精品解析：上海市浦东新区2023-2024学年高二下学期学业水平合格考模拟练习物理试卷

浦东新区2024年高中学业水平合格考模拟练习 物理试题 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。答题前，务必在答题纸上填写考生信息。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个或两个以上选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5．除特殊说明外，本卷重力加速度g的大小取。 1. 交通出行 浦东大道地道西起延安东路隧道浦东出入口，沿陆家嘴东路和浦东大道走向，全长6.1km。该地道为城市主干道，设计时速为50km/h，限高4.0m。匝道设计时速为40km/h。 （1）研究一辆汽车以设计时速通过整条浦东大道地道所需时间时，______（选填：A.“能”B.“不能”）将汽车视为质点，用时约______min。 （2）小杨妈妈准备驾车去东方明珠，请小杨用导航软件进行导航。如图所示，软件推荐的三种方案（　　） A. 路程相同 B. 位移相同 C. 到达的时刻相同 D. 所用的时间相同 （3）如图，重力为G的手机被吸附在车载磁吸支架上，当车辆做匀速直线运动时，支架对手机的作用力（　　） A. 方向垂直手机平面向下 B. 方向垂直手机平面向上 C. 大小一定大于G D. 大小一定等于G E. 大小可能小于G （4）小杨乘坐在沿直线行驶的车上，突然感受到“推背感”，他想在实验室用DIS模拟研究人感受到的“推背感”与车的“速度”有关，还是与车的“加速度”有关。他应选择______测“推背感”，选择______测速度和加速度（以上均选填：A.“一个力传感器” B.“一个光电门传感器” C.“一个分体式位移传感器”）。 （5）质量为的汽车在水平路面上由静止启动，前6s内做匀加速直线运动，6s末速度达到12m/s，且达到汽车的额定功率，之后保持额定功率运动。已知汽车的额定功率为96kW，汽车受到的阻力大小恒为，汽车在前6s内的牵引力大小为______N，汽车在全过程中的最大速度为______m/s。 （6）（多选）如遇雨天，路面湿滑，与干燥路面相比，汽车在湿滑路面上刹车时受到的阻力较小。若同一辆汽车以相同的初速度开始全力刹车，在干、湿两种路面上刹车的图像如图所示。汽车在湿滑路面上刹车过程的（　　） A. 图线是b B. 位移较大 C. 平均速度较小 D. 阻力做功较少 【答案】（1） ①. A ②. 7.32 （2）B （3）D （4） ①. A ②. C （5） ①. 8000 ②. 24 （6）AB 【解析】 【小问1详解】 [1][2]研究一辆汽车以设计时速通过整条浦东大道地道所需时间时，其大小形状可以忽能（选A）将汽车视为质点，用时 【小问2详解】 AB．位移是由初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度。软件推荐的三种方案路程不同，位移相同，故A错误，B正确； CD．由图可知，软件推荐的三种方案到达的时刻不同，所用的时间不同，故CD错误。 故选B。 【小问3详解】 根据平衡条件，当车辆做匀速直线运动时，支架对手机的作用力与手机的重力等大反向。 故选D。 【小问4详解】 [1][2]“推背感”即感受力的大小。他应选择一个力传感器（选A）测“推背感”； 一个光电门传感器不能测量加速度，所以选择一个分体式位移传感器（选C）测速度和加速度。 【小问5详解】 [1][2]汽车在前6s内的加速度 根据 得牵引力大小为 当阻力等于牵引力时，速度最大，汽车在全过程中的最大速度为 【小问6详解】 A．汽车在湿滑路面上刹车时受到的阻力较小，加速度较小，根据 所用时间较长，所以图线是b，故A正确； B．根据 汽车在湿滑路面上刹车过程的位移较大，故B正确； C．汽车刹车过程中做匀减速运动，平均速度 相同，故C错误； D．根据动能定理，阻力做功大小 相同，故D错误。 故选AB。 2. 火星探测 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动。火星质量用M表示，“天问一号”探测器质量用m表示，万有引力常量为G。 （1）将“天问一号”环绕火星运动视作匀速圆周运动。 ①“天问一号”处于______（选填：A“平衡” B.“非平衡”）状态，运动过程中动能______（选填：A.“变化” B.“不变”）； ②当“天问一号”绕火星以半径为r做圆周运动时，其所受火星的万有引力大小为______，线速度大小为______（用已知物理量的字母表示）。 （2）“祝融号”火星车承担着在火星表面的探测任务。