上海市2022年普通高中学业水平等级性考试物理模拟测试题 八 解析版

这是一份上海市2022年普通高中学业水平等级性考试物理模拟测试题 八 解析版，共8页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
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．下列单位中属于国际基本单位的是（ ）
（A）库仑 （B）牛顿 （C）安培 （D）焦耳
2．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
（A）所有电磁波的频率相同
（B）电磁波只能在真空中传播
（C）电磁波在任何介质中的传播速度相同
（D）电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s
3．关于物理学的研究方法，以下说法正确的是（ ）
（A）牛顿开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
（B）合力与分力的概念应用了等效替代的方法
（C）通过导体的电流应用了比值定义的方法
（D）重心的概念应用了理想化模型
4．把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察（图1甲），可以看到悬浮在液体中的小炭粒（图1乙）的运动，追踪3个小炭粒的运动，每隔30s把炭粒位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序连接起来（图1丙）。以下说法不正确的是（ ）
图1
（A）实验中可以观察到悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动
（B）温度越高，可以观察到小炭粒的无规则运动越剧烈
（C）悬浮在液体中小炭粒的这种无规则运动叫布朗运动
（D）布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
5．如图2所示，水平桌面上放一根条形磁铁，磁铁正中央上方吊着跟磁铁垂直的导线，当导线中通入指向纸内的电流时（ ）
（A）悬线上的拉力将变大
图2
（B）悬线上的拉力将不变
（C）磁铁对水平桌面的压力将变大
（D）磁铁对水平桌面的压力将不变
6．如图3所示，一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动。在这个过程中，关于水对鱼的作用力的方向，下图中合理的是（ ）
图3
（A）（B）（C）（D）
7．如图4所示，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（ ）
图4
（A） aa>ab>ac，va>vc>vb （B）aa>ab>ac，vb>vc>va
（C） ab>ac>aa，vb>vc>va （D）ab>ac>aa，va>vc>vb
8．用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图5所示。A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气体，则当两部分气体处于热平衡时（ ）
（A）内能相等
图5
（B）分子的平均动能相等
（C）分子的平均速率相等
（D）分子数相等
9．如图6所示，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β，且α＞β．一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑．在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图像是（ ）
（A） （B）
图6
（C） （D）
10．质量为m的皮球，与地面碰撞机械能总是损失20%，现将该球从高为h处竖直向下抛出，要使它反弹到h高处，不计空气阻力，则人至少应对皮球做功（ ）
（A）mgh （B）mgh （C）mgh （D）mgh
11．一质量为m的物体静止在光滑的水平面上，从某一时刻开始受到恒定的外力F作用，物体运动了一段时间t，该段时间内力F做的功和t时刻力F的功率分别为（ ）
（A）， （B）， （C），（D），
12．已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，电势处处相等。如图7所示，正电荷均匀分布在半球面上，Ox为通过半球顶点与球心O的轴线。A、B为轴上的点，且OA=OB。则下列判断正确的是（ ）
（A）A点的电场强度与B点的电场强度相同
（B）A点的电势等于B点的电势
图7
（C）在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，该粒子将做匀加速直线运动
（D）带正电的粒子在O点的电势能为零
二、填空题（共20分）
13．物体沿直线以速度v1走了S，又以同向的速度v2走了S，它在这2S位移中的平均速度是__________。若以v1走了时间t，又以同向的速度v2走了时间t，在时间2t内的平均速度是________。
图8
14．如图8所示,放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab(外a内b),当通有自a到b的电流时受到向右的安培力作用,则磁铁的上端是______极,如果磁铁上端是N极,导体棒中的电流方向自b到a,导体棒受到的安培力方向_______。
图9
