1、2022年上海市普通高中学业水平等级性考试物理 模拟试卷（十三）一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）1. 下列叙述中符合物理学史实的是（）A. 伽利略发现了单摆的周期公式B. 法拉第发现了电流的磁效应C. 库仑通过扭秤实验得出了电荷间相互作用的规律D. 牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论2. 下列说法中正确的是（）A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动B. 当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大C. 当分子间距离增大时，分子势能一定增大D. 物体的内能变化，它的温度并不一定发生变化3. 下列说法中正确的是()
2、 A. 衰变说明原子核里有电子B. 某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少4个C. 放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短D.23892U90234Th+24He是核裂变反应方程4. 一定能使水波通过小孔后，发生的衍射更不明显的方法是（）A. 增大小孔尺寸，同时增大水波的频率B. 增大小孔尺寸，同时减小水波的频率C. 缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率D. 缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率图15. 如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时，两导线环的运动情况是（）A. 互相吸引，电流大的环其加速度也大B. 互相排斥，电流小的环其加速度较大C.
3、互相吸引，两环加速度大小相同D. 互相排斥，两环加速度大小相同6. 火星被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星，对人类来说充满着神秘和期待，为更进一步探索火星，美国宇航局于2011年发射了火星探测器，该探测器经过长途跋涉成功被火星捕获已知探测器在距火星表面h1高处的圆轨道上运行的周期为T1，变轨后在距火星表面h2高处的圆轨道上运行的周期为T2，已知引力常量为G，根据以上信息下列物理量中不能求出的是（）A. 火星的公转周期B. 火星的平均密度C. 火星表面的重力加速度D. 火星的第一宇宙速度图27. 如图，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静
4、止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，则（）A.B与水平面间的摩擦力减小B. 地面对B的弹力减小C. 悬于墙上的绳所受拉力不变D. A、B静止时，图中、三角始终相等根据共点力平衡条图38. 空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则（）A. P、Q两点处的电荷等量同种B. a点和b点的电场强度相同C. c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c，电势能减少图49. 直线MN是某点电荷电场中的一条电场线（方向未画出）。虚线是一带电粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，则（）A. 电场线MN的方
5、向一定是由N指向M B. 带电粒子由a运动到b过程中动能逐渐减小C. 带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能D. 带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度图510. 如图，R1、R2和R3皆为定值电阻，R4为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。记电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。闭合电键，在R4的滑片向a端移动过程中（）A. I变小，U变小B. I变小，U变大C. I变大，U变小D. I变大，U变大图611. 汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s，汽车运动的v-t图如图所
6、示，则汽车的加速度大小为（）A. 20m/s2B. 6m/s2C. 5m/s2D. 4m/s2图712. 如图为某简谐运动图象，若t=0时质点正经过O点向b运动，则（）A. 质点在0.7s时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动B. 质点在1.5s时的位移最大，方向向左，在1.75s时，位移为1cmC. 质点从1.6s到1.8s时间内，质点的位移正在增大，方向向右D. 质点在1.2s到1.4s过程中，质点的位移在增加，方向向左二、填空题(本大题共5小题，共20分)13. 在距地10m的高处以5m/s的速度竖直上抛一个物体，则它到地面的最大高度为 _ m，出手后经 _ s物体落地。（g取10m/
