2022年上海市徐汇区高考物理二模试卷（含答案解析）

2022年上海市徐汇区高考物理二模试卷

1. 在白炽灯的照射下，能从紧压在一起的两块玻璃板的表面看到彩色条纹。这是光的

A. 双缝干涉现象 B. 薄膜干涉现象 C. 单缝衍射现象 D. 色散现象

2. 粒子穿过充满氮气的云室时会产生氧，如图照片中有一条径迹发生了分叉，分叉后粗而短、细而长的两段分别为

A. 电子和氧核的径迹 B. 氧核和电子的径迹
C. 质子和氧核的径迹 D. 氧核和质子的径迹

3. 植物叶片中的叶绿素a在阳光照射下进行光和作用，每吸收一份光子能量，就失去一个初动能为的光电子，则叶绿素a吸收光的波长为

A.  B.  C.  D.

4. 位于O点的波源振动t时间后，在均匀介质中形成如图所示波形，由此可判断t时间内波速v和波源振动周期T的变化情况是

A. v不变，T变大 B. v不变，T变小 C. v变大，T不变 D. T不变，v变小

5. 如图，医护人员通过注射器将药液从密封药瓶中缓缓抽出，在此过程中，瓶中气体的内能E和单位时间单位面积上容器壁受到的平均撞击力
    

A. E明显减小，F明显减小 B. E明显减小，F明显增大
C. E几乎不变，F明显减小 D. E几乎不变，F明显增大

6. 做简谐运动的弹簧振子，其加速度a随位移x变化的规律应是

A.  B.
C.  D.

7. 如图，真空中两点电荷和以相同角速度在纸面内绕O点匀速转动，O点离较近，则O点的磁感应强度

A. 大小恒定，方向垂直纸面向外 B. 大小恒定，方向垂直纸面向里
C. 大小变化，方向垂直纸面向外 D. 大小变化，方向垂直纸面向里

8. 质量为1kg的物体放置在水平面上，受到竖直向上的拉力F作用，F随时间t变化的关系如图所示。不计空气阻力，g取，前10s内拉力做功的平均功率为

A.  B.  C. 144W D.

9. 如图，水平桌面上等间距放置几支玻璃管，玻璃管上放一张轻薄的复合板，在复合板上放一辆电动遥控小车。启动遥控小车的前进挡，则

A. 小车向左运动，受到向左的滑动摩擦力
B. 小车向左运动，受到向右的滑动摩擦力
C. 复合板受到小车的滑动摩擦力作用而向右运动
D. 复合板受到小车的静摩擦力作用而向右运动

10. 如图，载有固定条形磁铁的小车沿倾斜直轨道依次穿过三个完全相同且等间距排列的线圈，该过程中a、b两点间电压U随时间t变化的图线可能为

A.  B.
C.  D.

11. 为清除烟气中的煤粉灰尘，可采用如图所示的静电除尘装置，它是由金属管A和在管中轴线上由重锤悬挂一根金属丝B组成，A接到高压电源正极，B接到高压电源负极，AB间将形成很强的电场，空气中的气体分子被强电场电离成电子和正离子，则
    
     

A. 空气分子在A极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上正电
B. 空气分子在A极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上负电
C. 空气分子在B极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上正电
D. 空气分子在B极附近更易被电离，灰尘颗粒更易带上负电

12. 如图一节干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁的N极吸附在电池的底部，磁铁的S极放置在桌面上，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，这就组成了一个“简易电动机”。放手后线框就会转动起来，则该“简易电动机”

A. 从上往下看，逆时针旋转
B. 转动过程中只有①②两条边受到安培力作用
C. 获得的电能全部转化为线框转动的机械能
D. 流过线框的电流大小会随转动速度的变化而变化

13. 如图，在正常工作的伏打电池内部，a点、b点分别位于电极和电解液的接触薄层内，其中______选填“a”或“b”点电势更高。通过______做功，正电荷从a处向A极板运动，发生的能量转化是：______；负电荷从a点向b点移动的过程中，发生的能量转化是：______。
14. 同一台心电图仪正常工作时测得被检者甲、乙的心电图分别如图所示。若医生测量时记下被检者甲每分钟心跳60次，则可推知乙每分钟心跳的次数为______次，这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小为______。
     

