2022年上海市高考物理试卷（解析版）.pdf

2022年上海市高考物理试卷一、单项选择题（共 40分，第 1-8小题，每题3 分；第 9-12小题，每题4 分。）1.（3分）（2 0 2 2 上海）某元素可表示为攵X，则下列可能为该元素同位素的是（）A.AZ+l/AB.C乳AZ+1YA+lAD.Z+l yA-lA【解答】解：同位素的质子数相等且中子数不相等，即左下角的数值相等，而且左上角和左下角的差不相等，故 C正确，ABD错误;故选：C o2.（3分）（2 0 2 2 上海）麦克风静止在水平桌面上,下列能表示支架对话筒作用力的方向的【解答】解：对话筒受力分析可知，话筒受重力和支架的作用力处于平衡状态，支架对话筒的作用力与重力等大、反向、共线，故 A正确，BCD错误；故选：A。3.（3分）（2 0 2 2 上海）在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则 屏 上（）A.条纹变宽，光强增强 B.条纹变窄，光强增强C.条纹变宽，光强减弱 D.条纹变窄，光强减弱【解答】解：衍射条纹的宽度与缝的宽度有关，缝变宽，条纹变窄，亮度增大，缝变窄,条纹变宽，光强减弱，故 C正确，ABD错误；故选：C 4.（3分）（2 0 2 2 上海）将一个乒乓球浸没在水中，当水温升高时，球内气体（）A.分子热运动平均动能变小，压强变小B.分子热运动平均动能变小，压强变大C.分子热运动平均动能增大，压强变小D.分子热运动平均动能增大，压强变大【解答】解：温度是分子平均动能大小的标志，温度越高，分子的平均动能增大；水温不会太高，压强不会太大，所以球内气体可以看成理想气体，乒乓球不漏气，则气体质量不变，在气体体积不变时，温度升高，压强变大，故 ABC错误，D正确。故选：D。5.（3 分M 2 0 2 2 上海）某原子核发生核反应时放出一个正电子，则原子核内多了一个（）A.质子 B.中子 C.电子 D.核子【解答】解：原子核出一个正电子是由核内质子转化而来的，设原子核内多出的未知粒子的质量数为A,核电荷数为z质量数守恒，得：1=O+A核电荷数守恒，得：l =l+z由解得：A=l,z=0所以原子核内多了一个中子，故 ACD错误，B正确。故选：B o6.（3分）（2 0 2 2 上海）运动员滑雪时运动轨迹如图所示，已知该运动员滑行的速率保持不变，角速度为3,向心加速度为a。则（）C.3变大，a 变小 D.3变大，a 变大【解答】解：根据线速度的公式v=3 r 可知，当速率不变，半径减小时，角速度增大，而 a=3 v 也会随之增大，故 D正确，ABC错误；故选：D。7.（3分）（2 0 2 2 上海）在同一介质中有a、b两列机械波，它们的波形如图所示，两列波的频率分别为f a 和 f b,波长分别为加和入b,则（)A.Aa Ab,fa fb B.入 a Ab,fa V fbC.Xafb D.AaVAb,fa福，因为在同一介质中波速相等，则根据公式v=A f可知，fa fb,故 B 正确，ACD错误；故选：Bo8.（3 分）（2022上海）两质点由静止开始做直线运动，它们的位移x 与时间t 的图像均为抛物线。to时刻它们的速度分别为v i和 vu，加速度分别为a i和 au。则（）C.v an D.vi vn,a,V”，又因为I 和 n 两条曲线都是抛物线，由此可知两质点都在做匀变速直线运动。根据v=at可知a i a u，故 A 正确，BCD错误。故选：Ao9.（4 分）（2022上海）如图所示，两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连，左管内封有一段长30cm的气体,右管开口,左管水银面比右管内水银面高25cm,大气压强为75cmHg,现移动右侧玻璃管，使两侧管内水银面相平，此时气体柱的长度为（）I-1A.2 0 c m B.2 5 c m C.4 0 c m D.4 5 c m【解答】解：设玻璃管横截面积为S,初始状态气柱长度为L i =3 0 c m=0.3 m,密闭气体初始状态：压 强 P i =P o-P h=（7 5 -2 5）c m H g=5 0 c m H g,体 积 V i =S L i,移动右侧玻璃管后，压强P 2=P o=7 5 c m H g,体积VI=S L 2,根据玻意耳定律得：P1V1=P2 V 2代入数据解得：L 2=0.2 m=2 0 c m,故 A 正确，BCD错误；故选：Ao1 0.（4分）（2 0 2 2 上海）木卫一和木卫二都绕木星做匀速圆周运动。它们的周期分别为4 2 h4 6 m i n 和 8 5 h2 2 m i n,它们的轨道半径分别为R i 和R 2,线速度分别为v i 和 V 2,则（）A.RI R 2,V I R 2 V I R 2,V IV2 D.RI V IV2【解答】解：根据万有引力提供向心力可得：根据题目可知，木卫一的周期小于木卫二的周期，则 R 1 V R 2;根据线速度的表达式可知，V|V 2 故 D正确，A BC错误；故选：D。