上海市2022年高考物理三模试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用05毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n

2、的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（）A2B3C4D52、质量为m的长木板放在光滑的水平面上，质量为的物块放在长木板上，整个系统处于静止状态.若对物块施加水平拉力（如图甲），使物块能从长木板上滑离，需要的拉力至少为F1；若对长木板施加水平拉力（如图乙），也使物块能从长木板上滑离，需要的拉力至少为F2，则为AB2CD3、如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线。实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，A、B、C为轨迹上的三点。下列判断正确的是（）A轨迹在一条电场线上B粒子带负电C场强EAECD粒子的电势能EPAEP

3、C4、起重机将静止在地面上的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点过程中的vt图像如图所示，g=10m/s2，以下说法中正确的是（）A03s内货物处于失重状态B35s内货物的机械能守恒C57s内货物受到向上的拉力为重力的0.3倍D货物上升的总高度为27m5、如图所示，a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场，a粒子打在B板的点，b粒子打在B板的点，若不计重力，则Aa的电荷量一定大于b的电荷量Bb的质量一定大于a的质量Ca的比荷一定大于b的比荷Db的比荷一定大于a的比荷6、一颗人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为v，角速度为，加速度为g，周

4、期为T另一颗人造地球卫星在离地面高度为地球半径的轨道上做匀速圆周运动， 则（ ）A它的速率为B它的加速度为C它的运动周期为TD它的角速度也为二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型：PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B1和B2。二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车

5、箱与金属框绝缘）。其中ad边宽度与磁场间隔相等。当磁场B1和B2同时以速度v沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动，已知金属框垂直导轨的ab边的边长L、金属框总电阻R，列车与线框的总质量m，悬浮状态下，实验车运动时受到的阻力恒为其对地速度的K倍。则下列说法正确的是（）A列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变B列车在运动过程中金属框产生的最大电流为C列车最后能达到的最大速度为D列车要维持最大速度运动，它每秒钟消耗的磁场能为8、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上一质量为m0.2 kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限

6、度内)，其速度v和弹簧压缩量x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点不计小球和弹簧接触瞬间机械能损失、空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是A小球刚接触弹簧时加速度最大B该弹簧的劲度系数为20.0 N/mC从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒D小球自由落体运动下落的高度1.25m9、如图所示，正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子从a点沿与ab成30角的方向垂直射入磁场甲粒子垂直于bc边离开磁场，乙粒子从ad边的中点离开磁场已知甲、乙两a带电粒子的电荷量之比为1:2，质量之比为1:2，不计粒子重力 以下判断正确的是A甲粒子带负电，乙粒子带

7、正电B甲粒子的动能是乙粒子动能的16倍C甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍D甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的倍10、如图为儿童游乐场的滑梯示意图，滑梯可视为倾角为、质量为M的斜面固定在地面上，小美手持细线下端悬挂一小球沿滑梯滑下，小美连同小球的质量为m，下滑时，细线呈竖直状态，则在下滑过程中，下列说法正确的是（）A滑梯对地面的压力大小为（M+m）gB小美、小球组成的系统机械能守恒C小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanD系统增加的内能大于小美减少的机械能三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）小明同学在“研究

8、物体做匀变速直线运动规律”的实验中，利用打点计时器（电源频率为50Hz）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七个计数点进行研究（每相邻两个计数点之间还有4个点未画出）。其中，_cm（从图中读取），。则打点计时器在打D点时小车的速度_m/s，小车的加速度_m/s2。（计算结果均保留到小数点后两位）12（12分）某实验小组调试如图1所示的装置准备研究加速度与受力的关系，实验小组悬挂砝码及砝码盘打出纸带并测量小车的加速度：已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电的率为。 （1）实验步骤如下：按图1所示，安装好实验装置，其中动滑轮与定滑轮及

9、弹簧测力计相连的细线竖直调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是_挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤，求得小车在不同合力作用下的加速度弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力为_（2）实验过程中，关于砝码及砝码盘的总质量m与小车的质量M的关系，下列说法正确的是_；AM必须远大于m BM必须远小于mC可以不用远大于m DM必须等于m（3）实验中打出的一条纸带如图2所示，则由该纸带可求得小车的加速度为_。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和

10、演算步骤。13（10分）如图所示，弯成四分之三圆弧的细杆竖直固定在天花板上的点，细杆上的两点与圆心在同一水平线上，圆弧半径为0.8m。质量为0.1kg的有孔小球（可视为质点）穿在圆弧细杆上，小球通过轻质细绳与质量也为0.1kg小球相连，细绳绕过固定在处的轻质小定滑轮。将小球由圆弧细杆上某处由静止释放，则小球沿圆弧杆下滑，同时带动小球运动，当小球下滑到点时其速度为4m/s，此时细绳与水平方向的夹角为37，已知重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，cos16=0.1问：(1)小球下滑到点时，若细绳的张力，则圆弧杆对小球的弹力是多大？(2)小球下滑到点时，小球的速度是多

11、大？方向向哪？(3)如果最初释放小球的某处恰好是点，请通过计算判断圆弧杆段是否光滑。14（16分）如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A 和 B活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1已知大气压强为P0，重力加速度为g加热过程中，若A气体内能增加了1，求B气体内能增加量2现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2求此时添加砂粒的总质量15（12分）如图所示，、区

12、域（足够大）存在着垂直纸面向外的匀强磁场，虚线MN、PQ分别为磁场区域边界，在区域内存在着垂直纸面向里的半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场边界恰好与边界MN、PQ相切，S、T为切点，A、C为虚线MN上的两点，且AS=CS=R，有一带正电的粒子以速度v沿与边界成30角的方向从C点垂直磁场进入区域，随后从A点进入区域，一段时间后粒子能回到出发点，并最终做周期性运动，已知区域内磁场的磁感应强度B2为区域内磁场的磁感应强度B1的6倍，区域与区域磁场的磁感应强度相等，不计粒子的重力。求：(1)粒子第一次进入区域后在区域中转过的圆心角；(2)粒子从开始运动到第一次回到出发点所经历的总时间。参考答案一、单项选

