2022年上海市长宁区高考物理二模试卷（含答案解析）

2022年上海市长宁区高考物理二模试卷

1. 天然放射性元素衰变时放出的射线是

A. 质子流 B. 电子流 C. 氦核流 D. 光子流

2. 分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，分子间

A. 引力减小、斥力减小 B. 引力增大、斥力增大
C. 引力增大、斥力减小 D. 引力减小、斥力增大

3. 一质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态，如图所示，其中合理的是

A.  B.
C.  D.

4. 汽车在平直公路上加速运动过程中，关于牵引力F的大小及其功率P的判断，正确的是

A. 若P不变，则F减小 B. 若P不变，则F增大
C. 若F不变，则P不变 D. 若F不变，则P减小

5. 一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的图象如图。以位移的正方向为正，该质点的速度随时间变化的关系图象为

A.  B.
C.  D.

6. 关于闭合电路，下列说法正确的是

A. 电源正负极被短路时，电流很小
B. 电源正负极被短路时，端电压最大
C. 外电路断路时，端电压为零
D. 用电器增加时，端电压可能减小

7. 质量为m的物体放在地球表面，已知地球的质量为M、半径为R，万有引力常量为G。则地球表面的重力加速度大小可表示为

A.  B.  C.  D.

8. 如图所示，、是两个振幅相等的相干波源，实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。在A、B、C、D四点中，
   
    

A. A点振动减弱
B. B点振动加强
C. 周期后，C点处于平衡位置
D. A点始终处于波峰，D点始终处于波谷

9. 光滑水平面上有一质量为2kg的物体，在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为5N和15N的两个力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况的说法正确的是

A. 一定做匀变速运动，加速度大小可能是
B. 一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是
C. 可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是
D. 可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是

10. 一物体在竖直向上的恒力作用下，由静止开始向上运动，到达某一高度时撤去该力。若不计空气阻力，则在整个上升过程中，物体的机械能E随时间t变化的关系图像是

A.  B.
C.  D.

11. 如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根用细线竖直悬挂的条形磁铁。若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列说法正确的是

A. 从上往下看，圆环中感应电流方向先逆时针后顺时针
B. 圆环经过磁铁顶端和底端时的速度相等
C. 圆环经过磁铁中心O处加速度最大
D. 细线对磁铁的拉力始终大于磁铁的重力

12. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则

A. 粒子在处所受电场力最大
B. 段粒子的动能增大
C. 粒子在段做匀变速直线运动，段做匀速直线运动
D. 粒子在0、、、处电势、、、的关系为

13. 爱因斯坦提出光子说，认为每个光子具有的能量跟它的______成正比，比例常数为普朗克常量h，若用国际单位制基本单位表示，h的单位为______。
14. 图甲为观察光的干涉和衍射现象的实验装置，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时用绿色激光照射，得到图乙所示的光强分布情况，则缝屏上安装的是______选填“单缝”或“双缝”。为增大条纹宽度，可改用______色激光照射。选填“红”或“紫”
     

15. 内壁光滑、粗细均匀、左端封闭的玻璃管水平放置。横截面积为的活塞封闭一定质量的气体，气柱长度为20cm，压强与大气压强相同，为。缓慢推动活塞，当气柱长度变为5cm时，管内气体的压强为______ Pa，此时作用在活塞上的推力大小为______ N。
16. 在如图所示的电路中，电源内阻为r，两个定值电阻的阻值分别为、。闭合开关S，当变阻器的滑动触头P向下滑动时，伏特表的示数逐渐______选填“增大”、“减小”或“不变”。若移动P的过程中，电流表示数变化量的大小为，则伏特表示数变化量的大小______。
17. 如图所示，长为l的轻绳，上端悬挂在O点，下端系一体积不计的小球。b点位于O点正下方，且。现将小球拉到绳与竖直方向成角后，由静止释放，则球从最高点第一次运动到b点的时间为______。当球运动到b点时，轻绳在P处被烧断，不计小球在b处的能量损失，小球继续沿光滑水平轨道运动，此轨道与光滑竖直的圆轨道的最低点相切，小球沿圆轨道运动时恰能通过最高点，则圆轨道的半径为______。重力加速度为
18. 在“用DIS研究一定质量的气体在体积不变时，其压强与温度的关系”实验中，实验装置如图所示。
    
