2022年高考物理真题（上海自主命题）

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. 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是（） A. B. C. D. 2. 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 C.条纹变宽，光强减弱 B.条纹变窄，光强增强 D.条纹变窄，光强减弱 3. 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 4. 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 5. 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， ω向心加速度为。则（） aA. 变小，变小 B. 变小，变大 ω a ωaC. 变大，变小 D. 变大，变大 ω a ωa6. 在同一介质中有、两列机械波，它们的波形如图所示，两列波的频率分别为和， abfa fb 波长分别为和，则（） λa λb A. C. ，B. ，<>>>λa λb fa fb λa λb fa fb ⋅，D. ，<<><λa λb fa fb λa λb fa fb 7. 两质点由静止开始做直线运动，它们的位移与时间的图像均为抛物线。时刻它 xt。则（） t0 们的速度分别为和，加速度分别为和vⅠvⅡaaⅠⅡA. C. ，，B. ，Ⅱ Ⅰ ><>><<vvvaavvaaⅠⅡⅠⅡⅠⅡD. ，><vⅡvⅠaavaaⅡⅠⅡⅠⅠⅡ8. 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，大气压强为，现移动右侧 75cmHg 25cm 玻璃管，使两侧管内水银面相平，此时气体柱的长度为（） A. 20cm B. 25cm C. D. 45cm 40cm 9. 木卫一和木卫二都绕木星做匀速圆周运动。它们的周期分别为和42hꢀ46min 85hꢀ22mi ，它们的轨道半径分别为和R1 R2 ，线速度分别为和，则（） v1 v2 nA. ，B. ，<<><R1 R2 v1 v2 R1 R2 v1 v2 C. ，D. ，< > >>R1 R2 v1 v2 R1 R2 v1 v2 10. 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 B.一直增大 C.先增大后减小 D.先减小后增大 11. 如图，一个正方形导线框以初速向右穿过一个有界的匀强磁场。线框两次速度发 v0 生变化所用时间分别为和，以及这两段时间内克服安培力做的功分别为和，t1 t2 W1 W2 则（） A. C. ，B. ，<<<>t1 t2 W1 W2 t1 t2 W1 W2 D. ，，><> > t1 t2 W1 W2 t1 t2 W1 W2 二、填空题（共 20分） 1. 在描述气体状态的参量中，是气体分子空间所能达到的范围。压强从微观角度来说，是的宏观体现。 2. “玉兔号”月球车的电池中具有同位素“钚”。请补充该元素原子核发生的核反应方程 238 94 234 式：；该反应属于反应。（选填：“裂变”或“衰变”） ꢀPu→ ꢀU + 92 3. 半径为的金属圆环里，有一个垂直于纸面向里且半径为的圆形区域匀强磁场，磁 Rr感应强度的大小为。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 B（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 ∘，则金属圆环的磁通量变化的大小为。 180 4. 水平面上有一带电量为的均匀带电圆环，圆心为。其中央轴线上距离点为的 QOOd位置处有一带电量为的点电荷。若点电荷受到的电场力为，则Qq（为静电力恒 F kd2 qFk量）（选填“ ”、“ ”或“ ”）。静电力恒量的单位可表示为（用“ 单位制”中的基本 SI ><=k单位表示）。 5. 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，为正方形线框的中点。 O当强度为的电流从点流入点流出时，边在点产生的磁场方向为（选填：“垂直 ad IadO于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知直导线在点产生的磁场大小与流经导线的电 O流大小成正比，若边在点产生的磁场磁感应强度为，则整个线框在点产生的磁 ad 场磁感应强度大小为。 OBO三、综合题（共 40分）注意：第 19、20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. 