2022年上海市青浦区高三(二)等级考一模物理试卷(含详解)

2021学年第一学期高三年级期终学业质量调研测试

物理试卷

一、单项选择题（共40分，1-8题每题3分，9-12题每题4分）

1.2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对物理学的贡献。爱因斯坦对物理学的贡献之一是

（）

A.发现“电流的磁效应”B.创立“相对论”

C.发现“能量守恒定律”D.发现“万有引力定律”

2.世界权威科学杂志《Nature》2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地探测到迄今为止最

高能量的》射线，能量值为140x106eV,即（）

A.2.24X10-4JB.2.24X10-4VC.2.24X104CD.2.24X10-4W

3.一辆汽车运动的v-r图象如图，则汽车在0~2s内和2s~3s内相比（）

A.位移大小相等B.平均速度相等

C.速度变化相同D.加速度相同

4.鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是（）

5.如图所示，两根可自由移动的靠的很近得平行长直导线通以相反方向的电流，且，〉4,则两根导线所受的

安培力耳和F2的大小关系及其运动方向为（）

I\\「2

A.耳>尸2,且相互靠近

B.Ft<F2,且相互远离

C.F、=F?,且相互靠近

D.片=心，且相互远离

6.如图所示为一定质量的理想气体的P-V图线，其中图A是双曲线，其余为直线，下列图像中表示气体

7.2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。核

心舱运行轨道距地面的高度为400km左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000km。则该核心舱的

()

A.角速度比地球同步卫星的小

B.周期比地球同步卫星的长

C.向心加速度比地球同步卫星的大

D.线速度比地球同步卫星的小

8.在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，某同学将传感器固定在最低点，如图所示。该同学将摆锤从

不同位置由静止释放，记录摆锤每次下落的高度〃和最低点的速度心作出/?图线为（）

摆

锤

释

放

器

9.在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为r,滑动变阻器的最大阻值为2人闭合开关，将

滑动变阻器的滑片P由“端向人端滑动的过程中，下列选项正确的是（）

A.电压表的示数变大B,电流表的示数变小

C.电源的效率变小D.滑动变阻器消耗功率变大

10.如图所示平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电

荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）

M・•P

㊀

N・

A.M点的场强比尸点的场强大B.M点的电势比N点的电势高

C.N点的场强与P点的场强相同D.电子在M点的电势能比在尸点的电势能大

11.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3,运动

方向改变的角度之比是3：2,则它们（）

A.线速度大小之比为2：3B.角速度大小之比为3:4

C.圆周运动的半径之比为9：8D.向心加速度大小之比为2：1

12.如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为。=60。，其中斜面N

光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M,已知最大静摩擦

力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为（）

A@B.1C.—D.—

6223

二、填空题（每空2分，共20分）

13.闭合电路中，电源把其他形式的能转化为电能，这种转化是通过做功来实现的；若外电路是

纯电阻电路，则通过电流做功，外电路将电能转化为能.

14.如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过4点，2s后第一次到达B点，已知振子经

过A、B两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为0.4m。该弹簧振子的周期为s,振幅为

______mo

InAAMAAAMAAAAO-；-----------►

I\\x

BOA

15.如图所示为两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为5cm,

波速和波长分别为lm/s和0.5m,则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为cm,从图示时刻起经

0.5s,E质点通过的路程为cm。

16.如图，光滑固定斜面的倾角为30。，A、B两物体的质量之比为4：1。B用不可伸长的轻绳分别与A和

地面相连，开始时A、B离地高度相同。此时B物体上、下两绳拉力之比为,在C处剪断轻绳，

当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为»

17.如图所示，一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置。用一段长为15cm的水银柱在管中

封有15cm长的空气柱，大气压强是75cmHg,此时气体的压强为cmHg,在距管底20cm处的A

点，玻璃管出现了一个小孔，则稳定时空气柱的长度是cm（温度保持不变，第二空答案保留3个

有效数字）。

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.某学习小组在“测定电源的电动势和内电阻”这个实验时设计了如下所示方案:

（1）尺为定值电阻且阻值未知，”为滑动变阻器。分析图1和图2是否能测出电源电动势、是否能测出

内阻，将结论写在下面横线处:

图（1）：

图(2)：

（2）实验电路图如图3所示，已知Ri=2C,以U2纵坐标，彷为横坐标，作出相应图线，见图4,则:

19.下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动自行车满载情况下在水平平直道路上

以额定功率匀速行驶的速度。

额定车额定输出功

整车质量载重电动机额定工作电压和电流

速率

18km/h40kg80kg180W36V/6A

请参考表中数据，完成下列问题（g取lOmtf）：

（1）此电动机正常工作时，电动机的效率是多少？

（2）在水平平直道路上行驶过程中电动自行车受的阻力是车重（包括载重）的&倍，试计算我的大小。

（3）仍在上述道路上行驶，若电动自行车满载时以额定功率行驶，当车速为2m/s时的加速度为多少？

20.秋千由踏板和绳构成，人在秋千上的摆动过程可以简化为单摆的摆动，等效“摆球”的质量为小，人

蹲在踏板上时摆长为4,人站立时摆长为不计空气阻力，重力加速度大小为g。

（1）如果摆长为4，“摆球”摆到最高点时摆角为仇求此时“摆球”加速度的大小。

(2)人蹲着摆动和站立摆动时如果摆角均小于5°,则时间r内哪一种情况摆动次数多？多几次？

(3)在没有别人帮助的情况下，人可以通过在低处站起、在高处蹲下的方式使“摆球”摆得越来越高。

设人蹲在踏板上从最大摆角4开始运动，到最低点时突然站起，此后保持站立姿势摆到另一边的最大摆角

为4。假定人在最低点站起前后“摆球”摆动速度大小不变，通过计算证明。2〉4。

2021学年第一学期高三年级期终学业质量调研测试

物理试卷

一、单项选择题（共40分，1-8题每题3分，9-12题每题4分）

1.2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对物理学的贡献。爱因斯坦对物理学的贡献之一是

（）

A.发现“电流的磁效应”B.创立“相对论”

C.发现“能量守恒定律”D.发现“万有引力定律”

【答案】B

【解析】

【详解】爱因斯坦对物理学的贡献之一是创立“相对论

故选B。

2.世界权威科学杂志《Nature》2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地探测到迄今为止最

高能量的》射线，能量值为1.40x1015eV,即（）

A.2.24X10<JB.2.24X10-4VC.2.24X10-4CD.2.24X104W

【答案】A

【解析】

【详解】根据

W=qU

结合y射线能量值的单位可知能量值的单位是焦耳，代入数据得

W=2.24x10,

故A正确，BCD错误。

故选Ao

3.一辆汽车运动的四图象如图，则汽车在0~2s内和2s~3s内相比（）

A.位移大小相等B.平均速度相等

C.速度变化相同D.加速度相同

【答案】B

【解析】

【详解】A.速度图象与坐标轴所围的“面积”物体的位移大小，由图知，0~2s内位移较大，故A错误；

B.汽车在0~2s内平均速度为

-V+v0+5/

v=-o----=------m/s=2.5m/s

22

汽车在2s~3s内平均速度为

-V+v5+0..

v--o----=------m/s=2o.5rn/s

22

故B正确；

C.汽车在0~2s内速度变化量Av=5m/s—0=5m/s,在2s~3s内速度变化量为

Av=0-5m/s=-5m/s

故速度变化量不同，故C错误；

D.根据速度图象的斜率等于加速度可知，在0~2s内汽车的加速度沿正方向，而在2s~3s内加速度沿负

方向，所以加速度不相等，故D错误。

故选B。

4.鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是（）

A.

【答案】C

【解析】

【详解】鱼在水中受水的浮力保持鱼在竖直方向的平衡，由于水平方向向左加速，故鱼受水平方向向左的外

力；故水对鱼的作用力应是浮力与向左推动力的合力，故应斜向左上方，故C正确，ABD错误。

故选C。

5.如图所示，两根可自由移动的靠的很近得平行长直导线通以相反方向的电流，且4>4,则两根导线所受的

安培力片和用的大小关系及其运动方向为（）

1\h

A.F、>F?,且相互靠近

B.Ft<F2,且相互远离

C.F{=F2,且相互靠近

D.£=尸2,且相互远离

【答案】D

【解析】

【详解】A、通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力

与反作用力，它们大小相等，故AB错误；

C、由右手螺旋定则可知：乙在乙处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，4所所受安培力向右；

由右手螺旋定则可知：A在4处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，L所所受安培力向左，则两

导线相互远离，故C错误，D正确.

点睛：通电导线处于磁场中要受到安培力作用，可得：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，可作为结

论让学生记住.

6.如图所示为一定质量的理想气体的P-V图线，其中图A是双曲线，其余为直线，下列图像中表示气体

A

O0V

【答案】D

【解析】

【详解】A.图A是双曲线，故为等温过程，故A错误；

B.图线为等容过程A状态的压强小于8,故A的温度比8低，故B错误;

C.4状态压强大但体积小，B压强小但是体积大，故由

pV=nRT

知无法判断温度的高低，故C错误;

D.A状态压强大但体积大，B压强小体积小，故由

pV=nRT

可知，状态A的温度一定高于状态8,故D正确。

故选D。

7.2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。核

心舱运行轨道距地面的高度为400km左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000km。则该核心舱的

()

A.角速度比地球同步卫星的小

B.周期比地球同步卫星的长

C.向心加速度比地球同步卫星的大

D.线速度比地球同步卫星的小

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】核心舱和地球同步卫星都是受万有引力提供向心力而做匀速圆周运动，有

