上海市2022届高三下学期物理5月模拟试卷（等级考）

试卷更新日期：2022-06-29 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 对于有关中子的研究，下面说法正确的是（）

A、中子等微观粒子都具有波粒二象性 B、一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应 C、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D、核反应方程 $_{84}^{210}$ Po $→_{82}^{y}$ X $+_{2}^{4}$ He中的y=206，X中核子个数为124

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2. “牛顿环”又称“牛顿圈”．如图甲所示．牛顿环的上表面是半径很大的玻璃球冠的平面，下表面是球冠的凸面．其工作原理为“薄膜干涉”．可以用来判断透镜表面凸凹、精确检验光学元件表面质量、测量透镜表面曲率半径和液体折射率等．把牛顿环与玻璃面接触，在日光下或用白光照射时，可以看到明暗相间的彩色圆环；若用单色光照射，则会出现一些明暗相间的单色圆环，如图乙所示．它们是由球面和被检测面上反射的光相互干涉而形成的条纹，这些圆环的分布情况与球冠半径及被测物品的表面情况有关．以下分析正确的是（）

A、圆环的间距大小与球冠半径大小无关 B、球冠的半径越大，圆环的间距越小 C、若观察到的是规则圆环，则被检测的面是均匀、对称的 D、被检测的面必须是平的

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3. 量子论的建立是20世纪物理学的最大成就之一，量子论解释了原子、分子等微观粒子遵循的规律，下列说法正确的是（）

A、赫兹在研究电磁波时发现了光电效应现象，说明光的本质是波 B、由 $E_{k} = h v - W_{0}$ 可知，对某种确定的金属，光电子的最大初动能取决于入射光的频率 C、遏止电压的存在说明所有金属的逸出功是相同的 D、一群处于 $n = 5$ 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以放出4种不同频率的光

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4. 如图所示，细绳一端固定在A点，另一端跨过与A等高的光滑定滑轮B后悬挂一个砂桶Q（含砂子）。现有另一个砂桶P（含砂子）通过光滑挂钩挂在A、B之间的细绳上，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB＝120°，下列说法正确的是（）

A、若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变 B、若只增加P桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变 C、若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后P桶位置不变 D、若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升

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5. 如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端连接一质量为 $1 k g$ 的物体，物体处于静止状态。用一竖直向上的外力F作用于物体上，物体从静止开始竖直向上做一段匀加速直线运动，外力F与物体离开静止位置的位移x的关系如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、物体运动的加速度大小为 $1 m / s^{2}$ B、弹簧的劲度系数为 $250 N / m$ C、弹簧开始时形变量为 $2 c m$ D、从物体开始运动时计时，当 $t = 0.1 s$ 时弹簧的形变量为 $1 c m$

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6. 如图所示，一篮球从距地面高 $H$ 处由静止下落，与地面作用后再竖直向上弹回，篮球每次与地面作用都会有动能损失，损失的动能为篮球每次与地面接触前动能的10%．已知不计空气阻力，则篮球从开始下落到停止的过程中运动的总路程为（）

A、 $9 H$ B、 $15 H$ C、 $19 H$ D、 $21 H$

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7. 下列振动是简谐运动的是（）

A、手拍乒乓球运动 B、摇摆的树枝 C、单摆的摆球在悬点下方往复摆动 D、弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统

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8. 如图所示，圆柱形气缸水平放置，活塞将气缸分为左右两个气室，两侧气室内密封等质量的氮气。现通过接口K向左侧气室内再充入一定质量的氮气，活塞再次静止时左右两侧气室体积之比为 $3 ： 1$ 。气缸导热良好，外界温度不变，活塞与气缸间无摩擦，则从接口充入的氮气与左侧气室内原有氮气的质量之比为（）

A、 $2 ： 1$ B、 $1 ： 1$ C、 $1 ： 2$ D、 $3 ： 1$

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9. 类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由 $v - t$ 图像求位移，由 $F - x$ (力-位移)图像求做功的方法．请你借鉴此方法分析下列说法，其中正确的是（）

A、由 $F - v$ (力-速度)图线和横轴围成的面积可求出对应速度变化过程中力做功的功率 B、由 $F - t$ (力-时间)图线和横轴围成的面积可求出对应时间内力所做的冲量 C、由 $U - I$ (电压-电流)图线和横轴围成的面积可求出对应的电流变化过程中电流的功率 D、由 $ω - r$ (角速度-半径)图线和横轴围成的面积可求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度

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10. 如图所示，将通电直导线AB用悬线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关（）

A、A端向上运动，B端向下运动，悬线张力不变 B、A端向下运动，B端向上运动，悬线张力不变 C、A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小 D、A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大

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11. 如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为圆的两条直径， $∠ a O c = 60 °$ 。将一电荷量为q的正点电荷从a点移到b点，电场力做功为W（ $W > 0$ ）；若将该电荷从d点移到c点，电场力做功也为W。下列说法正确的是（）

A、a、c两点的电势相等 B、电场强度方向由a指向d C、a、O两点间的电势差大于 $\frac{W}{2 q}$ D、将该电荷从d点移到圆周上不同点时，电场力做功最大值为 $\frac{3}{2}$ W

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12. 如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，与定值电阻R₁、R₂及滑动变阻器R连接。当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是（）

