试卷一——2023年上海高中物理学业水平合格性考试模拟卷（沪科版2020）

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            2023年高中物理新教材新题型合格考模拟试卷（一）                   班级               姓名                考试时间：60分钟     一、材料一：富兰克林与雷电的故事1752年的一天，天空阴云密布，电闪雷鸣。富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线，父子俩焦急地期待着，此时，刚好一道闪电从风筝上掠过，富兰克林用手靠近风筝上的铁丝，立即产生一种恐怖的麻木感。随后，他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中。富兰克林回到家里以后，用雷电进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的静电具有完全相同的性质。1.通过大量实验我们知道自然界只存在两种电荷:      和     。与丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带       ;与毛皮摩擦的橡胶棒因得到电子而带        。(3 分)2. 点电荷会在自身周围激发出电场，在以下各图中，分别为两种点电荷单独以及它们之间相互作用时形成的电场，其中电场线方向表示正确的是(     )(3分)   3. 起电的方式有三种:摩擦起电、感应起电、接触起电。如下图是感应起电的示意图。不带电的金属导体通过绝缘支架固定在桌面上，将带负电的小球P 移近金属导体，下列说法正确的是(    )(3 分)A. 导体M 端带正电， N 端带正电   B. 导体M 端带负电， N 端带负电C. 导体M 端带正电， N 端带负电   D. 导体M 端带负电， N 端带正电4. 富兰克林通过用莱顿瓶收集“天电”的实验，认识到“天电”与“地电”本质是相同的，消除了人们对雷电的恐惧。莱顿瓶相当于电容器，其结构如图，为升其储存电荷的本领，以下做法正确的是（   ）A. 升高连接莱顿瓶的电压   B. 增加内外金属箔的高度C. 增加玻璃瓶壁厚度       D. 把玻璃瓶换为金属瓶5. 匀强电场指某区域内各处场强大小相等，方向相同，最常见的匀强电场就存在于平行板电容器两极板之间。如图所示匀强电场中，A 、B为同一条电场线上的两点。已知电场强度大小E= 1.0×10 4V/m，A 、B 两点之间的距离d=0.20cm (8分)(1) 求A 、B两点之间的电势差UAB ;(2) 将电荷量q=+1.0×10-8C的试探电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。  二、材料二：磁场磁场是一种存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，是一种矢量场，在空间里的任意位置都具有方向和数位大小。而最常见的磁场就是地磁场，即地球内部天然存在的磁性现象。随着人们对磁场的研究和认知，磁技术已经应用到了我们日常生活和工农业生产技术的各个方面。阅读材料，回答下列问题。1.磁场是矢量场，在空间里的任意位置都具有方向和数值大小。用来描述磁场大小和方向的物理量就是磁感应强度，而磁场中某点磁感应强度的方向是（    ）A、垂直磁感线切线的方向B、小磁针S 极在该点的受力方向C、小磁针N 极在该点的受力方向D、磁感应强度的方向是杂乱无章无法判断的2. 科学家发现通电螺线管周围也存在磁场，且和条形磁体周围的磁场十分类似。如图所示是一个通电螺线管周围的磁场分布情况，图中A 、B 、C 、D 四个位置的磁场方向与图中磁针所在位置的磁场方向一致的是A、A位置            B、B位置           C、C位置       D、D位置3.在听了物理学家法拉第历经十年探索最终实现“磁生电”的故事后，小康决定自己做个实验研究一下电磁感应现象。他将灵敏电流计G 与线圈L 连接，线圈上导线绕法如图所示。已知当电流从电流计G 左端流入时，指针向左偏转。(1) 将磁铁S 极从线圈L 上方竖直向下插入L 时，灵敏电流计的指针将      偏转(选填“会”或“不会”);(2) 当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L 时，灵敏电流计的指针将       偏转(选填"会"或"不会")。4. 电磁场是由交替变化的磁场和电场相互联系，形成的不可分离的统一的场，而电磁场由近及远传播，就形成了电磁波。下列有关电磁波的说法中正确的是(   )A、微波炉利用红外线对食物进行快速高效加热B、遥控和自动控制通常用的是电磁波中特定波段的紫外线C、电磁波中的X射线通常用于医用消毒D、γ射线常用于治疗疾病5. 电磁学的蓬勃发展离不开诸多科学家的贡献，下列相关的说法中错误的是（    ）A、奥斯特发现了电流磁效应B、法拉第发现了电磁感应现象C、麦克斯韦预言了电磁波的存在并用实验证实了D、在麦克斯韦的光的电磁说基础上，爱因斯坦提出光子说，解释了光电效应现象  三、材料三：无人机种树一则网络报道：近日，在某地长峪村山脚下的造林现场，工作人员操控六旋翼无人机，将树苗运送到200m高的山上，实施雨季荒山造林。该无人机净重10kg，采用大容量电池进行供电，续航时间可达2 h以上。在运送大质量树苗容器时还可以2-4台无人机协同运载。1.某次植树时，无人机一次携带20棵树苗，工作人员控制无人机匀速上升，将树苗运送到200 m高的山上，在此过程中(     )(3 分)A. 无人机的动能和重力势能均增加     B. 无人机的动能不变，重力势能增加C. 无人机的机械能增加约10000 J      D. 树苗的机械能增加约30000 J2. 如右图，在运送此株较重的树苗时，采用两台元人机协同工作。如图所示，已知两条轻绳之间的夹角为60 0，假设树苗质量为m，当无人机和树苗匀速移动时每条轻绳的张力为(     )(3 分)A.mg      B.mg     C. mg        D. mg3. 在某次运送肥料包裹时，无人机带着质量为m的包裹水平加速飞行，如下图所示，则树苗飞行的加速度为          。(3 分)4. 无人机在电池电量耗尽的时候可以快速充电。如右图是无人机电池电量从0% 到100%充满过程中充电功率P和充电时间t的关系图像，设充电过程中电池两端电压恒为15 V ，不计其他能量损耗，则(       )(3分) A. 