2022年上海市杨浦区高考物理二模试卷（含答案解析）

2022年上海市杨浦区高考物理二模试卷

1. 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.  B.  C.  D.

2. 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

3. 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．那么，能表示相干结果相同点的轨迹的图线是

A.  B.
C.  D.

4. 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.  B.  C.  D.

5. 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

6. 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

7. 如图所示，撑杆跳全过程可分为四个阶段：阶段人加速助跑；阶段杆弯曲程度增大、人上升；阶段杆弯曲程度减小、人上升；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. 阶段人的重力势能增大，杆的弹性势能增大
C. 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

8. 下列表示某种元素的各同位素间的质量数、质子数和中子数三者关系的图像正确的是

A.  B.
C.  D.

9. 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

10. 宇宙中半径均为的两颗恒星、，相距无限远。若干行星分别环绕恒星、运动的公转周期平方与公转半径立方的规律如图所示。不考虑两恒星的自转。则
     

A. 的质量小于的质量
B. 的密度等于的密度
C. 表面的环绕速度大于表面的环绕速度
D. 表面的重力加速度小于表面的重力加速度

11. 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与竖直方向的夹角保持，F的大小

A. 可能为 B. 可能为2mg C. 可能为 D. 可能为mg

12. 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20cm，环境温度为，大气压强为。实验过程中碗不变形，也不漏气，设每人平均用力为200N。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
D. 不锈钢碗刚被扣上时，里面空气的温度约为

13. 科学家用放射性材料作为发电能源为火星车供电。钚核发生衰变后生成的新核的中子数为______。的半衰期是88年，当的原子核发生衰变，大约要经过______年。
14. 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______。
15. 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______。
    
     

16. 如图所示，A、B是点电荷电场中同一条电场线上的两点，把电荷量为的试探电荷从无穷远移到A点，静电力做功为；把为的试探电荷从无穷远移到B点，静电力做功为。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”。
17. 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、和t，可推算出汽车第一次反射电磁波时至雷达的距离______和汽车车速______。
     

18. 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。
    
    如图所示，、、、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、两个应变片粘贴在弹性梁的上表面，、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，、的电阻值______，、的电阻值______均选填“变大”“变小”或“不变”。
    采用如图所示的测量电路，已知电源电动势为E，内阻不计。每片应变片的初始电阻为。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，则A、B两端的电压______。
    如图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1N时该图像的斜率为______，压力为5N时该图像的斜率为______。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“1N”或“5N”。
19. 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。
    右侧刚进入磁场区域时，求A中的感应电流大小；
    判断A在图中哪个位置时外力F最大，并写出其表达；
    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右侧进磁场时外力与安培力的比值。

雨滴大约由3000m的高空生成并静止下落，落地速度约为；橡皮擦大约由高的桌子边缘静止掉落，落地速度约为。重力加速度g取。
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；
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。







答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解：新物理量表示的是加速度变化的快慢，所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值，而加速度的单位是，由可知，新物理量的单位应该是故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据题意可知新物理量表示的是加速度变化的快慢，根据定义式的特点可以知道物理量的单位。
加速度是表示速度变化快慢的物理量，根据加速度的定义式，可以理解表示加速度变化的快慢的新物理量的单位。
 

2.【答案】A
 

【解析】解：A、的冰变成的水需要吸热，内能增加，但温度保持不变，故物体内能变化时，其温度可以不变，故A正确；
B、物体的内能等于物体内所有分子的动能和势能的总和，与物体的动能和势能无关，故B错误；
C、势能是存在于系统之间的，对单个分子来说，没有势能的说法，故C错误；
D、内能的大小与温度、体积和质量有关，故温度较高时的内能不一定比温度较低时的内能大，故D错误；
故选：A。
晶体熔化吸热，内能增加，但温度保持不变，故物体内能变化时，其温度可以不变；
物体的内能等于物体内所有分子的动能和势能的总和，与物体的动能和势能没有关系；
分子势能是与系统中相对位置有关，对单个分子没有意义；
内能的大小与温度、体积和质量有关，不是单由温度决定。
明确内能的概念，知道分子势能是存在于系统之中，知道内能与温度之间的关系。
 

3.【答案】B
 

【解析】解：相干结果相同点振动步调一致，与波源的路程差为0或半波长的偶数倍，P、Q的中垂线到P、Q的路程差为0，为振动加强点，与波源的路程差为半波长的偶数倍点的轨迹是中垂线上下两条曲线，根据该规律，知B正确，A、C、D错误。
故选：B。
当某点与波源的路程差为0或半波长的偶数倍，为振动加强点，振动步调一致．当某点与波源的路程差为半波长的奇数倍，为振动减弱点，振动步调相反．
解决本题的关键知道当某点与波源的路程差为0或半波长的偶数倍，为振动加强点，振动步调一致．当某点与波源的路程差为半波长的奇数倍，为振动减弱点，振动步调相反．
 