15. 将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率相同，运动过程中空气阻力大小恒定。小球上升和下降过程的加速度之比为______；图乙中小球从O点运动到图中最低点过程中，减少的机械能与减少的重力势能之比为______。
16. 如图，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度开始运动，最终停在导体框上。在此过程中导体棒做______运动，电阻R消耗的总电能为______。
17. 已知引力常量G、地球半径R、月球和地球之间的距离r、地球表面的重力加速度g、月球表面的重力加速度。某同学根据以上条件，提出估算地球质量的方法：因月球绕地球做圆周运动，可由，得。请判断该结果是否正确：______；若正确请说明理由，若不正确，请提出你的估算方法：______。
18. 用如图所示装置研究加速度a与物体受力F的关系。质量为M的小车通过细绳和动滑轮与力传感器相连，动滑轮下悬挂钩码。固定在小车上的挡光片宽度为d，两个相距为L的光电门传感器固定在轨道上。
    实验中需保持______不变，改变条件重新测量时，小车的初始位置______选填“需要”或“不需要”保持不变。
    某次实验测得小车经过两个光电门的挡光时间分别为、，则小车的加速度大小为______。
    若仅用一个光电门测量小车加速度，将小车从距光电门L处由静止释放，测得挡光时间，记录力传感器的示数F。多次改变动滑轮下悬挂的钩码个数，重复实验，测得多组和F。在图中记录数据，得到一条过原点的直线，则该直线的函数关系式为：______。
    本实验采用力传感器测量外力F，代替了用钩码重力作为小车外力F的传统做法，试分析这样改进的理由是：______。
     

19. 模型小组设计在模型火箭主体底部安装4台相同的电磁缓冲装置，以减少模型火箭落地过程中的减速冲击。如图所示，装置主要由可视为闭合矩形导线框的缓冲滑块P，和固定于模型火箭主体的绝缘光滑磁性滑轨Q两部分组成。其中P的总电阻为R、上缘边长为L。Q的内部存在垂直线框平面、磁感应强度为B的稳定匀强磁场，火箭主体及4套滑轨的总质量为m。火箭着地时，滑块P首先触地并在地面弹力作用下迅速减速到零，此时火箭主体仍有大小为的竖直速度。然后在电磁缓冲装置的作用下，火箭进一步减速。不计空气阻力及滑块与滑轨间摩擦力
    求P减速为零时，其上缘中的电流大小I及所受安培力的方向；
    求P减速为零时，火箭的加速度a；
    定性画出P速度为零时到Q触地前，火箭运动可能的图像仅要求作出图像。

20. 如图，真空中A点固定放置一电量为的点电荷A，一质量为m、电量为的检验电荷B在距A为处，仅在电场力作用下以大小为的速度正对A运动，AB连线上有间距相等的a、b、c三点。已知：取无穷远处电势为零，真空中静止正点电荷电场中某点电势可表示为：，其中k为静电力恒量、Q为场源电荷电量、r为该点到场源电荷的距离。
    用线条描绘点电荷A周围电场强度和电势的分布情况；
    分析、比较ab间电势差与bc间电势差的大小；
    求运动过程中检验电荷B与点电荷A之间的最小距离；
    描述电场能量性质分布的等势线与重力场中的等高线有很多相似之处。如图为一山地地形的等高线分布图，每两条等高线间表示相同的高度差。试比较该等高线分布图与点电荷电场的等势线分布图，从能量的角度分析两者有何共同特点；
    如图所示，现有5个间隔相等的小球，以相同的速度并排冲向图中的山地，不考虑摩擦作用的不同，试在右侧框图中画出5个小球接下来的大致运动轨迹。
     

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】解：光照射到两块玻璃板之间的空气膜，在上下表面发生反射后叠加，形成干涉条纹，属于薄膜干涉。故B正确，A、C、D错误。
故选：B。
在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，是光在两玻璃板之间的空气膜上下表面发生反射后叠加，形成的干涉条纹。
解决本题的关键知道衍射、干涉形成的原因，知道日常生活中的现象属于哪种物理现象。
 

2.【答案】D
 

【解析】解：根据电荷数守恒质量数守恒，粒子与氮核发生核反应，产生氧核和质子，则粗而短的是氧核的径迹，细而长的是质子的径迹，故D正确，ABC错误。
故选：D。
粒子穿过充满氮气的云室，与氮核发生核反应，产生氧核和质子．
解决本题的关键知道粒子与氮核发生核反应，将产生氧核和质子．
 

3.【答案】A
 

【解析】解：根据光子的能量公式得

解得：，
故A正确，BCD错误；
故选：A。
根据光子能量公式即可计算。
本题考查光子的能量，解题关键要知道能级跃迁时只吸能级间能量差的光子，知道光的能量计算式。
 