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和，摆线长为，摆球直径为，则； l d m线 m球 ≫≫≪≪≪≫≪≫（A）（B）（C），lllddddm线 m线 m线 m球 m球 m球 m球，，（D），lm线 22。（保留位 m/ 2 ＝图线如图所示，则他测得的结果是 g（2）小明在测量后作出的小数） −l Ts（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。 2. 如图所示，为平直导轨，长为，物块与导轨间动摩擦因数为，为光滑曲面。 AB 与地面间高度差为 Lμ间高度差为，一个质量为的物块在水平恒力作用下，从 BC ，BC 点由静止开始向右运动，到达点时撤去恒力，物块经过点后落地，已知重力加速度 Amh1 h2 ABC为。 g（1）若物块落地时动能为，求其经过点时的动能；ꢀBE1 EkB （2）若要物块落地时动能小于，求恒力必须满足的条件。 E1 3. 宽虚线框的导轨固定，导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度的匀强磁场。 L = 0.75m B = 0.4T 的滑动变阻器。一根与导轨等宽的金 ⅠⅡ中有定值电阻和最大阻值为、20Ω R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 R0 方abcda 向电势变化的图像。求：（1）匀强磁场的方向； ⅠⅡ还是中，并且大小为多少；（2）分析并说明定值电阻在R0 R0 （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 。参考答案与试题解析 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. 【答案】 A【考点】二力平衡及其应用【解析】话筒处于平衡状态，对话筒受力分析即可。【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。 2. 【答案】 C【考点】波的衍射现象【解析】衍射条纹的宽度和亮度与单缝的宽度有关，宽度越窄，光强越弱，条纹的宽度越宽，当缝的宽度与障碍物尺寸差不多或比障碍物尺寸小，可以发生明显的衍射．【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。 3. 【答案】 D【考点】气体的等容变化分子动能【解析】温度是分子平均动能大小的标志，温度越高运动越激烈，但每个分子的运动情况不同，由于分子之间的碰撞等原因，某些分子的动能可能很小，从统计规律来看，温度越高，分子平均动能越大；忽略乒乓球的体积变化，将一个乒乓球浸没在水中，当水温升高时，球内气体属于等容变化，温度升高，气体压强越大。【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。 4. 【答案】 B【考点】电荷守恒定律【解析】原子核反应遵循质量数守恒和核电荷数守恒；原子核出一个正电子是由核内质子转化而来的。【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，核电荷数为 A质量数守恒，得： z＝①1核电荷数守恒，得： 0 + A ＝②1，1 + z ＝A＝由①②解得： 1z0所以原子核内多了一个中子，故 ACD 错误，B 正确。故选：B。 5. 【答案】 D【考点】线速度、角速度和周期、转速【解析】根据线速度和加速度的公式，结合半径的变化完成分析。【解答】解：根据线速度的公式可知，当速率不变，半径减小时，角速度增大，而 a = ωv v = ωr 也会随之增大，故 D 正确，ABC 错误；故选：D。 6. 【答案】 B【考点】波长、频率和波速的关系【解析】根据图像直接得出两列波的波长大小关系，结合公式和波速的特点得出频率的大 v = λf 小关系。【解答】解；根据图像可知，两列波的波长关系 λa λb ，因为在同一介质中波速相等，则根据公 >式可知， v = λf ，故 B 正确，ACD 错误； <fa fb 故选：B。 7. 【答案】 A【考点】 x-t 图像（匀变速直线运动）【解析】根据匀变速直线运动位移公式分析速度大小，根据速度—时间关系分析加速度大小。【解答】 ﹣解：图的斜率代表速度，由图可知，Ⅱx又因为 tⅠ>v v ⅠⅡ＝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。根据和v可知 at ，故 A 正确，BCD 错误。 Ⅱ>aaⅠ故选：A。 8. 