上海市2022届高三物理下学期二模试题（上海奉贤二模）沪科版

奉贤区2022年4月高三调研考试物理试题考生注意：1.本试卷满分150分，考试时间120分钟。2.第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。第Ⅰ卷一．单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。）1．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从()开始的A．发现电子B．发现质子C．α粒子散射实验D．发现天然放射现象2．下列属于电磁波的是（）A．阴极射线B．射线C．射线D．射线3．在白炽灯的照射下，能从捏紧的两块玻璃板的表面看到彩色条纹。这种现象属于（）A．光的单缝衍射B．光的薄膜干涉C．光的双缝干涉D．光的粒子性表现4．Pu可由铀239(U）经过n次β衰变而产生，则n为（）A．2B．239C．145D．925．在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用的方法是（　　　）A．增加光照时间　B．增大入射光的波长　C．增大入射光的强度　D．增大入射光频率6．走廊里的一盏电灯由走廊两端的两开关控制，不管哪个开关接通都能使电灯点亮，则设计的电路为（）A．“与”门电路B．“非”门电路C．“或”门电路D．“与非”门电路7．下列分子势能一定减小的情况是（　　　）Ａ．分子间距离减小时Ｂ．分子间表现为斥力且分子间距离增大时C．分子动能增大时Ｄ．分子间作用力做负功时8．如图所示，小车沿水平地面向右匀加速直线运动，固定在小车上的直杆与水平地面的夹角为θ，杆顶端固定有质量为m的小球。当小车的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力变化的受力图(OO′为沿杆方向)是（）二．单项选择题(共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。)9．英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箱，发现了α粒子的散射现象。如图所示中，O表示金原子核的位置，则能合理10表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图是（）10．如图是利用DIS测得的运动小车的速度—时间图像，由图可知(）A．小车做曲线运动B．小车的最大位移是0.8mC．小车运动的最大速度约为0.8m/sD．小车先做匀加速运动，后做匀减速运动11．在竖直平面内有根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为，将一个光滑小环套在该金属杆上，并从、处以某一初速度沿杆向右运动，则运动过程中（）A．小环在D点的加速度为零B．小环在B点和D点的加速度相同C．小环在C点的动能最大D．小环在E点的动能为零12．在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球A和B，A、B两球都经过了空中的P点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则正确的是（）A．在P点，A球的速度大于B球的速度B．在P点，A球的加速度大于B球的加速度C．抛出时，A球速度小于B球速度D．抛出时，先抛出A球后抛出B球13．质量为m的物体在空中以0.9g（g为重力加速度）的加速度下落，在物体下落h高度的过程中，正确的是（）A．重力势能减小了0.9mghB．动能增大了0.9mghC．动能增大了0.1mghD．机械能损失了0.9mgh14．如图是电磁冲击钻的原理示意图，若发现钻头M突然向右运动，则可能是（）SA．开关S由断开到闭合的瞬间B．开关S由闭合到断开的瞬间C．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向右滑动D．保持开关S闭合，变阻器滑片P减速向右滑动15．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（）10BAFOA．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大16．如图虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子（重力不计），以不同的速率沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判定（）A．两粒子带电多少一定不同B．两粒子的电性可能相同C．两粒子的电势能都是先减少后增大D．经过B、C两点，两粒子的速率可能相等三．多项选择题(共16分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。)17．一定质量的理想气体在A状态的内能一定大于B状态的内能的图线是（）18．如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（）A．A与B之间不一定存在摩擦力B．B与地之间可能存在摩擦力C．B对A的支持力一定大于mgD．地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）gFt0F02F0t02t019．物体在如图所示的合外力的作用下从静止开始做直线运动。设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是，则()A．B．C．D．1020．如图所示的电路，当开关S1断开，S2与2接通时，灯泡L1最亮，灯泡L2与L4的亮度相同，且最暗。当开关S2与3接通、S1闭合时，则（）A．L1最暗，L3最亮B．L1最暗，L4比L2亮C．电源的输出功率增大D．电源的工作效率降低第Ⅱ卷四．