1 1.（4分）（2 0 2 2 上海）神舟十三号在返回地面的过程中打开降落伞后，在大气层中经历了竖直向下的减速运动。若返回舱所受的空气阻力随速度的减小而减小，则加速度大小（）A.一直减小C.先增大后减小B.一直增大D.先减小后增大【解答】解：返回舱受到重力和向上的空气阻力f,而竖直向下做减速运动，根据牛顿第二定律可得加速度大小为：a=士三员，由于质量不变，速度减小，f减小，所以加速度减小，故BCD错误，A正确。m故选：A。1 2.（4分）（2 0 2 2 上海）如图，一个正方形导线框以初速v o 向右穿过一个有界的匀强磁场。线框两次速度发生变化所用时间分别为t i和t 2,以及这两段时间内克服安培力做的功分别为W i和W 2,则（）v k；X X X；nI：x xx：l；X X X；A.tlt2,WlW2 B.tlW2C.tlt2,W1t2,W|W2【解答】解：选向右的方向为正方向线框进入磁场的过程中，根据动量定理得：-B 11L t|=mv -mv g-B I2L 1 2=n i V2 _m v 1闰用 _E _B L/_B L x =I1t1=I2t2可得：vi-voV2-vi线框进入磁场和离开磁场的过程中都受到向左的安培力的作用而减速，进入过程平均速度大于离开过程平均速度，则根据Xt可知：tl i，故B正确，ACD错误；邛 2 vl+v2故选：B 二、填 空 题（共 20分）13.（4 分）（2022上海）在描述气体状态的参量中，体积 是气体分子空间所能达到的范围。压强从微观角度来说，是 分 子 热 运 动 的 宏 观 体 现。【解答】解：在描述气体状态的参量中，体积是气体分子空间所能达到的范围。压强从微观角度来说，是分子热运动的宏观体现。故答案为：体积；分子热运动14.（4 分）（2022上海）“玉兔号”月球车的电池中具有同位素“杯二请补充该元素原子核发生的核反应方程式：238p _234u+4R；该反应属于 衰 变 反 应。（选填:“裂变”或“衰变”）【解答】解：根据质量数守恒和电荷守恒可知，238 p -.234U+4R 该反应属于衰变反94 92 2应。故答案为：H e，衰变15.（4 分）（2022上海）半径为R的金属圆环里，有一个垂直于纸面向里且半径为r 的圆形区域匀强磁场，磁感应强度的大小为B。若增大该区域内的磁感应强度，则金属圆环的 感 应 电 流 方 向 为 逆 时 针（选填：“顺时针”或“逆时针”）；若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变，方 向 变 化 18 0 ,则金属圆环的磁通量变化的大小为【解答】解：根据楞次定律可知，若增大该区域内的磁感应强度，则垂直纸面向里的磁通量变大，由此可知金属圆环的感应电流方向为逆时针；若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变，方向变化18 0 ,则金属圆环的磁通量变化的大小为中=2B S=2B n r 2。故答案为：逆时针；2B n r216.（4 分）（2022上海）水平面上有一带电量为Q的均匀带电圆环，圆心为0。其中央轴线上距离O 点为d的位置处有一带电量为q的点电荷。若点电荷受到的电场力为F,则F k坐（k 为静电力恒量）（选填或“=）。静电力恒量k 的单位可d2表示为 k2-m3-s-4-A 2（用“S I 单位制”中的基本单位表示）。【解答】解：将带电圆环平均分成无数份，则都可以看成点电荷，则与点电荷q的距离为r=Vd2+r2根据对称性可知，圆环上的电荷对q位置处的场强水平分量被抵消，只剩竖直分量，且距离大于d,因此F k粤。d2用“S I单位制”中的基本单位表示F的单位是kgm/s2,距离的单位是m,电荷量的单位是As,故静电力常量k的单位可表示为kg-m3-s-4-A-2故答案为：；kg*m3,s-4,A 2o17.（4分）（2022上海）四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，O为正方形线框的中点。当强度为I的电流从a点流入d点流出时，ad边在O点产生的磁场方向为 垂直于纸面向外（选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知直导线在O点产生的磁场大小与流经导线的电流大小成正比，若a d边在O点产生的磁场磁感应强度为B,则整个线框在O点产生的磁场磁感应强度大小为 0 o【解答】解：电流lad在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B,四根通电导线到O点的距离相等，结合题意：Iad=l0,Ibc=Icd=Ia b=2 Io,由公式B=k 1*,可得3rab、bc、c d在O点产生的磁感应强度大小分别为B、1 B、工B。3 3 3由安培定则可知，a b导线在中心O点产生的磁感应强度方向由垂直于纸面向里，b e导线在中心O点产生的磁感应强度方向由垂直于纸面向里，c d导线在中心O点产生的磁感应强度方向由垂直于纸面向里。