4.【答案】B
 

【解析】解：已知一般分子直径的数量级为米，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，说明该电镜的测量精度至少约为，故B正确，ACD错误。
故选：B
一般分子直径的数量级为米。
根据分子的数量级分析即可。
 

5.【答案】C
 

【解析】解：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。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的，这是光的折射现象；故A错误；
B、太阳光通过透明的装满水的金鱼缸后在地面上形成彩色光带，属于光的色散现象，故B错误；
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，光通过小孔，发生了衍射现象，故C正确；
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，这是光分别从空气层的上表面和下表面反射，发生了光的干涉现象，故D错误；
故选：C。
根据光的衍射和光的折射以及光的干涉的原理以及现象来确定。
本题主要考查了光的折射、干涉以及衍射，掌握折射现象、干涉现象和衍射现象的本质的不同是顺利解决此类题目的关键，要理解各种光现象形成的原因。
 

6.【答案】C
 

【解析】解：根据题意可知，当相对于漩涡边沿，旋涡中心水的流速大、压强小，外侧流速小压强大，形成一个向旋涡中心的压力差，从而人被压入漩涡中。所以，假如你恰处于漩涡的边缘，为尽快摆脱危险，你应该沿旋涡的切线顺漩流方向加速游，这样方能脱险，故C正确，ABD错误；
故选：C。
根据做圆周运动时，速度沿着切线方向，并结合压强差存在的压力，从而即可求解．
解决本题的关键是根据流体压强与流速的关系，并且要明确哪里的水流速大，压强小，由此产生的压力差方向向哪儿．
 

7.【答案】C
 

【解析】解：A、阶段，助跑加速，人的重力势能不变，动能增加，所以机械能增加，故A错误；
B、阶段，杆弯曲程度增大、人上升，人克服重力和弹力做功，动能减少，位置升高，所以弹性势能和重力势能增加。而，杆的弯曲程度减小，弹性减小，重力势能增加，故B错误，；
C、阶段，杆弯曲程度减小、人上升，由功能关系知，杆对人做的功等于人的机械能增加，故C正确；
D、阶段，人越过横杆后下落，只有重力做功，人的机械能守恒，则落地时的动能等于从D点到垫子重力势能减小量，并不等于落地的动能，故D错误。
故选：C
根据速度变化分析动能变化。根据高度变化分析重力势能的变化。从能量的转化情况来看，撑杆跳过程是人将动能先储存为杆的弹性势能，然后再释放转化为人的重力势能的过程，由此来分析人和杆的能量变化情况
本题关键是要明确人、杆组成的系统机械能转化的情况，掌握动能与速度的关系、重力势能与高度的关系、弹性势能与形变量的关系。
 

8.【答案】B
 

【解析】解：各同位素间的质子数相同，为定值，同位素的质量数不同，故B正确，C错误。
同位素的质子数相同，中子数不同，质量数等于质子数加中子数，则有

且质子数不可能为零即为常数，中子数可能为零即，整理得

和图像应该与A轴有截距，故AD错误。
故选：B。
由同位素定义分析BC选项，同位素质子数相同，中子数不同。
本题考查原子核的组成，学生需熟练掌握原子内部结构，综合答题。
 

9.【答案】D
 

【解析】解：A、物体和平台一起做简谐运动，加速度方向总是指向平衡位置，当处于a态时，加速度向上，处于超重状态，根据牛顿第二定律，有：，在最低点加速度最大，支持力最大；根据牛顿第三定律，物体对平台的正压力最大；故A错误；
B、当处于b态时，物体处于平衡位置，速度竖直向上，故B错误；
C、当处于c态时，加速度向下，处于失重状态，故C错误；
D、当平台振动经过平衡位置时，加速度为零，物体对平台的正压力等于物体的重力，故D正确；
故选：D。
当物体具有向上的加速度时，处于超重状态；当物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体加速度为0时，处于平衡位置。
本题应用牛顿第二定律分析简谐运动超重、失重现象，关键抓住简谐运动中，物体的加速度方向特点：加速度方向总是指向平衡位置。
 

