2021-2022学年上海市高中名校高考考前模拟物理试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，一飞行器围绕地球沿半径为，•的圆轨道1运动，经P点时，启动推进器短时间向后喷气使其变轨，轨道

2、3是与轨道1相切于尸点的可能轨道，则飞行器（）

A.变轨后将沿轨道3运动

B.变轨后相对于变轨前运行周期变大

C.变轨前、后在两轨道上运动时经尸点的速度大小相等

D.变轨前经过P点的加速度大于变轨后经过P点的加速度

2、如图所示，竖直直线MN的右侧有范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。正方形线框出七d的边长为

L,静止于图示位置，其右边与重合。从r=0时刻起线框受外力拉动，水平向右匀加速运动。线框粗细均匀，其

电阻沿长度分布均匀。在运动过程中，线框。、〃两点间的电势差随时间变化的特点与下列图像一致的是（）

M

X

X

X

X

3、如图所示，纸面为竖直面，MN为竖直线段，MN之间的距离为九空间存在平行于纸面的足够宽的匀强电场，其

大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从M点在纸面内以v『灰的速度水平向左开始运动，以后恰好以大

小为旷=后》＞0的速度通过N点。已知重力加速度g,不计空气阻力。则下列说法正确的的是（）

A.可以判断出电场强度的方向水平向左

B.从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小

C.从M到N的运动过程中小球的速度最小为员

2

D.从M到N的运动过程中小球的速度最小为好为

5°

4、a、b两车在平直的公路上沿同一方向行驶，两车运动的n—图象如图所示。在r=0时刻，匕车在。车前方处,

在0~%时间内，。车的位移为5,贝！］（）

A.若久匕在乙时刻相遇，贝!|50=3$

B.若a、b在^■时刻相遇，则”=万5

t4

C.若a、h在'时刻相遇，则下次相遇时刻为一:

33

D.若a、匕在上时刻相遇，则下次相遇时“车速度为:

5、如图所示，一个劲度系数为A的轻质弹簧竖直放置，弹簧上端固定一质量为2,”的物块A,弹簧下端固定在水平地

面上。一质量为机的物块B,从距离弹簧最上端高为人的正上方处由静止开始下落，与物块A接触后粘在一起向下压

缩弹簧。从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中（弹簧保持竖直，且在弹性限度内形变），下列说法正

确的是（）

在B

A.物块B的动能先减少后增加又减小B.物块A和物块B组成的系统动量守恒

C.物块A和物块B组成的系统机械能守恒D.物块A物块B和弹簧组成的系统机械能守恒

6、下列说法中正确的是（）

A.原子核发生一次《衰变，该原子外层就一定失去一个电子

B.核泄漏事故污染物粤Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为二CS-黑Ba+x可以判断X为质子

C.若氢原子从«=2能级向n=l能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从〃=6能级向n=2能级

跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应

D.质子、中子、a粒子的质量分别是用,，々，〃与，质子和中子结合成一个a粒子，释放的能量是（2町+2?-加3

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、在某均匀介质中，甲、乙两波源位于O点和Q点，分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波，某时刻两波波形

如图中实线和虚线所示，此时，甲波传播到x=24m处，乙波传播到x=12m处，已知甲波波源的振动周期为0.4s,下

列说法正确的是.

A.甲波波源的起振方向为y轴正方向

B.甲波的波速大小为20m/s

C.乙波的周期为0.6s

D.甲波波源比乙波波源早振动0.3s

E.从图示时刻开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置

8、最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年

登上火星。在探测器“奔向”火星的过程中，用人表示探测器与火星表面的距离，a表示探测器所受的火星引力产生的

加速度，“随/，变化的图像如图所示，图像中由、敛、加以及万有引力常量G己知。下列判断正确的是（）

a\

—-%

Oho

\[^2

A火星的半径为%

火星表面的重力加速度大小为4

C.火星的第一宇宙速度大小为

火星的质量大小为（I—'

9、如图所示，质量为孙的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上.现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在

长木板上滑行，长木板始终静止.已知木块与长木板间的动摩擦因数为囚，长木板与地面间的动摩擦因数为四，且最

大静摩擦力与滑动摩擦力相等.贝（1（）

^1

m2

A.|11一定小于J12

B.阳可能大于四2

C.改变F的大小，F>ji2（mi+m2）g时，长木板将开始运动

D.改F作用于长木板，F>（（ii+ji2）（mi+m2）g时，长木板与木块将开始相对滑动

10、两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在Q0时刻的波形如图所示，其中。波振幅为2cm,沿x轴正方向传