    图中______为压强传感器。选填“A”或“B”
    单选实验中，下列做法正确的是______。
    无需测量被封闭气体的体积
    密封气体的试管大部分在水面之上
    每次加入热水后，用温度传感器搅拌使水温均匀
    每次加入热水后，立即读数
    甲同学测得多组压强与摄氏温度的数据，并在坐标系中作图，获得图所示的图像。图线与横轴交点的温度被开尔文称为______，其物理意义是______。
    单选乙同学记录下了初始时封闭气体压强和摄氏温度，随后逐渐加热水升高温度，并记录下每次测量结果与初始值的差值和。在实验中压强传感器软管突然脱落，他立即重新接上后继续实验，其余操作无误。则的关系图可能是______。
     

19. 如图，将质量的圆环套在与水平面成角的足够长的固定直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，直杆在A点以下部分粗糙，环与杆该部分间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，直杆A点以上部分光滑。现在直杆所在的竖直平面内，对环施加一个与杆成夹角斜向上的恒力F，使环从直杆底端O点由静止开始沿杆向上运动，经环到达A点时撤去恒力F，圆环继续向上最远滑到B处。已知圆环经过A点时速度大小，重力加速度g取，，
    求AB间的距离；
    求圆环在OA间运动时施加的恒力F的大小；
    若要使圆环在沿AO下滑过程中机械能守恒，可加一恒力，求的大小和方向。
    
    
    
    
    
    
     

如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、d两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m。杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现让导体杆由静止开始向下滑动，不计导轨和导体杆的电阻，重力加速度为g。
请通过分析，定性描述导体杆的运动情况；
求导体杆向下运动的最终速度大小；
若在导体杆达到最终速度之前，电阻R产生的热量为Q，求导体杆在此过程下落的高度；
若用一竖直向上的力拉导体杆，使其从静止开始向上做加速度为的匀加速直线运动，写出拉力F随时间t变化的关系式。







答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解：天然放射性元素衰变时放出的射线是氦核流，故C正确，ABD错误。
故选：C。
放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象。其中射线的本质是高速运动的氦原子核氦核流；射线的本质是高速运动的电子流；射线的本质是光子流高频电磁波。
本题考查学生对放射现象产生的射线的认识，此部分知识要求学生在理解的基础上加以识记，内容较为基础，难度较低。
 

2.【答案】B
 

【解析】解：分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，引力与斥力同时增加，但斥力增加的更快，故B正确，ACD错误。
故选：B。
分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增加，但斥力增加的更快，故当距离大于时合力表现为引力，小于时合力表现为斥力。
分子力来源于原子间电荷的作用力，同时存在引力和斥力，随着分子间距离增大时引力和斥力均减小，分子间距离减小时引力和斥力均增大。
 

3.【答案】D
 

【解析】解：质量分布均匀的物块的中心在其几何中心，物体受到重力、两根绳子的拉力作用下处于静止状态平衡状态，故三个力属于共点力，则三个力的作用线必交于一点，根据图象可知，只有D选项的三个力相较于一点，故D正确、ABC错误。
故选：D。
物体受到重力、两根绳子的拉力作用下处于静止状态，则三个力的作用线必交于一点，由此分析。
本题主要是考查共点力以及共点力的平衡，解答本题的关键是掌握“共点力”的含义，知道重力的方向是竖直向下且重力必过重心。
 

4.【答案】A
 

【解析】解：AB、若功率P不变，速度增大，则由可知，牵引力F减小，故A正确，B错误；
CD、若F不变，物体做匀加速运动，速度增加，由可知，功率增大，故CD错误；
故选：A。
明确汽车的运动中速度可能的变化情况，再根据分析功率、力以及速度变化间的关系。
本题考查功率公式的应用，要注意明确汽车启动过程，知道功率与力、速度间的关系。
 

5.【答案】A
 

【解析】解：由图知，在时刻，s为正向最大，质点的速度为零。时，质点通过平衡位置，速度为负向最大。时，s为负向最大，质点的速度为零。时，质点通过平衡位置，速度为正向最大。时，s为正向最大，质点的速度为零。所以该质点的速度随时间变化的关系图象为A图，故A正确，BCD错误。
故选：A。
当质点通过平衡位置时速度最大，加速度为零，根据图象判断质点的位置以及振动方向判断即可。
由振动图象读出质点的速度的方向和大小的变化是应掌握的基本能力，要知道简谐运动中质点的速度与位移的变化情况是相反的。
 