【答案】 A【考点】温度、气体压强和内能理想气体的状态方程理想气体【解析】左管内封闭气体温度不变，根据题意求出封闭气体的状态参量，应用玻意耳定律可求出气体末状态的长度。【解答】解：设玻璃管横截面积为，初始状态气柱长度为 S，= 30cm = 0.3m L1 密闭气体初始状态：压强移动右侧玻璃管后，压强，体积，()cmHg = 50cmHg =−== S V1 L1 ，根据玻意耳定律得： p1 p0 ph 75−25 ，体积 == 75cmHg = S V1 L2 p2 p0 =p1V1 p2V2 代入数据解得：，= 0.2m = 20cm L2 故 A 正确，BCD 错误；故选：A。 9. 【答案】 D【考点】万有引力定律及其应用向心力牛顿第二定律的概念【解析】根据万有引力公式结合周期的大小关系先得出半径的大小关系，再结合线速度的表达式分析出线速度的大小关系。【解答】解：根据万有引力提供向心力可得： GMm R2 4π2 T2 mv2 R= m R = 4π2R3 GM R解得：，v = T = GM 根据题目可知，木卫一的周期小于木卫二的周期，则 R1 R2 ；根据线速度的表达式可 <知，。故 D 正确，ABC 错误； >v1 v2 故选：D 。 10. 【答案】 A【考点】牛顿第二定律的概念【解析】对返回舱进行受力分析，然后根据牛顿第二定律得出加速度的变化．【解答】解：返回舱受到重力和向上的空气阻力，而竖直向下做减速运动，根据牛顿第二定律 f可得加速度大小为： a = f−mg f，由于质量不变，速度减小，减小，所以加速度减小，故 BCD 错误，A 正确。 m故选：A。 11. 【答案】 B【考点】多个力的总功法拉第电磁感应定律安培力【解析】先根据动量定理结合运动学公式分析出时间的大小关系，结合动能定理分析出做功的大小关系。【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 ¯ L =m −m I1 t1 v1 v0 ¯−BI L= m−m t2 v2 v1 2¯¯vEBLx RBL 又因为可得： q = Rt =t = ==I1t1 I2t2 R−=−v1 v0 v2 v1 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，则根据可知： x = vt ；<t1 t2 根据动能定理可得： 11112222；v1 W2 = m− m v0 = m− m v1 v2 2W1 222v0 + v1 解得：WW ，故 B 正确，ACD 错误； > 1 1=v1 + v2 2故选: B 。二、填空题（共 20分） 1. 【答案】体积,分子热运动【考点】气体压强的微观意义【解析】理解气体压强的微观意义即可完成分析。【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 2. 【答案】 4,衰变 2He 【考点】衰变周期、衰变速度原子核衰变【解析】先根据质量数守恒和电荷守恒分析出核子的类型，并分析出对应的反应类型。【解答】 238 94 234 4解：根据质量数守恒和电荷守恒可知，故答案为：24 ，衰变，该反应属于衰变反应。 ꢀPu→92 ꢀU + 2ꢀHe He 3. 【答案】 2逆时针, 【考点】 2Bπ r法拉第电磁感应定律磁通量【解析】根据楞次定律分析出感应电流的方向；理解磁通量的定义并得出磁通量变化的大小。【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 ∘，则金属圆环的磁通量 180 2变化的大小为。ΔΦ = 2BS = 2Bπ r2故答案为：逆时针； 2Bπ r4. 【答案】 3−4 −2 ⋅⋅⋅,< kg msA【考点】库仑定律【解析】根据库仑定律结合几何关系得出点电荷受到的电场力。【解答】解：将带电圆环平均分成无数份，则都可以看成点电荷，则与点电荷的距离为 q2d2 根据对称性可知，圆环上的电荷对位置处的场强水平分量被抵消，只剩竖直分量，且 r+r = qQq 距离大于，因此 d。F < kd2 ⋅用“ 单位制”中的基本单位表示的单位是 SI kgm/ 2，距离的单位是，电荷量的单位是 Fms3−4 −2 ⋅⋅⋅⋅，故静电力常量的单位可表示为 kg 。A s 故答案为： kmsA3−4 −2 ⋅⋅⋅；kg <msA5. 【答案】垂直于纸面向外, 【考点】 0通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【解析】根据 I知，等距下电流所产生的的大小与电流成正比，得出各电流在点所产生的 B = kr BO的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得的合矢量的大小和 B B 方向。