4.【答案】B
 

【解析】解：由波形图可知，波长逐渐减小，由于波速由介质决定，所以波速不变，根据可知周期变小，故ACD错误，B正确；
故选：B。
根据波形图分析波长变化，介质决定波速，根据可知周期变化。
本题考查波长、频率、波速的关系，解题关键掌握波速由介质决定。
 

5.【答案】C
 

【解析】解：医护人员通过注射器将药液从密封药瓶中缓缓抽出，可认为气体的温度T不变，故气体的内能E几乎不变，根据玻意耳定律可知，药液被抽出，气体的体积变大，则气体的压强变小，故单位时间单位面积上容器壁受到的平均撞击力F明显减小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据气体被缓慢抽出可认为温度不变，因此内能可认为不变，在根据玻意耳定律可知气体体积增大，因此单位时间单位面积上容器壁受到的平均撞击力F明显减小。
本题考查气体等温变化，学生要根据玻意耳定律分析出压强的变化，从而根据压强的微观意义来解释。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：物体做简谐运动时，加速度和位移的关系为，加速度大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，根据数学知识可知图象B正确；故ACD错误，B正确；
故选：B。
物体做简谐运动时，加速度和位移的关系为，由公式可得出其对应的图象．
本题关键掌握简谐运动的特征：，再由公式得出图象，这也是我们应掌握的一种能力．
 

7.【答案】A
 

【解析】解：点电荷绕O点匀速转动，相当于逆时针方向的环形电流，由安培定则可知在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向外；
点电荷绕O点匀速转动，相当于顺时针方向的环形电流，由安培定则可知，在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里。
因离O点近，在O点激发的磁场的磁感应强度较强，故合磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向外，
由于和离O点的距离始终保持不变，则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变，合磁场的磁感应强度大小保持不变，故A正确，BCD错误。
故选：A。
点电荷的定向移动形成电流，根据右手螺旋定则可确定磁场方向，由矢量叠加来确定磁场的方向
考查电荷的定向移动形成电流，掌握右手螺旋定则，理解矢量叠加的原理，解题的关键是电流产生的磁场与电流的距离有关．
 

8.【答案】B
 

【解析】解：由F随时间t变化的关系图可知，前8s内拉力大小为9N，物体重力
，
则前8s物体静止，内，根据牛顿第二定律得
，
拉力做的功

联立解得：，
则前10s内拉力做功的平均功率为
，
故B正确，ACD错误；
故选：B。
对物体受力分析，判断物体的运动情况，根据牛顿第二定律求加速度，根据求平均功率。
本题考查牛顿第二定律和平均功率的应用，解题关键要分析清楚物体的运动情况，知道平均功率的计算式。
 

9.【答案】D
 

【解析】解：AB、小车在牵引力作用下，相对复合板向前运动，则小车受到向左的静摩擦力，因此小车相对地面向左运动，故AB错误；
CD、依据作用力与反作用力，复合板受到小车向右的静摩擦力将向右运动，故C错误，D正确；
故选：D。
依据摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反分析摩擦力的方向，根据摩擦力的方向分析运动情况。
本题主要是考查摩擦力的判断，关键是弄清楚摩擦力方向的判断方法。
 

10.【答案】A
 

【解析】解：小车沿倾斜轨道，加速下滑，依次通过每个线圈时，因为线圈没有闭合不会有电磁阻尼，
通过每个线圈过程中仍然加速，故磁通量的变化率越来越大，由法拉第电磁感应定律
可知电动势越来越大，且随着速度的增加，通过后两个线圈的时间小于前两个线圈的时间，
故A正确，BCD错误。
故选：A。
小车加速通过每个线圈时速度越来越大，根据法拉的电磁感应定律可知电动势越来越大，且时间越来越短。
本题考查法拉第电磁感应定律，重点是三个线圈都没有闭合，没有电磁阻尼，故小车一直加速通过，电动势越来越大。
 

11.【答案】D
 

【解析】解：B接到高压电源负极，A接高压负极，A、B间的电场截面如图所示，由电场线可判断越靠近B场强越强，空气分子在B极附近更容易被电离为电子和正离子，正离子跑到B上得到电子又变成空气分子，电子在奔向A的过程中遇到烟气中的煤粉并附着在煤粉上使其带负电，故D正确，ABC错误。
故选：D。
电极A、B间接高电压后，之间产生了很强的电场，气体分子被电离成为电子和正离子，电子较轻，容易被粉尘吸附，故粉尘带负电。
本题涉及静电除尘的原理，关键是电子容易被吸附到灰尘上，故灰尘会吸附带带正电的A上
 