6.【答案】D
 

【解析】解：A、根据闭合电路欧姆定律可知，电源正负极被短路时，电流为，由于电源的内阻很小，则短路电流很大，故A错误；
B、电源正负极被短路时，端电压为零，故B错误；
C、外电路断路时，端电压等于电源的电动势，故C错误；
D、当并联的用电器增多时，总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律知，干路电流增大，内电压增大，则端电压减小，故D正确。
故选：D。
对于闭合电路，利用闭合电路欧姆定律列式，分析电路中电流和端电压与外电阻的关系。
解决本题的关键要掌握闭合电路欧姆定律，明确端电压与外电阻的关系：电源正负极被短路时，端电压为零。外电路断路时，端电压等于电源的电动势。
 

7.【答案】D
 

【解析】解：根据地表附近万有引力近似等于重力有：，解得，故ABC错误，D正确；
故选：D。
地表附近万有引力近似等于重力，从而解得重力加速度大小。
本题考查万有引力定律的应用，解题关键掌握式中各符号的物理意义。
 

8.【答案】C
 

【解析】解：A、由图可知，A点是波峰与波峰相遇点，即振动加强点，故A错误；
B、由图可知，B点是波峰与波谷相遇点，即振动减弱点，故B错误；
C、此时C处于波谷，所以周期后，C点处于平衡位置，故C正确；
D、由图可知，A、D均为振动加强点，振动加强即上下振动的振幅最大，不可能始终在某一固定点，故D错误。
故选：C。
频率相同的两列相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，振动加强点始终加强，减弱点始终减弱。
当频率相同的两列波相遇时，振动加强区和振动减弱区相互隔开，不过位移时大时小。
 

9.【答案】D
 

【解析】解：原来物体处于平衡状态，则物体可能是静止状态，也可能是做匀速直线运动。当撤去两个水平力的时候，合力方向是水平方向，其合力大小范围大于等于10N，小于等于根据可知加速度可能是，也可能是由于速度方向不确定，所以合力方向可能与速度方向在一条直线上，也可能不在一条直线上，所以物体可能做匀变速运动，也可能做匀变速曲线运动，故D正确，ABC错误。
故选：D。
物体受力方向与速度方向在一条直线上时，做直线运动，当受力方向与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。题给条件不能确定合力方向与速度方向的关系，所以物体可能做直线运动，也可能做曲线运动。
撤去的这两个力的合力就等于物体所受到的合力，但是这两个力的方向并不确定，所以合力范围是大于等于10N，小于等于且合力方向与速度方向可能在一条直线上，也可能不在一条直线上，所以物体可能做直线运动，也可能做曲线运动。
 

10.【答案】C
 

【解析】解：设物体在恒力作用下的加速度为a，由功能原理可知，机械能增量为：
，
知图象是开口向上的抛物线，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变，故C正确，ABD错误。
故选：C。
物体恒力做功代表机械能的变化，根据功能关系可知其图像关系，撤去外力后物体只受重力作用，机械能守恒。
本题考查机械能守恒定律，解题关键掌握机械能守恒的条件，注意物体恒力做功代表机械能的变化。
 

11.【答案】C
 

【解析】解：A、磁场的方向向上，当铜环向下运动的过程中，穿过铜环的磁通量向上先增大，后减小，根据楞次定律可知，从上往下看时通过圆环电流方向先顺时针再逆时针，故A错误；
B、铜环一直向下做加速运动，所以铜环下落到磁铁顶端的速度小于下落到磁铁底端的速度，故B错误；
C、铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，则铜环的加速度小于重力加速度；当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离对铜环施加一个向上的安培力，则则铜环的加速度小于重力加速度；当铜环处于磁铁中央时，磁通量不变，则没有感应电流，没有安培阻力，因此拉力等于重力，则铜环的加速度等于重力加速度；由以上的分析可知，圆环过磁铁中心线 O 处加速度最大。故C正确；
D、铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，根据牛顿第三定律，则铜环对磁铁有一个向下的作用力，因此拉力大于重力；当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离对铜环施加一个向上的安培力，根据牛顿第三定律，则铜环对磁铁有一个向下的作用力，则拉力大于重力；当铜环处于磁铁中央时，磁通量不变，则没有感应电流，没有安培阻力，因此拉力等于重力，故D错误。
故选：C。
由楞次定律可知，判断感应线圈中电流方向．根据对楞次定律判断圆环在磁铁上方与下方时受到的磁场力方向，然后由牛顿第二定律，悬挂磁铁的绳子中拉力F与重力加速度的关系．
本题考查了对楞次定律的理解和应用，注意重点判断磁通量的大小和方向的变化，全面、正确理解楞次定律中“阻碍”的含义．
 