7、s2）图814. 如图所示电路中，电源电动势E=2V，内阻r=2，R1=4，R2=6，R3=3若在C、D间连一个理想电流表，其读数是 _ A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是 _ V。图915. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=（t1+0.2）s时刻的波形图若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为 _ ；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为 _ m/s。图1016. 如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，管内左侧水银面与管口A之间气柱长为lA=40cm。现将左管竖直插入水银槽中，稳定后管中左侧的水银面相对玻
8、璃管下降了2cm，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，已知大气压强p0=76cmHg，则稳定后A端上方气柱的压强为 _ cmHg，气柱的长度为 _ cm，在这个过程中，管内气体 _ 热量（选填“吸收”或“放出”）。图1117. 某匀强电场中的等势面如图所示，相邻等势面间的距离为4mm，则该电场的场强E= _ V/m；一个带电荷量为1.010-8C的负点电荷沿半径为4mm的圆弧由圆上A点移到圆上B点，AB是直径，与等势面夹角为60，则移动过程中静电力做功 _ J。三、 综合题（本大题共5小题，共40分）18. 回答下列问题：图12（1）图（a）是用力传感器对单摆振动过程进行测量的装置图，
9、图（b）是力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图象，根据图（b）的信息可得，摆球摆到最低点的时刻为 _ s，摆长为 _ m（取2=10）（2）单摆振动的回复力是（）A摆球所受的重力B摆球重力在垂直悬线方向上的分力C悬线对摆球的拉力D摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力（3）（多选）某同学的操作步骤如下，其中正确的是（）A取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端缠绕在铁架台上B用米尺量得细线长度l，测得摆长为l+C在摆线偏离竖直方向5位置释放小球D让小球在水平面内做圆周运动，测得摆动周期，再根据公式计算重力加速度图1319. 足够长光滑斜面BC的倾角=53，水平面与斜面之间的B点处由一小段弧
10、形连接，一质量m=2kg的小物块静止于A点，其与水平面间的动摩擦因数为0.5。现在AB段对小物块施加与水平方向成=53的恒力F作用，如图（a）所示，小物块在AB段运动的速度-时间图象如图（b）所示，到达B点迅速撤去恒力F。（sin53=0.8，cos53=0.6）。求：（1）小物块所受到的恒力F；（2）小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间；（3）小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离图1420. 如图所示，竖直平面内有间距l=40cm、足够长的平行直导轨，导轨上端连接一开关S。长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且
11、无摩擦，导体棒ab的电阻R=0.40，质量m=0.20kg。导轨电阻不计，整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中，磁场的磁感强度B=0.50T，方向垂直纸面向里。（空气阻力忽略不计，g取10m/s2）。（1）当t0=0时ab棒由静止释放，t=1.5s时，闭合开关S。求：闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小；当ab棒向下的加速度a=5.0m/s2时，其速度v的大小；（2）若ab棒由静止释放，经一段时间后闭合开关S，ab棒恰能沿导轨匀速下滑，求ab棒匀速下滑时电路中的电功率P。参考答案1. C 解析：伽利略发现了单摆的等时性，惠更斯得出了单摆的周期公式；故A错误；奥斯特发现了电生磁，法拉第发现了电
