2022年上海市宝山区高考物理二模试卷（含答案解析）

2022年上海市宝山区高考物理二模试卷

1. 关于质点，下列说法中正确的是

A. 质点就是几何点
B. 质点就是质量很小的点
C. 质点就是体积很小的点
D. 质点就是用来代替物体的有质量的点

2. 红、黄、蓝、紫四种单色光中，光子能量最小的是

A. 红光 B. 黄光 C. 蓝光 D. 紫光

3. 卢瑟福在1919年以粒子撞击氮原子核，产生核反应．该反应生成两种粒子，其中一种为，则另一种粒子为

A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 氘核

4. 有关分子动理论的说法正确的是

A. 物质是由大量原子组成的
B. 红墨水的扩散实际上是墨水分子的无规则运动过程
C. 布朗运动的原因是悬浮颗粒永不停息的无规则运动
D. 分子间存在相互作用力，分子力的大小与分子间距有关

5. 在围绕地球作匀速圆周运动的宇宙飞船上，进行微小卫星伴随飞行试验。如果将小卫星与飞船断开连接后，小卫星相对于飞船的速度为零，且不启动动力装置，小卫星将

A. 做自由落体运动 B. 渐渐远离地球
C. 沿原轨道切线做匀速直线运动 D. 与飞船相对距离保持不变

6. 甲、乙两物体沿一直线运动的图象如图所示，则在时刻两物体
    

A. 位移相同，速度不同 B. 位移不同，速度相同
C. 位移相同，速度相同 D. 位移不同，速度不同

7. 如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知
   
   
    

A. 网球正在上升 B. 网球正在下降
C. 网球的加速度向上 D. 网球的加速度向下

8. 从冰箱中拿出的空瓶，一段时间后瓶塞弹出，其原因是

A. 瓶内气体分子数增加
B. 瓶塞所受合外力变小
C. 瓶塞所受气体分子的平均作用力变大
D. 瓶内所有气体分子的运动都更剧烈

9. 一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动类似单摆的运动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示，则下列判断正确的是

A. 小球振动的周期为1s B. 小球动能变化的周期为2s
C. 小球速度变化的周期为3s D. 小球重力势能变化的周期为4s

10. 如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端挂一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面的压力为零的瞬间，小球受到的合力为

A. mg B.  C. 0 D.

11. 如图所示，、、为等势面，两相邻等势面间电势差相同，有一正点电荷在处动能为30J，运动到处动能为20J，则该电荷运动到处时的动能为不计重力和空气阻力

A. 0J B. 10J C. 20J D. 30J

12. 如图所示，abcd线圈中接有一灵敏电流计G，efgh线框的电阻不计，放在匀强磁场中．具有一定电阻的导体棒MN在恒力F作用下由静止开始向右运动，efgh线框足够长，则通过灵敏电流计G中的感应电流

A. 方向a到d，强度逐渐增强 B. 方向d到a，强度逐渐增强
C. 方向a到d，强度逐渐减弱 D. 方向d到a，强度逐渐减弱

13. 如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为和，C点为AB连线的中点，则，如图所示的五点中振动加强的点是______，C点此时的振动方向______选填“向上”或“向下”，图示时刻A、B两点的竖直高度差为______ cm。
14. 将一电荷量为的试探电荷放在点电荷Q的电场中的P点处，所受的电场力的大小为，则P点的电场强度的大小为______，如果P点距点电荷Q为10cm，则Q的电荷量为______计算参考数值：静电力恒量
15. 质量为20kg的物体，受到三个共点力作用而静止。当撤去其中一个力后保持其它力不变，物体的加速度大小是，方向向北，那么撤去的力的大小是______ N，方向______。
16. 一个人在离地面25m高处，以的初速度竖直向上抛出一个物体，则2s末时物体的瞬时速度为______，从抛出到落地物体一共经历了______取。
17. 如图甲所示，电源电动势为E、内阻为r的电源与阻值为的定值电阻、滑动变阻器、电键S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效电阻的关系如图乙所示。则定值电阻R消耗的最大功率______W；由图乙可知，______。
     

18. 如图所示，用一个带有刻度的注射器，及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系．
    实验中封闭气体的体积可由______直接读出，它的压强可由图中______测得．
    实验完成后，计算机屏幕上显示出如下图所示的实验结果．