【解答】解：电流在正方形的几何中心点处产生的磁感应强度大小为，四根通电导线到 BOOIad Iad I0 Ibc Icd Iab 1I0 点的距离相等，结合题意：，，由公式 I，可得 B = kr 、、在 ab bc cd ====311点产生的磁感应强度大小分别为1 、、。 O3B 3B 3B 由安培定则可知，导线在中心点产生的磁感应强度方向由垂直于纸面向里，导线 ab bc O在中心点产生的磁感应强度方向由垂直于纸面向里，导线在中心点产生的磁感应 O强度方向由垂直于纸面向里。 cd O1根据矢量的合成法则可知，、、三根导线在点产生的合磁感应强度大小为 ab bc cdO 3 × 3 ，垂直于纸面向里，而在点产生的磁感应强度为，垂直于纸面向外，所以 B = Bad O OB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 40分）注意：第 19、20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. 【答案】（1）（D）（2） 9.75 （3）根据实验原理分析出减小误差的方法。【考点】用单摆测定重力加速度【解析】（1）根据实验原理理解摆线和摆球应该满足的关系；（2）根据单摆的周期公式结合图像的斜率得出重力加速度的数值；（3）根据实验原理分析出减小误差的方法。【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，（ABC）错误；（2）根据单摆的周期公式 gL可知， T = 2π 4π2L T2 =g4π2 3.850−3.000 =0.95−0.74 即图像中的斜率为 k = g2解得：。g = 9.75m/ s（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。 2. 【答案】（1）若物块落地时动能为，其经过点时的动能为；B= −mg EkB E1 h1 E1 E1 + μmgL−mgh1 （2）若要物块落地时动能小于，恒力必须满足的条件为μmgL + mgh 。2 < F < E1 LL【考点】系统机械能守恒定律的应用动能定理【解析】（1）根据机械能守恒定律得出动能的大小；（2）根据动能定理分析出恒力需要满足的范围。【解答】解：（1）从到落地过程中机械能守恒，设地面为零势能面，则 Bmg +=h1 EkB E1 化简得： =−mg h1 EkB E1 （2）整个过程中根据动能定理得： ꢀL−μmgL + mg =Fmax h1 E1 E1 + μmgL−mgh1 所以 =Fmax L若物体恰能达到点，根据动能定理得： CꢀL−μmgL−mg =0 h2 Fmin μmgL + mgh2 解得： =Fmin LE1 + μmgL−mgh1 综上所述可得：μmgL + mgh 2 < F < LL3. 【答案】（1）匀强磁场的方向垂直纸面向里； Ⅰ中，定值电阻（2）定值电阻在= 5Ω R0 R0 （3）金属杆运动时的速率为；5m/s （4）滑动变阻器阻值为时变阻器的功率最大，最大功率为 5Ω 。0.1125W 【考点】电磁感应中的能量问题研究电磁感应现象影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律闭合电路的欧姆定律右手定则【解析】由导体棒电势高低并结合右手定则确定磁场方向；根据欧姆定律与电阻上电压情况即＝可确定定值电阻位置与阻值，导体棒切割磁感线产生的电动势也可以求出，根据 EBL 即可求解，先列出变阻器上消耗功率表达式，有均值不等式求解滑动变阻器的功率最 v值。【解答】解：（1）点电势比点电势高，说明导体棒上端为电源正极，导体棒切割磁感线产生 ad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，定值电阻上电压变 R0 ⅠⅡ大，图甲的小于图乙的，可以推理得定值电阻在内，滑动变阻器在 ꢀꢀUcd Ucd 1.0 R1.2 1.2 根据欧姆定律得：甲图中回路电流，乙图中回路电流 A==A = 0.06 =I乙 =I甲 R20 21.0 A = 0.1 A10 甲图中定值电阻上电压 R0 乙图中定值电阻上电压 R0 −1.2 = 0.06R −1.0 = 0.1R φ0 φ0 联立解得：，R = 5Ω = 1.5V φ0 （3）金属杆产生的感应电动势，E = BLvE = φ0 φ0 v = BL 1.5 联立解得 =0.4 × 0.75ꢁm/s = 5ꢁm/s E（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 I = R0 + R E2R 2.25 25 + R + 10 P =2R = ( =滑动变阻器上的功率，当时，滑动变阻器有最大功率 R = 5Ω IPm 2)R0 + R R= 0.1125W