2022届上海市杨浦区高级中学高三下学期4月高考二模物理试题（word版含答案）

这是一份2022届上海市杨浦区高级中学高三下学期4月高考二模物理试题（word版含答案），共8页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题卡，30，正等内容，欢迎下载使用。
2022年4月14日线上考试
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题卡。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
3．答题前，考生务必在答题卡上用钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题卡上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题卡上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题卡上与试卷题号对应的位置。
一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
轿车的加速度变化影响乘客的舒适度，加速度变化率越小，乘坐轿车的人感到越舒适。加速度变化率是描述加速度随时间变化快慢的物理量，其单位为
（A）m/s（B）m/s2（C）m/s3（D）m/s4
关于内能的表述正确的是
（A）物体的内能变化时，其温度可以不变
（B）物体的内能等于物体的势能和动能的总和
（C）每个分子的内能等于它的势能和动能的总和
（D）同种物质，温度较高时的内能肯定比温度较低时的内能大
如图所示，P、Q 是两个相干光源，由它们发出的光在图中平面内产生干涉。下列表示相干结果相同点的轨迹的图线正确的是
目前，“冷冻电镜”已经能确定蛋白质分子结构中各原子的相对位置。据此推测，该电镜的测量精度至少约为
（A）10−5 m（B）10−10 m（C）10−15 m（D）10−20 m
下列现象中属于光的衍射现象的是
（A）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹
（B）太阳光通过透明的装满水的金鱼缸后在地面上出现彩色光带
（C）通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯，看到电灯周围有一圈彩色光环
（D）观察紧叠在一起的两块平板玻璃，若板间存在薄空气层，从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹
水中漩涡对游泳的人很危险，若人恰好处于水面漩涡边缘时，为了更容易脱离危险，此人应
（A）沿漩涡的切线逆流加速游（B）保持与漩涡中心相对静止
（C）沿漩涡的切线顺流加速游（D）沿背离漩涡中心方向加速游
A
B
C
D
E
如图所示，撑杆跳全过程可分为四个阶段：A→B 阶段人加速助跑；B→C 阶段杆弯曲程度增大、人上升；C→D 阶段杆弯曲程度减小、人上升；D→E 阶段人过横杆后下落，D 为全过程的最高点。取地面为零势能面，空气阻力不计。则
（A）四个阶段中人的机械能都不守恒
（B）B→D 阶段人的重力势能增大，杆的弹性势能增大
（C）C→D 阶段杆对人做的功等于人机械能的变化量
（D）人落地时的动能等于人在 D 点时的重力势能
下列表示某种元素的各同位素间的质量数（A）、质子数（Z）和中子数（N）三者关系的图像正确的是
N
A
O
（A）
A
Z
O
（B）
N
Z
O
（C）
A
N
O
（D）
x
c
A
O
a
b
t
−A
d
一物体放置在水平平台上，随平台一起在竖直方向做简谐运动而不脱离平台台面。以竖直向上为正方向，物体的振动图像如图所示，a、b、c、d 为图像上的四个点。则
（A）处于 a 状态时物体对平台的压力最小
（B）处于 b 状态时物体的速度竖直向下
（C）处于 c 状态时物体处于超重状态
（D）处于 d 状态时物体对平台的压力等于自身重力
O
T2
r3
R03
S1
S2
宇宙中半径均为 R0 的两颗恒星 S1、S2，相距无限远。若干行星分别环绕恒星 S1、S2 运动的公转周期平方 T2 与公转半径立方 r3 的规律如图所示。不考虑两恒星的自转。则
（A）S1 的质量小于 S2 的质量
（B）S1 的密度等于 S2 的密度
（C）S1 表面的环绕速度大于 S2 表面的环绕速度
（D）S1 表面的重力加速度小于 S2 表面的重力加速度
θ
F
O
A
B
如图所示，小球 A、B 由不可伸长的轻绳串连悬挂于 O 点，A 质量为 m，B 质量为 2m，在外力 F 作用下处于平衡状态。重力加速度为 g。为使悬线 OA 与竖直方向的夹角 θ 保持 45，F 的大小
（A）可能为 3 EQ \R(2) mg（B）可能为 2mg
（C）可能为 EQ \R(2) mg（D）可能为 mg