2

=m—=皿22)2「=ma=ma)r

rrT

可得

而核心舱运行轨道距地面的高度为400km左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000km,有

扁，故有

口附>纬I，枭<焉，“舱>既）,v舱>n同

则核心舱角速度比地球同步卫星的大，周期比地球同步卫星的短，向心加速度比地球同步卫星的大，线速

度比地球同步卫星的大，故ABD错误，C正确:

故选C。

8.在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，某同学将传感器固定在最低点，如图所示。该同学将摆锤从

不同位置由静止释放，记录摆锤每次下落的高度〃和最低点的速度v,作出评一人图线为（）

摆

锤

释

放

器

【答案】A

【解析】

【详解】由机械能守恒定律可知

mgh=­mv'

即

v2=2gh

则口-h图像是过原点的直线。

故选Ao

9.在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为r,滑动变阻器的最大阻值为2人闭合开关，将

滑动变阻器的滑片P由。端向〃端滑动的过程中，下列选项正确的是（）

A.电压表的示数变大B.电流表的示数变小

C.电源的效率变小D.滑动变阻器消耗功率变大

【答案】C

【解析】

【详解】AB.将滑动变阻器的滑片P由a端向〃端滑动的过程中，滑动变阻器的阻值减小，总电阻减小，

总电流变大，即电流表的示数变大，内阻上的电压变大，则路端电压减小，即电压表示数减小，则选项

AB错误；

C.根据

IUUR外

77---------———--------------

IEER外+r

可知，外电阻减小，则电源效率变小，选项C正确；

D.将定值电阻等效为电源的内阻，则当滑动变阻器电阻等于2r时消耗的功率最大，因滑动变阻器的阻值

从2r处减小，可知滑动变阻器消耗的功率减小，选项D错误。

故选C。

10.如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电

荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）

M*\♦尸

©---------十---------㊀

N・1

A.M点的场强比尸点的场强大B.M点的电势比N点的电势高

C.N点的场强与P点的场强相同D.电子在M点的电势能比在P点的电势能大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AC.根据等量异种点电荷的电场线分布得：

M点的场强与P点的场强大小相等，N点的场强与P点的场强大小相等，方向相同，故A错误C正确；

BD.根据等量异种点电荷的电势分布特点可知，M点的电势与N点的电势相等，M点的电势高于P点的

电势，根据斗=84可知，电子在M点的电势能比在P点的电势能小，故BD错误。

故选C。

11.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3,运动

方向改变的角度之比是3：2,则它们（）

A.线速度大小之比为2：3B.角速度大小之比为3:4

C.圆周运动的半径之比为9：8D.向心加速度大小之比为2：1

【答案】D

【解析】

【详解】A.在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3,根据

S

U=一

t

可知，线速度大小之比为4:3,选项A错误；

B.因速度方向的改变量等于转过的圆心角，快艇在相同时间内运动方向改变的角度之比是3：2,根据

0

（0--

可知，角速度大小之比为3:2,选项B错误；

C.根据

v=a）r

可得

v

r=—

co

可知，圆周运动的半径之比为8：9,选项C错误；

D.根据

a-a）v

可知，向心加速度大小之比为2：1,选项D正确。

故选D。

12.如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为。=60°,其中斜面N

光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M,己知最大静摩擦

力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为（）

；BB.1C.BD.B

6223

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】滑块Q在光滑斜面N上静止，则P与Q带电同性，两者之间为库仑斥力设为F

,两滑块的受力分析和角度关系如图所示

对Q物体在沿着斜面方向有

mgcos30°=Fcos30°

可得

F—mg

而对P物体动摩擦因素最小时有

N,=F+mgsin30°

/=小

f=mgcos300

联立解得

G

故选D。

二、填空题（每空2分，共20分）

13.闭合电路中，电源把其他形式的能转化为电能，这种转化是通过做功来实现的；若外电路是

纯电阻电路，则通过电流做功，外电路将电能转化为能.

【答案】①.非静电力②.内

【解析】

【详解】合电路中，电源把其他形式的能转化为电能，这种转化是通过非静电力做功来实现的；若外电路是

纯电阻电路，则通过电流做功，外电路将电能转化为内能.