10.【答案】C
 

【解析】解：A、由题图可知，当绕恒星运动的行星的环绕半径相等时，的行星运动的周期比较大，根，故周期越大则质量越小，所以恒星的质量小于恒星的质量，故A错误；
B、两颗恒星的半径相等，则根据，半径相等则它们的体积相等，所以的质量大，的密度大，恒星的密度小于恒星的密度，故B错误；
C、根据万有引力提供向心力，则：，得到：，所以环绕速度，恒星的质量小于恒星的质量，所以恒星表面的环绕速度小于恒星表面的环绕速度，故C正确；
D、距两恒星表面高度相同的行星，它们的轨道半径相等，的行星周期大于恒星的行星周期，根据向心加速度计算公式可得：，所以恒星的向心加速度较小，故D错误。
故选：C。
根据万有引力提供向心力，得出卫星的周期与恒星的质量、半径之间的关系，然后进行比较；结合万有引力提供向心力，分别写出第一宇宙速度的表达式，然后比较它们的大小关系；根据向心加速度的计算公式分析向心加速度的大小。
该题考查万有引力定律的应用，由于两个恒星的半径均为，又可以根据图象，结合万有引力定律比较半径和周期之间的关系。当然也可以结合开普勒第三定律分析半径与周期之间的关系。
 

11.【答案】A
 

【解析】解：对AB两球整体受力分析，受重力，OA绳子的拉力T以及拉力F，三力平衡，将绳子的拉力T和拉力F合成，其合力与重力平衡，如图
当拉力F与绳子的拉力T垂直时，拉力F最小，最小值为
由于拉力F的方向具有不确定性，因而从理论上讲，拉力F最大值可以取到任意值，故A正确，BCD错误。
故选：A。
对AB两球整体受力分析，受重力G，OA绳子的拉力T以及拉力F，其中重力大小和方向都不变，绳子的拉力方向不变大小变，拉力的大小和方向都变，根据共点力平衡条件，利用平行四边形定则作图可以得出拉力的最小值和最大值。
本题是三力平衡问题中的动态分析问题，其中一个力大小和方向都不变，一个力方向不变、大小变，第三个力的大小和方向都变，根据共点力平衡条件，集合平行四边形定则作出力的图示，得到未知力的变化情况。
 

12.【答案】BD
 

【解析】解：AB、在碗的外面浇水，使其冷却到环境温度，温度降低，体积不变，根据公式可知，气体的压强减小，分子平均动能减小，平均速度减小，故B正确，A错误；
C、每人平均用力为200N，则快要被拉开时，对单边半个球受力分析：

解得：，故C错误；
D、对碗内气体分析，气体做等容变化，则

解得：，故D正确；
故选：BD。
根据一定质量的理想气体的状态方程分析出压强的变化；
温度是气体分子平均动能的唯一标志；
根据对碗的受力分析计算出封闭气体的压强；
对碗内气体分析，气体发生等容变化，由此列式完成分析即可。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，分析出气体变化前后的状态参量，结合受力分析，同时要理解温度是分子平均动能的唯一标志。
 

13.【答案】142 264
 

【解析】解：原子核的中子数为，其发生一次衰变后，释放出一个，所以生成的新核比原核的中子数少2个，即新核的中子数Wie142个；
根据半衰期公式，其中
有的原子核发生衰变，说明
即经历了3个半衰期，即年年才会有的原子核发生衰变。
故答案为：142，264
衰变释放一个粒子，粒子带两个中子，据此分析新核的中子数；根据半衰期公式分析。
本题考查了核反应中质量数守恒和电荷数守恒，数量掌握半衰期公式的应用．
 

14.【答案】先由b到a，再由a到b 先垂直ab向下，后垂直ab向上
 

【解析】解：设ab长度为L，ab与OC的夹角为，则三角形aOb的面积

当时，三角形aOb的面积最大；
开始时，b端较a端更靠近O点，则，故金属直棒ab在运动过程中，三角形aOb的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，金属直棒ab在运动过程中感应电流的方向为先由b到a，再由a到b；
根据左手定则可知，金属直棒ab所受磁场力的方向为先垂直ab向下，后垂直ab向上。
故答案为：先由b到a，再由a到b；先垂直ab向下，后垂直ab向上。
先根据三角形aOb的面积表达式，结合题意判断三角形面积的变化，再利用楞次定律判断金属棒中的电流方向；利用左手定则判断金属棒受到的安培力的方向。
本题考查了楞次定律和左手定则的应用，分析磁通量的变化情况是解题的关键所在。
 

15.【答案】等容  B管的体积远远小于A泡的体积
 

【解析】解：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中封闭气体近似为等容变化，可认为h随t的变化而均匀变化。满足这一近似的条件是B管的体积远远小于A泡的体积。
故答案为：等容；B管的体积远远小于A泡的体积。
根据一定质量的理想气体的状态方程结合题目分析出气体变化前后的不变量，结合题目完成分析。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，理解题意并根据公式即可完成分析。
 