12.【答案】D
 

【解析】解：A、图象的斜率表示电场力，在位置的斜率为零，则此位置的电场力为零，即电场强度为零，故A错误；
B、在段，电势能增大，电场力做负功，动能减小，故B错误；
C、粒子在段图象的斜率先增大后保持不变，说明粒子受到的电场力先增大后保持不变，则其加速度先增大后不变，粒子的电势能逐渐增大，说明电场力做负功，所以在段粒子先做加速度增大的减速直线运动，在做匀减速运动，故C错误；
D、由图象可知粒子在、、处的电势能大小关系为，因为粒子带负电，对负电荷来说，电势越高电势能越小，故电势高低的关系为，故D正确。
故选：D。
图象的斜率表示粒子所受电场力，进而可以判断场强的大小，以及粒子做变速运动的加速度大小，对负电荷来说，电势越低电势能越大。
图象的斜率表示粒子所受电场力，也表示电场强度的大小，对负电荷来说，电势越低电势能越大。
 

13.【答案】频率 
 

【解析】解：爱因斯坦提出的光子说认为，频率为的光的一个光子的能量为，即每个光子具有的能量跟它的频率正比；
其中h为普朗克常量，该单位用国际单位制基本单位可表示为。
故答案为：频率；。
利用爱因斯坦的光子学说和光子能量公式分析即可。
解答本题的关键是知道光子学说，知道光子能量方程中各字母的代表的物理量及单位。
 

14.【答案】单缝  红
 

【解析】解：图乙可知，条纹中间亮、两边窄，是衍射条纹，所以在缝屏上安装的是单缝；根据公式知，要使干涉条纹间距变大，L和d不变的情况下，可改用波长最长的红色激光照射。
故答案为：单缝，红。
单缝衍射条纹的特点是：中间亮、两边暗，中间宽，两边窄；根据双缝干涉条纹的间距公式判断如何增大条纹的间距。
解决本题的关键知道衍射条纹和双缝干涉条纹的区别，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式，并能灵活运用。
 

15.【答案】  600
 

【解析】解：玻璃管内气体等温变化，玻璃管横截面积，变化前气柱长度为，变化后气柱长度为，由玻意耳定律得：
，
解得：；
此时活塞受力平衡，由平衡条件得：
，
解得：；
故答案为：；600
气体发生等温变化，应用玻意耳定律可以求出气体压强；活塞处于平衡状态，应用平衡条件可以求出推力大小。
本题主要考查了气体的等温变化，利用好玻意耳定律，抓住解题的关键是受力分析，利用共点力平衡即可。
 

16.【答案】减小 
 

【解析】解：当变阻器的滑动触头P向下滑动时，接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路的总电流减小，电阻两端的电压减小，所以伏特表的示数逐渐减小，伏特表示数为
所以伏特表示数变化量的大小
故答案为：减小，。
根据变阻器的滑动触头P移动方向判断滑动变阻器连入电路的电阻的变化，确定总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化，判断伏特表的示数变化情况；由闭合电路欧姆定律列式，即可得出伏特表示数变化量的大小。
本题是一道闭合电路的动态分析问题，分析清楚电路的结构和各元件的连接方式，灵活应用闭合电路欧姆定律是正确解题的关键。
 

17.【答案】 
 

【解析】解：单摆的周期公式：，从a到b运动的时间为；
从a到b由动能定理得：
设轨道的半径为R，则从b到c有
刚好过c点，则
解得：。
故答案为：；。
小球从a运动到b所用时间为四分之一个周期；小球沿圆轨道运动时恰能通过最高点，重力提供向心力，根据动能定理求解到达最高点的速度大小，在最高点根据牛顿第二定律列式求解半径大小。
本题考查了单摆周期公式，并结合动能定理求b的速度，在圆周运动中刚好过最高点，指的是在最高点轨道对小球没有作用力。
 

