2021-2022學(xué)年上海普陀區(qū)高三二診模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．工在生產(chǎn)紡織品、紙張等絕緣材料時(shí)為了實(shí)時(shí)監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設(shè)置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個(gè)極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上（電源電壓小于材料的擊穿電壓）。當(dāng)流水線上通過的產(chǎn)品厚度減小時(shí)，下列說法正確的是（）A．A、B平行板電容器的電容增大B．A、B兩板上的電荷量變大C．有電流從a向b流過靈敏電流計(jì)D．A、B兩板間的電場強(qiáng)度變大2．如圖為甲、乙兩個(gè)物體同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā)，沿同一直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象。則（）A．在2～4s內(nèi)，甲處于靜止?fàn)顟B(tài)B．在2s時(shí)刻，甲在乙的正前方C．在0～6s內(nèi)，甲和乙相遇一次D．在0--6s內(nèi)，甲和乙的位移相同3．來自太陽的帶電粒子會(huì)在地球的兩極引起極光．帶電粒子與地球大氣層中的原子相遇，原子吸收帶電粒子的一部分能量后，立即將能量釋放出來就會(huì)產(chǎn)生奇異的光芒，形成極光．極光的光諧線波長范圍約為310nm～670nm．據(jù)此推斷以下說法不正確的是A．極光光諧線頻率的數(shù)量級(jí)約為1014HzB．極光出現(xiàn)在極地附近與帶電粒子受到洛倫茲力有關(guān)C．原子在從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出極光D．對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以鑒別太陽物質(zhì)的組成成分4．已知天然材料的折射率都為正值（）。近年來，人們針對(duì)電磁波某些頻段設(shè)計(jì)的人工材料，可以使折射率為負(fù)值（），稱為負(fù)折射率介質(zhì)。電磁波從正折射率介質(zhì)入射到負(fù)折射介質(zhì)時(shí)，符合折射定律，但折射角為負(fù)，即折射線與入射線位于界面法線同側(cè)，如圖所示。點(diǎn)波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負(fù)折射率平板介質(zhì)后，在另一側(cè)成實(shí)像。如圖2所示，其中直線SO垂直于介質(zhì)平板，則圖中畫出的4條折射線（標(biāo)號(hào)為1、2、3、4）之中，正確的是（）A．1 B．2 C．3 D．45．如圖，水平放置的圓環(huán)形窄槽固定在桌面上，槽內(nèi)有兩個(gè)大小相同的小球a、b，球b靜止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽運(yùn)動(dòng)，在位置P與球b發(fā)生彈性碰撞，碰后球a反彈，并在位置Q與球b再次碰撞。已知∠POQ=，忽略摩擦，且兩小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則a、b兩球質(zhì)量之比為（）A．3︰1 B．1︰3 C．5︰3 D．3︰56．已知長直導(dǎo)線中電流I產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布規(guī)律是B=（k為常數(shù)，r為某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離）。如圖所示，在同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線甲和乙，兩導(dǎo)線通有大小分別為2I和I且方向相反的電流，O點(diǎn)到兩導(dǎo)線的距離相等?，F(xiàn)測得O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為。則甲導(dǎo)線單位長度受到的安培力大小為（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．如圖甲所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，其線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為，接燈泡的電阻為，則（）A．電壓表的示數(shù)為B．發(fā)電機(jī)的輸出功率為C．時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大D．時(shí)刻，穿過線圈的磁通量變化率最大8．如圖所示，三根長均為L的輕桿組成支架，支架可繞光滑的中心轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿間夾角均為120°，輕桿末端分別固定質(zhì)量為m、2m和3m的n、p、q三個(gè)小球，n球位于O的正下方，將支架從圖示位置由靜止開始釋放，下列說法中正確的是（）A．從釋放到q到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，q的重力勢(shì)能減少了mgLB．q達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)，q的速度大小為C．q到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)q的作用力為5mgD．從釋放到q到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，輕桿對(duì)q做的功為3mgL9．一交流發(fā)電機(jī)組為某用戶區(qū)供電的示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)組能輸出穩(wěn)定的電壓。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=1：10.線圈兩端的電壓分別為Ul、U2.輸電線的總電阻為r，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n3：n4=10：1，線圈兩端電壓分別為U3、U4.，L是用戶區(qū)里一常亮的燈泡，三個(gè)回路的干路電流分別為I1、I2、I3，隨著用電高峰的到來，用戶區(qū)開啟了大量的用電器，下列說法正確的是（）A．電壓U4不變，始終等于UlB．電流Il始終等于I3C．L變暗D．輸電線的電阻消耗的功率減小10．2019年7月25日，北京理工大學(xué)宣布：“北理工1號(hào)”衛(wèi)星搭乘星際榮耀公司的雙曲線一號(hào)火箭成功發(fā)射，進(jìn)入地球軌道。如圖所示，“北理工1號(hào)”衛(wèi)星與高軌道衛(wèi)星都在同一平面內(nèi)繞地球做同方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)恰好相距最近。