内容正文:
2025年6月上海市普通高中学业水平合格性考试03
物理仿真模拟卷·全解全析
一、电梯(2+3+3+3+4+10=25分)
【答案】1.C(2分) 2.D(3分) 3.B(3分) 4.C(3分)
5.672(2分) 水平向左(2分)
6.(1)若汽车以恒定的速率运动,汽车通过最高点时:(2分)
解得:FN=14000N,根据牛顿第三定律可知,汽车对环形车道的压力:F′N=14000N(1分)
(2)若要挑战成功,则汽车在最高点的速率最小值满足:(2分)
解得:(1分)
(3)汽车在最低点时对轨道的压力最大,则若轨道能承受的压力最大值为,
汽车在最低点的速率满足:(2分)
解得:(2分)
二、航天事业(3+3+3+5=14分)
【答案】 7.D(3分) 8.C(3分) 9.D(3分)
10.地球的第一宇宙速度设为,则有 (2分)
同理 (2分)
联立解得 (1分)
三、场(3+3+3+5+9=23分)
【答案】11.D(3分) 12.C(3分) 13.AD(3分) 14.(2分) (3分)
15.(1)对小球B受力分析,如图所示
根据平衡条件,解得电场力为 (2分)
(2)根据电场强度的定义式 (2分)
解得电场强度的大小为 (1分)
(3)根据库仑定律有 (2分) 解得 (2分)
四、电路的应用(3+3+5+5=16分)
【答案】16.C(3分) 17.A(3分) 18.18 (2分) 12(3分)
19.1.5(2分) 2.25(3分)
五、新能源汽车(3+3+3+3+10=22分)
【答案】20. AB(3分) 21.A(3分) 22.A(3分) 23.D(3分)
24.(1)S闭合后,电动机正常工作,通过电池组的电流为,(1分)
由闭合回路欧姆定律有 (1分) 解得 (1分)
(2)灯泡的电压等于电动机电压,则流过灯泡的电流为 (2分)
(3)流过电动机的电流为 (2分)
电动机的发热功率 (2分)
电动机的输出功率 (1分)
/
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$$
2025年6月上海市普通高中学业水平合格性考试03
物理仿真模拟卷· (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)答题卡
(
贴条形码区
考生禁填
:
缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[
×
] [
√
] [
/
]
1
.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2
.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3
.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
)
(
一、
电梯
(
2+3+3+3+4+10=25
分)
1. _________
__
___
;
2. _____
__
_______
;
3.
________
__
____
;
4
.
______________
;
5
.______________
;
______________
;
6.
(
1
)
(
2
)
(
3
)
二、
航天事业
(
3+3+3+5=14
分)
7
. ______________
;
8
. ______________
;
9
.
______________
;
.
10
.
三、
场
(
3+3+3+5+9=23
分)
1
1
. ______________
;
1
2. ______________
;
1
3.
______________
;
1
4.
______________
;
______________
;
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
) (
1
5
.
(
1
)
(
2
)
.
(
3
)
四、
电路
的应用
(
3+3+5+5=16
分)
1
6
.____________
;
1
7
.____________
;
1
8
.____________
;
____________
;
1
9
.____________
;
____________
;
五、
新能源汽车
(
3+3+3+3+10=22
分)
20
.
__
_____
_____
;
2
1
.
____________
;
2
2
.
____________
;
2
3
.
____________
;
2
4
.
(
1
)
(
2
)
(
3
)
)
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2025年6月上海市普通高中学业水平合格性考试03
物理仿真模拟卷·全解全析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、电梯(2+3+3+3+4+10=25分)
电梯是大家日常生活中重要的交通工具。电梯在运行中包含加速、减速、匀速等阶段。请处理下列问题。电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,这种不适感不仅来自于加速度,也与“急动度”有关。在这种情况中,加速度反应人体器官在加速运动时感受到的力,急动度则反应作用力的变化快慢。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即。
1.急动度的单位应该是( )
A.m·s-1 B.m·s-2 C.m·s-3 D.m·s-4
2.电梯加速过程的急动度/随时间:变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.在0~1s内,电梯做匀加速直线运动
B.在1~3s内,电梯做匀加速直线运动
C.在0~1s 内,电梯加速度的变化量大小为4m/s³
D.在0~3s内,电梯加速度的变化量大小为10m/s³
3.在饮料瓶的下方戳一个小孔,瓶中灌满水,饮料瓶固定在电梯的竖直侧壁上,瓶口在上且开口,小孔中有水喷出,如果电梯上的吊绳断了电梯将自由下落。不计空气阻力,则此时( )
A.由于惯性,水将从瓶口继续喷出 B.由于完全失重,水不会从小孔中喷出
C.由于大气压力,小孔中水喷出量减小 D.由于重力的作用,水仍从小孔中喷出
4.某人在地面上用弹簧秤称得体重为500N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的图像可能是(g=10m/s², 取电梯向上运动的方向为正)( )