12、磁感应现象；故B错误；库仑首先通过扭秤实验得出了电荷间相互作用的规律；故C正确；伽利略通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论，故D错误。故选：C 2. D 解析:布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，反映了周围液体分子的无规则运动，故A错误；当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，故B错误；分子力做功等于分子势能的减小量，当在rr0范围内，分子间距离增大时，分子势能减小，故C错误； D、物体的内能变化，它的温度并不一定发生变化，如0C的并融化为0C的水要吸热，内能增加，故D正确。故选：D 3. B 解析：原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来
13、，这就是衰变，故A错误某原子核经过一次衰变电荷数减小2，质量数减小4，再经过两次衰变后，质量数不变，电荷数要增加2，所以整个过程质量数减小4，电荷数不变，所以核内中子数减少4个故B正确半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关，放射性物质的温度升高，其半衰期将不变故C错误23892U90234Th+24He是衰变，故D错误。故选：B4. A 解析:波在介质中传播时波速是由介质决定的，与波的频率无关，所以改变波的频率不会改变波速，但由v=f可知，当波速一定时，减小频率则波长增大，而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多，所以缩小障碍物的尺寸，同
14、时减小波的频率会使衍射现象更明显，而本题为使衍射现象更不明显，则增大小孔尺寸，同时增大水波的频率，故A选项正确。故选：A5. C 解析：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈的运动情况是相互靠近由牛顿第二、三定律，则加速度大小相同，故C正确，A、B、D错误。故选：C6. A 解析:由于火星是绕太阳公转的，在不知轨道半径和其他行星周期等参考量的情况下，不能求出其公转周期故A不能求出；若设火星的半径为R，由探测器绕其运动规律：，能求出火星半径R，由：，能求出火星的质量，然后由即可求出火星的平均密度，故B可求出；火星表面的重力等于万有引力，由g=能求出火星表面的重力加速度，故C可求出；由万有引
15、力提供向心力得：得：v=能求出火星的第一宇宙度，故D可求出。故选：A图17. D 解析:对物体A受力分析，受到重力和细线的拉力，根据平衡条件，拉力等于物体A的重力，当把物体B移至C点后，绳子BO与水平方向的夹角变小，但细线的拉力不变；再对物体B受力分析，受重力、支持力、拉力和向后的静摩擦力，如图根据共点力平衡条件，有Tcos=fN+Tsin=mg由于角变小，故B与水平面间的静摩擦力变大，支持力N变大，故A、B错误；对滑轮受力分析，受物体A的拉力（等于其重力），OB绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F，由于重力和OB绳子的拉力相等且夹角变大，故其合力变小，故墙上的绳子的拉力F也变小，故C错误；
16、对滑轮受力分析，受物体A的拉力（等于重力），OB绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F，由于重力和OB绳子的拉力相等，故合力在角平分线上，故=，又由于三力平衡，故OB绳子的拉力T也沿着前面提到的角平分线，绳子拉力沿着绳子方向，故=，故D正确。故选：D8. D 解析：根据电场的图象可以知道，该电场是等量异种电荷的电场，故A错误；等量异种电荷的电场，它具有对称性（上下、左右），a点和b点的电场强度大小相等，而方向不同故B错误；C点离P点（正电荷）的距离更近，所以C点的电势较高故C错误；该电场中，一般选取无穷远处电势为0，那么正电荷的区域电势为正，负电荷的区域电势为负负电荷从a到c，从负电荷的区域到
17、了正电荷的区域，电势升高，电场力做正功，电势能减小故D正确。故选：D9. C 解析:由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子受力方向一定是由M指向N故A错误；粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误；粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故C正确；由a到b的运动轨迹为曲线，是曲线运动，无法比较a、b点的合力大小，故也就无法比较a、b点的加速度大小，故D错误。故选：C10. A 解析：当滑动变阻器R4的滑动头向图a端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流变
18、大，电源的内电压与R3的分压增加，则电压表的示数变小、同时R2的电压变小，则并联部分电压变小，通过R2的电流减小，则电流表A的读数I变小。故选：A 11. C 解析：设匀减速直线运动花费的时间为t，根据v-t图象的面积代表物体通过的位移可知：15=100.5+t，解得匀减速运动的时间为：t=2s，所以匀减速的加速度为：a=m/s2=-5m/s2，加速度大小为5m/s2故选：C 12. D 解析：由题：t=0时，质点正经过O点向b运动，说明位移向右为正方向由图知，质点在0.7s时的位移是正值，说明位移方向向右，位移正在减小，则知质点正靠近平衡位置，故A错误。由图看出，质点在1.5s时的位移最大，
