2022年上海市杨浦区高三年级下册高考与等级考二模物理试卷含详解

杨浦区2022学年度第二学期高中等级考模拟质量调研

高三年级物理学科试卷

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.潜艇上的声呐发出一列波由海水传入空气，其（）

A周期变大B.频率变小

C.波速变大D.波长变小

27粒子（）

A.具有波动性B.能量与波长成正比

C.可以被电场加速D.原子核外电子受激发产生

3.分子势能的大小（）

A.与物体的温度有关

B.随分子力增大而增大

C.与分子间距离有关

D.随分子力增大而减小

4.如图，A,8两物体上下叠放在一起沿竖直方向运动，其速度随时间均匀变化，则（)

θ

A.A、B间相互作用力可能为零

B.A、8间相互作用力一定为零

C.A、B间相互作用力可能在水平方向

D.A、8间相互作用力一定在水平方向

5.物体做匀变速直线运动，在一段时间内方向一定相同的是（）

A.加速度与位移

B.平均速度与位移

C.加速度与末速度

D.平均速度与速度变化量

6.如图，在直角坐标系的第一象限内有两个作用点都在原点。的力片、F2,要使耳、B在坐标平面内过原点。

的某直线上分力之和最小，则该直线（）

A.可能经过第一、三象限

B.可能经过第二、四象限

C.一定经过第一、三象限

D.一定经过第二、四象限

7.如图，带正电小球P固定在绝缘地面上，另一带正电小球Q从P球正上方竖直下落，依次经过b、C三点“

ab,反间距相等，将两球均视作点电荷，Q球在（）

OQ

I

I

I

I

I

I

/ɪ

A.ah间动能变化量大

B.湖间电势能变化量大

C.反间机械能变化量大

D"c间重力势能变化量大

8.用图示电路测量电池的电动势和内阻，将二个阻值为12。和20Q的定值电阻连入电路中，当开关S从位置1

切换到位置2时，发现电流表示数变为原来的1.5倍。则（）

A.RI=20Ω,r=4Ω

B.R2=∖2Ω,£=24V

C.Rl=I2。，r=2Ω

D.R2=20Ω,E=12V

9.用活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，气体从状态。开始经图示变化先后到达状态氏c。则（）

A.从。到6,气体分子速率都增大

B.从人到c,气体分子动能都减小

C.从a到b,单位时间内撞击气缸单位面积的分子数减小

D.从b到c,气体分子对气缸单位面积的平均作用力增大

10.已知光速c=3.0χl（）8m∕s,引力常量6=6.67、1（）一1小-0?他2,普朗克常量〃=6.63χl（T34J∙s，用这

三个物理量表示普朗克长度（量子力学中最小可测长度），其表达式可能是（）

11.如图，飞机在水平面内做半径为180米的匀速盘旋表演，机身倾斜•，飞机速率为60m∕s0重力加速度g取

10m∕s2»若飞机在竖直平面内获得的升力与机翼垂直，则（）

A.机翼与竖直方向的倾角约为56.3°

B.机翼与水平方向的倾角约为26.6°

C.飞行员对座椅的作用力约为自身重力的1.1倍

D.飞行员对座椅作用力约为自身重力的2.2倍

12.如图，两端开口的玻璃管竖直插入瓶中，玻璃管和瓶口间密封，瓶中的水面上方封闭一定质量的空气，玻璃管

中的水面低于瓶中水面。在接近瓶子底部的右侧开孔，水从孔中流出，则流出的水速（）

C.先增大再不变再减小D.先减小再不变再减小

二、填空题（共20分）

13.质子和中子相距5xl（Γ∣2m时两者间存在的力有,a粒子散射实验中使α粒子发生大角度偏转的力

是。（均选填“核力”“库仑力”或“万有引力”）

14.在双缝干涉实验中，双缝的作用是。如果遮闭其中一条缝，光屏上条纹的变化情况为：

15.电梯以速度V匀速下降，在电梯上方高/i处一小球开始自由下落，小球追上电梯时的速度为,追上电

梯前与电梯间的最大距离为。（重力加速度为g）

16.汽车中的电磁辅助减震系统可等效简化为如图所示（俯视）的装置，减震线圈处于辐射状的水平磁场中。若某

时刻测得线圈内有逆时针方向且正在增大的感应电流，则图中线圈此时在竖直方向做运动。已知线圈质

量为0.5kg、周长为5m、电阻为0.4Ω,线圈所处磁场的磁感应强度大小为0.2T,以竖直向下为正方向，当线圈

的加速度大小为1m∕s2时其速度V=m/s。(重力加速度g取10m∕s2)

