2022年上海市青浦高级中学高考压轴卷物理试卷含解析

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0.5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.在研究光电效应实验中，某金属的逸出功为W,用波长4为的单色光照射该金属发生了光电效应。已知普朗克常

量为瓦真空中光速为c下列说法正确的是（）

A.光电子的最大初动能为牛-卬

A,

B.该金属的截止频率为£

C.若用波长为7的单色光照射该金属，则光电子的最大初动能变为原来的2倍

D.若用波长为2%的单色光照射该金属，一定可以发生光电效应

2.如图所示，半径为K的圆环竖直放置，长度为R的不可伸长轻细绳OA、OB,一端固定在圆环上，另一端在圆心

0处连接并悬挂一质量为机的重物，初始时OA绳处于水平状态。把圆环沿地面向右缓慢转动，直到OA绳处于竖直

状态，在这个过程中

A.OA绳的拉力逐渐增大

B.OA绳的拉力先增大后减小

C.OB绳的拉力先增大后减小

D.OB绳的拉力先减小后增大

3.下列说法正确的是（）

A.某放射性物质的质量越大，其半衰期越大

B.A衰变所释放出的电子来自原子的核外电子

C.在心夕、/这三种射线中，a射线的穿透能力最强，7射线的电离能力最强

D.原子处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，跃迁时以光子的形式放出能量

4.2020年1月我国成功发射了“吉林一号"卫星，卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆，地球半径为6400km,

第一宇宙速度为7.9km/s»则该卫星的运行速度为()

A.11.2km/sB.7.9km/sC.7.5km/sD.3.1km/s

5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，。为波源且U0时刻开始沿y轴负方向起振。如图所示为UO.2s时x=0至x=4m

范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出。已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是

)

y/cm

10

A.这列波的周期为0.4s

B.Z=0.7s末，x=10m处质点的位置坐标为(10m,-10cm)

C.r=0.7s末，x=12m处的质点正经过平衡位置向上运动

D.UO.3s末，x=24m处的质点加速度最大且沿y轴正方向

6.一个带负电的粒子从x=0处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方向运动，加速度a随位置变化的关系如

A.从XI到X3过程中，电势先升高后降低B.在XI和X3处，电场强度相同

C.粒子经XI和X3处，速度等大反向D.粒子在X2处，电势能最大

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.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为，=().2s时刻的波形图，虚线为UO.8s时的波形图，波的周

期7>0金,则()

A.波速为10m/s

B.A比5先回到平衡位置

C.在/=().5s时，8点到达波峰位置

D.经过0.4s,8点经过的路程为0.4m

E.在f=1.0s时，A点沿y轴负方向运动

8.如图所示，轻弹簧一端固定在。点，另一端连接在一个小球上，小球套在光滑、水平的直杆上，开始时弹簧与杆

垂直且处于原长。现给小球一个水平向右的拉力F,使小球从杆上A点由静止开始向右运动，运动到B点时速度最大,

运动到C点时速度为零。则下列说法正确的是。

A.小球由4到8的过程中，拉力做的功大于小球动能的增量

B.小球由8到C的过程中，拉力做的功大于弹簧弹性势能的增量

C.小球由4到C的过程中，拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量

D.小球由A到C的过程中，小球所受合力的功先减小后增大

9.如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于。点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小

于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕。点做半径为广的匀速圆周运动，乙卫星绕。点的运动轨

迹为椭圆，半长轴为广、半短轴为二，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于M、N两点。某时

刻甲卫星在M处，乙卫星在N处。下列说法正确的是()

A.甲、乙两卫星的周期相等

B.甲、乙两卫星各自经过M处时的加速度大小相等

C.乙卫星经过M、N处时速度相同

D.甲、乙各自从M点运动到N点所需时间之比为1：3

10.我国研发的磁悬浮高速实验样车在2019年5月23日正式下线，在全速运行的情况下，该样车的时速达到600千

米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，在水平面上相距/的两根平行导轨间，有垂直水平

面前等距离分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B,每个磁场的宽度都是/,相间排列。固定在样车下方宽为/、阻

值为R的导体线框Hcd悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为一,当磁场以速度vo向右匀速运动时，下列