14.如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，2s后第一次到达B点，已知振子经

过A、8两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为0.4m。该弹簧振子的周期为s,振幅为

m。

、

/

、

/

/

/

/

「/

in/wwwwwvwo——/

、

Iiii/

BOA

【答案】①.4②.0.2

【解析】

【分析】

【详解】口］根据简谐运动对称性可知，振子零时刻向右经过A点，2s后第一次到达B点，已知振子经过

A、8两点时的速度大小相等，则46两点关于平衡位置对称，而振动经过了半个周期的运动，则周期为

T=2f=4s

⑵从A到8经过了半个周期的振动，路程为s=().4m,而一个完整的周期路程为0.8m,为4个振幅的路

程，有

4A=0.8m

解得振幅为

A=0.2m

15.如图所示为两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为5cm,

波速和波长分别为lm/s和0.5m,则图示时刻A、B两质点的竖直高度差为cm,从图示时刻起经

0.5s,E质点通过的路程为cm。

【答案】①.20(2).40

【解析】

【详解】［1］因A点为峰峰相遇点，则振动加强，此时的位移为2A=10cm；B点为谷谷相遇点，则振动加

强，此时的位移为-2A=-10cm；则图示时刻A、3两质点的竖直高度差为20cm；

⑵周期为

T=4=0.5S

V

因E点振动加强，则从图示时刻起经0.5s=T,E质点通过路程为4x2A=8A=40cm。

16.如图，光滑固定斜面的倾角为30。，A、B两物体的质量之比为4：1。B用不可伸长的轻绳分别与A和

地面相连，开始时A、B离地高度相同。此时B物体上、下两绳拉力之比为,在C处剪断轻绳，

当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为。

【答案】®.2:11:2

【解析】

【详解】［1］设A8的质量分别为4机和机，对A分析可知，绳子的拉力

M=4mgsin30°=2mg

对B物体

7；=〃zg+4

解得下边绳子的拉力为

T2=mg

则B物体上、下两绳拉力之比为2:1；

⑵设开始时AB距离地面的高度分别为h,则B落地时间

Y

B落地速度

vB=yl^

此时A的速度

vA=at=gsin307=—

即当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为1:2。

17.如图所示，一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置。用一段长为15cm的水银柱在管中

封有15cm长的空气柱，大气压强是75cmHg,此时气体的压强为cmHg。在距管底20cm处的A

点，玻璃管出现了一个小孔，则稳定时空气柱的长度是cm（温度保持不变，第二空答案保留3个

有效数字）。

A

【答案】①.9017.4

【解析】

【详解】11］封闭气体压强为

Pi=+15cmHg=90cmHg

⑵在距管顶20cm处A点，玻璃管出现了一个小孔，设最终气柱长为4cm,气体的压强

p2-75cmHg+(20-/2)cmHg=(95-/2)cmHg

根据玻意耳定律

p、l、S=p2l2S

则

90x15=(95-/2)/2

解得

/2«17.4cm

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.某学习小组在“测定电源的电动势和内电阻”这个实验时设计了如下所示方案：

(1)均为定值电阻且阻值未知，凡为滑动变阻器。分析图1和图2是否能测出电源电动势、是否能测出

内阻，将结论写在下面横线处：

图⑴：.

图(2)：。

(2)实验电路图如图3所示，已知R=2C,以5为纵坐标，5

为横坐标，作出相应图线，见图4,则：电源电动势E=V,内阻r=Qo

'-©HlI—

_i-----k.XpH—

R\R

2图4

【答案】①能测出电源电动势，能测出电源内阻②.能测出电源电动势，不能测出电源内阻③.

2.5④.0.5

【解析】

【详解】(1)由图(1)所示电路图可知，电压表测路端电压，电流表测电路电流，该电路可以求出电

源电动势与内阻；由图(2)所示电路图可知，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压，由闭合回

路的欧姆定律可得

E=U+I(r+Rj

可以看出当电流为零时路端电压即为电动势，图像的斜率为Z=〃+«,由于R1阻值未知，该电路可以测

出电源电动势，但不能测出电源内阻；

(2)[3][4]在图3电路中，电源电动势

E=U,+U2+^r

"号

整理得

r

U2=E-1+

结合图4可得

E=2.5V

,rAU,2.5,一

1+—=—z=——=1.25

RikU、2

解得电源内阻

r=(1.25-1)x20=0.5。

19.下表是--辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动自行车满载情况下在水平平直道路上

以额定功率匀速行驶的速度。

额定车额定输出功

整车质量载重电动机额定工作电压和电流

速率

18km/h40kg80kg180W36V/6A

请参考表中数据，完成下列问题（g取10m/s2）：

（1）此电动机正常工作时，电动机的效率是多少？

（2）在水平平直道路上行驶过程中电动自行车受的阻力是车重（包括载重）的k倍，试计算％的大小。

（3）仍在上述道路上行驶，若电动自行车满载时以额定功率行驶，当车速为2m/s时的加速度为多少？

【答案】（1）83.3%；（2）0.03；（3）0.45m/s2

【解析】

【详解】（1）电动机的输入功率

PA=U/=36X6W=216W

所以电动机效率

n=呈、100%=&x100%=83.3%

P入216

（2）电动自行车匀速行驶时，设水平方向自行车的牵引力为F,自行车受到的阻力为力由平衡条件可得

F=f

而自行车的输出功率