17.如图，一长为L的圆筒一端A密封，其中央有一小孔，圆筒另一端B用半透明纸密封。将圆筒A端对准太阳

方向，在8端的半透明纸上可观察到太阳的像，其直径为乩已知日地距离为r,地球绕太阳公转周期为T,引力

常量为G。据此估算可得太阳半径约为，太阳密度约为。

太阳

三、综合题(共40分)要求：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要

的图示、文字说明、公式、演算等。

18.如图所示是“用DlS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验装置。

(1)图中螺线管应接(选填“低压直流电源”或“低压交流电源”)，通电后螺线管产生磁场可视作

多个的组合；

(2)已知当磁传感器的探管指向与磁感线方向相同时，测量值为正值。图中磁传感器测得的磁场值为负值，则通

电螺线管的右端相当于磁铁的极；

(3)我们也可以利用地磁场来估测磁极远端的磁感应强度。上海某中学实验室里，小明同学将罗盘放置在水平桌

面上，待罗盘中的小磁针静止时，记录其N极的指向并绘制一条虚线心再将条形磁铁放在同一水平桌面上，条

形磁铁的轴线垂直于虚线。且通过小磁针的转轴，观测到小磁针的N极偏离原来的方位转过。角，如图所示，己

知上海地区地磁场的磁感应强度水平分量为Bo,则条形磁铁的极指向小磁针，其在小磁针处产生的磁感

19.风洞训练可以模拟高空跳伞下落过程中人体所承受气流的状态，是跳伞初学者学习跳伞的必要项目。在空中运

动的物体受到的空气阻力尸=；GPSU2,式中S为迎风面积，G/为风阻系数，与物体的迎风面积、光滑程度和

整体形状等有关。空气密度夕取L29kg∕π√.已知跳伞运动员的质量约为65kg。重力加速度g取Iom/s?。

(1)如图，风洞竖直向上送风，当风速达65m∕s时该运动员悬浮在风洞内，Clla0.326,求其身体的迎风面积

5;

(2)在室外高空跳伞时，Q取1.26,跳伞总装备的质量为20kg,打开的降落伞伞面面积为56n?。运动员身上

的传感器记录了运动员由静止起在空中竖直下落的加速度α与速度V并绘制图(2)的图像，分析并求出图中坐标

值与和运动员落地时的速率。

20.如图所示，两根相互平行的光滑金属轨道相距为其右侧轨道在同一水平面内，其左侧轨道为曲面，与右侧

水平轨道平滑连接，电阻均不计。水平轨道上有宽度为2d、方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦金