观察可以发现栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原因是______
A.实验时环境温度升高了
B.实验时外界大气压强发生了变化
C.实验时注射器内的空气向外发生了泄漏
D.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大
实验时为减小误差，下列哪些操作是不正确的______
A.推、拉活塞时，动作要慢
B.推、拉活塞时，手不能握住注射器
C.压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据
D.活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气．

19. 如图，让一小物体可看作质点从图示斜面上的A点以的初速度滑上斜面，物体滑到斜面上的B点后沿原路返回。若A到B的距离为1m，斜面倾角。
    求物体沿斜面上滑时的加速度；
    求物体与斜面间的动摩擦因数；
    若物体从B点返回时斜面变得光滑，设水平地面为零重力势能面，且物体返回经过C点时，其动能恰与重力势能相等，求C点相对水平地面的高度h。

20. 有一匀强磁场区域，区域的上下边界、与水平面平行，磁场的磁感应强度为B，方向如图所示，磁场上下边界的距离为一矩形线圈abcd位于竖直平面内，其质量为m，电阻为R，ab边长，bd边长，且现令线框从离磁场区域上边界的距离为h处自由下落，当cd边已进入磁场，ab边还未进入磁场的某一时刻，线框的速度已到达其完全进入磁场前的最大值，线框下落过程中cd边始终与磁场边界平行。试求：
    线框完全进入磁场前速度的最大值；
    从线框开始下落到cd边刚刚到达磁场区域下边界的过程中，磁场作用于线框的安培力所做的功；
    线框cd边刚穿出磁场区域下边界时线框的加速度。

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】解：质点就是用来代替物体的有质量的点，与几何点不同，能否看作质点物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略，不是说质量很小、体积很小、或密度很小就可看做质点，故ABC错误，D正确。
故选：D。
质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，能否看作质点物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略．
考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略．
 

2.【答案】A
 

【解析】解：在四种单色光中，红光的频率最小，根据知，红光的光子能量最小。故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
根据光子的频率大小，通过比较光子能量的大小．
解决本题的关键知道各种色光频率的大小关系，知道光子能量与光子频率的大小关系．
 

3.【答案】C
 

【解析】解：由质量数和电荷数守恒知：另一种粒子的质量数为1，另一种粒子的质子数为1，所以该粒子为质子，C正确。
故选：C。
根据质量数守恒和电荷数守恒判断新生成的粒子的属性．
本题考查了核反应方程过程中质量数守恒和电荷数守恒，题目属于容易题．
 

4.【答案】D
 

【解析】解：A、物质是由大量分子组成的，这里的分子是原子、分子、粒子等等的统称，A错误；
B、红墨水的扩散实际上是墨水分子和水分子的无规则运动过程，B错误；
C、布朗运动的原因是悬浮颗粒受液体分子撞击不平衡引起的，C错误；
D、分子间存在相互作用力，分子力的大小与分子间距有关，D正确；
故选D
物质是由大量分子组成的，布朗运动的原因是悬浮颗粒受液体分子撞击不平衡引起的，分子间存在相互作用力，分子力的大小与分子间距有关．
本题考查了分子动理论的知识，这部分知识难度不大，需要记忆的地方较多，学习时要多积累．
 

5.【答案】D
 

【解析】解：小卫星与飞船断开连接后，如果相对速度为零，即与飞船的速度相等，对飞船有：
，
对小卫星有：
，
由两式可知，，知小卫星的轨道半径不变，与飞船保持相对静止，做圆周运动。故D正确，A、B、C错误。
故选：D。
小卫星与飞船断开连接后，如果相对速度为零，即与飞船的速度相等，根据万有引力提供向心力，确定其轨道半径以及确定小卫星的运动情况
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道小卫星脱离飞船与飞船保持相对静止，做圆周运动。
 