15．利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，图9甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器示意图，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图9乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则传送带运动的速度是________,该传送带每分钟输送________个工件。
16．如图10所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度大小为 ，方向
图10
17．A球由塔顶自由落下，当落下a米时，B球自距塔顶b米处开始自由落下，两球恰好同时落地，则A球下落的时间比B球下落的时间长 ，塔高 。
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。
18．（10分）
（1）电动势是表征电源依靠 力做功，将其它形式的能转化为 能本领的物理量。
（2）某小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量铜片和锌片间电压为0.3V。然后又将同样的10个西红柿电池串联成电池组（n个电动势为E，内阻为r的相同电池串联时，总电动势为nE，总电阻为nr），与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接，小灯泡不发光，测得小灯泡两端的电压为0.2V。对此现象以下解释正确的是（ ）
（A）西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已经烧毁
（B）西红柿电池组不可能提供电能
（C）西红柿电池组提供的电功率太小
（D）西红柿电池组的内阻远小于小灯泡的电阻
（3）（多选）该实验小组，用实验室的实验器重新做实验，得到如图11所示的U-I图像，I是电源的路端电压随电流变化的图像，II是某电阻两端的电压随电流变化的图像，下列说法中正确的是（ ）
（A）该电源的电动势为6V，内阻为1Ω
图11
（B）该电阻的阻值为1Ω
（C）当该电源向该电阻供电时电阻上消耗的功率为8W
（D）当该电源向电阻供电时，电源的效率为33.3%
19．（14分）如图12所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t=2s拉至B处。求：
（1）外力在2s时间内对物体做功的平均功率;
（2）物体与地面间的动摩擦因数μ；
图12
（3）若保持该外力大小不变，使力与水平方向成370斜向上拉物体，使物体从A处由静止开始运动到B处的时间？
20．（16分）如图13所示，一对平行光滑轨道水平放置，轨道间距L＝0.20 m，电阻R＝10 ，有一质量为m＝1kg的金属棒平放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=5T，现用一拉力F沿轨道方向拉金属棒，使之做匀加速运动，加速度a＝1m/s2，试求：
（1）力F随时间t的变化关系。
（2）F＝3N时，电路消耗的电功率P。
图13
（3）若金属棒匀加速运动的时间为T时，拉力F 达到最大值F m＝5N，此后保持拉力F m＝5N不变，求出时间T，并简述在时间T前后，金属棒的运动情况。
参考答案
1．C
解析：国际单位有七个基本单位，它们分别是：米（长度单位）、千克（质量单位）、秒（时间单位）、安培（电流单位）、开尔文（热力学温度）、摩尔（物质的量）、坎德拉（光强度单位）。故选项C正确。
2．D
解析：电磁波包括：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波，其波长不同，频也率不同，故A 错误；电磁波可以在真空中传播，速度为光速，在介质中的传播速度由介质决定，即在不同介质中传播速度不一样，故BC错误，D正确。故选D。
3．B
解析：伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，选项A错误； 合力与分力的概念应用了等效替代的方法，选项B正确；R=U/I是比值法定义物理量，而通过导体的电流不是比值定义的方法，选项C错误； 重心的概念应用了等效物理模型，而非理想物理模型，选项D错误；故选B。
4．D
解析：由布朗运动的特点分析各选项，从丙图中可以看出碳粒做无规则运动，炭粒的运动是布朗运动，布朗运动时悬浮微粒的无规则运动，的是液体分子的无规则运动。布朗运动是由于液体分子无规则运动的撞击形成的，的是液体分子的无规则运动。实验的数据与温度有关，所以实验中能得出，温度越高，可以观察到小炭粒的无规则运动越剧烈。布朗运动不能证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。故D错误。
5．C
图2-1
解析：如图所示，画出一条通过导线所在处的磁感线，磁场方向水平向左。由左手定则知，导线受安培力方向竖直向上，所以悬线的拉力将变小，A、B均错；根据牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，C对D错。故选C。本题要灵活选择研究对象。由磁铁的磁感线的分布确定通电导线所在位置的磁场方向，然后由左手定则判断直导线所受安培力的方向，最后由牛顿第三定律来确定磁铁受力方向。图2-1
图2-1
图2-1
图2-1
6．A
解析：根据鱼的加速度方向可以确定鱼所受的合力方向，合力沿水平方向向左，又因为鱼一定受到竖起向下的重力作用，故这另一个分力就是水对鱼的作用力，由此可知，水对鱼的作用力不可能是水平方向的，一定是向左斜向上的。故选项A正确。