属棒人b均与轨道垂直放置，与轨道接触的两点间的电阻值均为R,。棒放置在磁场中间位置。。棒质量为“、b

棒质量为2m«将α棒从左侧轨道某处静止释放，下滑过程中始终保持水平，当«棒进入磁场时测得流过b棒的

电流为/。重力加速度为g。

(1)求“棒进入磁场时b棒的加速度；

(2)求“棒在左侧轨道静止释放时距水平轨道的高度〃；

(3)若“棒滑到磁场中间位置(原b棒位置)时速率为刚进磁场时求此时b棒的速率并分析判断匕棒是否

已经离开磁场。

杨浦区2022学年度第二学期高中等级考模拟质量调研

高三年级物理学科试卷

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.潜艇上的声呐发出一列波由海水传入空气，其（）

A.周期变大B.频率变小

C.波速变大D.波长变小

【答案】D

【详解】AB.潜艇上的声呐发出一列波是机械波，由海水传入空气，其频率不变，周期不变，故AB错误；

C.潜艇上的声呐发出一列波是机械波，由海水传入空气，波速减小，故C错误；

D.波速减小，频率不变，则波长变小，故D正确。

故选D。

2./粒子（）

A.具有波动性B,能量与波长成正比

C.可以被电场加速D.原子核外电子受激发产生

【答案】A

【详解】A.7粒子既具有粒子性，又具有波动性，故A正确；

B./粒子能量与频率成正比，与波长成反比，故B错误；

C./粒子呈电中性，不能被电场加速，故C错误；

D./粒子是原子核受激发产生的，故D错误。

故选Ao

3.分子势能的大小（）

A.与物体的温度有关

B.随分子力增大而增大

C.与分子间距离有关

D.随分子力增大而减小

【答案】C

【详解】宏观上分子势能的大小与物体体积有关，微观上分子势能的大小与分子间距离有关。

故选C。

4亩.如图，4、B两物体上下叠放在一起沿竖直方向运动，其速度随时间均匀变化，则（）

A.A、B间相互作用力可能为零

B.A、B间相互作用力一定为零

CA、B间相互作用力可能在水平方向

D.A、8间相互作用力一定在水平方向

【答案】A

【详解】A.当两物体加速度相同时，A、3间相互作用力为零，故A正确；

B.A、B间相互作用力可能不为零，故B错误；

CD.若A、B间相互作用力在水平方向，则水平方向会有相对运动，故CD错误。

故选Ao

5.物体做匀变速直线运动，在一段时间内方向一定相同的是（）

A.加速度与位移

B.平均速度与位移

C.加速度与末速度

D.平均速度与速度变化量

【答案】B

【详解】A.若物体做加速运动，加速度方向与位移方向一定相同，若物体做减速运动，在一段时间内加速度方向

与位移方向不相同，A错误；

Y

B.由平均速度的定义式B=—可知，平均速度的方向由位移的方向决定，因此在一段时间内平均速度与位移方向

t

一定相同，B正确；

C.物体做匀变速直线运动，在一段时间内加速度方向与末速度方向可能相同也可能相反，C错误；

D.物体做匀变速直线运动，在一段时间内平均速度的方向与位移方向相同，与加速度方向可能相同，也可能相

反，加速度方向与速度变化量方向相同，因此平均速度方向与速度变化量方向可能相同，也可能相反，D错误。

故选Bo

6.如图，在直角坐标系的第一象限内有两个作用点都在原点。的力月、F1,要使耳、F2在坐标平面内过原点。

的某直线上分力之和最小，则该直线（）

A.可能经过第一、三象限

B.可能经过第二、四象限

C.一定经过第一、三象限

D一定经过第二、四象限

【答案】D

【详解】由题图可知，由于耳、工的大小、方向都确定，因此由力合成的平行四边形定则可知，两力的合力大小

和方向确定，则有在沿合力方向的直线上两力的分力之和最大，此时可知在过原点。且垂直合力方向的直线上分

力的合力是零，且分力之和最小，则该直线一定经过第二、四象限，ABe错误，D正确。

故选Do

7.如图，带正电小球P固定在绝缘地面上，另一带正电小球Q从P球正上方竖直下落，依次经过。、b、C三点,

必、反间距相等，将两球均视作点电荷，Q球在（）

OQ

L

I

I

/ɪ

A.ah间动能变化量大

B.而间电势能变化量大

C.be间机械能变化量大

D.A间重力势能变化量大

【答案】C

【详解】A.由动能定理

△Ek=mgh-W克电

又由库仑定律

F:必

r2

可知小球Q所受电场力

Kb<EC

所以小球Q克服电场力做功

故若小球一直做加速运动，则小若小球先做加速运动后做减速运动，且在点处速度为则

QAElc∙>AEkQC0,

故错误；

W）=IAfwJ,A

B.由功能关系

△%=W克电

所以

ʌ^pʤɑ*<△与电加.

故B错误；

C.由功能关系，物体机械能的变化等于除重力以外的力所做的功，除重力以外，电场力对小球Q做负功，所以

机"<AE机be

故C正确；

D.由功能关系

△%=~WG=~m8h

因为

%=hbc

所以

*EpGab~AEPGbC

故D错误。

故选C。

8.用图示电路测量电池的电动势和内阻，将二个阻值为12。和20。的定值电阻连入电路中，当开关S从位置1

切换到位置2时，发现电流表示数变为原来的1.5倍。则（）

A.R∣=20Ω,r=4Ω

B.R2=12Ω,E=24V

。,

C.Rl=12r=2Ω

D.R2=20Ω,E=12V

【答案】A

【详解】当开关S从位置1切换到位置2时，发现电流表示数变为原来1.5倍，则

Rl=20Ω

4=12。

根据

E=KRI+r）

E=↑.5I（R2+r）

得

r=4Ω

电源电动势无法得出。

故选

Ao

9.用活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，气体从状态。开始经图示变化先后到达状态从心则（）