填空题(共20分，每小题4分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置。)本大题中第23为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律按A类题计分。21．某实验室新发现的一种放射性元素X，8天后实验人员发现它有３／４发生衰变，则它的半衰期为_______天，若对X加热，它的半衰期_______（填变大、变小或不变）。22A、22B选做一题═══════════════════════════════════════════════════════22A．质量M的平板车，上面站一个质量为m的人，车以v0的速度在光滑水面上向右前进，如图所示。当人相对于地以v向后水平跳出，则人跳车前后车的动量变化方向是_______，车速变化的大小为_______。22B．已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动，经时间t，卫星的行程为s，它与行星中心的连线扫过的角度为θ（ｒａｄ），那么，卫星的环绕周期为　　，该行星的质量为　　。（设万有引力恒量为G）═══════════════════════════════════════════════════════23．如图所示的波形图，质点C经过0.5s时间后恰好运动到图中点（4，3）位置，则这列波可能的周期是　　s，最小波速是　　m/s。24．三根绳a、b、c长度都为l，a、b悬挂在天花板上，ｃ的下端与质量为m＝2kg物体相连，它们之间的夹角为120°，如图所示。现用水平力F将物体m缓慢向右拉动，绳a的拉力为T1，绳b的拉力为T2，当绳c与竖直方向的夹角为某一角度时，Ｔ2的值恰为零，此时T1＝　　Ｎ，水平拉力F的大小为　　Ｎ。（取g＝10m／s2）25．如图所示，质量为m带电量为+q的小滑块以大小为v0的初速度从A点进入宽度为d的AB绝缘水平面。当滑块运动至中点C时，速度大小为10，从此刻起在AB区域内加上一个水平向左的强度不变的有界匀强电场（区域外不存在电场）。若小滑块受到的电场力与滑动摩擦力大小相等，则滑块离开AB区域时的速度　　，要使小滑块在AB区域内运动的时间达到最长，电场强度应为　　。（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）五．实验题(共24分)26．(3分)某同学“用单摆测定重力加速度”实验，用一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球。实验步骤如下：A．将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点；B．用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长；C．将石块拉开一个角度α(α<5°)，然后由静止释放；D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=t/30得出周期；E．改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；F．求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据，代入公式求出重力加速度g。你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤字母即可)27．（6分）如图1实验装置，利用玻意耳定律测量形状不规则的小物体的体积。（1）请补充完整下列实验步骤。①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、_______（填器材）、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P；③建立纵坐标和横坐标分别是___________（请用符号表示坐标轴上的物理量）的坐标系，利用图像处理实验数据，得到如图2所示图线。（2）如果实验操作规范正确，已知a、b，根据图线可得所测的小物体的体积为_____________。28．(7分)（1）如图为“用DIS研究加速度和力、质量的关系”的实验装置。（1）（多选）有关该实验正确的是()A．实验中小车必须每次从同一位置释放B．改变钩码数量时导轨的倾斜角度不需改变C．当钩码数量变化时小车的质量应保持不变D．钩码连接小车的细线不必平行于轨道（2）（单选）改变所挂钩码的数量，多次重复测量，得到a-F10关系图线（如图所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所用小车的质量太大D．所挂钩码的总质量太大29．(8分)某组同学利用如下器材测定一种电池的电动势和内阻：①定值电阻R，阻值未知；②滑动变阻器R0，变化范围0~36Ω；③理想电流表；④理想电压表；⑤待测电池；⑥电键、导线若干。（1）甲同学按如图a连接了实验线路，闭合电建，将滑片从某一点逐渐向左移动后，得到了表一的U、I数据，则可知电源电动势大小为V，内阻为Ω。（2）乙同学利用相同的器材测量同一个电池，为了防止移动滑片时电源被短路，在电路中串联了定值电阻R，但在串联滑动变阻器时出错，导致将器材连成了图b的方式，将滑片从最右侧向左逐渐移动到左侧，得到了表二的U-I关系的某些数据。根据表格并利用甲同学的测量结果，可知定值电阻R＝_____Ω，这一过程中电压表的最大值是______V。六．计算题(共50分)30．（10分）如图，一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内，活塞距底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了h/5。