充电过程的平均功率为400WB. 充电过程的平均功率为600WC. 该电池的容量是30000 mAD. 该电池的容量是45000 mAh5. 使用无人机植树时，为保证树种的成活率，将种子连同营养物质包进一个很小的荚里，假设播种时，在离地面10 m高处、以15 m/s的速度水平匀速飞行的无人机中，播种器利用空气压力把荚以5 m/s的速度(相对播种器)竖直向下射出，荚进入地面下10 cm深处完成一次播种。已知荚的总质量为20 g ，不考虑其所受空气阻力及进入土壤后重力的作用， g 取10m/s2。 (8分)(1) 离开无人机后，荚在空中运动的时间为多少?(2) 射出荚的过程中，播种器对荚做的功为多少?       四、材料四：中国探月　如图所示是中国探月的标识，它以中国书法为笔触，抽象地勾勒出一轮园月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想。圆弧的起笔处自然形成龙头，象征中国航天如巨龙腾空而起，落笔的飞白由一群和平鸽构成，表达了我国和平利用空间的美好愿望。整体图形由一弧两点巧妙地形成“月”字，写意的笔触旨在传达一种探索的信念。我国对月亮的向往自古有之，并留下了很多和月球有关的神话故事、千古名句，如今我们更是随着科技的发展，真正开始了中国人的“奔月之旅”。阅读材料，回答下列问题。 　1.月球作为地球唯一一个天然卫星，是在椭圆轨道上绕地球运行的，所以当月球在近地点附近并且近地点恰好出现满月现象时，就有了“超级月亮”。如图所示，月球在近地点和远地点受到的万有引力分别为F１、F２两者的关系是( 　　　)A、F1＜F2           B、F1＞F2                  C、F1=F2            D、无法确定2. 通过我们对月球的探测，已经可以获取月球相关的很多信息。已知地球和月球的半径之比约为4：1 ，表面的重力加速度约为6：1 ，则地球和月球的密度之比为(     )A、2:3           B、3:2        C、4:1        D、6:13. 2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器。“嫦娥五号”探测器经过约38万公里，一周左右的地月转移、近月制动、环月飞行之旅，于12月1日23时11分成功着陆，正式开始月面工作，采集月球样品。下列说法中正确的是(   )A、在观测“嫦娥五号”探测器环月飞行时可以将其看成质点B、“23 时11分”和“约2 天”都是指时间间隔C、“嫦娥五号”探测器经过约38 万公里指的是位移D、“嫦娥五号”探测器环月飞行时，是以地球为参考系来描述的4. 我国自主研发制造的月球车“玉兔号”圆满并且超额完成了探月任务，当“玉兔号”在地面和月球以相同的速率行驶时，下列判断正确的是(     )A、在地球运动时的惯性较大              B、在月球运动时的惯性较大C、在地球和在月球运动时的惯性一样大    D、在地球运动时的质量较大5. “嫦娥五号”探测器最后的落月过程可以简化如下:先是探测器悬停在距月面某高度处，接着关闭发动机使探测器自由下落5s(月球表面附近重力加速度g 取1.6 m/s2) ，然后开启反冲发动机小推力模式使探测器匀速下降，匀速下降9 s 时再开启发动机大推力模式使探测器以大小为4 m/s2的加速度减速，最后恰好以速度减小到零完美着陆。若探测器可看成质点，求:(1) 探测器匀速下降时的速度;(2) 探测器悬停处距月球表面的高度。   五、材料五：光伏发电光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。其裴直主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。阅读材料，回答下列问题。1.“神舟六号”载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应。“神舟六号”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，获得0.1 A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是(     )2. 农村居民院落或屋顶的光伏发电装置除满足居民家庭用电，还可向电网供电获得收益。太阳光垂直照射地面，在每平方米的面积上，平均每分钟能得到8.4×104J的太阳能量，如果我们能利用太阳能10%，那么在面积为50m2的屋顶上可以利用的太阳能的功率最大为(    )A、7 kw         B、8.4 kw        C、70 kw           D、420 kw3. 2021年2月24日，我国以"一箭三星"方式成功将遥感三十一号03组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线G是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像。(电池内阻不是常量) ，图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照下将它们组成闭合回路时，则(     ) A、电源的电动势为E=5V       B、电阻两端的电压为U=4VC、电阻的电流为I=0.4A        D、太阳能电池的内阻为5Ω4. 光伏电池(太阳能电池)是一种清洁、"绿色"能源。在一定光照条件下，光伏电池有一定的电动势，但其内阻不是确定的值，内阻大小随输出电流的变化而变化。为了研究光伏电池内阻的变化特性，实验小组借助测电源、电动势和内阻的方法设计出实验电路如图甲所示，改变电阻箱R 的阻值，实验测得电流表示数I和电压表示数U，如表: (1) 根据表中数据，选用适当的标度在图乙中作出光伏电池的I-U图像;(2)根据所作图像可以判断，该光伏电池的电动势约为      V ，其内阻随输出电流的增大而        (选填"增大""不变"或"减小")。5.伏发电是一种新兴的清洁发电方式，某太阳能电池板，测得它不接负载时的电压为900mV，短路电流为45mA，若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连接成闭合电路，则:（1）该太阳能电池板的内阻是多大？ （2）电阻器两端的电压是多大？ （3）通电10分钟，太阳能电池板输送给电阻器的能量是多大？