2022上海徐汇区高三二模物理试题含答案

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一、单项选择题（共40分，1至8题每小题3分，9至12题每小题4分。每小题只有一个正确选项）
1．在白炽灯的照射下，能从紧压在一起的两块玻璃板的表面看到彩色条纹。这是光的
（A）双缝干涉现象 （B）薄膜干涉现象（C）单缝衍射现象 （D）色散现象
2．α 粒子穿过充满氮气的云室时会产生氧，如图照片中有一条径迹发生了分叉，分叉后粗而短、细而长的两段分别为
（A）电子和氧核的径迹 （B）氧核和电子的径迹
（C）质子和氧核的径迹 （D）氧核和质子的径迹
3．植物叶片中的叶绿素 a 在阳光照射下进行光和作用，每吸收一份光子能量 E1，就失去一个初动能为 E2的光电子，则叶绿素 a 吸收光的波长为
（A）（B） QUOTE （C） QUOTE （D） QUOTE
4．位于 O 点的波源振动 t 时间后，在均匀介质中形成如图所示波形，由此可判断 t 时间内波速 v 和波源振动周期 T 的变化情况是
（A）v 不变，T 变大 （B）v 不变，T变小
（C）v 变大，T 不变 （D）T 不变，v 变小
5．如图，医护人员通过注射器将药液从密封药瓶中缓缓抽出，在此过程中，瓶中气体的内能E 和单位时间单位面积上容器壁受到的平均撞击力 F
（A）E 明显减小，F 明显减小 （B）E 明显减小，F 明显增大
（C）E 几乎不变，F 明显减小 （D）E 几乎不变，F 明显增大
6．做简谐运动的弹簧振子，其加速度 a 随位移 x 变化的规律应是

（A） （B） （C） （D）
7．如图，真空中两点电荷＋q 和－q 以相同角速度在纸面内绕 O点匀速转动，O点离+q 较近，则 O 点的磁感应强度
（A）大小恒定，方向垂直纸面向外 （B）大小恒定，方向垂直纸面向里
（C）大小变化 ，方向垂直纸面向外 （D）大小变化，方向垂直纸面向里
8．质量为 1kg 的物体放置在水平面上，受到竖直向上的拉力 F 作用，F 随时间 t 变化的关系如图所示。不计空气阻力，g 取 10m/s2，前 10s 内拉力做功的平均功率为
（A）10.8W （B）28.8W （C）144W （D）583.2W
9．如图，水平桌面上等间距放置几支玻璃管，玻璃管上放一张轻薄的复合板，在复合板上放一辆电动遥控小车。启动遥控小车的前进挡，则
（A）小车向左运动，受到向左的滑动摩擦力
（B）小车向左运动，受到向右的滑动摩擦力
（C）复合板受到小车的滑动摩擦力作用而向右运动
（D）复合板受到小车的静摩擦力作用而向右运动
10．如图，载有固定条形磁铁的小车沿倾斜直轨道依次穿过三个完全相同且等间距排列的线圈，该过程中a、b 两点间电压 U 随时间 t 变化的图线可能为