12.【答案】D
 

【解析】解：A、如图所示，线框的上下两条边受到安培力的作用而发生转动的，根据左手定则可以判断从上往下看，放手后该“简易电动机“顺时针旋转，故A错误；
B、转动过程中只有上下两条边受到安培力作用，故B错误；
C、获得的电能转化为线框转动的机械能和内能，故C错误；
D、稳定时，因线框切割磁感线产生感应电动势，根据楞次定律可知，产生的感应电动势与电源的电动势相反，则流过线框的电流大小会随转动速度的变化而变化，故D正确。
故选：D。
线圈转动是因为通电导线在磁场中受到安培力作用，根据左手定则判断线框受到的安培力方向，从而判断线框的转动方向；分析能量的转化情况，判断电能与机械能的关系；感应电流阻碍原来电流的大小，分析转速变化时流过线框的电流变化情况。
解答本题时，要掌握左手定则和楞次定律。注意点是：这个小实验线框的转动原理不是电磁感应而是电流在磁场中安培力作用。
 

13.【答案】a 非静电力  化学能转化电能  电能转化为内能
 

【解析】解：在伏打电池内部正极电势高于负极，如图可知A为正极，故a点电势高于b点；
伏打电池的工作原理是化学能转化电能，在电源内部的a、b两个区域，由非静电力做功，在a区域，氧离子被搬运到铜板上，在b区域，硫酸根离子被搬到锌板上因此正电荷从a处向A极板运动时化学能转化电能；如图所示，a点到b点的区域相当于电池的内阻部分，移动过程中静电力做功，负电荷从a点向b点移动的过程中电场力做正功，电能转化为内能。
故答案为：a；非静电力；化学能转化电能；电能转化为内能
根据伏打电池的工作原理，正电荷从a处向A极板运动，是由非静电力做功，负电荷从a点向b点移动的过程中电场力做正功，电能转化为内能。
本题考查电源电动势与内阻，解题关键掌握电池内部能量的转化关系。
 

14.【答案】75 25
 

【解析】解：由题意知，在走纸速度相等的情况下，位移与时间成正比，所以，由得，，代入数据解得：次。
由
故答案为：75；25
由图看出坐标纸上都记录了心跳两次的情况，根据坐标纸的长度与速度之比，得到心跳的周期，心跳周期与心率成反比，可求出两人心率之比，即可求出乙的心率．坐标纸做匀速运动，由长度和心跳周期可求出坐标纸的走纸速度大小．
本题心电图仪与沙摆实验类似，关键要抓住心跳与坐标纸移动的同时性．
 

15.【答案】 
 

【解析】解：设每块砖的厚度是d，闪光周期为向上运动时，根据匀变速运动的推论有

向下运动时有

联立得

根据牛顿第二定律有
向上运动时：，
向下运动时：
解得

小球从O点运动到图中最低点过程中，根据功能关系得：减少的机械能与减少的重力势能之比
故答案为：，
根据匀变速直线运动规律可解得加速度之比，根据牛顿第二定律解得空气阻力，根据功能关系可解得减少的机械能与减少的重力势能之比。
本题考查功能关系，解题关键掌握功能关系的应用，注意减少的机械能即空气阻力做功。
 

16.【答案】加速度减小的减速运动； 
 

【解析】解：根据楞次定律可得，导体棒受到的安培力水平向左；
根据法拉第电磁感应定律可得

根据闭合电路的欧姆定律有

又
联立整理可得
根据牛顿第二定律有

整理可得
导体棒的速度在减小，故导体棒的加速度在减小，故导体棒做加速度减小的减速运动；
根据能量守恒定律可得

根据串联电路特点，利用焦耳定律可得
电阻R消耗的总电能全部转化为热量，故有电阻R消耗的总电能为
故答案为：加速度减小的减速运动；
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律，结合安培力公式写出加速度的表达式，进而判断导体棒的运动；根据能量守恒定律，结合焦耳定律求出电阻R消耗的总电能。
本题考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律和能量守恒定律，在求焦耳热时，要注意能量守恒定律的应用。
 

