度的大小關系A錯誤，B正確；CD．根據可知因粒子電性未知，所以而a、b、c三點電勢無法大小確定，C錯誤，D正確。故選BD。9、BCD【解析】

A．知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數，能算出一個氣體分子所占有的體積，故A錯誤；B．懸浮在液體中微粒的無規(guī)則運動并不是分子運動，但微粒運動的無規(guī)則性，間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故B正確；C．理想氣體在吸收熱量的同時，若對外做功，其內能可能減小，故C正確；D．若有第三者介入，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，故D正確。故選BCD。10、BCE【解析】

A．驗鈔機發(fā)出的是紫外線，紫外線能使鈔票上的熒光物質發(fā)光，故A錯誤；B．現(xiàn)在所用光導纖維在傳遞通訊信號時利用了光的全反射原理，故B正確；C．由于黃光的頻率大于紅光的頻率，故水對黃光的折射率大于水對紅光的折射率，根據公式可知紅光在水中傳播的速度大于黃光在水中的速度，故C正確；D．手機只能接收電磁波，不能接受聲波，故D錯誤；E．光發(fā)生衍射，說明光能繞過比較小的障礙物，故E正確。故選BCE。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、5.167ACE【解析】

(1)[1]螺旋測微器校零時的示數3.3×0.01mm=0.033mm螺旋測微器測量的管線外徑讀數為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=5.200-0.033mm=5.167mm．(2)[2]兩節(jié)新的干電池電動勢為3V，因此電壓表選擇3V的量程，即為C；

[3]因為電量中最大電流大約為為了測量的精確，電流表應選擇A，[4]滑動變阻器采用限流式接法，因為待測電阻較小，所以滑動變阻器選擇E．

(3)[5]由于待測電阻的平方小于電壓表與電流表內阻的乘積，屬于小電阻，所以電流表采用外接法，連接滑動變阻器的滑片接頭錯誤，應該在接線柱；

(4)[6]該實驗需要測量空心金屬管的內徑，通過歐姆定律測出電阻的大小，結合電阻定律測出橫截面積，從而根據外徑求出內徑的大?。仕铚y量的物理量為金屬管的長度L、金屬管的外徑D、加在管兩端的電壓U、通過管的電流強度I．據歐姆定律得，，又，則，因為解得:12、8.008.25紙帶與打點計時器的摩擦阻力及空氣阻力的影響當地重力加速度g【解析】

(1)[1]根據勻變速直線運動的規(guī)律，某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，點的速度為重錘動能的增加量為[2]重力勢能的減少量為[3]導致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是實驗時存在空氣阻力、紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦阻力等影響；(2)[4]利用圖