2022 上海卷 物理

（3分）某元素可表示为 $_ A ^ { Z } X$ ，则下列可能为该元素同位素的是（　　）A． $\mathbf { \Pi } _ { A + 1 } ^ { Z } X$ B $^ { Z + 1 } _ { A + 1 } X$ C $_ A ^ { Z + 1 } A$ D． $_ { A - 1 } ^ { Z + 1 } X$

（3分）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

（3分）在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则屏上（　　）

（3分）将一个乒乓球浸没在水中，当水温升高时，球内气体（　　）

（3分）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（　　）

（3分）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a。则（　　）

（3 分）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

$\mathrm { f _ { a } }$ 和 ${ \mathrm { f } } _ { \mathrm { b } } ,$ ，波长分别为 $\lambda _ { \mathrm { a } }$ 和 $\lambda _ { { \mathrm { b } } } { : }$ ，则（　　）

A $\lambda _ { \mathrm { a } } { > } \lambda _ { \mathrm { b } } { , } ~ \mathrm { f _ { a } { > } f _ { b } }$ B $\lambda _ { \mathrm { a } } { > } \lambda _ { \mathrm { b } } { , } \mathrm { f _ { \mathrm { a } } { < } f _ { \mathrm { b } } }$ C $\lambda _ { \mathrm { a } } { < } \lambda _ { \mathrm { b } } , ~ \mathrm { f _ { a } > f _ { b } }$ D $\lambda _ { \mathrm { a } } { < } \lambda _ { \mathrm { b } } , ~ \mathrm { f _ { a } { < } f _ { b } }$

（3 分）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。 $\mathrm { t } _ { 0 }$ 时刻它们的速度分别为 $\mathbf { V } _ { \textrm { I } }$ 和 ${ \bf v } _ { \mathrm { I I } }$ ，加速度分别为 ${ \bf a } _ { \textup { I } }$ 和 ${ \bf a } _ { \mathrm { I I } }$ 。则（　　）

A $\mathbf { v } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I } } { > } \mathbf { v } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I I } } , ~ \mathbf { a } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I } } { > } \mathbf { a } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I I } }$ B $\mathbf { v } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I } } { > } \mathbf { v } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I I } } , ~ \mathbf { a } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I } } { < } \mathbf { a } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I I } }$ C $\mathbf { v } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I } } { < } \mathbf { v } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I I } } , ~ \mathbf { a } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I } } { > } \mathbf { a } _ { \mathrm { \scriptsize ~ I I } }$ D． $\mathbf { v } _ { \textup { I } } { < } \mathbf { v } _ { \textup { I I } } , ~ \mathbf { a } _ { \textup { I } } { < } \mathbf { a } _ { \textup { I I } }$

（4 分）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（　　）

（4 分）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 42h46min 和

85h22min，它们的轨道半径分别为 $\mathsf { R } _ { 1 }$ 和 $\mathsf { R } _ { 2 } ,$ ，线速度分别为 $\mathbf { v } _ { 1 }$ 和 $\mathbf { V } _ { 2 } ;$ ，则（　　）A $\mathrm { R } _ { 1 } { < } \mathrm { R } _ { 2 } , \mathrm { v } _ { 1 } { < } \mathrm { v } _ { 2 }$ B $\mathrm { R } _ { 1 } { > } \mathrm { R } _ { 2 } , \mathrm { v } _ { 1 } { < } \mathrm { v } _ { 2 }$ C $\mathrm { R } _ { 1 } { > } \mathrm { R } _ { 2 } , \mathrm { v } _ { 1 } { > } \mathrm { v } _ { 2 }$ D． $\mathrm { R } _ { 1 } { < } \mathrm { R } _ { 2 } , \mathrm { v } _ { 1 } { > } \mathrm { v } _ { 2 }$

（4 分）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（　　）

（4分）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。

（4 分）“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式： $^ { 2 3 8 } _ { 9 4 } P u \mathrm { } _ { 9 2 } ^ { 2 3 4 } U +$ ；该反应属于 反应。（选填：“裂变”或“衰变”）

（4 分）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 （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 $1 8 0 ^ { \circ }$ ，则金属圆环的磁通量变化的大小为

（4分）水平面上有一带电量为Q的均匀带电圆环，圆心为 $\mathrm { O } _ { \circ }$ 。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 $\mathrm { k } \frac { Q q } { d ^ { 2 } }$ （k 为静电力恒量）（选填 $^ { \# } > ^ { \prime \prime } , ^ { \# } < ^ { \prime \prime }$ 或 $" = " )$ ）。静电力恒量 k 的单位可表示为（用“SI单位制”中的基本单位表示）。

（4 分）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（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ad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 C

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。

（10分）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 $\textrm { m } _ { \sharp \sharp }$ 和 $\mathrm { ~ m ~ } _ { \tt f k } ,$ ，摆线长为l，摆球直径为d，则

（A） $\mathfrak { m } _ { \sharp \sharp } , \ \gg \mathrm { m } _ { \sharp \sharp } , \ 1 \ll \mathrm { d }$

（B） $\mathfrak { m } _ { \sharp \rangle \gamma \mathrm { m } _ { \sharp \sharp } , \ 1 \gg \mathrm { d } }$

（C） $\mathrm { ~ m ~ } _ { \# } \langle < \mathrm { m } _ { \# } , \ 1 \ll \mathrm { d }$

（D） $\mathrm { \ m _ { \ z \ k } } \langle < \mathrm { m _ { \ z \ k } } , \ 1 \rangle > \mathrm { d }$

（2）小明在测量后作出的 $\mathrm { T } ^ { 2 } ~ - ~ 1$ 图线如图所示，则他测得的结果是 ${ \bf g } =$ $\mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ 。（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。

（14分）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μ，BC为光滑曲面。A 与地面间高度差为 $\mathrm { h } _ { 1 }$ ，BC 间高度差为 $\mathbf { h } _ { 2 }$ ，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 $\mathrm { E } _ { 1 }$ ，求其经过B点时的动能 $\mathrm { E } _ { \mathrm { k B } }$ ；

（2）若要物块落地时动能小于 $\mathrm { E } _ { 1 }$ ，求恒力必须满足的条件。

（16 分）宽 $_ { \mathrm { L } = 0 . 7 5 \mathrm { m } }$ 的导轨固定，导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度 $\mathrm { B } { = } 0 . 4 \mathrm { T }$ 的匀强磁场。虚线框Ⅰ、Ⅱ中有定值电阻 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 和最大阻值为20Ω 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abcda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 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 在Ⅰ还是Ⅱ中，并且 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 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 $\mathrm { P _ { m } }$ 。

图甲

2图乙

2022年上海市高考物理试 Paper