A. B.
C. D.
5.如图甲所示,某同学站在电梯上随电梯斜向上运动,倾角=37°,人站立位置处电梯面水平,电梯运动的图像如图乙所示,人的质量为60kg,重力加速度g=10m/s²,则在0~1s内,人受到的支持力大小为_______N;在3~4s内,人受到的摩擦力方向为____________________
6. 如图所示,一环形车道竖直放置,半径为,特技演员以恒定速率行驶,演员与汽车的总质量为,求:
(1)若汽车以恒定的速率运动,汽车通过最高点时对环形车道的压力多太?
(2)若要挑战成功,汽车的速率最小值为多少?
(3)若轨道能承受的压力最大值为,汽车的速率最大值为多少?
【答案】1.C 2.D 3.B 4.C 5.672 水平向左
6.(1)14000N;(2)7.7m/s;(3)20.5m/s
【解析】1.急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即,可知急动度的单位是m·s-3。 故选C。
2.AB.根据题意,由图可知,在内,电梯的“急动度”增加,则加速度变化的越来越快;
在内,电梯的“急动度”不变,则加速度均匀变化;则电梯的加速度一直在变,故AB错误;
CD.根据题意可知,图像的面积表示加速度的变化量,
在内电梯的加速度变化量大小为
在内,电梯的加速度变化量大小为 故C错误,D正确。
故选D。
3.如果电梯上的吊绳断了电梯将自由下落,则水瓶和水的加速度均为重力加速度,水瓶和水都处于完全
失重状态,水瓶中各处的水(包括小孔处的水)的运动情况都相同,之间无挤压,所以水不会从小孔中
喷出。 故选B。
4.由图可知,t0至t1时间段弹簧秤的示数小于G,处于失重状态,加速度方向向下,电梯可能向下加速,
也可能向上减速;t1至t2时间段弹力等于重力,故合力为零,电梯可能为匀速也可能静止;而t2至t3时间
段弹簧秤的示数大于G,处于超重状态,加速度方向向上,电梯可能向上加速也可能向下减速。
故选C。
5.[1]根据图像,内,加速度大小为
方向沿电梯斜向上;沿竖直方向根据牛顿第二定律有
解得人受到的支持力大小为
[2]内,根据图像可知,电梯斜向上做匀减速直线运动,加速度方向沿电梯斜向下,水平方向
根据牛顿第二定律可得
可知人受到的摩擦力方向为水平向左。
6.(1)若汽车以恒定的速率运动,汽车通过最高点时:
解得:FN=14000N,根据牛顿第三定律可知,汽车对环形车道的压力:F′N=14000N
(2)若要挑战成功,则汽车在最高点的速率最小值满足:
解得:
(3)汽车在最低点时对轨道的压力最大,则若轨道能承受的压力最大值为,
汽车在最低点的速率满足:
解得:
二、航天事业(3+3+3+5=14分)
近年来我国航天事业飞速发展,从通信、导航到气象预报,卫星技术的应用遍及各个领域。从神舟飞船到嫦娥探测器,再到天宫空间站,每一次航天任务的背后都离不开物理知识的支持。
7.东方红二号卫星是我国第一代地球同步通信卫星,在轨一共两颗,其中一颗定点于东经125°,另一颗定点于东经103°,关于东方红二号卫星,下列说法中正确的是( )
A.它的运行速度为 7.9km/s
B.若卫星的质量变为原来的2倍,其同步轨道半径也变为原来的2倍
C.它可以绕过北京的正上方,所以我国能够利用它进行电视转播
D.我国发射的其他地球同步卫星,与东方红二号卫星的运行速度大小都相等
8.“天宫二号”空间站绕地球在圆轨道上运行,已知轨道半径为r,运行周期为T,万有引力常量为 G,利用以上数据不能求出的是( )
A.地球的质量 B.空间站的加速度
C.空间站受到的向心力 D.空间站运行的线速度
9.假设发射两颗探月卫星A和B,如图所示,其环月飞行距月球表面的高度分别为200km和100km。若环月运行均可视为匀速圆周运动,则( )
A.B向心加速度比A小 B.B线速度比A小
C.B向心力比A小 D.B角速度比A大
10.2024年5月3日,嫦娥六号探测器搭载火箭成功发射,开启世界首次月球背面采样返回之旅。已知月球的质量约为地球的月球半径约为地球半径的,地球表面重力加速度为g,地球的第一宇宙速度取7.9km/s,求月球的第一宇宙速度为多少km/s (结果保留两位有效数字)。