根据矢量的合成法则可知,a b、b c、c d三根导线在0点产生的合磁感应强度大小为3 X B=B,垂直于纸面向里，而a d在0点产生的磁感应强度为B,垂直于纸面向外，所以0点处实际的磁感应强度大小为0,故答案为：垂直于纸面向外；0三、综 合 题(共4 0分)注 意：第19、2 0题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。1 8.(1 0分)(2 0 2 2上 海)在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中：(1)摆线质量和摆球质量分别为m线和m球，摆线长为1,摆球直径为d,则(D)；(A)m 线0 1 球,l d(B)m线0 1 球,l d(C)m 线m 球，l d(D)m线 m球,l d(2)小明在测量后作出的T2-1图线如图所示，则 他 测 得 的 结 果 是9.7 5 m/s2o (保留2位小数)(3)为了减小误差，应从最高点还是最低点开始计时，请简述理由。【解答】解：(1)根据实验原理可知，摆线质量要远小于摆球质量，而摆线长度要远大于摆球直径，故(D)正确，(A B C)错误；故选：(D)o(2)根据单摆的周期公式丁=2冗T2_4 K2L1-g_ 9即 图 像 中 的 斜 率 为 二3.8 5 0-3.0 0 0g 0 95-0 74解 得:g=9.7 5 m/s2(3)为了减小误差，应从最低点开始计时，因为单摆在摆动过程中经过最低点速度最大,最高点速度最小，在最低点计时误差比较小。故答案为：(1)(D)；(2)9.7 5；(3)见解析1 9.(1 4 分)(2 0 2 2 上海)如图所示，AB 为平直导轨，长 为 L,物块与导轨间动摩擦因数为 山 B C 为光滑曲面。A与地面间高度差为h i,B C 间高度差为h 2,一个质量为m的物块在水平恒力作用下，从 A点由静止开始向右运动，到达B 点时撤去恒力，物块经过C点后落地，已知重力加速度为g。(1)若物块落地时动能为E i,求其经过B 点时的动能E k B；(2)若要物块落地时动能小于E i,求恒力必须满足的条件。【解答】解：(1)从 B 到落地过程中机械能守恒，设地面为零势能面，则m g h i+E k B=E i化简得：E k B=E i -m g h i(2)整个过程中根据动能定理得：F m a x L -|i m g L+m g h i =E i所以F m a x =2上吧1L若物体恰能达到C 点，根据动能定理得：F m i n L -|i m g L -m g h 2=O解得：L综上所述可得：R.也答：(1)若物块落地时动能为E i,求其经过B 点时的动能为E i-m g h i；（2）若要物块落地时动能小于E i,求 恒 力 必 须 满 足 的 条 件 为 上 吧 吧 2FLE+W mgL-mghL2 0.（1 6 分）（2 0 2 2 上海）宽 L=0.7 5 m 的导轨固定，导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度 B=0.4 T 的匀强磁场。虚线框I、II中有定值电阻R o 和最大阻值为2 0 Q 的滑动变阻器 R。一根与导轨等宽的金属杆以恒定速率向右运动，图甲和图乙分别为变阻器全部接入和一半接入时沿a b c d a 方向电势变化的图像。求:（1）匀强磁场的方向;（2）分析并说明定值电阻R o 在 I 还是H中，并且R o 大小为多少:（3）金属杆运动时的速率;（4）滑动变阻器阻值为多少时变阻器的功率最大？并求出该最大功率Pm。【解答】解：（1）a 点电势比d点电势高，说明导体棒上端为电源正极，导体棒切割磁感线产生感应电流向上，根据右手定则判断得出匀强磁场的方向垂直纸面向里（2）滑动变阻器从全部接入到一半接入电路，回路里电流变大，定值电阻R o 上电压变大，图甲的U c d 小于图乙的U c d,可以推理得定值电阻在I 内，滑动变阻器在H根据欧姆定律得：甲图中回路电流1甲=必=上 2A=0 06A，乙图中回路电流1乙=善R 2 0 R210甲图中定值电阻R o 上电压（p o-1.2=0.06R乙图中定值电阻R o 上电压（p o-l.0=0.1R联立解得：R=5 Q,（p o=1.5V（3）金属杆产生的感应电动势E=B Lv,E=p o联立解得v =0 _ 1.5BL 0.4X 0.75m/s=5m/s（4）根据甲乙两图可知导体棒电阻不计，由闭合电路欧姆定律得1=工R o+R滑动变阻器上的功率P=12R=-25,当R=5 Q时，滑动变阻器有最（厮+区 户 名+R+10大功率 Pm=0.112 5W答：（1）匀强磁场的方向垂直纸面向里（2）定值电阻R o在I中，定值电阻R o=5Q（3）金属杆运动时的速率为5m/s（4）滑动变阻器阻值为5 Q时变阻器的功率最大，最大功率为0.112 5W