18.【答案】B A 绝对零度  宇宙的低温极限  C
 

【解析】解：图中B为压强传感器；
、因为实验是在体积不变的条件下，测量压强u温度的关系，气体体积保持不变即可，不需要测量具体的体积数值，故A正确；
B、研究对象是试管内气体，改变气体温度是通过改变试管所在水的温度来实现，需要将使试管中封闭气体完成浸没与水中，故B错误；
CD、每次加热水后，要让管内气体与热水通过热传递达到热平衡再测量水温，这时温度才等于气体的温度，故CD错误；
故选：A。
对一定质量的理想气体的状态方程可知，体积不变时，图像为过绝对零点的倾斜直线，所以图线与横轴交点的温度被开尔文称为绝对零度，其物理意义是宇宙的低温极限；
根据，又，可知与成正比，在实验过程中软管脱落，质量减小，但之后的压强变化与温度变化还是成正比，重新接上压强传感器时，封闭气体压强为。与初始封闭气体压强相等，此时，故C正确，ABD错误；
故选：C。
故答案为：；；绝对零度；宇宙的低温极限；
根据传感器的摆放特点分析出传感器的类型；
根据实验原理掌握正确的实验操作；
根据一定质量的理想气体的状态方程分析出图线和横轴交点的物理意义；
根据一定质量的理想气体的状态方程，结合题意和图像完成分析。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，根据实验原理掌握正确的实验操作，根据公式联合图像的物理意义即可完成分析。
 

19.【答案】解：圆环在沿AB向上运动的过程中，取A点所在的平面为零势能面，根据机械能守恒定律可得：

解得：；
对于圆环沿OA向上的匀加速运动过程，有，
代入数据解得：，
假设，杆对圆环的弹力垂直于杆向上，
垂直于杆方向，根据平衡条件可得：，
沿杆方向，由牛顿第二定律，得：
代入数据，算得，，假设成立。
假设，杆对圆环的弹力垂直于杆向下，
垂直于杆方向，根据平衡条件可得：
沿杆方向，由牛顿第二定律，得：
代入数据解得：，，假设不成立，舍去这种情况
综合上面二种情况可知，圆环在OA间向上运动时，拉力F为20N；
恒力的方向垂直于杆向上，且满足，这样不做功，圆环也不受摩擦力，只有重力对圆环做功，圆环的机械能守恒。
所以。
答：间的距离为；
圆环在OA间向上运动的过程中F的大小为20N；
若要使圆环在沿AO下滑的过程中机械能守恒，可加一恒力，的大小为16N、方向垂直于杆斜向上。
 

【解析】直杆A点以上部分光滑，因此对AB段运动，可以利用机械能守恒求解；
环在OA间运动过程中，由于弹力方向未知，弹力时可进行假设，从可能的情况中判断哪些符合题设，再求出拉力的大小；
从机械能守恒的条件出发：只有重力做功，从而确定拉力F的大小和方向。
本题是一道运动学综合题目，考点包括牛顿第二定律、机械能守恒定律等，要求学生具备受力分析能力，掌握牛顿运动定律，能结合场景运用功能关系求解，本题综合性较强，难度较大。
 

20.【答案】解：导体杆在重力作用下向下做加速运动，杆切割磁感线产生感应电流受到向上的安培力作用，安培力随速度增大而增大，导体杆所受合力减小，加速度减小，开始导体杆向下做加速度减小的加速运动，当安培力与重力相等后做匀速直线运动；
导体杆匀速运动时达到稳定，此时的速度为最终速度，
导体杆受到的安培力：，
由平衡条件得：，
解得：；
由能量守恒定律得：，
解得：；
导体杆向上做匀加速运动，速度：，
导体杆受到的安培力：，
对导体杆，由牛顿第二定律得：，
解得：。
答：导体杆先做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动；
导体杆向下运动的最终速度大小为；
若在导体杆达到最终速度之前，电阻R产生的热量为Q，则导体杆在此过程下落的高度为；
拉力F随时间t变化的关系式为。
 

【解析】根据导体杆的受力情况分析其运动过程。
导体杆匀速运动时达到稳定，应用安培力公式求出安培力，然后应用平衡条件求出最终速度。
应用能量守恒定律求出导体杆下落的高度。
应用安培力公式求出安培力的表达式，应用牛顿第二定律求出F与t的关系。
本题是电磁感应与电路、力学相结合的综合题，分析清楚导体杆的运动过程与受力情况是解题的前提与关键，应用安培力公式与能量守恒定律、平衡条件即可解题。