A.从。到从气体分子速率都增大

B.从6到c,气体分子动能都减小

C.从4到b,单位时间内撞击气缸单位面积的分子数减小

D.从b到c,气体分子对气缸单位面积的平均作用力增大

【答案】C

【详解】AC.从。到b,压强不变，体积增大，根据

T

可知气体温度升高，气体分子的平均速率变大，不能说明气体分子速率都变大，压强不变，则单位时间内撞击气缸

单位面积的分子数减小，A错误，C正确；

B.从人到c,体积不变，压强减小，气体分子对气缸单位面积的平均作用力减小。根据

P=C

T

可知气体温度降低，气体分子的平均速度变小，平均动能减小，不能说明气体分子动能都减小，BD错误。

故选C。

10.已知光速c=3.0χl（）8m∕s,引力常量G=6∙67χl{r"N∙m2∕kg2,普朗克常量〃=6.63xl（Γ34J∙s，用这

三个物理量表示普朗克长度（量子力学中最小可测长度），其表达式可能是（）

ɪɪɪɪ

A.（qjB./华、2C.（件jD.（如J

【答案】B

【详解】根据运算单位

IJ∙s∙N∙m2∕kg2_∕kg∙m∕s2∙m∙s∙kg∙m∕s2∙m2∕kg2_

√（^）5"N=m

ɪ

根据量纲，普朗克长度表达式可能是（如∙Y.

U3J

故选Bo

11.如图，飞机在水平面内做半径为180米的匀速盘旋表演，机身倾斜，飞机速率为60m/s。重力加速度g取

10m/s2»若飞机在竖直平面内获得的升力与机翼垂直，则（）

A.机翼与竖直方向的倾角约为56.3°

B.机翼与水平方向的倾角约为26.6°

C.飞行员对座椅的作用力约为自身重力的1」倍

D.飞行员对座椅的作用力约为自身重力的2.2倍

【答案】D

【详解】AB.设机翼与水平方向的夹角为6,对飞机由牛顿第二定律,

2

nV

mgtanθ=m—

得

tan。=2>tan60°=百

说明e>60°,AB错误;

CD.对飞行员

cos^r^1

FN√5

得

打≈2.2mOg

C错误，D正确。

故选Do

12.如图，两端开口的玻璃管竖直插入瓶中，玻璃管和瓶口间密封，瓶中的水面上方封闭一定质量的空气，玻璃管

中的水面低于瓶中水面。在接近瓶子底部的右侧开孔，水从孔中流出，则流出的水速（）

B.先增大再减小

C.先增大再不变再减小D.先减小再不变再减小

在管中液面下降刚好到达管下端前，孔处内外压强差为

Ap=pg(∕z2+%)

随着/%减小，3随之减小，水从孔中流出的速度逐渐减小;

接着当瓶中液面下降刚好到达管下端前，孔处内外压强差为

△P=Pgh3

在瓶中液面下降到管下端前"不变，水从孔中流出的速度不变;

当瓶中液面低于管下端后，孔处内外压强差为

△p=Pg坛

为逐渐减小，A〃随之减小，水从孔中流出的速度逐渐减小.

故选D。

二、填空题（共20分）

13.质子和中子相距5χl（Γ∣2m时两者间存在的力有,a粒子散射实验中使α粒子发生大角度偏转的力

是。（均选填“核力”“库仑力”或“万有引力”）

【答案】①.万有引力②.库仑力

【详解】［1］⑵质子和中子间不存在库仑力，核力的作用范围是IOFrn内，所以质子和中子相距5xl（Γ∣2m时两者

间存在的力有万有引力；α粒子散射实验中使α粒子发生大角度偏转的力是库仑力。

14.在双缝干涉实验中，双缝的作用是。如果遮闭其中一条缝，光屏上条纹的变化情况为：

【答案】①.形成相干光源②.仍有明暗相间的条纹，但中央亮纹亮且宽，其余亮纹亮度迅速减弱

【详解】口］［2］在双缝干涉实验中，双缝的作用是形成相干光源，如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上

出现的图案是光的单缝衍射条纹，光屏上仍有明暗相间的条纹，但中央亮纹亮且宽，其余亮纹亮度迅速减弱。

15.电梯以速度V匀速下降，在电梯上方高人处一小球开始自由下落，小球追上电梯时的速度为,追上电

梯前与电梯间的最大距离为O（重力加速度为g）

*12

【答案】①.v+y］v+2gh②.短^+'

【详解】［1］设经过时间/小球追上电梯，则

121

—gt-vt-h

小球追上电梯时的速度为

W=gf=v+y∣v2+2gh

⑵当二者速度相等时，距离最大，经历时间

最大距离为

—gt；+h=ɪ-+h

212g

16.汽车中的电磁辅助减震系统可等效简化为如图所示（俯视）的装置，减震线圈处于辐射状的水平磁场中。若某

时刻测得线圈内有逆时针方向且正在增大的感应电流，则图中线圈此时在竖直方向做运动。已知线圈质

量为0.5kg、周长为5m、电阻为0.40,线圈所处磁场的磁感应强度大小为0.2T,以竖直向下为正方向，当线圈

的加速度大小为1m∕s2时其速度V=m/s。(重力加速度g取IOnVs2)

