物理仿真模拟卷01-2024年上海市普通高中学业水平考试5月等级性考试

2024年上海市普通高中学业水平考试5月等级性考试 物理仿真模拟卷01 班级 姓名 考试时间：60分钟 一、高山滑雪（16分） 运动员与滑雪板一起从高处滑下，通过跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析过程不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。 1．（2分）若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是 （ ） 2．简化的赛道如右图所示，其中MN为助滑区，水平部分NP为起跳台，MN与NP间平滑连接。可视为质点的运动员从M点由静止自由滑下，落在足够长的着陆坡上的Q点。运动过程中忽略摩擦和空气阻力，g取10m/s2。 （1）（2分）M到Q过程中，运动员速度大小为v、加速度大小为a，下列v-t图或a-t图正确的（ ） （2）（4分）要求运动员离开起跳台时的速度不低于10m/s，则MN的高度至少为_______________m。在现有的赛道上，若运动员希望增大起跳的速度，可以采取的办法是_______________________________。 （3）（4分）已知着陆坡的倾角α=37°，运动员沿水平方向离开起跳台的速度v0=10m/s，他在空中可以有_________________s的时间做花样动作。若起跳速度提高到v0′=12m/s，则运动员落到着陆坡时的速度与坡道的夹角将_________________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （4）（4分、多选）甲、乙两名运动员先后在同一赛道上比赛，若空气阻力不可忽略，固定在着陆坡上的传感器测出他们在竖直方向的速度vy与时间t的变化关系如右图所示（均从离开P点开始计时）。图中t1、t2分别是甲、乙运动员落在着陆坡上的时刻，两条图线与t轴之间所围的面积相等，则（ ） A．甲、乙的落点在同一位置 B．甲的落点在乙的右侧 C．该过程中甲的平均速度一定大于乙 D．vy=8m/s的时刻，甲所受空气阻力的竖直分量大于乙所受空气阻力的竖直分量 二、喷墨打印机（18分） 喷墨打印机的结构可以简化为下图，当计算机有信号输入时，墨盒喷出细小的墨滴，经过带电室后带上负电，其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行板电容器，最后打到纸上，显示出打印内容。当计算机无信号输入时，墨滴不带电，径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。 信号传入 墨盒 带电室 平行板电容器 + - v0 纸 回流槽 3．（3分）设墨滴穿过电场前后，电势能的变化量为ΔE，墨滴初末位置的电势差为ΔU，若仅改变板间电压，则ΔE随ΔU的变化图线是（　　） ΔE O ΔU ΔU ΔU ΔU A ΔE O B ΔE O C ΔE O D 4．已知两板间电压U＝6×103 V，距离d＝5×10-3 m，板长L＝1.6×10-2 m。墨滴质量m＝1×10-13 kg，电荷量q＝1×10-16 C，以水平初速v0＝16 m/s进入电容器，假设平板之间为匀强电场，全程仅考虑墨滴受到的电场力。 （1）（4分）两板间匀强电场场强大小为__________V/m，墨滴受到的电场力大小为__________N。 （2）（4分）计算墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小y。 （3）（3分）若仅将电容器两端的电压增大50%，则打印稿上可能出现的图样是（　　） 原打印稿 A B C 5．（4分）为提示剩余墨量，墨盒的底部有一个等腰直角三棱镜，外部有一个光源发射器和接收器，如图所示。当盒中墨水面低于棱镜顶端后，垂直三棱镜底面入射的光线在棱镜中会发生全反射，则接收器接收到的光强会_____（选填“增强”或“减弱”），机器就可以判定墨量不足。棱镜的折射率至少为________。 墨盒 棱镜 残余 墨汁 发射器 接收器 三、锂电池（15分） 锂电池具有能量密度高、充电速度快等优势，已被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域。 6.（3分）如图甲，在电动汽车的充电桩中，变压器的原、副线圈匝数之比n1:n2=1:2。当原线圈接上图乙中的正弦交流电后，副线圈中的电流为100A。忽略原、副线圈和输电线的能量损耗，下列说法正确的是（ ） A．该充电桩的输出电压为380V B．该充电桩工作时原线圈可以通入直流电 C．副线圈的瞬时电压峰值为380V D．原线圈的输入功率为76kW 甲 乙 n1 n2 U1 U2 380 t/s u/V -380 0.02 0.04 7.（12分）电动汽车使用的电源一般由许多小型锂电池串并联组成，有小组设计实验测定某一节锂电池的电动势和内阻，如图甲所示，其中单位角度对应电阻丝的阻值为r0