A、电压表读数减小、电流表读数增大 B、电压表读数增大、电流表读数减小 C、电源的效率减小 D、R₂消耗的电功率增大

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二、填空题

13. 发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别和．

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14. 同一介质中有两个相距10m的波源A和B，产生两列波相向传播，两波源起振方向和频率相同，但两波源起振时刻和振幅不同，如图所示为某时刻的波形图，则两波源的起振方向（填“向上”或“向下”），稳定后距离波源A4.5m处的质点1个振动周期内通过的路程为。

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15. 一电动机接在电压恒定的电源上，在竖直平面内以10m/s的速率分别匀速提升A、B两重物，A的重力为10N，所受空气阻力可忽略不计，B重力为9N，但在提升时会受到1N的空气阻力。则该电动机提升两物体时的输出功率（填“相同”或“不相同”）；若提升物体时电动机不幸突然卡住，则其输入功率将（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）。

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16. 如图所示，甲、乙两颗人造地球卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，甲卫星离地球较近。甲卫星的线速度大小为 $v_{甲}$ ，运动周期为 $T_{甲}$ ；乙卫星的线速度大小为 $v_{乙}$ ，运动周期为 $T_{乙}$ ；则 $v_{甲}$ （填“大于”或“小于”） $v_{乙}$ ， $T_{甲}$ （填“大于”或“小于”） $T_{乙}$ 。

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17. 利用图甲所示电路研究光电效应中金属的遏止电压U_c与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h．图乙中U₁、ν₁、ν₀均已知，电子电荷量用e表示．当入射光的频率增大时，为了测定遏止电压，滑动变阻器的滑片P应向(选填“M”或“N”)端移动，由U_c─ν图象可求得普朗克常量h＝(用题中字母表示)．

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三、实验题

18. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。

(1)、组装单摆时，应在下列器材中选用____（选填选项前的字母）。

A、长度为 $1 m$ 左右的细线 B、长度为 $30 c m$ 左右的细线 C、直径为 $1.8 c m$ 的塑料球 D、直径为 $1.8 c m$ 的铁球

(2)、测出悬点 $O$ 到小球球心的距离（摆长） $L$ 及单摆完成 $n$ 次全振动所用的时间 $t$ ，则重力加速度 $g =$ （用 $L$ 、 $n$ 、 $t$ 表示）。

(3)、下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。
组次
1
2
3
摆长L/cm
80.00
90.00
100.00
50次全振动时间t/s
90.0
95.5
100.5
振动周期T/s
1.80
1.91
重力加速度 $g / (m \cdot s^{- 2})$
9.74
9.73
请计算出第3组实验中的 $T =$ $s$ ， $g =$ $m / s^{2}$ 。

(4)、用多组实验数据作出 $T^{2} - L$ 图像，也可以求出重力加速度 $g$ 。已知三位同学作出的 $T^{2} - L$ 图线的示意图如图乙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的 $g$ 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是____（选填选项前的字母）。

A、出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 $L$ B、出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C、图线c对应的 $g$ 值小于图线b对应的 $g$ 值

(5)、某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丙所示，由于家里只有一根量程为 $30 c m$ 的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点 $O$ 到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变 $O$ 、A间细线长度以改变摆长。实验中，当 $O$ 、A间细线的长度分别为 $l_{1}$ 、 $l_{2}$ 时，测得相应单摆的周期为 $T_{1}$ 、 $T_{2}$ 。由此可得重力加速度 $g =$ （用 $l_{1}$ 、 $l_{2}$ 、 $T_{1}$ 、 $T_{2}$ 表示）。

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四、解答题

19. 如图所示，有一个倾角为θ=37°的足够长斜面固定在水平面上，在斜面上固定一半径为R=1m的光滑 $\frac{1}{4}$ 圆环AB，其中AC⊥BC，在BC的左侧斜面不光滑，BC的右侧斜面光滑。现将质量为m=0.5kg的小滑块（可视为质点）紧贴着环的内侧，沿AD方向以初速度v₀发射，小滑块可以沿环内侧运动至环的最高点，并从B点以速度v_B平行于AC飞出。已知小物体与斜面BC左侧之间的动摩擦因数为 $μ = \frac{1}{π}$ ，重力加速度为g=10m/s²（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：

(1)、小滑块由A运动到B的过程中所受摩擦力大小f及此过程该摩擦力对小滑块所做的功Wf；

(2)、若小滑块能到达B点，则v_B至少为多少？

(3)、若小滑块恰好能到达B点，并从B点平行于AC飞出，则到达斜面底端时的点为E点，求AE之间的距离。

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20. 如图所示，光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，导轨平面倾角θ=30°，导轨下端连接R=0.5 $Ω$ 的定值电阻，导轨间距L=1m。质量为m=0.5kg、电阻为r=0.1 $Ω$ 、长为1m的金属棒ab放在导轨上，用平行于导轨平面的细线绕过定滑轮连接ab和质量为M=1kg的重物A，垂直于导轨的虚线上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，ab开始的位置离虚线距离为x=0.4m，由静止同时释放A及ab，当ab刚进磁场时加速度为零，ab进入磁场运动x^’=1m时剪断细线，ab刚要出磁场时，加速度为零，已知重力加速度取g=10m/s² ，导轨足够长且电阻不计，ab运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好，A离地足够高。求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)、剪断细线的瞬间，ab的加速度多大？从开始运动到剪断细线的过程中，通过电阻R的电量为多少？

(3)、ab在磁场中运动过程中，电阻R中产生的焦耳热为多少？

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组次	1	2	3
摆长L/cm	80.00	90.00	100.00
50次全振动时间t/s	90.0	95.5	100.5
振动周期T/s	1.80	1.91
重力加速度 $g / (m \cdot s^{- 2})$	9.74	9.73