在一次科学晚会上，某老师表演了一个“马德堡半球实验”。他先取出两个在碗底各焊接了铁钩的不锈钢碗，在一个碗里烧了一些纸，然后迅速把另一个碗扣上，再在碗的外面浇水，使其冷却到环境温度。用两段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉，试图把两个碗拉开，如图所示。当两边的人各增加到5人时，才把碗拉开。已知碗口的直径为 20 cm，环境温度为 15℃，大气压强为 1.0×105 Pa。实验过程中碗不变形，也不漏气，设每人平均用力为 200 N。下列说法中正确的是
（A）浇水过程中不锈钢碗里的气体压强逐渐增大
（B）浇水过程中不锈钢碗里气体分子的平均速度逐渐变小
（C）碗快要被拉开时，碗内封闭气体压强约为 3.6×104 Pa
（D）不锈钢碗刚被扣上时，里面空气的温度约为 150 ℃
二、填空题（共20分）
科学家用放射性材料——PuO2作为发电能源为火星车供电。Pu（钚）核 23894Pu 发生 α 衰变后生成的新核的中子数为____________。23894Pu的半衰期是 88 年，当 87.5% 的原子核发生衰变，大约要经过__________年。
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
A
a
b
O
C
如图所示，AOC 是光滑的直角金属导轨，AO 沿竖直方向，OC 沿水平方向。ab 为靠在导轨上的一根金属直棒，b 端较 a 端更靠近 O 点。金属直棒从静止开始在重力作用下运动，运动过程中 b 端始终在 OC 上，a 端始终在 AO 上，直到金属直棒 ab 完全落在 OC 上。整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。金属直棒 ab 在运动过程中感应电流的方向为_______________，金属直棒 ab 所受磁场力的方向为_________________。
A
B
h
某种测温装置如图所示，玻璃泡 A 内封有一定质量的气体，与 A 相连的管子 B 插在水银槽中，管内外水银面高度差 h 即可反映泡内气体的温度，即环境温度 t，并可由 B 管上的刻度直接读出。分析可知，将 A 中封闭气体近似为__________变化时，可认为 h 随 t 的变化而均匀变化。满足这一近似的条件是____________________________。
A
B
如图所示，A、B 是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把电荷量 q1 为 10−8 C 的试探电荷从无穷远移到A点，静电力做功为 − 5×10−7 J；把 q2 为 − 3×10−9 C 的试探电荷从无穷远移到 B 点，静电力做功为 6×10−8 J。取无穷远处电势为零。A、B 两点的电势差为________V，场源电荷为______电荷（选填“正”或“负”）。
某高速公路自动测速装置如图（甲）所示，雷达向匀速行驶的汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为 t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的电磁波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波，显示屏如图（乙）所示。根据图（乙）中 t1、t2 和 t，可推算出汽车第一次反射电磁波时至雷达的距离 s = ___________和汽车车速 v = ________________。
t1
t
v
雷达
t2
甲
乙
三、综合题（共40分）
注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
（10分）力传感器是高中物理实验中常见的一种传感器，它通过敏感元件把待测力这一物理量转化为相应的电信号来进行测量。
图（b）
弹性梁
图（a）
（1）如图（a）所示，R1、R2、R3、R4 为四个完全相同的应变片，弹性梁在外力的作用下产生形变时，应变片随之被拉伸或压缩，拉伸时电阻值变大，压缩时电阻值变小。现将 R2、R3 两个应变片粘贴在弹性梁的上表面，R1、R4 两个应变片粘贴在弹性梁的下表面。当弹性梁右端受力向下弯曲时，R2、R3 的电阻值_____________，R1、R4 的电阻值_____________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。
采用如图（b）所示的测量电路，已知电源电动势为 E，内阻不计。每片应变片的初始电阻为 R0。当弹性梁右端受到外力作用，四个应变片的电阻变化量的绝对值均为 Δx，则 A、B 两端的电压 UAB = _______________。
（2）如图（c）所示为半导体薄膜压力传感器的电阻值 R 随压力 F 变化的图线。读图可知，压力为 1 N 时该图像的斜率为________kΩ/N，压力为 5 N 时该图像的斜率为________kΩ/N。要使传感器对力的变化测量较为灵敏，应选择在区间_______附近（选填“1 N”或“5 N”）。