车上有一个“”型支架如图所示，支架脚与水平面夹角。支架上放置了火星表面重力为20.0N的设备，则每个支架脚所受压力为______N，若增大，则每个支架脚所受压力______（选填：A.“变大” B.“变小”）。 （3）（计算）在距离火星表面1.86m的位置将一小石块以4.96m/s的初速度水平抛出，经1s落到火星表面，不计气体阻力和火星表面的高低起伏变化。求： ①火星表面该处的重力加速度g的大小； ②第1s末小石块速度v的大小； ③石块水平抛出的同时，在其正上方1m处静止释放一小物块，物块与石块落到火星表面上的时间差。 （4）未来某年A乘坐速度为0.2c（c为光速）的宇宙飞船跟随正前方的B，B的飞行器速度为0.4c，A向B发出一束光进行联络。B观测到该光束的传播速度（　　） A 大于c B. 等于c C. 小于c 【答案】（1） ①. B ②. B ③. ④. （2） ①. 11.5N ②. B （3）①；②6.2m/s；③0.24s （4）B 【解析】 【小问1详解】 ①[1]“天问一号”环绕火星做匀速圆形运动，处于非平衡状态。 故选B。 [2]运动过程中，“天问一号”的速度大小不变，则动能不变。 故选B。 ②[3]当“天问一号”绕火星以半径为r做圆周运动时，其所受火星的万有引力大小为 [4]根据万有引力提供向心力可得 解得线速度大小为 【小问2详解】 [1]根据受力平衡可得 其中 解得每个支架脚所受压力为 [2]若增大，则变小，变大，每个支架脚所受压力变小。 故选B。 【小问3详解】 ①小石块竖直方向分运动是自由落体运动，则有 解得火星表面该处的重力加速度大小为 ②第1s末小石块的竖直分速度为 则第1s末小石块速度的大小为 ③物块做自由落体运动，则有 解得 则物块与石块落到火星表面上的时间差为 【小问4详解】 根据光速不变原理可知，B观测到该光束的传播速度等于c。 故选B。 3. 电容器 电容器在电子产品中有广泛应用。目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，当手指接触到电容屏时，人体与电容屏就形成一个等效电容，改变该处电荷量，由此可根据传感线路所接收的电流确定触碰点的位置。 （1）如图为五种不同型号的电容器，电容最大的是______，充满电后储存电荷量最少的电容器______ A.14μF 450V B. 0.104μF 1kV C.470μF 25V D.4F 5.5V E.50F 2.7V （2）在研究电容器充放电特点的实验中，电路如图所示，电键S闭合后，单刀双掷开关置于接线柱______（选填：A. “1” B.“2”）是充电过程；当充电完成时，电容器两极板间的电势差达到______（选填：A. “最小值” B.“最大值”）。 （3）平行板电容器可以用来加速粒子，如图所示装置处在真空中，两极板竖直放置，两极板间的电势差为10V，距离为2.0cm。已知电子的质量为，电荷量为。 ①平行板间电场强度方向为______，大小为______V/m； ②电子在负极板处由静止释放，运动至正极板处，该过程中电场力对电子做的功为______J，电子的电势能______（选填：A.“增大” B.“减小”）； ③电子离开电场时的速度大小为______m/s（忽略相对论效应，结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. E ②. B （2） ①. A ②. B （3） ①. 水平向左 ②. 500 ③. ④. B ⑤. 【解析】 【小问1详解】 [1]根据所给数据，电容最大的是，故选E； [2]根据 知，充满电后储存电荷量分别为 故充满电后储存电荷量最少的电容器是B。 故选B。 【小问2详解】 [1]在研究电容器充放电特点的实验中，如图，电键S闭合后，单刀双掷开关置于接线柱1是充电过程，故选A； [2]当充电完成时，电容器两极板间的电荷量达到最大值，电势差达到最大值，故选B。 【小问3详解】 ①[1][2]根据题意知平行板间电场强度方向为水平向左，大小为 ②[3][4]电子在负极板处由静止释放，运动至正极板处，该过程中电场力对电子做正功，大小为 电子的电势能减小，故选B。 ③[5]根据动能定理 知电子离开电场时的速度大小为 4. 游乐场 游乐场里有许多好玩设施都利用了重力做功使游客体验到“速度”。 （1）如图所示，质量的儿童从滑梯顶端A点由静止滑下，经长的旋转滑道到达底端B点， A、B两点间的水平距离，高度差。若下滑过程中阻力的大小恒为83N，下滑过程中重力对儿童做的功为______J，阻力对儿童做的功为______J，儿童滑到底端B处的速度大小为______m/s（）。 （2）如图（a）所示是一条高架滑车的轨道示意图，各处的高度已标在图上，一节车厢以1.5m/s的速度从A处出发，最终抵达G处，运动过程中所受阻力忽略。 