7．D解析：根据可知，因为rbac>aa；因电荷只有电场力做功，故电势能和动能之和守恒，因电荷在a点的电势能最小，b点的电势能最大，故a点的动能最大，b点的动能最小，即va>vc>vb，故选D。
8．B
解析：两部分气体处于热平衡，即温度相同，温度是分子平均动能的标志，所以两种气体的分子的平均动能相同，B正确。故选B。
9．C
解析：设物块上滑与下滑的加速度大小分别为a1和a2．根据牛顿第二定律得：mgsinα+μmgcsα=ma1，mgsinβ-μmgcsβ=ma，得a1=gsinα+μgcsα，a2=gsinβ-μgcsβ，则知a1＞a2；而v-t图象的斜率等于加速度，所以上滑段图线的斜率大于下滑段图线的斜率。上滑过程的位移大小较小，而上滑的加速度较大，由s=at2知，上滑过程时间较短.因上滑过程中，物块做匀减速运动，下滑过程做匀加速直线运动，两段图象都是直线。由于物体克服摩擦力做功，机械能不断减小，所以物体到达c点的速度小于v0。故C正确，ABD错误。故选C。
10．A
解析：根据题意和功能关系有：(1-20%)( mgh+w)=mgh，解得要使它反弹到h高度，人至少应对皮球做的功为：w=mgh/4，故选项A正确。
11．C
解析：t时刻的速度为：v=at=；t时间内F做的总功为： ；F的瞬时功率为：P=Fv=，故选C。
12．A
解析：由题意可知半球面右边轴线上的电场线是水平向右的，沿电场线方向电势逐渐降低，B错误；均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球，这个半球放在图的另一边．然后看AB两点，可以看到，AB两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上．而由题目给出的条件，正电球在AB两点产生的电场为零．所以，A点正电半球产生的电场强度相当于负电半球产生的电场强度，而与B点的环境比较，唯一的区别是电荷符号相反，从而电场大小相同，只有可能有方向的区别，而分析可知，方向是相同的，故电场强度相等，A正确；电场线方向水平向右，所以在A点释放静止带正电的微粒（重力不计），微粒将向右作加速运动，距离远后电场力减小，所以是变加速运动，C错误；本题没有选取零势点，所以带正电的微粒在O点的电势能不一定为零，D错误；故选A。
13．，。
解析：由平均速度公式可得， 内的平均速度为： ；时间内的平均速度为： 。
14．S，向右。
解析：电流的方向由a到b，安培力的方向向右，由左手定则可知磁场的方向竖直向上，所以磁铁的上端是S极；若磁铁的上端是N极,导体棒中电流的方向由b到a，由左手定则可知导体棒受到的安培力的方向向右。
15．0.2m/s，60。
解析：根据题意结合图像知，相邻工件的时间为t0=1s，相邻位移为0.2m，由，传送带每分钟输送工件个数：（个）。
16．，方向与拉力方向相反，即与竖直方向夹角为θ斜向下。
解析：丝线剪断前：小球受到绳子的拉力，重力和电场力作用，三力合力为零，所以，剪断后小球只受竖直向下的重力和电场力，合力大小等于剪断前绳子的拉力，方向与拉力方向相反，即与竖直方向夹角为θ向下，根据牛顿第二定律可得。做此类型的题目，关键是利用平衡条件分析出合力的大小和方向，再用牛顿第二定律解题。
17．，。
解析：A球下落过程中经过高度a的时间，即为A球下落的时间比B球下落的时间长的时间，分别对AB两球运用自有落体位移时间公式即可解题。
根据得：。设塔高h，则b球下落的时间为： ① 对a球有： ② 由①②解得：。
18．（1）非静电，电；（2）C；（3） ACD。
解析：（1） 电动势是表征电源依靠非静电力做功，将其它形式的能转化为电能能本领的物理量。
（2）由题意知，西红柿电池组的内耗电压是，路端电压0.2V，由电流相同得到内耗功率较大，提供的电功率太小，AB错，C对；得到即,西红柿电池组的内阻要大于小灯泡的电阻，D错，故选C。
（3）有图像Ⅱ可知，电阻的阻值的大小为，由图像Ⅰ知，直线I的斜率表示电源的内阻的大小，所以，根据三角形的关系可以求出电源的电动势的大小为，故选项A正确，选项B错误；电阻上消耗的功率为,故选项C正确；电源的效率，故选项D正确。
19．解析：
（1）根据平均功率的概念有；
（2）物体做匀加速运动: ，由牛顿第二定律：F-f=ma， f=30-2ｘ10=10N，μ=f/mg=0.5；
（3）设物体由A到B所用的时间为t，由牛顿第二定律Fcs370-f=ma，Fsin370+N =mg，Fcs370-µ (mg- Fsin370)=ma，a=11.5m/s2 ，又由：，，解得：t = 1.87s。
解析：
（1）F＝0.1t+1 （2）P= 40W （3） T=40s。40s前，金属棒以加速度a＝1m/s2做匀加速直线运动；40s后，金属棒做加速度逐渐减小、速度逐渐增大的变加速直线运动，直到速度达到vm＝50 m/s时，金属棒的加速度减小到0，金属棒做匀速直线运动。
解析：（1）F- F安=ma，F安=BIL，I=E/R，E= BLv，v=at，联立以上各式得：F-B2L2at/R= ma，代入数据得：F＝0.1t+1（N）。
（2）F＝3N时，t = 20s，此时v=at=20 m/s，此时E= BLv= 20V，电路消耗的电功率P= E2/R=40W。
（3）FA= B2L2v/R，F- FA =ma，联立方程得：F- B2L2v/R =ma，代入数据得：v=40m/s，由v=aT得：T=40s。40s前，金属棒以加速度a＝1m/s2做匀加速直线运动；40s后，金属棒做加速度逐渐减小、速度逐渐增大的变加速直线运动，直到速度达到vm＝50 m/s时，金属棒的加速度减小到0，金属棒做匀速直线运动。