2022届上海市高三第三次模拟考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”o

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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，理想变压器的原线圈与二极管一起接在M=22O0sinlOO汝（V）的交流电源上，副线圈接有R=55。的电

阻，原、副线圈匝数比为2：1.假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表。则（）

A.副线圈的输出功率为U0W

B.原线圈的输人功率为1100W

C.电流表的读数为1A

D.副线圈输出的电流方向不变

2.。、b为两只相同的灯泡，L为理想电感线圈（线圈电阻不计连），连接成如图所示的电路。下列判断正确的是（）

A.闭合开关的瞬间，。灯比万灯亮B.闭合开关的瞬间，。灯和b灯亮度相同

C.断开开关后，b灯立即熄灭D.断开开关后，。灯和b灯逐渐变暗直至熄灭

3.如图所示，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力F作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起向上运动。

夹子和茶杯的质量分别为机、“假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向

上，最大静摩擦力均为力则下列说法正确的是（）

A.人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大

B.当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力歹将变小

C.当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是冽”也

M

D.无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力F=（M+>n）g

4.如图所示，一个质量为如带电量为+q的粒子在匀强电场中运动，依次通过等腰直角三角形的三个顶点A、B、C,

粒子在A、5两点的速率均为"o,在C点的速率为vo,已知匀强电场在ABC平面内，粒子仅受电场力作用。

则该匀强电场的场强大小为（）

5.两辆汽车A、B在同一时刻开始运动,运动方向相同。如图所示为运动的V-/图像。A车的图像在0~九段和

办~2办段的形状对称相同。J时刻两车并排行驶。下列表述中正确的是（）

A.0~"内A车先加速运动后减速运动

B.O~2to内两车的加速度有一个时刻相同

C.时刻A车在B车之前

D.开始时刻两车的距离与2%时刻两车的距离相等

6.作为我国核电走向世界的“国家名片”，华龙一号是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一，是我国核电创

新发展的重大标志性成果，其国内外示范工程按期成功的建设，对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意

义。已知发电站的核能来源于的裂变，现有四种说法

①原子核中有92个质子，143个中子;

②胃汨的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为：2；；u+（；nf黑U+唱Xe+2；n；

③是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短;

④一个2^U裂变能放出200MeV的能量，合3.2xl041Jo

以上说法中完全正确的是（）

A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④

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，从S处发出的电子经加速电压。加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子向下极

板偏转。设两极板间电场的电场强度大小为E,磁场的磁感应强度大小为3。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过,

只采取下列措施，其中可行的是（）

A.适当减小电场强度大小E

B.适当减小磁感应强度大小3

C.适当增大加速电场两极板之间的距离

D.适当减小加速电压U

8.一列简谐横波在U0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为5m/s,

则（）

A.这列波沿x轴正方向传播

B.U0时刻质点。沿y轴负方向运动

C.若此波遇到另--列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为2.5Hz

D.x=2m处的质点在f=0.2s时刻的加速度有最大值

E.从/=0时刻开始质点a经0.4s通过的路程为0.8m

9.一列简谐横波沿x轴传播，如图所示为U0时刻的波形图，M是平衡位置在工=70m处的一个质点，此时M点正

沿y轴负方向运动，之后经过0.4s第二次经过平衡位置，则一o

A.该波沿x轴正向传播

B.M点振动周期为0.5s

C.该波传播的速度为100m/s

D.在U0.3s时刻，质点M的位移为0

E.题中波形图上，与M点振动总是相反的质点有2个

10.如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，取垂直于纸

面向里为磁感应强度3的正方向，3随时间f的变化关系如图乙所示.U0时刻，在平行板电容器间，由静止释放一带

正电的粒子（重力可忽略不计），假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列关于板间

电场强度、粒子在板间运动的位移、速度和加速度与时间的关系图象中（以向上为正方向）可能正确的是（）

A.

0

c[v7D,"jizi47*

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）实验中挂钩位置可认为不变，利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒。

（1）用游标卡尺测出小铁球直径结果如图乙所示。则其直径。=cmo

（2）①如图甲所示，固定力传感器M

②取一根不可伸长的细线，一端连接（1）中的小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器的挂钩上（小

圆环刚好够一根细线通过）

56cm

沙弧|叫।乙

890

③将小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系如图丁所示。

（i）为验证小铁球在最高点A和最低处的机械能是否相等，则。

A.必须要测出小铁球的直径O

B.必须要测出小铁球的质量机

C.必须要测出细线离开竖直方向的最大偏角9

D.必须要知道图丙、丁中R）,Fi,尸2的大小及当地重力加速度g

E.必须要知道图丙、丁中R）,Fi,尸2的大小

（ii）若已经通过实验测得了（i）中所需的物理量，则为了验证小铁球在最高点8和最低点处的机械能是否相等，只

需验证等式是否成立即可。（用题中所测得的物理量符号表示）

12.（12分）图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置，轨道由斜槽和水平槽组成，A,B两小球大小相同，质量，〃A=20.0g、