Ⅰ.（计算）车厢在此过程中最大速度（）______。 Ⅱ.车厢抵达G处后轨道是水平的，可以在轨道上铺装一排水平放置的闭合线圈或铝板，车厢下端装电磁铁，简化模型如图（b）所示，到G处后给电磁铁通电可实现制动。 ①已知电磁铁a端接电源正极，则轨道上线圈所在位置处磁场竖直分量的方向为______； ②用磁传感器可以测量电磁铁产生的磁场强弱，能描述磁场强弱和方向的物理量叫做______，其国际单位是______。 【答案】（1） ①. 882 ②. ③. 3 （2） ①. 26.5m/s ②. 竖直向上 ③. 磁感应强度 ④. 特斯拉 【解析】 【小问1详解】 [1]下滑过程中重力对儿童做的功为 [2]下滑过程中，阻力对儿童做的功为 [3]儿童滑到底端B处过程，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 [1]高架滑车运动过程中阻力忽略，只有重力做功，因此车的机械能守恒重力势能最小处动能最大，速度最大，因此最低点D点处速度最大以地面为零势能面，由A、D两处机械能守恒得： 解得 [2]电磁铁a端接电源正极，根据安培定则可知，轨道上线圈所在位置处磁场竖直分量的方向为竖直向上。 [3][4]用磁传感器可以测量电磁铁产生的磁场强弱，能描述磁场强弱和方向的物理量叫做磁感应强度，其国际单位是特斯拉。 5. 电路的应用 随着科技的进步和生活水平的提高，人们在生活中越来越离不开电路的应用。 （1）语音指令“请把灯调暗”可令床头灯变暗，这说明接收到指令后，灯的（　　） A. 额定电压变小 B. 额定功率变小 C. 实际功率变小 （2）（多选）如图为某控制电路的一部分。已知间的输入电压为24V，如果电阻，则间输出的电压可能为（　　） A. 0V B. 6V C. 12V D. 24V （3）某锂电池的参数如下图所示。根据信息“39.6Wh”可知该电池充满电后可以供实际功率30W的扫地机器人工作______h。扫地机器人在工作时，不同形式的能量的转化情况为______。 （4）某扫地机器人中直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r。当扫地机器人正常工作时，电动机（　　） A. 线圈热功率为UI B. 线圈热功率为 C. 机械功率为UI D. 机械功率为 （5）某团队发明了一种新奇的智能电子织物，可以将显示器、键盘、电源等电子功能同时编织到织物中，形成一个多功能的综合织物系统。相关研究论文于2021年在《自然》杂志上发表。 Ⅰ.这种新型电子织物的特点是低功耗，功率在微瓦量级，电流在微安量级，则该电源输出电压的数量级约为______V（选填：A.“” B.“” C.“”）； Ⅱ.这种柔性电池与其他电池一样也有电动势和内阻等重要参数，其测量方法与测量一节干电池的电动势和内阻是相同的。需要的器材还有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器、电键、若干导线等。 ①请将实验电路图补充完整______。 ②实验发现电池未接入电路时，两端电压为1.4V，当接入电路且电键闭合后，电压表示数为1.1V，电流表示数为0.4A，通过计算可得该电池的内阻为______Ω；如果改变滑片位置测量了多组U、I，应作______图像，根据图像函数式______可得出E、r，且误差更小。 （6）为了限制电网的短路电流、减少短路电流对电网的冲击、隔断电网短路电流的传播，“超导限流器”这种电力设备应运而生。图（a）为 “”超导限流器接入电网的示意图，它的电阻R随电流I变化关系如图（b）所示。当电路中的电流为2kA时，电路中用电器消耗的功率是______MW。 【答案】（1）C （2）BCD （3） ①. 1.32 ②. 化学能转化为电能，电能再转化为机械能和线圈的内能 （4）B （5） ①. B ②. ③. 0.75 ④. ⑤. （6）70 【解析】 【小问1详解】 A．灯的额定电压不变，故A错误； B C．床头灯变暗，说明灯的实际功率减小，故B错误，C正确； 故选C。 【小问2详解】 ①若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R串联，UBB′为并联电路两端电压，则 ②若S1闭合S2断开，则R1和R串联，则 ③若S2闭合S1断开，则R2和R串联，则 ④若两开关都断开，则 可能为6V、12V、8V、24V。 故选BCD。 【小问3详解】 [1] 扫地机器人工作时间 [2] 扫地机器人在工作时，化学能转化为电能，电能再转化为机械能和线圈的内能。 小问4详解】 A B．电动机消耗的总功率为线圈热功率为，故A错误，B正确； C D．