17.【答案】错误 
 

【解析】解：根据在地表附近万有引力近似等于重力有：，可解得，g应为地球表面重力加速度，所以题中结果错误，
故答案为：错误；
根据万有引力近似等于重力可解得地球的质量。
本题考查万有引力定律的应用，解题关键掌握式中各符号所表达的含义。
 

18.【答案】小车质量  不需要    没必要满足钩码的质量远小于小车的质量，使实验数据范围增大
 

【解析】解：在研究加速度与外力的关系时，由控制变量法的要求，必须保证小车的质量不变，改变拉力测出各力作用下的加速度，由测加速度的原理可知，小车的初始位置对测加速度不受影响；
数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为：与；根据匀变速直线运动的速度位移公式；解得：
若只采用一个光电门，那么必保证初速度为零，结合实验装置由牛顿第二定律可知：，，变形后可得：。
用传感器测拉力代替了用钩码的重力代替拉力，这样做的理由消除了由于部分系统误差：传统实验必须满足钩码的质量远小于小车的质量，而改进后没有此要求，但仍然要平衡阻力。
故答案为：小车、质量不需要；；；没必要满足钩码的质量远小于小车的质量，使实验数据范围增大
在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”的实验中，通过控制变量法，先控制m一定，验证a与F成正比，改变外力时，小车的初始位置不受影响；
由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度；
再控制F一定，验证a与m成反比；实验中用砂和砂桶的重力代替小车的合力，故要通过将长木板右端垫高来平衡摩擦力和使小车质量远大于砂和砂桶质量来减小实验的误差。
常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项．
利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
实验用控制变量法，本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于砂和砂桶质量的双重条件下，才能用砂和砂桶重力代替小车所受的合力。
 

19.【答案】解：减速为零时，其上缘切割磁感线，产生的电动势为

根据闭合电路的欧姆定律有

整理可得
根据楞次定律可知，上缘受到的安培力方向向下；
对火箭，根据牛顿第二定律可得

又
联立解得
火箭触地之前做加速度减小的减速运动，则图像如图所示

答：减速为零时，其上缘中的电流大小I为；所受安培力的方向向下；
减速为零时，火箭的加速度a为；
定性画出P速度为零时到Q触地前，火箭运动可能的图像如图所示。
 

【解析】根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求出电流大小；利用楞次定律可知上缘受到的安培力方向向下；
根据牛顿第二定律，结合已知量求出火箭的加速度大小；
结合火箭的受力，画出其图像。
本题考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律和安培力公式，在解题时要注意几种定律的综合应用。
 

20.【答案】解：正点电荷周围电场强度和电势的分布情况如图1所示：

电场强度离点电荷越远，电场强度越小；以点电荷为圆心的同心圆是等势面；
设
则有：，，
所以：，，；
由题意知，检验电荷B仅在电场力作用下以大小为的速度正对A运动，所以由能量守恒定律得：

解得最小距离为：；
重力做功对应着重力势能的变化，重力做正功，重力势能减少，反之增加。
电场力做功特点和重力做功类似，即电场力做功对应着电势能的变化，电场力做正功，电势能减少，反之增加。
且由可知，离点电荷越近，等差等势面间距越小，同理，重力场中，离山顶越近，等差等势线间距越小。
类比点电荷，越靠近场源电荷，受到的库仑力越大，则越靠近山顶，偏转角度越大，即大致轨迹如图2所示。

答：图象见解析；
比较ab间电势差大于bc间电势差；
运动过程中检验电荷B与点电荷A之间的最小距离为；
重力做功对应着重力势能的变化，重力做正功，重力势能减少，反之增加；电场力做功特点和重力做功类似，即电场力做功对应着电势能的变化，电场力做正功，电势能减少，反之增加；离点电荷越近，等差等势面间距越小，同理，重力场中，离山顶越近，等差等势线间距越小；
个小球接下来的大致运动轨迹见解析。
 

【解析】电场强度离点电荷越远，电场强度越小；等势面是以点电荷为圆心的同心圆，由此作图；
根据电势与电势差的关系进行解答；
由能量守恒定律求解最小距离；
根据类比法分析重力做功与重力势能的变化关系、电场力做功与电势能的变化关系、等差等势面和等高线的相似之处；
类比点电荷，越靠近场源电荷，受到的库仑力越大，则越靠近山顶，偏转角度越大，由此作图。
本题主要是考查电场强度、电势差大小的计算，以及利用类比法分析等高线的分布情况，掌握电场强度的计算公式、电势的计算公式以及电势差与电势的关系是解答本题的关键。