/nB=10.0go实验步骤如下：

”.固定轨道，使水平槽末端的切线水平，将记录纸铺在水平地面上，并记下水平槽末端重垂线所指的位置。；

瓦让A球从斜槽C处由静止释放，落到记录纸上留下痕迹，重复操作多次；

c.把5球放在水平槽末端，4球仍从C处静止释放后与3球正碰，A、8分别落到记录纸上，留下各自的痕迹，重复

操作多次；

d.确定三个落点各自的平均位置尸、拉、N,用刻度尺测出它们到。点的距离分别为XOP、XOM、XON；

(1)确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置,

这样做可以减小(填“系统”或“偶然”)误差；

(3)数据处理时，小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球质量及⑵中数据可算出碰前系统总

的，内值是kg-m(保留3位有效数字)，把该值与系统碰撞后的值进行比较，就可验证动量是否守恒。

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)如图圆柱形导热气缸质量为"，内部横截面积为S,活塞的质量为加，稳定时活塞到气缸底部的距离

为右。用竖直方向的力将活塞缓慢向上拉，直到气缸即将离开地面为止，此时活塞仍在气缸中，此过程中拉力做的功

为此。已知大气压强为外，重力加速度为g,环境温度不变，气缸密闭性良好且与活塞之间无摩擦。求：

(1)最终活塞到气缸底部的距离乙2；

(2)上拉过程中气体从外界吸收的热量Q。

14.(16分)如图甲所示，半径R=0.45m的光滑,圆弧轨道固定在竖直平面内，3为轨道的最低点，3点右侧的光

滑水平面上紧挨8点有一静止的小平板车，平板车质量M=lkg,长度/=lm,小车的上表面与5点等高，距地面高

度加=0.2m,质量机=1kg的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放.取g=10m/s2.试求:

10l/m

⑴物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小；

⑵若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙所示，求物块滑离平

板车时的速率；

⑶若解除平板车的锁定并撤去上表面铺的材料后，物块与平板车上表面间的动摩擦因数"=0.2,物块仍从圆弧最高点

A由静止释放，求物块落地时距平板车右端的水平距离.

15.（12分）内壁光滑的导热汽缸竖直放置，用质量不计、横截面面积S=2xl0-4m2的活塞封闭一定质量的理想气体。

先在活塞上方缓缀倒上沙子，使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半。接着一边在活塞上方缓缓倒上沙子，一边对汽

缸加热使活塞位置保持不变，直到气体温度达到177℃,已知外界环境温度为27℃,大气压强p=1.0xl03pa,热力学

温度T=t+273K,重力加速度g取10m/s2,求：

①加热前所倒沙子的质量。

②整个过程总共倒在活塞上方的沙子的质量。

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】

AB.因为原线圈上接有理想二极管，原线圈只有半个周期有电流，副线圈也只有半个周期有电流，Ulm：U2m=〃l：%，

所以副线圈电压的最大值为。2m=U°J5V，设副线圈电压的有效值为则有

2

(u2m

u.2

RR2

解得。2=55及V,副线圈的输出功率为

p,=%=now

R

原线圈的输入功率为=110W,A正确，B错误；

C.电流表读数为

/=七=V2A

R

C错误；

D.因为原线圈上接有理想二极管，原线圈中电流方向不变，原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流

方向相反，副线圈输出的电流方向改变，D错误。

故选Ao

2、D

【解析】

AB.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，&立即变亮，由于线圈的阻碍，流过。灯泡的电流逐渐增加，故其亮度逐

渐增加，最后稳定，二者亮度相同，故A错误，B错误；

CD.开关在断开瞬间，线圈相当于电源，电流大小从。稳定时的电流开始减小，由于。与匕是相同的，所以电路中的

电流稳定时两个支路的电流值相等，所以在开关由闭合至断开，在断开瞬间，a、b灯都逐渐熄灭，不能再闪亮一下，

故C错误，D正确。

故选D。

3、C

【解析】

AB.无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，茶杯向上匀速运动时，茶杯处于平衡状态，合力为零。故

F-(M+ni)g

2/静=Mg

摩擦力不变，故AB错误；

C.当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力尸的值最大，则有

2f-Mg=Ma

F—(M+m)g=(M+m)a

联立解得/=2/O+M）

故c正确;

M

D.当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时，歹大于（M+机）g,故D错误。

故选C。

4、D

【解析】

粒子在4、3两点速度大小相同，说明A、3两点处于同一等势面上，电场线与等势面处处垂直，所以匀强电场的方

向应与边垂直，根据=可知直角边为幽，高为色，应用动能定理

22

求出电场的场强大小为

E=2

qd

ABC错误，D正确。

故选D。

5、D

【解析】

A.根据VV图像可知，在0~九内4车速度一直在增大，故A错误;