6.【答案】A
 

【解析】解：根据数学可知，甲图线的斜率小于乙图线在时刻切线的斜率，则在时刻，甲的速度小于乙的速度．两物体的初末位置坐标之差相等，说明物体通过的位移相同，甲、乙两物体又是从同一地点出发沿同一直线运动，所以在时刻，位置相同．所以它们的位置相同，乙的速度大于甲．
故选
图中位移-时间图象，其斜率等于物体的速度．根据数学知识确定斜率的大小，来比较速度的大小．图中两图线相交，表示位移相同，物体处于同一位置．根据物体位移大小等于初末位置坐标之差分析两物体的位置关系．
本题首先要判断出是单选题，其次根据位移图象斜率等于速度比较速度大小是难点．
 

7.【答案】D
 

【解析】解：从闪屏照片可知，从上到下相同时间内网球的位移越来越大，则网球在竖直方向可能加速下降，也可能减速上升，但两种运动情况的加速度都是竖直向下，故ABC错误，D正确。
故选：D。
频闪照片曝光的时间相同，从照片上可分析网球的位移变化，进而得出网球的运动情况。
 

8.【答案】C
 

【解析】解：A、瓶子是密封的，故瓶内气体分子数不变，故A错误；
B、瓶塞在冰箱中不动，合外力为零，取出后瓶塞弹出，合外力不为零，此时合外力增大，故B错误；
C、由理想气体状态方程可得：，瓶内气体体积不变，温度升高，故压强增大，所以瓶塞受瓶内气体分子的作用力变大，故C正确；
D、温度是分子平均动能的标志，从冰箱中取出后温度将上升，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误；
故选：C。
由理想气体状态方程和分子的平均动能进行分析。
本题主要考查了考生对于平均动能和理想气体状态方程的理解，解题关键在于平均动能增大不是每个分子的动能都增大。
 

9.【答案】B
 

【解析】解：A、小球运动的过程中在最低点拉力最大，最大位移处拉力最小，在一个周期内两次经过平衡位置，所以小球的周期为故A错误.
B、简谐运动经过半个周期运动到关于平衡位置对称的点，此时两点速度大小相等，方向相反，因为动能没有方向，所以动能的变化周期等于半个小球的周期，为故B正确.
C、小球的速度变化周期等于小球的点运动周期，等于故C错误.
D、简谐运动经过半个周期运动到关于平衡位置对称的点，此时两点速度大小相等，方向相反，高度关于平衡位置对称，所以重力势能的变化周期为故D错误.
故选：B。
小球在竖直平面内做简谐运动，在最低点绳子的拉力和重力的合力提供向心力，此时拉力最大；在最大位移处，绳子的拉力等于重力的一个分力，此时拉力最小.根据在一次全振动中两次经过平衡位置，求出小球的周期，速度的变化的周期等于小球运动的周期.根据简谐运动经过半个周期运动到关于平衡位置对称的点，可求出小球动能的变化周期，以及重力势能的变化周期.
解决本题的关键知道简谐运动对称性，知道经过半个周期运动到关于平衡位置对称的点，此时速度大小相等，方向相反.
 

10.【答案】D
 

【解析】解：框架静止在地面上，当框架对地面的压力为零的瞬间，受到重力和弹簧的弹力，根据平衡条件，弹簧对框架的弹力向上，大小等于框架的重力Mg，故弹簧对小球有向下的弹力，大小也等于Mg；
再对小球受力分析，受重力和弹簧的弹力，根据牛顿第二定律，有
故ABC错误，D正确；
故选：D。
框架静止在地面上，当框架对地面的压力为零的瞬间，根据力的合成可解得小球的合力。
本题考查力的合成，解题关键掌握框架对地面的压力为零的含义。
 

11.【答案】B
 

【解析】解：设相邻等势面之间的电势差为，正电荷的电荷量为q，根据动能定理和已知得
从到：①
从到：②
联立①②两式得，故B正确，ACD错误。
故选：B。
由电场力做功等于电荷量与初末位置的电势差的乘积，根据动能定理求解。
本题考查电场力做功与电势差的关系，利用动能定理求动能。
 