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
20
30
40
50
60
F / N
R / kΩ
图（c）
B
l
l
3l
A
x
（15分）如图所示，A 是一个边长为 l 的正方形导线框，其质量为 m，电阻为 R。A 在外力 F 作用下由图示位置从静止起以恒定加速度 a 沿 x 轴向右做直线运动，穿过图中所示的匀强磁场区域，磁感应强度为 B。不计一切摩擦。
（1）A 右侧刚进入磁场区域时，求 A 中的感应电流大小；
（2）判断 A 在图中哪个位置时外力 F 最大，并写出其表达式；
（3）A 右侧进磁场与出磁场时，外力 F 做功的瞬时功率之比为 1∶3，求 A 右侧进磁场时外力 F1 与安培力 F安1 的比值。
（15分）雨滴大约由 3 000 m 的高空生成并静止下落，落地速度约为 8 m/s；橡皮擦大约由 0.8 m 高的桌子边缘静止掉落，落地速度约为 3.9 m/s。重力加速度 g 取 9.8 m/s2。
（1）分析是否能将雨滴的运动模型视为自由落体运动；若不能，请描述雨滴下落的运动情况；
（2）通过计算说明雨滴和橡皮擦的下落过程，哪个更接近机械能守恒的情况。
物理学科参考答案及评分标准
一、单项选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
二、填空题（共20分。本大题有5小题，每小题4分，每空格2分。）
13．142，264
14．先逆时针方向（b→a），后顺时针方向（a→b）；先垂直ab指向左下方，后垂直ab指向右上方
15．等容，B 管的体积与玻璃泡 A 的体积相比可略去不计
16．30，正
17． EQ \F(ct1,2) ， EQ \F(c(t1 − t2),2t + t2 − t1)
三、综合题（共40分，第18题10分，第19题15分，第20题15分）
18．（10分）
（1）变大（1分），变小（1分）， EQ \F(E,R0) Δx（2分）；
（2）24（2分，在一定范围内都给分），1.9（2分，在一定范围内都给分），1 N（2分）。
19．（15分）
（1）线框 A 中的感应电流：I = EQ \F(E,R) = EQ \F(Bl\R(2al),R) ；（4分）
（2）A 左侧将离开磁场右侧区域时，外力 F 最大。（2分）
F – F安 = ma ⇒ F = ma + EQ \F(B2l2\R(10al),R) ；（3分）
（3）A 右侧进磁场时速度 v1 与出磁场时速度 v2 之比：
v1∶v2 = EQ \R(2al) ∶ EQ \R(2a·4l) = 1∶2。（2分）
EQ \F(PF1,FF2) = EQ \F(1,3) ⇒ EQ \F(F1,F2) = EQ \F(\F(PF1,v1),\F(FF2,v2)) = EQ \F(2,3) （2分）
F1 − EQ \F(B2l2v1,R) = ma， EQ \F(B2l2v1,R) = EQ \F(1,2) F1， EQ \F(F1,F安1) = EQ \F(2,1) 。（2分）
20．（15分）
（1）若将雨滴的下落过程视为自由落体运动，则根据自由落体运动的规律，雨滴落地速度：v = EQ \R(2gh) = EQ \R(2×9.8×3000) m/s = 242.49 m/s（3分），远大于 8 m/s，所以不能将雨滴的运动模型视为自由落体运动（3分）。
雨滴在下落过程中受到重力和空气阻力的作用（1分），且空气阻力随着雨滴速度的增大而增大，所以雨滴的加速度减小，雨滴先做加速度减小的变加速直线运动（1分）；当加速度减为零时，雨滴受到的重力和空气阻力平衡，雨滴以 8 m/s 的速度匀速下落至地面（1分）。
（2）若将橡皮擦的下落过程视为自由落体运动，则根据自由落体运动的规律，橡皮擦落地速度：v = EQ \R(2gh) = EQ \R(2×9.8×0.8) m/s = 3.96 m/s。（1分）
选地面为零势能面。
雨滴下落过程受空气阻力影响，其机械能损失量与初始机械能的百分比：
EQ \F(ΔE机,E0) ×100% = EQ \F(mgh − \F(1,2)mv2,mgh) ×100% = EQ \F(gh − \F(1,2)v2,gh) ×100% = EQ \F(9.8×3000 − 0.5×82,9.8×3000) ×100% = 99.9%（2分）
橡皮擦下落过程也受空气阻力影响，其机械能损失量与初始机械能的百分比：
EQ \F(ΔE机,E0) ×100% = EQ \F(mgh − \F(1,2)mv2,mgh) ×100% = EQ \F(gh − \F(1,2)v2,gh) ×100% = EQ \F(9.8×0.8 − 0.5×3.92,9.8×0.8) ×100% = 3.0%（2分）
结论：橡皮擦的下落过程机械能损失较小，更接近机械能守恒的情况（1分）。
（从速度、加速度等角度，能合理论证、表述清晰，均给分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
题号
9
10
11
12
答案