16.【答案】30 正
 

【解析】解：由题意知，试探电荷在A点具有的电势能为：
试探电荷在B点具有的电势能为：
则A、B两点的电势分别为，
代入数据解得：，

因为无穷远处电势为零，又，所以场源电荷为正电荷，
故答案为：30，正
电荷在电场中的某点具有的电势能等于把该电荷从该点移到无穷远处时电场力做的功，由此可得试探电荷在A、B两点具有的电势能，然后根据电势的定义可以得到A、B两点的电势，最后根据点电荷的电场特点可以判断出场源电荷的电性。
得到电势能的大小是解题的关键，根据电势的定义就可以得到两点的电势，根据电场线的方向是从高电势指向低电势可以判断出电场线的方向。另外在计算电势的时候注意要代入符号运算。
 

17.【答案】 
 

【解析】解：电磁波在真空中传播的速度等于光速c，第一次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为，
第二次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为。
汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，即，则汽车的速度。
故本题答案为：；。
电磁波在真空中传播的速度等于光速c，第一次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为，第二次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为，根据汽车通过的位移和时间求出汽车的速度．
解决本题的关键知道汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，然后根据速度公式求出速度的表达式．
 

18.【答案】变大  变小 
 

【解析】解：当弹性梁右端受力向下弯曲时，、拉伸，电阻变大，、压缩，电阻变小，
根据部分电路欧姆定律可知：两端电压

两端电压

所以

压力为1N时该图像的斜率为

压力为5N时该图像的斜率为

要使传感器对力的变化测量较为灵敏，则相同力，电阻变化大，故在1N附近。
故答案为：变大，变小，；，，1N
根据图像分析各电阻阻值变化，根据部分电路欧姆定律解得；
结合图像斜率分析传感器的灵敏度。
本题考查闭合电路的欧姆定律，解题关键掌握题意的理解，注意根据图像斜率分析传感器的灵敏度。
 

19.【答案】解：设A右侧刚进入磁场区域时的速度大小为v，由匀变速直线运动的速度-公式得：，解得：
A右侧刚进入磁场区域时切割磁感线产生的感应电动势
由闭合电路的欧姆定律可知，感应电流大小：
线框A左边到达磁场右边界即将离开磁场时外力F最大，设磁场线框的速度大小为，
由匀变速直线运动的速度-位移公式得：，解得：
磁场感应电动势：
感应电流：
导线框受到的安培力大小：
对导线框，由牛顿第二定律得：
解得：
右侧进磁场时安培力大小
A右侧进磁场时外力大小
A右侧进磁场时外力的功率
设A右侧出磁场时的速度大小为，则
A右侧出磁场时外力大小
外力的功率
由题意可知：：：3，解得：
则：：：：1
答：右侧刚进入磁场区域时，A中的感应电流大小是；
左边界到达磁场右边界时外力F最大，外力；
右侧进磁场时外力与安培力的比值是2。
 

【解析】线框做初速度为零的匀加速直线运动，应用匀变速直线运动的速度-位移公式求出A右侧刚进入磁场时的速度，由求出感应电动势，应用闭合电路的欧姆定律求出感应电流。
线框速度越大切割磁感线产生的感应电动势越大，感应电流越大，安培力越大，拉力越大，A的左边到达磁场右边界时拉力F最大，应用牛顿第二定律可以求出F。
应用运动学公式求出线框的速度，应用牛顿第二定律求出拉力，然后求解。
分析清楚导线框的运动过程是解题的前提，应用运动学公式、、闭合电路的欧姆定律与安培力公式、牛顿第二定律与功率公式即可解题。
 

20.【答案】解：若雨滴做自由落体运动，由机械能守恒定律得，解得：
而雨滴的落地速度约为，而理论计算值约是实际值的30倍，差别很大．造成这个差别的原因是：雨滴自高空落下，受空气阻力作用，速度越大，阻力也越大，雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，到达地面之前，已做匀速运动。
若橡皮擦做自由落体运动，由机械能守恒定律得，解得：
而橡皮擦实际的落地速度为，所以橡皮擦的下落过程更接近机械能守恒。
答：雨滴落地的速度按照理论计算是，而实际的落地速度仅为，所以雨滴的运动不能视为自由落体运动；雨滴自高空落下，受空气阻力作用，速度越大，阻力也越大，雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，到达地面之前，已做匀速运动。
橡皮擦的下落过程更接近机械能守恒的情况。
 

【解析】应用机械能守恒定律求出物体的落地速度，与物体的实际落地速度进行比较即可得出结论；根据牛顿第二定律分析雨滴的下落过程的运动情况即可。
本题关键要分析清楚雨点的运动规律是雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，到达地面之前，已做匀速运动．基础题．