说法正确的是（）

v

O*X5XXX•

*■XXX・•

■XXXX・•

■■XXXX■

A.样车速度为零时，受到的电磁驱动力大小为也也

R

n02/22

B.样车速度为零时，线圈的电热功率为

R

C.样车匀速运动时，克服阻力做功的功率为加0-霁子

D.样车匀速运动时，速度大小为％—黑万

2BI

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）某同学将力传感器固定在车上用于探究“加速度与力、质量之间的关系”，如图甲、乙所示。

甲乙

（1）下列说法正确的是（）

A.需要用天平测出传感器的质量B.需要用到低压交流电源

C.实验时不需要平衡摩擦力

D.若实验中砂桶和砂子的总质量过大，作出的公尸图象可能会发生弯曲

（2）下列实验中用到与该实验相同研究方法的有（）

A.探究单摆周期的影响因素B.探究求合力的方法

C.探究做功与速度的变化关系D.探究导体电阻与其影响因素的关系

（3）图丙是某同学通过实验得到的一条纸带（交流电频率为50Hz）,他在纸带上取4、B、C、O,E、人G等7个

计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据图可知，打下尸点时小车的

速度为m/so小车的加速度为m/s2o（计算结果均保留两位有效数字）

cm

012345678910

•••••••

ABCD£FG

图内

12.（12分）在“DIS描绘电场等势线”的实验中，

（1）给出下列器材，ab处的电源应选用,传感器应选用（用字母表示）。

A.6V的交流电源

B.6V的直流电源

C.100V的直流电源

D.电压传感器

E.电流传感器

F.力传感器

（2）该实验装置如图所示，如果以c、d两个电极的连线为x轴，以c、d连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定置于

y轴上的某一点，合上开关S,而将另一探针由。点左侧沿x轴正方向移到。点右侧的过程中，则传感器示数的绝对

值变化情况是_

A.逐渐增大B.逐渐减小C.先变大后变小D.先变小后变大

ab

o

乜/#感器

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，木板5静止于光滑水平地面上，在其左端放一可视为质点的木块A,已知木块A的质量MA

=2kg,木板5的质量MB=6kg,长L=4m。某时刻，一块橡皮泥C以速度w=12m/s射向木块A,并与A粘在一起,

在A和C一起滑动的同时，立即给5施加一个水平向右的拉力尸，已知橡皮泥C的质量恤=1kg,4与B的动摩擦因

数〃=0.1,重力加速度g=10m/s2。求：

（1）若尸=15N,A相对5向右滑行的最大距离；

（2）要使A从5上滑落，拉力F大小应满足的条件。

14.(16分)如图所示，竖直放置的U型管内装有水银，右管封闭了一段长心=20cm的空气柱，此时左右两侧的水银

面高度差加=6cm,现从管的开口端慢慢倒入水银，最终左管水银面比右管水银面高/?2=4cm,整个过程温度不变，外

界大气压po=76cmHg。求：

(1)右管封闭空气柱的最终长度L'-,

(2)加入的水银柱长度总

15.(12分)在某次的接力比赛项目中，项目组规划的路线如图所示，半径R=20m的四分之一圆弧PQ赛道与两条

直线赛道分别相切于P和。点，圆弧PQ为接力区，规定离开接力区的接力无效。甲、乙两运动员在赛道上沿箭头方

向训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s的速率跑完全程，乙从起跑后的切向加速度大小是恒定的。

为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前s=13.5m的4处作了标

记，并以u=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的P点听到口令时起跑，并恰好在速度达到

与甲相等时被甲追上，完成交接棒。假设运动员与赛道间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动员

(可视为质点)在直道上做直线运动，在弯道上做圆周运动，重力加速度g=10m/s2,X3.14,求：

(1)为确保在弯道上能做圆周运动，允许运动员通过弯道PQ的最大速率;

(2)此次练习中乙在接棒前的切向加速度a.