19、且为负值，说明位移方向向左。在1.75s时，由于质点做的不是匀速运动，所以位移不是1cm，故B错误。质点在1.6s到1.8s过程中，质点的位移正在减小，位移为负值，说明位移方向向左，故C错误。质点在1.2s到1.4s过程中，质点的位移在增加，位移为负值，说明位移向左，故D正确。故选：D 13. 11.25；2解析:根据h=得，则离出发点的最大高度h=则离地面的最大高度H=10+1.25m=11.25m上升到减速为零所需的时间下降做自由落体运动，根据得，则总时间t=t1+t2=2s。故答案为：11.25，214. ；1解析:若在C、D间连一个理想电流表，则电路结构为R2、R3并联后与R1串联，接
20、到电源上，根据闭合电路欧姆定律得：总电流I=所以并联部分的电压为：U=R并I=所以通过电流表的电流为I1=若在C、D间连一个理想电压表，则电路结构为R1、R2串联接到电源上，电压表测量的是R2的电压则R2=故答案为：；1 15. 向下；25解析：由图读出波长=4m由v=得，T=由t2=（t1+0.2）s知，经历的t=0.2s，由=1，根据波形的平移法可知，波向左传播，则质点M在t1时刻的振动方向向下由图知，振幅A=20cm=0.2m在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m=5A，即经过了T，则有T=0.2s，解得 T=0.16s故波速为v=故答案为：向下，2516. 80；38；放出解析:左侧
21、的水银面相对玻璃管下降了2cm，则右端水银面上升2cm，故两液面的高度差为：h=4cmA端上方气柱的压强为：P=(76+4)cmHg=80cmHg插入水银槽后右管内气体做等温变化，由玻意耳定律得：P0LAS=pLS，代入数据解得：L=38cm；气体体积减小，外界对气体做功，W0，气体温度不变，内能不变：U=0，由热力学第一定律：U=W+Q，可知：Q=U- W=-W0，气体要放出热量；故答案为：80；38；放出17. 500；210-8解析：由图知，相邻间的电势差为2v，据E=500V/m由U=Ed得：UAB=2rEcos30电场力做功：W=Uq联立代入数据解之得：W=210-8J 故答案为：5
22、00；210-818. 0.5和1.3；0.64；B；BC 解析:（1）摆球摆到最低点拉力最小，根据图（b）的信息可得，摆球摆到最低点的时刻为0.5s和1.3s；单摆摆动的周期为T=2(1.3-0.5)s=1.6s；根据公式T=2，有：L=0.64m；（2）摆动过程中，球受重力和细线的拉力，重力沿着切线方向的分力提供回复力，而拉力和重力沿着细线的分力的合力提供向心力，故ACD错误，B正确；（3）A、取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端缠绕在铁架台上，这样会导致摆长不固定，故A错误；B、摆长为悬挂点与球心的间距，故用米尺量得细线长度l，测得摆长为l+，故B正确；C、单摆的小角度摆动是简谐
23、运动，故在摆线偏离竖直方向5位置释放小球，故C正确；D、让小球在水平面内做圆周运动，这个周期不是简谐运动的周期，故D错误；故选：BC故答案为：（1）0.5和1.3，0.64；（2）B；（3）BC19. 解析:（1）由图（b）可知，AB段加速度根据牛顿第二定律，有Fcos-（mg-Fsin）=ma得（2）在BC段mgsin=ma2解得小物块从B到C所用时间与从C到B所用时间相等，有（3）小物块从B向A运动过程中，有mg=ma3解得滑行的位移所以小物块不能返回到A点，停止运动时，离B点的距离为0.4m答：（1）小物块所受到的恒力F为11N；（2）小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间为0
24、.5s；（3）小物块不能返回到A点，停止运动时，离B点的距离为0.4m20. 解析:（1）导体棒做自由落体运动，根据运动学公式有金属棒的速度v=gt=15m/s。设导体棒以加速度a=5.0m/s2向下运动时其所受安培力为FA，速度为v，根据牛顿第二定律有：mg-FA=ma，解得：FA=1.0N 根据安培力的计算公式可得：FA=BIl=解得：v=10m/s（2）导体棒沿轨道匀速下滑时通过导体棒的电流为Im，则根据平衡条件可得：mg=BIml解得：Im=10A 此时电路中的电功率为：P=Im2R=40W 所以ab棒匀速下滑时电路中的电功率为：P=40W。答：（1）闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小为15m/s；当ab棒向下的加速度a=5.0m/s2时，其速度v的大小为10m/s；（2）若ab棒由静止释放，经一段时间后闭合开关S，ab棒恰能沿导轨匀速下滑，ab棒匀速下滑时电路中的电功率为40W。