12.【答案】D
 

【解析】解：导体棒MN向右运动时切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断可知，MN中感应电流方向从，由安培定则可知，穿过线框abcd的磁场方向向里．导体棒MN在恒力作用下做加速度逐渐减小的加速运动，感应电流增大，穿过线框abcd的磁通量增加，根据楞次定律判断得知，abcd中产生的感应电流方向为逆时针，则过灵敏电流计G中的感应电流方向为d到由于MN的加速度减小，产生的感应电流增加变慢，则穿过线框abcd的磁通量增加变慢，由法拉第电磁感应定律得知，abcd中产生的感应电动势减小，则知感应电流头减弱．
故选D
本题有两次电磁感应，依次根据右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律分析：
导体棒MN在恒力作用下做加速度逐渐减小的加速运动，根据右手定则判断MN中产生的感应电流谢，由楞次定律判断abcd中产生的感应电流方向．
根据法拉第电磁感应定律分析线框abcd中产生的感应电动势的变化，即可得知电流强度的变化．
本题是两次电磁感应的问题，是右手定则、安培定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律的综合应用．
 

13.【答案】ABC 向下  40
 

【解析】解：A点为波峰与波峰相遇，B点为波谷与波谷相遇，是振动加强点，C是AB连线上的点，也是振动加强点．D、E为波峰和波谷相遇，为振动减弱点．
从图可知，波从B向A传播，B处于波谷，知C在平衡位置向下振动；A点为波峰与波峰相遇，B点为波谷与波谷相遇，所以A点相对于平衡位置的位移是20cm，B点的位移是，A、B两点的竖直高度差为
故答案为：ABC；向下；40
波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，为振动加强点，波峰与波谷相遇，为振动减弱点．根据波的传播方向确定C的振动方向．通过波长和波速求出周期，从而确定C点的位移，注意振幅等于两列波的振幅之和．
解决本题的关键知道什么情况下振动加强，什么情况下振动减弱．
 

14.【答案】
 

【解析】解：由题，试探电荷的电荷量，所受的电场力，则P点的电场强度的大小为：

再据得：
故答案为：1000，
已知试探电荷的电荷量和所受的电场力，根据电场强度的定义式求出场强的大小．由点电荷场强公式求解场源电荷Q的电量．
本题考查场强两个公式的应用能力，要准确理解场强两公式中电量的含义，中，q是试探电电荷．公式中，Q是场源电荷．
 

15.【答案】40 向南
 

【解析】解：当撤去其中一个力后保持其它力不变，物体的加速度大小是，方向向北，根据牛顿第二定律可得，其余力的合力大小，方向向北。原来物体处于平衡状态，撤去的力与其余力的合力大小相等，方向相反，所以撤去的力的大小是是40N，方向向南。
故答案为：40，向南。
根据牛顿第二定律求出其余力的合力大小，根据平衡条件确定撤去的力的大小和方向。
解答本题时，要知道物体处于平衡状态时，一个力与其余各力的合力等大、反向、共线。
 

16.【答案】0 3
 

【解析】解：选取向上为正方向，由竖直上抛运动为匀减速运动可知
2s末时物体的瞬时速度为：
由题，物体落地时的位移为，由位移-时间公式：
代入数据可得：或，舍去
故答案为：0，3
利用竖直上抛运动的速度-时间公式求2s末的速度，利用位移-时间公式求的落地的时间。
本题主要考查了竖直上抛运动，加速度g的运动，利用好运动学公式及可求解。
 

17.【答案】6 20
 

【解析】解：将定值电阻R看作电源的内阻，由图乙可知，当滑动变阻器的电阻时，即，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大功率有
 
代入数据解得：
当电路中的电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，此时，最大功率为
 R
 代入数据解得：
由图乙可知，当滑动变阻器的阻值为与阻值为时消耗的功率相等，则有

 代入数据解得：
故答案为：6，20
将定值电阻R看作电源的内阻，当外电阻与内阻相等时消耗的功率最大，从而解得电源电动势，再根据电功率的计算公式解得定值电阻R消耗的最大功率；由图乙可知，当滑动变阻器的阻值为与阻值为时消耗的功率相等。
本题考查闭合电路的欧姆定律，解题关键掌握闭合电路欧姆定律的应用，注意电功率的计算公式的应用，掌握当外电阻与内阻相等时消耗的功率最大。
 