0甲

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、A

【解析】

A.根据光电效应方程可知，光电子的逸出最大动能&7n=与-皿，故A正确；

A,

w

B.金属的逸出功为W,则截止频率为=丁，故B错误；

h

LjrJ

C.根据光电效应方程&〃=丁-卬，若用波长为彳的单色光照射该金属，则光电子的最大初动能大于原来的2倍，

故C错误；

D.若用波长为”的单色光照射该金属，光子的能量值减小，根据光电效应发生的条件可知，不一定可以发生光电效

应，故D错误。

故选A。

2、B

【解析】

以重物为研究对象，重物受到重力、OA绳的拉力巴、OB绳的拉力三个力平衡，构成矢量三角形，置于几何圆中

在转动的过程中，OA绳的拉力”先增大，转过直径后开始减小，OB绳的拉力右开始处于直径上，转动后一直减小,

B正确，ACD错误。

故选B。

3、D

【解析】

A.半衰期和物体的质量无关，故A错误；

B.0衰变的本质是原子核内的中子转变为一个质子和一个电子，所以“衰变中释放出的电子来源于原子核，故B错误;

C.在a、*/这三种射线中，a射线的电离能力最强，/射线的穿透能力最强，故C错误；

D.根据波尔的原子跃迁理论，原子处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，跃迁时以光子的形式放出能量，故D正

确。

故选D。

4、C

【解析】

近地卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有

cMmv'