播；〃波振幅为4cm,沿x轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为v=2m/s。则下列说法正确的是（）

A.两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向

B.横波。的周期为2s

C.UI.5s时，质点。离开平衡位置的位移为2cm

D.两列波从相遇到分离所用的时间为2s

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）学习牛顿第二定律后，某同学为验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论设计了

如图所示的实验装置.装置中用不可伸长的轻绳一端连接甲车、另一端与乙车相连，轻绳跨过不计质量的光滑滑轮，且

在动滑轮下端挂一重物测量知甲、乙两车（含发射器）的质量分别记为网、加2,所挂重物的质量记为用0。

（1）为达到本实验目的，平衡两车的阻力（填“需要”或“不需要”），满足钩码的质量远小于任一小车

的质量（填“需要”或“不需要”）；

（2）安装调整实验器材后，同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内，相对于其起始位置的位移分

别为4、%，在误差允许的范围内，若等式近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其

质量成反比”（用题中字母表示）。

12.（12分）硅光电池是一种将光能转换为电能的器件，某硅光电池的伏安特性曲线如图（甲）所示。某同学利用图

（乙）所示的电路研究电池的性质，定值电阻&的阻值为200Q,滑动变阻器&的最大阻值也为200。，V为理想电

压表。

硅光电电

图（甲）图（丙）

（1）请根据图（乙）所示的电路图，将图（丙）中的的实物图补充完整____________»

（2）闭合电键Si,断开电键S2,将滑动变阻器拈的滑动片移到最右端，电池的发热功率为W.

（3）闭合电键Si和电键S2,将滑动变阻器拈的滑动片从最左端移到最右端，电池的内阻变化范围为

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、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，为常德市某小区在防治新冠疫情过程中用于喷洒消毒液的喷雾器，由三部分构成，左侧为手

持式喷雾管，管底部有阀门K中间为储药桶，桶的横截面积处处相等为S=400cm2,桶高为〃=50cm,桶的上方有可

以关闭的盖子；右侧是通过体积可忽略的细管连通的打气装置，每次打进h=700cm3的空气。某次消毒需将喷嘴举高

到比桶底高加=75cm处，工作人员关闭阀门K,向桶中装入了无=30cm深的药液，封闭盖子，为了能使储药桶中消

毒液全部一次性喷出，通过打气装置向桶内打气。求需要打气多少次才能达到目的？（已知大气压强“°=75.OcmHg,

消毒液的密度为水银密度的0.1倍，不考虑在整个消毒过程中气体温度的变化。桶内药液喷洒完时喷管内仍然充满药

液，设喷管内部体积远小于储药桶的体积）

14.（16分）某同学设计了一个轨道，竖直放置，让小球在轨道中运动接力，如图所示。倾斜直轨道A3与圆弧轨道

5PC在8点相切，AC竖直，C是圆的最高点，另一圆弧轨道。。的圆心为O,其右侧虚边界与AC相切，尸是圆的

最低点。已知43长为1,与水平方向的夹角。=37。，OO与竖直方向的夹角也是e,圆轨道尸的半径也为/,质量

为，〃的小球a从A点由静止开始在外力作用下沿轨道加速运动，一段时间后撤去外力，小球运动到C点后水平抛出，

从D点无碰撞进人圆弧轨道OQ尸内侧继续运动，到尸点与另一静止的小球〃发生弹性碰撞，小球8从F点水平抛出

并刚好落在A点。不计空气阻力和轨道的摩擦，已知重力加速度为g,sina=0.6,cosa=0.8.求：

(1)小球a在C点时的速率;

(2)外力对小球a做的功；

(3)小球人的质量。

15.(12分)如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为机的小滑块，斜面倾角，=

37°,木板受到沿斜面向上拉力尸作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力尸的关系如图乙所示，重力加速度取

g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8«求:

(1)小滑块与木板的动摩擦因数为多少？

(2)当拉力F=20N时，长木板的加速度大小为多大？

参考答案

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,B

【解析】

根据题意，飞行器经过P点时，推进器向后喷气，飞行器线速度将增大，做离心运动，则轨道半径变大，变轨后将沿

轨道2运动，由开普勒第三定律可知，运行周期变大，变轨前、后在两轨道上运动经P点时，地球对飞行器的万有引

力相等，故加速度相等，故B正确，ACD错误。

故选B。

2、C

【解析】

线框有两段匀加速直线运动过程：进入磁场的运动过程，在磁场中的运动过程。两过程加速度相等，设为%

线框进入磁场的运动过程。由右手定则知感应电流方向由b向a。ba段为电源，则a点电势高于8点电势。电动势大

小为

E=BLv

3

3/

由运动规律得

v—at

解以上三式得

3

Uab=-BLat

3

图像为过原点的直线，斜率为二BLa。在小时刻有

4

3

U°b=BLa%°

在磁场中的运动过程。由右手定则知。点电势高于5点电势。在小时刻有

U°b=E=BLat0

运动过程有

Uah=E'^BL(v0+at)

由运动规律得

VQ=2aL

解以上两式得

Utlh^BL>/2aL+BLat

图像斜率为BLao

故选C

3、D

【解析】

A.小球运动的过程中重力与电场力做功，设电场力做的功为W,则有

W+mgh=gmv2-gmv1

代入u=解得

IV=O

说明MN为电场的等势面，可知电场的方向水平向右，故A错误；

B.水平方向小球受向右的电场力，所以小球先向左减速后向右加速，电场力先负功后正功，机械能先减小后增加,

故B错误；

CD.设经过时间〃小球的速度最小，则竖直方向

/=St\

水平方向

七=%一研=7^-=〃遍-2g4

2/i

Vg

合速度

2

y=亚+4=^(^i)+(\/2g/j-2^1)■="5gJ；-4g7^W+2g〃

由数学知识可知，v的最小值为

故C错误，D正确。

故选D。

4、B

【解析】

A.根据题述，在f=0时刻，人车在。车前方50处，在0~:时间内，。车的位移为S,若a、人在乙时刻相遇，根据

n-/图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有

%+s=3s

解得So=2$,故A错误；

B.若a、匕在人时刻相遇，根据u-f图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有

2

s7

s0-I—=-S

°44

3s

解得“=万，故B正确；

C.若a、匕在上时刻相遇，则下次相遇的时刻为关于:对称的色时刻，故C错误；

33

D.若a、〃在上时刻相遇，则下次相遇时刻为“，下次相遇时。车速度

44

。匕7fl匕

v=2v.—!-------二—

"—I44

故D错误。

故选B。

5、A

【解析】

A.B物块开始自由下落速度逐渐增大，与A物块碰撞瞬间，动量守恒，选取竖直向下为正方向，则

mvQ=(m+2m)v

可知A、B碰后瞬间作为整体速度小于碰前B物块速度，随后AB整体向下运动，开始重力大于弹力，且弹力逐渐增

大，所以整体做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，整体做加速度增大

的减速运动，直至速度减为0,所以从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中，物块B的动能先减少后增

加又减小，A正确；

B.物块A和物块B组成的系统只在碰撞瞬间内力远大于外力，动量守恒，之后系统所受合外力一直变化，系统动量

不守恒，B错误；

CD.两物块碰撞瞬间损失机械能，所以物块A和物块B组成的系统机械能不守恒，物块A物块B和弹簧组成的系统

机械能不守恒，CD错误。

故选Ao

6,D

【解析】

A.原子核发生一次p衰变，该原子核内中子变成质子，放出一个电子，选项A错误；

B.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，x的质量数为零，电荷数为-1,则x是电子，选项B错误；

C.根据玻尔理论可知，氢原子从"=1能级向"=1能级跃迁时辐射出的光的能量为/lv=£1-Ei=-3.4eV-(-13.6eV)=10.1eV,

氢原子从〃=6能级向〃=1能级跃迁时辐射出的光的能量为/iv'=E6-£i=-0.38eV-(-3.4eV)=3.01eV,结合光电效应发生

的条件可知，若氢原子从«=1能级向n=l能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从〃=6能级向

«=1能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故C错误；

D.质子、中子、a粒子的质量分别是，”卜，〃卜nn,质子和中子结合成一个«粒子的过程中亏损的质量为

根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是(1，川+1川曲3)C1.故D正确。

故选Do

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、BCE

【解析】

甲波传播到x=24m处，根据波向右传播可知：质点向下振动，故甲波波源的起振方向为y轴负方向，故A错误；由

图可知：甲波的波长为8m,又有甲波波源的振动周期为0.4s,故甲波的波速大小为网■=20"?/s,故B正确；同一介

0.4s

12/72

质中横波波速相同，故乙波的波速也为20m/s,由图可知：乙波的波长为12m,故周期为^-----=0.6s,故C正确；

20/n/s

24/72

甲波的传播距离为24m,故波源振动时间为^—-=1.2s；乙波的传播距离为42m.i2m=30m,故波源振动时间为

20/72/S

30m

M——=1.5”所以，甲波波源比乙波波源晚振动0.3s,故D错误；由图可知：图时时刻，两波在x=12m处都处于

20/?1/s

平衡位置，将要向上振动；故该质点的振动方程为ynSsinSnf+lOsin?Mc,”），那么，t=0.6s时，y=0,即从图示时刻

开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置；故E正确；故选BCE.