13、择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为根据题意有解得即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；故选C。2、A【解析】设物块与长木板间的动摩擦因数为，要使物块滑离，则求得.A，与结论相符，选项A正确；B2，与结论不相符，选项B错误；C，与结论不相符，选项C错误；D，与结论不相符，选项D错误；故选A.3、C【解析】A因为电场线与等势线垂直，所以轨迹不可能在一条电场线上，故A错误；B电场线的方向大体上由C到A，粒子受到的力的方向大

14、概指向左上方，与电场线方向大体相同，所以粒子应该带正电，故B错误；CAB之间的距离小于BC之间的距离，AB与BC之间的电势差相等，根据公式可知，场强EAEC，故C正确；D因为粒子带正电，A处的电势要比C处的电势低，根据公式，所以粒子的电势能EPAEPC，故D错误。故选C。4、D【解析】A货物开始时竖直向上运动，由vt图像读出03s的斜率即加速度为正，表示加速度向上，则货物处于超重状态，故A错误；B35s内货物做向上的匀速直线运动，一定有除重力以外的拉力对货物做正功，则货物的机械能增加，故B错误；C57s内的加速度为由牛顿第二定律有可得则有货物受到向上的拉力为重力的0.7倍，故C错误；Dvt图像

15、的面积表示货物上升的总位移，则总高度为故D正确。故选D。5、C【解析】设任一粒子的速度为v，电量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，则加速度为：时间为：偏转量为：因为两个粒子的初速度相等，则，则得a粒子的运动时间短，则a的加速度大，a粒子的比荷就一定大，但a、b的电荷量和质量无法确定大小关系，故C正确，ABD错误。6、B【解析】A、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，R为地球半径，M为地球质量，v为卫星的速率研究另一个卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，联立解得：v=v，故A错误；B、忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力：mg，可得：g

16、=，即：g=，故B正确；C、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，解得：T=2，另一个卫星的周期：T=2T，故C错误；D、地面附近的卫星的周期与另一个卫星的周期不等，根据=得它们的角速度也不等，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】A当磁场向右运动过程中，穿过闭合线框中的磁场有时垂直于纸面向外的磁场增大，有时垂直于纸面向内的磁场增大，根据楞次定律可知列车在运动过程中金属框中的电流方向一直改变，A错误；B金属框中和

17、导体棒切割磁感线，最大的感应电动势为根据闭合电路欧姆定律可知B正确；C列车速度最大为，此时切割磁感线的速率为，金属框中和导体棒切割磁感线，此时产生的感应电动势为通过线框的电流为列车所受合外力为0时，速度最大，即所受安培力等于阻力解得C正确；D列车要维持最大速度运动，每秒消耗的磁场能为D错误。故选BC。8、BD【解析】AB由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当x为0.1 m时，小球的速度最大，然后减小，说明当x为0.1 m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力所以可得：kxmg解得：kN/m20 N/m弹簧的最大缩短量为x最大0.61 m，所以F最大20 N/m0

18、.61 m12.2 N弹力最大时的加速度a51 m/s2小球刚接触弹簧时加速度为10 m/s2，所以压缩到最短时加速度最大，故A错误，B正确；C小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故C错误；D根据自由落体运动算得小球自由落体运动下落的高度D正确故选BD。9、CD【解析】根据粒子运动轨迹，应用左手定则可以判断出粒子的电性；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意求出粒子轨道半径关系，然后应用牛顿第二定律求出粒子的速度然后分析答题；根据粒子做圆周运动的周期公式与粒子转过的圆心角求出粒子的运动时间【详解】由甲粒子垂直于bc边离开磁场可知，甲粒子向上偏转，所以甲粒子

19、带正电，由粒子从ad边的中点离开磁场可知，乙粒子向下偏转，所以乙粒子带负电，故A错误；由几何关系可知，R甲=2L，乙粒子在磁场中偏转的弦切角为60，弦长为，所以：=2R乙sin60，解得：R乙=L，由牛顿第二定律得：qvB=m，动能：EK=mv2=，所以甲粒子的动能是乙粒子动能的24倍，故B错误；由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，洛伦兹力：f=qvB=，即，故C正确；由几何关系可知，甲粒子的圆心角为300，由B分析可得，乙粒子的圆心角为120，粒子在磁场中的运动时间：t=T，粒子做圆周运动的周期： 可知，甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的1/4倍，故D正确.【点睛】题考查带

20、电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间10、ACD【解析】A由于下滑时，细线呈竖直状态，说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，将滑梯、小美、小球看一个整体，则滑梯对地面的压力大小为（M+m）g，故A正确；B由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则小美、小球组成的系统机械能减小，故B错误；C由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则有所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tan，故C正确；D由能量守恒可知，小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能，则系统增加的内

21、能大于小美减少的机械能，故D正确。故选ACD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、4.10cm（4.094.11cm） 0.12m/s 0.21m/s2 【解析】1由图读出4.10cm；相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.1s；2打点计时器在打D点时小车的速度3小车的加速度12、平衡摩擦力 F C 0.15 【解析】（1）1调节长木板的领角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，其目的是平衡摩擦力；2弹簧测力计的读数为F，则小车所受合外力为F；（2）3实验过程中，由于有弹簧测力计测得小车的拉力，则小车的质量M可以不用远大于砝码及砝码盘的总质量m，故选C；（3）4根据，则 ，则