B.图像斜率表示加速度。如图所示：

0~2%内4车图像斜率有两个时刻与3车图像斜率相等，故B错误；

C.2时刻AB两车并排行驶，在同一位置。V-/图像与f轴所围面积为位移，％~2/°内A车正方向运动的位移小于

3车正方向运动的位移，则2"时刻A车在3车之后，故C错误；

D.因为对称，图象围成的面积相等,所以0~。内与。~2。内两车单向运动的位移相等，则开始时刻两车的距离与24

时刻两车的距离相等，故D正确。

故选D。

6、D

【解析】

由的质量数和电荷数关系可知，2黑U原子核中有92个质子，143个中子，①正确；由核反应方程中电荷数守恒

和质量数守恒知②正确；半衰期不受外界因素影响，故③错误；通过计算知：200MeV=200xl09xi.6xl0"9j=3.2xl0-uj。

④正确。

故选D。

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、BD

【解析】

电子通过加速电场的过程，有

〃12

qU=—mv

欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，则应有

qE=qvB

而电子流向下极板偏转，则

qE<qvB

故应增大E或减小6、U,故BD正确，AC错误。

故选BDo

8、BDE

【解析】

A.由图可知波的波长2=4m,由题在时间U0.2s内，波传播的距离为

2

x=vt=5x0.2m=lm=—

4

根据波形的平移法可知，这列波沿x轴负方向传播，故A错误；

B.由波的传播方向可知，U0时刻质点”沿y轴负方向运动，故B正确；

C.由丫=4得

T

T=-=-s=0.8s

v5

频率为/=1.25Hz,要发生稳定的干涉图样，必须两列波频率相同，故C错误；

D.x=2m处的质点在U0.2s时刻在负的最大位移处，所以加速度有最大值，故D正确；

E.从U0时刻开始质点。经0.4s是半个周期，通过的路程为2倍的振幅，即为0.8m,故E正确。

故选BDE=

9、ACE

【解析】

A.由于r=o时刻，M点正沿y轴负方向运动，根据同侧法可知波沿X轴正方向运动，A正确；

BC.经过0.4s,M点第二次经过平衡位置，根据波形平移法，30m处质点的振动形式传递至70m处，所以传播距离

为40m,波速：

x40,,八八，

v=—=——m/s=100m/s

t0.4

周期：

,260“

T=—=s=0.6s

v100

B错误，C正确；

D.经过0.3s=；T,质点运动到关于平衡位置对称的位置，因此M质点的位移肯定不为0,D错误；

E.与M质点距离为半波长奇数倍的质点，振动与M点总是相反，因此题中波形图上，与M点振动总是相反的质点

有两个，分别为40m和100m处的质点，E正确。

故选ACEo

10、CD

【解析】

A、根据法拉第电磁感应定律后="=竺-S,0〜工感应电动势大小不变，方向逆时针，工〜工感应电动势大

加加444

T3

小不变，方向顺时针方向，方向与0〜7相反；-T-T

44

感应电动势大小不变沿逆时针方向，方向与0〜3相同，故A错误；

4

BCD、0〜工内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；粒子带正电，则粒子所受电场

4

力方向竖直向上而向上做匀加速运动.工〜工内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电;

42

T3

因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，直到速度为零，一〜一T,内情况：由楞次定

24

律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，带正电粒子向下匀加速，同理，—~T,内情况：由楞次定

4

律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上，而向下做匀

减速运动，直到速度为零；由上分析可知，二末速度减小为零，位移最大，当T末，粒子回到了原来位置，故B错

2

误，CD正确.

点睛：本题属于综合性题目，注意将产生感应电流的部分看作电源，则可知电容器两端的电压等于线圈两端的电压，

这样即可还原为我们常见题型.

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。

F(pA

L

11、1.090cmD2—1一一=F2-F0

S\J

【解析】

(1)口］由图乙可知，该游标卡尺为50分度游标卡尺，故其读数为

D=(55-45x0.98)mm=10.90mm=1.090cm

(2)［2］由机械能守恒定律可得

在最低点时有

v2

F2-mg=m——

/+—

2

刚释放时有

mgcos8=F、

静止时有

F°=mg

联立化简可得

2和用

故小球机械能是否守恒验证以上等式即可，故需要测量的物理量为尸o,Fi,凡的大小及当地重力加速度g,故选D。

［3］由⑵中分析可知，需验证的等式为

2娱11-刍-F2-FO

g

12、偶然40.80(40.78~40.2)6.13x10s

【解析】

(1)［口确定尸、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置,

这样做可以减小偶然误差；

(2)⑵由图可知,XON读数为40.80cm；

(3)[3]碰前系统总的"比值是

0.02kgx0.3065m=6.13xl03kg-m

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。

、

p0S+mgT,_(p0S+mg)(M+m)gLl

13、(1)L=7^(2)°=7^8

【解析】

(1)以封闭的气体为研究对象，初始状态下，活塞受力平衡，有

P\S=p0S+mg

所以气体压强巧=°。+等

体积

气缸即将离开地面时，气缸受力平衡，有

p,S+Mg^pQS

所以压强

p2=Po-W

封闭气体体积％=SL?

气体做等温变化，由玻意耳定律有

PM=。2匕

pS+mg

解得40

P0S-Mg

(2)设活塞移动过程中气体对活塞做的功为”,由动