（A） （B） （C） （D）
11．为清除烟气中的煤粉灰尘，可采用如图所示的静电除尘装置，它是由金属管 A 和在管中轴线上由重锤悬挂一根金属丝 B 组成，A 接到高压电源正极，B 接到高压电源负极，AB 间将形成很强的电场，空气中的气体分子被强电场电离成电子和正离子，则
（A）空气分子在 A 极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上正电
（B）空气分子在 A 极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上负电
（C）空气分子在 B 极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上正电
（D）空气分子在 B 极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上负电
12．如图一节干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁的 N 极吸附在电池的底部，磁铁的 S 极放置在桌面上，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，这就组成了一个“简易电动机”。放手后线框就会转动起来，则该“简易电动机”
（A）从上往下看，逆时针旋转
（B）转动过程中只有两条边受到安培力作用
（C）获得的电能全部转化为线框转动的机械能
（D）流过线框的电流大小会随转动速度的变化而变化
二、填空题（共20分）
13．如图，在正常工作的伏打电池内部，a 点、b 点分别位于电极和电解液的接触薄层内，其中_____（选填“a”或“b”）点电势更高。通过________做功，正电荷从 a 处向 A 极板运动，发生的能量转化是：______________；负电荷从 a 点向 b 点移动的过程中，发生的能量转化是：______________。
14．同一台心电图仪正常工作时测得被检者甲、乙的心电图分别如图（a）（b）所示。若医生测量时记下被检者甲每分钟心跳 60 次，则可推知乙每分钟心跳的次数为____次，这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小为_______mm/s。
15．将一质量为m 的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O 是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同，运动过程中空气阻力大小恒定。小球上升和下降过程的加速度之比为______；图乙中小球从 O 点运动到图中最低点过程中，减少的机械能与减少的重力势能之比为______。
16．如图，在竖直向下的匀强磁场中，水平 U 型导体框左端连接一阻值为 R 的电阻，质量为 m、电阻为 r 的导体棒 ab 置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。 ab 以水平向右的初速度 v0 开始运动，最终停在导体框上。在此过程中导体棒做_________运动 ，电阻 R 消耗的总电能为_________。
17．已知引力常量 G、地球半径 R、月球和地球之间的距离 r、地球表面的重力加速度 g、月球表面的重力加速度 g 月。某同学根据以上条件，提出估算地球质量 M 地的方法：因月球绕地球做圆周运动，可由 QUOTE ，得 QUOTE 。请判断该结果是否正确：______；若正确请说明理由，若不正确，请提出你的估算方法：_____________________。
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。
18．（10 分）用如图所示装置研究加速度 a 与物体受力 F 的关系。质量为 M 的小车通过细绳和动滑轮与力传感器相连，动滑轮下悬挂钩码。固定在小车上的挡光片宽度为 d，两个相距为 L 的光电门传感器固定在轨道上。
（1）实验中需保持____________不变，改变条件重新测量时，小车的初始位置________（选
填“需要”或“不需要”）保持不变。
（2）某次实验测得小车经过两个光电门的挡光时间分别为 Δt1、Δt2，则小车的加速度大小为 a＝_______。
（3） 若仅用一个光电门测量小车加速度，将小车从距光电门 L 处由静止释放，测得挡光时间 Δt，记录力传感器的示数 F。多次改变动滑轮下悬挂的钩码个数，重复实验，测得多组 Δt 和 F。在 QUOTE 图中记录数据，得到一条过原点的直线，则该直线的函数关系式为：__________。
（4）本实验采用力传感器测量外力 F，代替了用钩码重力作为小车外力 F 的传统做法，试分析这样改进的理由是：_________________________________________________________。
19．（14 分）模型小组设计在模型火箭主体底部安装 4 台相同的电磁缓冲装置，以减少模型火箭落地过程中的减速冲击。如图所示，装置主要由可视为闭合矩形导线框的缓冲滑块 P，和固定于模型火箭主体的绝缘光滑磁性滑轨 Q 两部分组成。其中 P 的总电阻为 R、上缘边长为 L。Q 的内部存在垂直线框平面、磁感强度为 B 的稳定匀强磁场，火箭主体及 4 套滑轨的总质量为 m。火箭着地时，滑块 P 首先触地并在地面弹力作用下迅速减速到零，此时火箭主体仍有大小为 v0的竖直速度。然后在电磁缓冲装置的作用下，火箭进一步减速。（不计空气阻力及滑块与滑轨间摩擦力）
（1）求 P 减速为零时，其上缘中的电流大小 I 及所受安培力的方向；
（2）求 P 减速为零时，火箭的加速度 a；
（3）定性画出 P 速度为零时到 Q 触地前，火箭运动可能的 v﹣t 图像（仅要求作出图像）。
20．（16 分）如图，真空中 A 点固定放置一电量为 +Q 的点电荷 A，一质量为 m、电量为 +q 的检验电荷 B 在距 A 为 r1 处，仅在电场力作用下以大小为 v1 的速度正对 A 运动，AB 连线上有间距相等的 a、b、c 三点。已知：取无穷远处电势为零，真空中静止正点电荷电场中某点电势 QUOTE 可表示为： QUOTE ，其中 k 为静电力恒量、 Q 为场源电荷电量、r 为该点到场源电荷的距离。
（1）用线条描绘点电荷 A 周围电场强度和电势的分布情况；
（2）分析、比较 ab 间电势差 Uab 与 bc 间电势差 Ubc 的大小；
（3）求运动过程中检验电荷 B 与点电荷 A 之间的最小距离；
（4）描述电场能量性质分布的等势线与重力场中的等高线有很多相似之处。如图（b）为一山地地形的等高线分布图，每两条等高线间表示相同的高度差。试比较该等高线分布图与点电荷电场的等势线分布图，从能量的角度分析两者有何共同特点；
（5）如图（c）所示，现有 5 个间隔相等的小球，以相同的速度并排冲向图（b）中的山地，不考虑摩擦作用的不同，试在右侧框图中画出 5 个小球接下来的大致运动轨迹。