已知地球的質(zhì)量為M，高軌道衛(wèi)星的角速度為ω，“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的軌道半徑為R1，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于高軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期B．“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的機(jī)械能小于高軌道衛(wèi)星的機(jī)械能C．“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的加速度和線速度大于高軌道衛(wèi)星的加速度和線速度D．從此時(shí)到兩衛(wèi)星再次相距最近，至少需時(shí)間三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)欲測量一阻值大約為，粗細(xì)均勻的漆包金屬線的電阻率。(1)該同學(xué)用螺旋測微器測量金屬線的直徑，該螺旋測微器校零時(shí)的示數(shù)如圖（a）所示，然后測量金屬線的直徑時(shí)示數(shù)如圖（b）所示，則該金屬線的直徑應(yīng)該為________mm。該同學(xué)拿來一塊多用電表，表盤如圖（c）所示。若將多用電表的開關(guān)撥到歐姆檔的×1K檔，則歐姆表的內(nèi)阻為________Ω。若用此多用電表的歐姆檔測量待測金屬線的電阻R，測量之前，應(yīng)該將多用電表的開關(guān)撥到歐姆檔的________（填×10或×100）檔位。(2)若用歐姆表的紅表筆接觸金屬線的左端點(diǎn)M，黑表筆接觸金屬線的右端點(diǎn)N，流經(jīng)金屬線的電流（____）A．由M到NB．由N到M(3)若該同學(xué)在測量金屬線直徑時(shí)，沒有完全去除漆包線表面的絕緣漆，這會(huì)使實(shí)驗(yàn)測得該金屬線的電阻率與真實(shí)值相比________（填“偏大”或“偏小”）。12．（12分）某學(xué)習(xí)小組利用如圖1所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒(1)下列實(shí)驗(yàn)器材中，不必要的是_____；A．刻度尺B．交流電源C．秒表(2)實(shí)驗(yàn)中，小白先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)0的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打0點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量ΔEp=__________動(dòng)能增加量ΔEk=_________；(3)小白同學(xué)通過比較得到，在誤差允許范圍內(nèi)ΔEp與ΔEk近似相等他又在紙帶選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測量它們到起始點(diǎn)0的距離；計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，畫出v2—h圖像，則該圖像斜率的物理意義是_________；(4)小白同學(xué)又從紙帶上讀出計(jì)數(shù)點(diǎn)B到起始點(diǎn)O的時(shí)間t，根據(jù)v=gt，計(jì)算出動(dòng)能的變化ΔEk＇，則ΔEk＇、ΔEp、ΔEk的大小關(guān)系是__________。A．ΔEp>ΔEk>ΔEk＇B．ΔEp>ΔEk＇>ΔEkC．ΔEk>ΔEp>ΔEk＇D．ΔEk＇>ΔEp>ΔEk四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖（a），一水平面內(nèi)固定有兩根平行的長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L；兩根相同的導(dǎo)體棒M、N置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，長度均為L；棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）；整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。從t＝0時(shí)開始，對(duì)導(dǎo)體棒M施加一平行于導(dǎo)軌的外力F，F(xiàn)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（b）所示。已知在t0時(shí)刻導(dǎo)體棒M的加速度大小為μg時(shí)，導(dǎo)體棒N開始運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程中兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度大小為g，兩棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。求：(1)t0時(shí)刻導(dǎo)體棒M的速度vM；(2)0~t0時(shí)間內(nèi)外力F的沖量大??；(3)0~t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒M與導(dǎo)軌因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。14．（16分）如圖所示，水平傳送帶右端與半徑為R=0.5m的豎直光滑圓弧軌道的內(nèi)側(cè)相切于Q點(diǎn)，傳送帶以某一速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。將質(zhì)量為m=0.2kg的小物塊輕輕放在傳送帶的左端P點(diǎn)，小物塊隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)Q點(diǎn)后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)N。小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，取g=10m/s2。(1)求傳送帶的最小轉(zhuǎn)動(dòng)速率v0(2)求傳送帶PQ之間的最小長度L(3)若傳送帶PQ之間的長度為4m，傳送帶以(1)中的最小速率v0轉(zhuǎn)動(dòng)，求整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量Q及此過程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做的功W15．（12分）如圖所示，棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=，斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以的入射角從AC邊的中點(diǎn)M左側(cè)射入棱鏡。（不考慮光線沿原路返回的情況，已知光速為c）(1)畫出光在棱鏡中傳播的光路圖；(2)求光在棱鏡中傳播的時(shí)間。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