【点睛】

在给出波形图求解质点振动、波速的问题中，一般根据图象得到波长及时间间隔与周期的关系，从而求得周期，即可

得到质点振动情况，由旷=彳求得波速.

8、BD

【解析】

AD.分析图象可知，万有引力提供向心力

当〃=儿时

GMm

=ma

(R+%)22

联立解得，火星的半径

火星的质量

A错误D正确；

B.当无=0时，探测器绕火星表面运行，火星表面的重力加速度大小为防，B正确;

C.在火星表面，根据重力提供向心力得

2

V*,

niai=m—

解得火星的第一宇宙速度

C错误。

故选BD。

9、BD

【解析】

因为木块所受的摩擦力为滑动摩擦力，地面对木板的摩擦力为静摩擦力，无法比较动摩擦因数的大小.通过对木板分

析，根据水平方向上的受力判断其是否运动.当F作用于长木板时，先采用隔离法求出临界加速度，再运用整体法，

求出最小拉力.

【详解】

对mi,根据牛顿运动定律有：F-jiimig=mia,对m”由于保持静止有：jumig-F尸0,Fr<g2(nii+m：)g,所以动摩擦

因数的大小从中无法比较.故A错误、B正确.改变F的大小，只要木块在木板上滑动，则木块对木板的滑动摩擦力

不变,则长木板仍然保持静止.故C错误.若将F作用于长木板,当木块与木板恰好开始相对滑动时，对木块,n1m1g=m,a,

解得a=nig,对整体分析，有F-p2(mi+m2)g=(mi+mz)a,解得F=(ni+ji2)(irii+mz)g,所以当F>(pi+p2)(mi+mj)

g时，长木板与木块将开始相对滑动.故D正确.故选BD.

【点睛】

解决本题的关键能够正确地受力分析，结合整体和隔离法，运用牛顿第二定律进行求解.

10、BD

【解析】

A.根据平移法，且同一列波各点起振方向均相同，可知a波起振方向向上，b波起振方向向上，故A错误；

B.横波a的波长为4m,则周期

T4c

T=一=2s

v

故B正确；

3

C.横波，的波长为4m,则周期也为2s,Ms时经过J’则质点。离开平衡位置的位移为-4"故C错误

D.两列波从相遇到分离所用的时间为

2/1,

t.=——=2s

'2v

故D正确。

故选BDo

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、需要不需要犯》=加2s2

【解析】

(1)[1][2].为达到本实验目的，需要平衡两车的阻力，这样才能使得小车所受细线的拉力等于小车的合外力；因两边细

绳的拉力相等即可，则不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量；

(2)[3].两边小车所受的拉力相等，设为F,则如果满足物体的加速度与其质量成反比，则

F

%二—

m2

12

S—卬-

12

S2

联立可得

叫M=MT2s2

即若等式州4=邑近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”

1.197xlO3W（允许误差±0.2W）55.56侬吐60c(允许误差±2。)

【解析】

(D⑴根据原理图可得出对应的实物图如图所示:

图(丙)

(2)[2]闭合电键加，断开电键S2,将滑动变阻器用的滑动片移到最右端时，两电阻串联，总电阻为400。；在图甲

中作出电阻的伏安特性曲线，两图线的交点表示工作点:

则可知，电源的输出电压为2.IV,电流为5.7mA；则其功率:

P=W=2.1X5.7X10-3W=1.197x10-^;

(3)[3]滑片由最左端移到最右端时，外电阻由100C增大到20052；则分别作出对应的伏安特性曲线，如上图所示；则

可知，当在最左端时，路端电压为1.9V,电流为9mA；当达到最右端时，路端电压为L5V,电流为15mA；

则由闭合电路欧姆定律可知，内阻最小值为:

2.4-1.9

Q-55.56Q

9x10-3

最大值为:

2.4-1.5

C=60c

15x10、'

故内阻的范围为：55.56Q<r