电动机的机械功率 故CD错误。 故选B。 【小问5详解】 [1] 该电源输出电压的数量级约为 故选B。 [2] 实验电路图如图所示 [3] 由闭合电路欧姆定律得该电池的内阻 [4] 如果改变滑片位置测量了多组U、I，应作图像； [5] 由闭合电路欧姆定律，根据图像函数式 可得出E、r，且误差更小。 【小问6详解】 由如图（b）可知，当电路中的电流为2kA时，超导限流器阻值为零，电路中用电器消耗的功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浦东新区2024年高中学业水平合格考模拟练习 物理试题 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。答题前，务必在答题纸上填写考生信息。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个或两个以上选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5．除特殊说明外，本卷重力加速度g的大小取。 1. 交通出行 浦东大道地道西起延安东路隧道浦东出入口，沿陆家嘴东路和浦东大道走向，全长6.1km。该地道为城市主干道，设计时速为50km/h，限高4.0m。匝道设计时速为40km/h。 （1）研究一辆汽车以设计时速通过整条浦东大道地道所需时间时，______（选填：A.“能”B.“不能”）将汽车视为质点，用时约______min。 （2）小杨妈妈准备驾车去东方明珠，请小杨用导航软件进行导航。如图所示，软件推荐的三种方案（　　） A. 路程相同 B. 位移相同 C. 到达的时刻相同 D. 所用的时间相同 （3）如图，重力为G的手机被吸附在车载磁吸支架上，当车辆做匀速直线运动时，支架对手机的作用力（　　） A. 方向垂直手机平面向下 B. 方向垂直手机平面向上 C. 大小一定大于G D. 大小一定等于G E. 大小可能小于G （4）小杨乘坐在沿直线行驶的车上，突然感受到“推背感”，他想在实验室用DIS模拟研究人感受到的“推背感”与车的“速度”有关，还是与车的“加速度”有关。他应选择______测“推背感”，选择______测速度和加速度（以上均选填：A.“一个力传感器” B.“一个光电门传感器” C.“一个分体式位移传感器”）。 （5）质量为的汽车在水平路面上由静止启动，前6s内做匀加速直线运动，6s末速度达到12m/s，且达到汽车的额定功率，之后保持额定功率运动。已知汽车的额定功率为96kW，汽车受到的阻力大小恒为，汽车在前6s内的牵引力大小为______N，汽车在全过程中的最大速度为______m/s。 （6）（多选）如遇雨天，路面湿滑，与干燥路面相比，汽车在湿滑路面上刹车时受到的阻力较小。若同一辆汽车以相同的初速度开始全力刹车，在干、湿两种路面上刹车的图像如图所示。汽车在湿滑路面上刹车过程的（　　） A. 图线是b B. 位移较大 C. 平均速度较小 D. 阻力做功较少 2. 火星探测 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动。火星质量用M表示，“天问一号”探测器质量用m表示，万有引力常量为G。 （1）将“天问一号”环绕火星的运动视作匀速圆周运动。 ①“天问一号”处于______（选填：A“平衡” B.“非平衡”）状态，运动过程中动能______（选填：A.“变化” B.“不变”）； ②当“天问一号”绕火星以半径为r做圆周运动时，其所受火星万有引力大小为______，线速度大小为______（用已知物理量的字母表示）。 （2）“祝融号”火星车承担着在火星表面探测任务。车上有一个“”型支架如图所示，支架脚与水平面夹角。支架上放置了火星表面重力为20.0N的设备，则每个支架脚所受压力为______N，若增大，则每个支架脚所受压力______（选填：A.“变大” B.“变小”）。 （3）（计算）在距离火星表面1.86m位置将一小石块以4.96m/s的初速度水平抛出，经1s落到火星表面，不计气体阻力和火星表面的高低起伏变化。求： ①火星表面该处的重力加速度g的大小； ②第1s末小石块速度v的大小； ③石块水平抛出的同时，在其正上方1m处静止释放一小物块，物块与石块落到火星表面上的时间差。 （4）未来某年A乘坐速度为0.2c（c为光速）的宇宙飞船跟随正前方的B，B的飞行器速度为0.4c，A向B发出一束光进行联络。B观测到该光束的传播速度（　　） A. 大于c B. 等于c C. 小于c 3. 电容器 电容器在电子产品中有广泛应用。目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，当手指接触到电容屏时，人体与电容屏就形成一个等效电容，改变该处电荷量，由此可根据传感线路所接收的电流确定触碰点的位置。 （1）如图为五种不同型号的电容器，电容最大的是______，充满电后储存电荷量最少的电容器______ A14μF 450V B. 0.104μF 1kV C.470μF 25V D.4F 5.5V E.50F 2.7V （2）在研究电容器充放电特点的实验中，电路如图所示，电键S闭合后，单刀双掷开关置于接线柱______（选填：A. “1” B.“2”）是充电过程；当充电完成时，电容器两极板间的电势差达到______（选填：A. “最小值” B.“最大值”）。 （3）平行板电容器可以用来加速粒子，如图所示装置处在真空中，两极板竖直放置，两极板间的电势差为10V，距离为2.0cm。已知电子的质量为，电荷量为。 ①平行板间电场强度方向为______，大小为______V/m； ②电子在负极板处由静止释放，运动至正极板处，该过程中电场力对电子做的功为______J，电子的电势能______（选填：A.“增大” B.“减小”）； ③电子离开电场时的速度大小为______m/s（忽略相对论效应，结果保留2位有效数字）。 4. 游乐场 游乐场里有许多好玩的设施都利用了重力做功使游客体验到“速度”。 （1）如图所示，质量的儿童从滑梯顶端A点由静止滑下，经长的旋转滑道到达底端B点， A、B两点间的水平距离，高度差。若下滑过程中阻力的大小恒为83N，下滑过程中重力对儿童做的功为______J，阻力对儿童做的功为______J，儿童滑到底端B处的速度大小为______m/s（）。 （2）如图（a）所示是一条高架滑车的轨道示意图，各处的高度已标在图上，一节车厢以1.5m/s的速度从A处出发，最终抵达G处，运动过程中所受阻力忽略。 Ⅰ.（计算）车厢在此过程中的最大速度（）______。 Ⅱ.车厢抵达G处后轨道是水平的，可以在轨道上铺装一排水平放置的闭合线圈或铝板，车厢下端装电磁铁，简化模型如图（b）所示，到G处后给电磁铁通电可实现制动。 ①已知电磁铁a端接电源正极，则轨道上线圈所在位置处磁场竖直分量的方向为______； ②用磁传感器可以测量电磁铁产生的磁场强弱，能描述磁场强弱和方向的物理量叫做______，其国际单位是______。 5. 电路的应用 随着科技的进步和生活水平的提高，人们在生活中越来越离不开电路的应用。 （1）语音指令“请把灯调暗”可令床头灯变暗，这说明接收到指令后，灯的（　　） A. 额定电压变小 B. 额定功率变小 C. 实际功率变小 （2）（多选）如图为某控制电路的一部分。已知间的输入电压为24V，如果电阻，则间输出的电压可能为（　　） A. 0V B. 6V C. 12V D. 24V （3）某锂电池的参数如下图所示。根据信息“39.6Wh”可知该电池充满电后可以供实际功率30W的扫地机器人工作______h。扫地机器人在工作时，不同形式的能量的转化情况为______。 （4）某扫地机器人中直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r。当扫地机器人正常工作时，电动机（　　） A. 线圈热功率为UI B. 线圈热功率为 C. 机械功率UI D. 机械功率为 （5）某团队发明了一种新奇的智能电子织物，可以将显示器、键盘、电源等电子功能同时编织到织物中，形成一个多功能的综合织物系统。相关研究论文于2021年在《自然》杂志上发表。 Ⅰ.这种新型电子织物的特点是低功耗，功率在微瓦量级，电流在微安量级，则该电源输出电压的数量级约为______V（选填：A.“” B.“” C.“”）； Ⅱ.这种柔性电池与其他电池一样也有电动势和内阻等重要参数，其测量方法与测量一节干电池的电动势和内阻是相同的。需要的器材还有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器、电键、若干导线等。 ①请将实验电路图补充完整______。 ②实验发现电池未接入电路时，两端电压为1.4V，当接入电路且电键闭合后，电压表示数为1.1V，电流表示数为0.4A，通过计算可得该电池的内阻为______Ω；如果改变滑片位置测量了多组U、I，应作______图像，根据图像函数式______可得出E、r，且误差更小。 （6）为了限制电网的短路电流、减少短路电流对电网的冲击、隔断电网短路电流的传播，“超导限流器”这种电力设备应运而生。图（a）为 “”超导限流器接入电网的示意图，它的电阻R随电流I变化关系如图（b）所示。当电路中的电流为2kA时，电路中用电器消耗的功率是______MW。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$