A．根據(jù)可知當(dāng)產(chǎn)品厚度減小，導(dǎo)致減小時(shí)，電容器的電容C減小，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可知極板帶電量Q減小，有放電電流從a向b流過，B錯(cuò)誤，C正確；D．因兩板之間的電勢(shì)差不變，板間距不變，所以兩板間電場強(qiáng)度為不變，D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】

A．在v-t圖象中，斜率代表加速度，縱坐標(biāo)表示速度大小，故在2～4

s內(nèi)，甲處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．因v-t圖像的面積等于位移，可知在0-2s內(nèi)乙的位移大于甲，則在2s時(shí)刻，乙在甲的正前方，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．開始階段乙比甲運(yùn)動(dòng)的快，乙在前，甲在后，此后乙做減速運(yùn)動(dòng)，甲做加速，再做勻速；而在0~6s內(nèi)，甲的位移為24m，乙的位移為18m，說明甲的位移大于乙的位移，且在兩個(gè)物體同時(shí)停止前甲追上乙，此后甲一直在前，故只相遇一次，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】

A.極光光諧線頻率的最大值；極光光諧線頻率的最小值．則極光光諧線頻率的數(shù)量級(jí)約為1014Hz，故A正確．B．來自太陽的帶電粒子到達(dá)地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極．當(dāng)他們進(jìn)入極地的高層大氣時(shí)，與大氣中的原子和分子碰撞并激發(fā)，產(chǎn)生光芒，形成極光．極光出現(xiàn)在極地附近與帶電粒子受到洛倫茲力有關(guān)，故B正確；C．地球大氣層中的原子吸收來自太陽帶電粒子的一部分能量后，從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出極光故C項(xiàng)正確；D．地球大氣層中的原子吸收來自太陽的帶電粒子的一部分能量后，從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出極光．對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以鑒別地球大氣層的組成成分，故D錯(cuò)誤。本題選不正確的，答案為D。4、D【解析】

ABCD．由題，點(diǎn)波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負(fù)折射率平板介質(zhì)后，折射光線與入射光線在法線的同一側(cè)，所以不可能是光學(xué)1或2；根據(jù)光線穿過兩側(cè)平行的介質(zhì)后的特點(diǎn)：方向與開始時(shí)的方向相同，所以光線3出介質(zhì)右側(cè)后，根據(jù)折射光線與入射光線在法線同側(cè)這一條件，光線將無法匯聚形成實(shí)像；光線4才能滿足“同側(cè)”+“成實(shí)像”的條件，所以折射光線4可能是正確的，光線3是錯(cuò)誤的，由以上的分析可知，ABC錯(cuò)誤D正確。故選D。5、D【解析】

由動(dòng)量守恒可知，碰后兩球的速度方向相反，且在相同時(shí)間內(nèi)，b球運(yùn)動(dòng)的弧長為a球運(yùn)動(dòng)的弧長為3倍，則有由動(dòng)量守恒定律有由能量守恒有聯(lián)立解得故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6、C【解析】

設(shè)兩導(dǎo)線間距為d，根據(jù)右手螺旋定則知，甲導(dǎo)線和乙導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均為垂直紙面向里，根據(jù)矢量疊加有乙導(dǎo)線在甲導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小則甲導(dǎo)線單位長度受到的安培力大小C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A．由題圖乙知，交流發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的有效值為6V，則燈泡兩端電壓的有效值A(chǔ)項(xiàng)錯(cuò)誤；B．燈泡消耗的功率B項(xiàng)正確；C．由題圖乙知，時(shí)刻，電動(dòng)勢(shì)為零，此時(shí)穿過線圈的磁通量最大，C項(xiàng)正確；D．時(shí)刻，電動(dòng)勢(shì)為零，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BC。8、BD【解析】