【答案】①.向上加速②.-2.2

E

【详解】⑴线圈内有逆时针电流，由右手定则可知线圈向上运动；感应电流增大，由石=au,I=一,可得

R

BLv

r1=-----

R

则线圈加速运动，所以线圈向上加速运动

E

⑵由£=.F安=BIL,解得

CB2L2V

以竖直向下为正方向，则

α=-lm∕s2

由牛顿第二定律得

一Fu+mg=ma

解得

fn(g+a)R

V=一—B∏Γ~

代入数据得

V=-2.2m/S

17.如图，一长为L的圆筒一端A密封，其中央有一小孔，圆筒另一端B用半透明纸密封。将圆筒A端对准太阳

方向，在3端的半透明纸上可观察到太阳的像，其直径为/已知日地距离为r,地球绕太阳公转周期为T,引力

常量为G。据此估算可得太阳半径约为,太阳密度约为。

太阳

【详解】[1]⑵如图

设太阳半径凡根据相似三角形知识

d

O=夏

rL

R焉

设太阳质量用，根据

「Mm4乃2

G-=mτ^r

4,

V=-πR3

3

得密度

M244Z?

P=---=---------

VGTld3

三、综合题（共40分）要求：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要

的图示、文字说明、公式、演算等。

18.如图所示是“用DlS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验装置。

（1）图中螺线管应接（选填“低压直流电源”或“低压交流电源”），通电后螺线管产生的磁场可视作

多个的组合；

（2）已知当磁传感器的探管指向与磁感线方向相同时，测量值为正值。图中磁传感器测得的磁场值为负值，则通

电螺线管的右端相当于磁铁的极；

（3）我们也可以利用地磁场来估测磁极远端的磁感应强度。上海某中学实验室里，小明同学将罗盘放置在水平桌

面上，待罗盘中的小磁针静止时，记录其N极的指向并绘制一条虚线a。再将条形磁铁放在同一水平桌面上，条

形磁铁的轴线垂直于虚线“且通过小磁针的转轴，观测到小磁针的N极偏离原来的方位转过。角，如图所示，已

知上海地区地磁场的磁感应强度水平分量为B0,则条形磁铁的极指向小磁针，其在小磁针处产生的磁感

应强度大小约为

【答案】①,电压直流电源②.环形电流产生的磁场③.N④.S⑤.BtanO

【详解】（1）口］螺线管应接低压直流电源,产生的磁场是稳定的，若接低压交流电源，则产生的磁场是变化的;

⑵螺线管产生的磁场可视作多个环形电流产生的磁场的组合；

(2)[3]由题可知，当磁传感器探管指向与磁感线方向相同时，测量值为正值，电螺线管的左端相当于磁铁的N

极，当磁传感器测得的磁场值为负值，则通电螺线管的右端相当于磁铁的N极。

(3)⑷⑸由题可知

条形磁铁在小磁针处的磁场方向如图所示，故条形磁铁的S极指向小磁针，其在小磁针处产生的磁感应强度大小

约为

B=B0tanθ

19.风洞训练可以模拟高空跳伞下落过程中人体所承受气流的状态，是跳伞初学者学习跳伞的必要项目。在空中运

动的物体受到的空气阻力F=；GQSU2,式中S为迎风面积，G,为风阻系数，与物体的迎风面积、光滑程度和

整体形状等有关。空气密度。取1.29kg/m3。已知跳伞运动员的质量约为65kg。重力加速度g取Iom/s?。

(1)如图，风洞竖直向上送风，当风速达65m∕s时该运动员悬浮在风洞内，Cd取0.326,求其身体的迎风面积

5：

(2)在室外高空跳伞时，Q取1.26,跳伞总装备的质量为20kg,打开的降落伞伞面面积为56m,。运动员身上

的传感器记录了运动员由静止起在空中竖直下落的加速度α与速度V并绘制图(2)的图像，分析并求出图中坐标

【详解】(1)由平衡条件得

1

^CdpSv=mg

身体的迎风面积为

5≈0.73m2

(2)运动员开始下落时速度为0,空气阻力为0,则仅在重力作用下的加速度为重力加速度，即

Xo=IO

运动员落地时的速率等于匀速下落的速率，则

2