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变，已知大气压为p0，活塞横截面积为S，重力加速度为g，求：（1）一小盒沙子的质量；（2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度。31．（12分）一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=300的足够长的斜面上以a=2.5m/s2匀加速下滑。如图所示，若用一水平推力F作用于滑块，使之由静止开始在t=2s内能沿斜面运动位移s=4m。求：（取g＝10m／s2）（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；（2）推力F的大小。1032.(14分)如图所示，两根不计电阻的光滑金属导轨MN与PQ固定在水平面内，MN是直导轨，PQ的PQ1段、Q2Q3段是直导轨、Q1Q2段是曲线导轨，MN、PQ1、Q2Q3相互平行，M、P间接入一个阻值R=0.25Ω的电阻。质量m=1.0kg、不计电阻的金属棒在导轨上滑动时始终垂直于MN。整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。金属棒处于位置（I）时，给金属棒一向右的初速度v1=4m/s，同时加一恒定的水平向右的外力F1，使金属棒向右做a=1m/s2匀减速运动；当金属棒运动到位置(Ⅱ)时，外力方向不变，改变大小，使金属棒向右做匀速直线运动2s到达位置(Ⅲ)。已知金属棒在位置(I)时，与MN、Q1Q2相接触于a、b两点，a、b的间距L1=1m；金属棒在位置(Ⅱ)时，棒与MN、Q1Q2相接触于c、d两点；位置（I）到位置(Ⅱ)的距离为7.5m。求：（1）从位置（I）到位置(Ⅱ)过程中的F1大小；（2）c、d两点间的距离L2；（3）金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中，电阻R上放出的热量Q。1033.(14分)如图所示，一绝缘轻绳绕过无摩擦的两轻质小定滑轮O1、O2，一端与质量m=0.2kg的带正电小环P连接，且小环套在绝缘的均匀光滑直杆上（环的直径略大于杆的截面直径），已知小环P带电q=4×10-5C，另一端加一恒定的力F=4N。已知直杆下端有一固定转动轴O，上端靠在光滑竖直墙上的A处，其质量M=1kg，长度L=1m，杆与水平面的夹角为θ=530，直杆上C点与定滑轮在同一高度，杆上CO=0.8m，滑轮O1在杆中点的正上方，整个装置在同一竖直平面内，处于竖直向下的大小E=5×104N/C的匀强电场中。现将小环P从C点由静止释放，求：（取g＝10m／s2）（1）刚释放小环时，竖直墙A处对杆的弹力大小；（2）下滑过程中小环能达到的最大速度；（3）若仅把电场方向反向，其他条件都不变，则环运动过程中电势能变化的最大值。10奉贤区2022年4月高三调研考试物理试题参考答案及评分标准一．单项选择题.（共16分，每小題2分，每小题只有一个正确选项，写在答题卷上）题号12345678答案DDBADCBC二．单项选择题.（共24分，每小题3分，每小题只有一个正确选项，写在答题卷上）题号910111213141516答案DCCABAAD三．多项选择题.（共16分，每小题4分，每小题有二个或三个正确选项，全选对的，得4分，选对但不全的，得2分，有选错或不答的，得0分，答案写在答题卷上）题号17181920答案BDADBCABD四．填空题.（共20分，每小题4分，每空2分，答案写在答题卷上）21、4，不变22A、V0方向，m（v+v0）/M22B、23、(k=0、1、2…)，0.0424、40，25、，五．实验题.（共24分，答案写在题中横线上的空白处或括号内）26、（1）（4分）（BDF）27、（1）（1分）数据采集器（1分）V和1/P（2）（3分）a28、（1）（4分）BC（2）（3分）C29、（1）（2分）6V，（2分）2Ω（2）（2分）10Ω（2分）5.43V六．计算题.（共50分）30、（10分）（1）设一盒沙子的质量为m，沙子缓慢倒在活塞上表面上，气体做等温变化……（3分）得　　……（2分）（2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度h2……（3分）…（2分）31、（12分）（1）根据牛顿第二定律可得：mgsin300—μmgcos300=ma　（4分）（2）使滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度向上和向下两种可能。当加速度沿斜面向上时，Fcos300—mgsin300—μ（Fsin300+mgcos300)=ma……（2分）代入数据得：……（2分）当加速度沿斜面向下时，mgsin300—Fcos300—μ（Fsin300+mgcos300)=ma……（2分）代入数据得：……（2分）103２、（14分）（1）FA-F1=ma……（4分）(2)……（2分）因为整个过程金属杆做匀变速运动，所以安培力不变……（2分）（3）金属棒在位置(Ⅱ)到达位置(Ⅲ)过程中，外力……（2分）根据动能定理得：……（4分）33、（14分）（1）设环受到重力为Gp，电场力为F，绳子拉力为T，对环受力分析得：Tcos370+N1=(Gp+F)cos530　　代入数据得：N1=0.8N（2分）　竖直墙A处对杆的弹力为N，对杆分析得：　　　　　　　　　　　　　　　代入数据得：N=2.95(N)……（3分）（2）设小环下滑时，绳与杆之间的夹角为α时，小环速度最大，此时小环沿杆方向的合外力为零（F+G）sin530=Fsinα得：α=370……（2分）也即小环滑至O1正下方时，小环速度最大，此时小环下滑s=0.3m　　　　　……（2分）（3）当电场力反向，电场力正好与重力平衡，当小环下滑至绳拉力方向与杆垂直时，速度最大。由对称性得：小环下滑s1=2scos530cos530=2×0.3×0.6×0.6(m)=0.216(m),此时电势能变化值最大……（4分）10