A．從釋放到到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，的重力勢(shì)能減少了故A錯(cuò)誤；B．、、三個(gè)小球和輕桿支架組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，、、三個(gè)小球的速度大小相等，從釋放到到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒則有解得故B正確；C．到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故C錯(cuò)誤；D．從釋放到到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得輕桿對(duì)做的功為故D正確；故選BD。9、BC【解析】

將遠(yuǎn)距離輸電的電路轉(zhuǎn)化為等效電路其中，由閉合電路的歐姆定律故隨著用電高峰的到來用戶區(qū)開啟了大量的用電器，減小，導(dǎo)致變小，則輸電電流變大。A．由變壓器的變壓比可知但輸電線上有電阻r，產(chǎn)生損失電壓，故有即，且用電高峰U1不變，U4變小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)變壓器上的電流與匝數(shù)成反比，有，可得電流Il始終等于I3，故B正確；C．則輸電電流變大會(huì)導(dǎo)致?lián)p失電壓變大，而U2不變，故U3減小，可得U4變小，即并聯(lián)用戶的電壓減小，由可知L的功率變小，L變暗，故C正確；D．由可知，輸電電流變大會(huì)導(dǎo)致輸電線的電阻消耗的功率增大，故D錯(cuò)誤。故選BC。10、CD【解析】

A．由可知衛(wèi)星的軌道越高，周期越大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星的機(jī)械能等于其動(dòng)能與勢(shì)能之和，因不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，故不能確定衛(wèi)星的機(jī)械能大小關(guān)系，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由可知軌道半徑越大，向心加速度越小，故“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的加速度較大，由可知軌道半徑越小，線速度越大，故“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的線速度較大，C項(xiàng)正確；D．設(shè)“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的角速度為，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得可知軌道半徑越大，角速度越小，兩衛(wèi)星由相距最近至再次相距最近時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的角度差為2π，即可得經(jīng)歷的時(shí)間故D項(xiàng)正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.76215000（或）×10B偏大【解析】

(1)[1][2][3]螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度的毫米數(shù)與可動(dòng)刻度的的和，由圖示螺旋測微器可知，其直徑為(相減的是圖a的1格);歐姆表盤的中值電阻就是歐姆表的內(nèi)內(nèi)阻，所以歐姆表的內(nèi)阻為3000Ω;由于待測電阻大約只有100Ω，要使指針偏在中央左右，則倍率選。(2)[4]歐姆表的紅表筆接的是內(nèi)接電源的負(fù)極，所以當(dāng)歐姆表的紅表筆接觸金屬線的左端點(diǎn)M，黑表轄接觸金屬線的右端點(diǎn)N，流經(jīng)金屬線是從N到M，故選B。(3)[5]若該同學(xué)在測量金屬線直徑時(shí)，沒有完全去漆包線袤面的絕緣漆，這樣導(dǎo)致直徑測量值偏大，截面積偏大，根據(jù)電阻定律得到所以電阻率的測量也偏大。12、CmghB2gD【解析】

(1)[1]因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器有計(jì)時(shí)功能，所以不需要秒表，故選C。(2)[2]根據(jù)重物的重力勢(shì)能減少量即為重力做的功；[3]B點(diǎn)速度為根據(jù)動(dòng)能公式(3)[4]根據(jù)動(dòng)能定理得，所以圖像斜率的物理意義是2g。(4)[5]根據(jù)可以看出，影響ΔEk＇的只有時(shí)間t，時(shí)間是通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的點(diǎn)輸出來的，相對(duì)準(zhǔn)確，所以ΔEk＇的計(jì)算最準(zhǔn)確，誤差最小。ΔEp是根據(jù)下落的高度計(jì)算出來的，由于受到阻力等影響，實(shí)際下落高度會(huì)略小于ΔEk＇中對(duì)應(yīng)的下落高度。根據(jù)可知，影響ΔEk有h3和h2兩個(gè)數(shù)據(jù)，所以導(dǎo)致誤差比ΔEp更大，從而ΔEp