18.【答案】注射器刻度  压强传感器  C C
 

【解析】解：研究其压强和体积的关系，实验中封闭气体的体积可由注射器刻度直接读出，压强可以通过压强传感器读出．
：、实验时环境温度增大了，根据气体方程，应该PV的乘积在变大，而实验数据PV的乘积在变小，故A错误．
B、实验时外界大气压强发生了变化，对本实验没有影响，故B错误．
C、实验时注射器内的空气向外发生了泄漏，所以实验只测得部分气体的PV的乘积，故C正确．
D、．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，由于缓慢推动活塞，所以不影响研究温度不变时气体的压强跟体积的关系，故D错误．
故选
、推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致，故A正确；
B、推拉活塞时，手不能握住注射器，防止手对其起加热作用，故B正确
C、橡皮帽与注射器脱落后，气体质量变化，需重新做实验，故C错误；
D、活塞与针筒之间要保持润滑，可以减小摩擦；不漏气可以保证气体质量一定，故D正确；
本题选错误的，故选
故答案为：注射器的刻度；压强传感器；；
用针筒封闭一定质量的气体，研究其压强和体积的关系；
根据气体方程结合实验步骤找出造成这一现象的可能原因．
推拉活塞要慢，使其温度与环境保持一致，不能用手握．
本题考查了探究气体的压强和体积关系实验的原理以及一些注意事项，最好亲手做实验，体会一些实际问题．
 

19.【答案】解：设物体沿斜面上滑时的加速度大小为a。
物体沿斜面上滑时，由运动学公式，可得：
则
加速度方向沿斜面向下。
设物体与斜面间的动摩擦因数为，则物体上滑时速度由变为0，由动能定理有

代入数据解得
设物体返回经过C点时速度大小为v，对于物体由B到C的过程，设水平地面为零重力势能面，由机械能守恒定律得：
 
据题有
联立以上两式解得
答：物体沿斜面上滑时的加速度大小为，方向沿斜面向下；
物体与斜面间的动摩擦因数为；
点相对水平地面的高度h为。
 

【解析】物体沿斜面上滑时，运用运动学公式求解加速度。
利用动能定理，结合滑动摩擦力公式求解物体与斜面间的动摩擦因数。
物体从B点返回时斜面变得光滑，物体的机械能守恒，运用机械能守恒定律列方程，再结合动能等于重力势能即可求解h。
在涉及到力在空间的积累效果时，不管是恒力还是变力，直线运动还是曲线运动，要首选动能定理解决。本题第2 小题也可用牛顿运动定律求解：，解得。
 

20.【答案】解：设速度大小为，此时线框的重力和线框ab边受到的安培力平衡，令此时线框中的电流强度为，应有


故：。
答：线框完全进入磁场前速度的最大值为：。
设线框达到速度时，cd边进入磁场的深度为，从下落到此时安培力对线框做功为对于线框由动能定理，得：
    …①
线框从有速度到完全进入磁场时，线框做匀速运动，此过程中安培力对线框做功，由动能定理有：
…②
从线框完全进入磁场到cd边刚到磁场区域下边界的过程中，线框中无电流，故此过程中安培力对线框所做的功为零，所以整个过程中磁场作用于线框的安培力所做的总功为
…③
由①、②、③式
可得，…④
答：磁场作用于线框的安培力所做的功为。
设线框的cd边刚刚穿出磁场区域下边界时线框的速度，则从线框刚下落到cd边穿出磁场的整个过程中，由动能定理，可得：
…⑤
由④、⑤式解得： …⑥
线框的cd边刚出磁场时只有ab边切割磁感线，使线框中产生感应电流，导致ab边受到向上的安培力，设此时线框的加速度为a，且设向下的方向为正方向，则由电磁感应定律及牛顿第二定律，有：…⑦
由 ⑥、⑦式可解得：

所以所求加速度大小，方向竖直向上。
答：线框cd边刚穿出磁场区域下边界时线框的加速度大小为，方向竖直向上。
 

【解析】线框进入磁场的过程中，当其重力与安培力相等时，速度达到最大；
线框进入磁场的过程中分为两个过程，一是开始做加速度逐渐减小的加速运动，直到达到最大速度，二是做匀速运动，直到cd边到达磁场区域下边界，然后根据功能关系列方程求解；
线框受重力和安培力作用，根据牛顿第二定律列方程可以正确求解。
本题是电磁感应中的力学问题，考查电磁感应、动能定理、平衡条件等知识综合应用和分析能力。