G―丁=m—

R2R

则有第一宇宙速度

v=।丝=7.9km/s

R

“吉林一号'‘卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有

Mmv'2

G--------r=m---

(/?+/j)2R+h

联立解得

M=7.5km/s

故C正确，ABD错误。

故选C。

5、B

【解析】

A.由题，波源r=0时刻开始沿轴负方向起振，则介质中各个质点均沿)‘轴负方向起振，图示时刻x=2m处的质

点第一次到达波峰，已经振动了说明，=0.2s时波传到x=8m质点处，则周期为T=0.2s,A错误；

4

B.由图知波长2=8m,波速为：

A,8

V---——m/s=40m/s

T0.2

波传到x=l()m处的时间为：

x10„__

t=—=—s=0.25s

v40

则f=0.7s末，x=l()m处的质点已振动了045s=2^7,此质点起振方向沿y轴负方向，贝卜=0.7s末，x=10m处

质点到达波谷，坐标为(10m,-10cm),B正确；

C.波传到x=12m处的时间为：

f=—=—s=0.3s

v40

贝！lr=0.7s末，x=12m处的质点已振动了0.4s=2T,此质点起振方向向下，贝!R=0.7s末，x=12m处的质点正经过

平衡位置向下运动，C错误；

D.波传到x=24m处的时间为：

x24八/

t=—=■—s=0.6s

v40

则，=0.3s末，x=24m处质点还没有振动，加速度为零，D错误。

故选B。

6、A

【解析】

AB.由图可知，0〜々加速度方向沿x轴正方向，々~刍加速度方向沿x轴负方向，由于粒子带负电，则。〜々电

场强度方向沿X轴负方向，々〜刍电场强度沿X轴正方向，根据沿电场线方向电势降低可知，从不到X3过程中，电

势先升高后降低，在©和X3处，电场强度方向相反，故A正确，B错误；

C.a-f图像与坐标轴所围面积表示速度变化量，由图像可知，玉〜刍速度变化为0,则粒子经XI和总处，速度相同,

故C错误；

D.0〜马电场强度方向沿X轴负方向，々~83电场强度沿x轴正方向，则在X2处电势最高，负电荷的电势能最小，

故D错误。

故选Ao

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、ACD

【解析】

A.横波沿x轴正方向传播，由于波的周期7>0.6s,经过&=0.6s,传播距离Ac=6m,则波速

Ax，八

v=——=1()m/s

△t

故A正确；

B.UO.2s时，质点A由波峰向平衡位置振动，质点8沿y轴正方向向平衡位置振动，故8比A先回到平衡位置，故

B错误；

C.由图可知，波长/l=8m,则传播距离

Ax=6m=0.754

则传播时间为

加=0.6S=0.757

解得T=0.8s,在/=0.5s时，8振动了乙3丁，波传播了3g；l=3m,根据波形平移可知，8点到达波峰位置，故C正确；

88

D.经过0.4s=0.57,则B点振动了2A=0.4m,故D正确；

E.ULOs时，质点A振动了0.8s=7,则A点回到波峰位置，速度为零，故E错误。

故选ACD«

8、AC

【解析】

A.小球由A到B的过程中，小球的动能增加，弹簧的弹性势能增加，根据功能关系可知，拉力做的功大于小球动能的

增量，故A正确；

B.小球由8到C的过程中，小球的动能减少，弹簧的弹性势能增加，根据功能关系可知，拉力做的功与小球减少的动

能之和等于弹簧弹性势能的增量，则拉力做的功小于弹簧弹性势能的增量，故B错误；

C.小球由A到C的过程中，动能的增量为零，根据功能关系可知，拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量，故C正确；

D.根据动能定理知：小球所受合力的功等于小球动能的变化量，小球的动能先增大后减小，所以合力的功先增大后减

小，故D错误。

9、AB

【解析】

A.椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；

B.甲、乙在M点都是由万有引力产生加速度，则有

GM

r

故加速度大小相等，故B正确；

C.乙卫星在M、N两点的速度方向不同，故C错误；

D.甲卫星从M到N,根据几何关系可知，经历而乙卫星从M到N经过远地点，根据开普勒行星运动定律，

可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从M到N运行时间大于,丁，而从N到"运行时间小于

2

-T,故甲、乙各自从/点运动到N点的时间之比不是1：3,故D错误。

2

故选AB„

10、AC

【解析】

A.当磁场以速度均向右匀速运动且样车速度为零时，线框前、后边切割磁感线产生的总感应电动势

E=2Blv0

由闭合电路欧婿定律可知，线框中的感应电流

R

样车受到的安培力即电磁驱动力

F=2BH

联立解得

22

F_4S/v0

R

选项A正确；

B.样车速度为零时，线圈的电热功率

pbR=J也注

RR

选项B错误；

CD.设样车匀速运动的速度为当样车以速度y匀速运动时，线框前后边切割磁感线的速度为火T，产生的总感应电动

势

,

E=2B/(v0-v)

由闭合电路欧姆定律可知，线框中的感应电流

R

样车受到的安培力即电磁驱动力

F'=2BI'l

由平衡条件有

F'=f

联立解得

fR

"="一后F

克服阻力做功的功率

D44fR

Pr=fv=fv-------z-y

fa°4B2/2

选项D错误，C正确。

故选AC»

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、AAD0.240.40

【解析】

(1)[1]A.本实验是探究“加速度与力、质量之间的关系“，BPF=Ma,所以M包括传感器的质量，即需要用天平测出传

感器的质量。故A正确。

B.电火花计时器使用的是220V交流电源。故B错误。

C.实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力时要把小车(包括力传感器)放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点

计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。故C

错误。

D.实验中力传感器直接测出了拉力的大小，所以不需要满足砂桶和砂子的总质量远小于小车的质量，所以即使实验

中砂桶和砂子的总质量过大，作出的小厂图象也不会发生弯曲。故D错误。

(2)[2]该实验采用了控制变量法进行探究。

A.单摆的周期公式为：7=2代,是用的控制变量法。故A符合题意。

B.探究求合力的方法，采用的是等效替代的方法。故B不符合题意。

C.探究做功与速度的变化关系，采用的是倍增法。故C不符题意。

D.导体的电阻为：R=p*,采用的是控制变量法。故D符合题意。

(3)[3]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中

时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：

^j9.60-4.80)xl0-m/s=024m/s

咋=

2T2x0.1

⑷根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小为:

-DG-^AD_(9.60-3.00)-(3.00-0.00)

a=—xl0~2m/s2=0.40m/s2

9T29x0.12

12>BDD

【解析】

(1)解答本题应抓住：本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要电源与电压表.电源要分正负即为

直流电源，确保电势的高低；需要电压传感器；

(2)根据顺着电场线，电势逐渐降低，分析感器示数的绝对值变化情况。

【详解】

本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要6V的直流电源，故选B；

[2|要描绘电场等势线，要寻找等势点，即电势差为零的点，而电势差就是电压，所以传感器应选用电压传感器，故选

D；

(2)[3]从一个电极沿x轴到另一电极，电势逐渐升高或降低，则将一个探针固定置于y