【答案】 7.D 8.C 9.D 10.1.8
【解析】
7.AC.东方红二号卫星是地球同步通信卫星,它的轨道在赤道面,不会绕过北京的正上方。
运行速度小于第一宇宙速度7.9km/s。故AC错误;
BD.根据 解得 ,
可知同步轨道半径与卫星的周期有关,为定值。不会随卫星质量的改变而改变,我国发射的其他地球
同步卫星,与东方红二号卫星的运行速度大小都相等。故B错误;D正确。
故选D。
8.A.根据 解得 故A正确,与题意不符;
B.根据 故B正确,与题意不符;
C.根据 可知空间站质量未知,所以无法确定其向心力。故C错误,与题意相符;
D.根据 故D正确,与题意不符。
本题选不正确的故选C。
9. A.由万有引力提供向心力 可得
因为 所以 故B环月运行时向心加速度比A大,故A错误;
B.由万有引力提供向心力 可得
因为 所以 故B环月运行的速度比A大,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力,由于两卫星的质量未知,所以无法比较两卫星的向心力,C错误;
D.由万有引力提供向心力 可得
因为 所以 即B环月运行的角速度比A大,故D正确。
故选D。
10.地球的第一宇宙速度设为,则有 同理
联立解得
三、场(3+3+3+5+9=23分)
电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质。电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷或者带电体之间的库仑力就是通过电场实现的,为了更直观地研究电场,我们引入了电场线这个模型,并用电场强度这个物理量来描述电场的强弱和方向。
11.如图所示,虚线、、代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,、是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A.该电场有可能由负点电荷形成
B.带电粒子在点时的加速度小于在点时的加速度
C.带电粒子在点时的速度小于在点时的速度
D.带电粒子在点时的电势能小于在点时的电势能
12.真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况(电场线方向未标出)如图所示。已知A带正电、B带负电,点为A、B两点电荷连线的中点,、为两点电荷连线的中垂线上的两点,且。下列说法正确的是( )
A.A、B连线的中垂线上的所有电场强度方向不一定相同
B.将一带负电的小球从点由静止释放,它将沿做匀加速直线运动
C.点的电势与点的电势相等
D.、、三点中,点的电场强度最小
13.在一条直线上有两个点电荷A、B,A带电荷量为,B带电荷量为,现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷都处于平衡状态,关于点电荷的电性及位置,下列判断正确的是( )
A.可将点电荷C放在AB连线的延长线上A点左边
B.可将点电荷C放在AB连线的中间
C.可将点电荷C放在AB连线的延长线上B点右边
D.引入的点电荷C一定带负电
14.如图所示,在点放置正点电荷,、b两点的连线过点,,将质子从点由静止释放,质子运动到的速率为,则将粒子(质量为质子4倍,电量为质子2倍)从点由静止释放后运动到点的速率为__________,若电子以为半径绕做匀速圆周运动的线速度为,则电子以为半径绕做匀速圆周运动的线速度为__________。
15.如图所示,小球A、B均可视为点电荷,两球均带正电,固定的小球A的电荷量为,用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为、电荷量为。当小球B静止时,两球心在同一高度,细绳与竖直方向的夹角,静电力常量为,重力加速度大小为,取,,求:
(1)小球B所受电场力的大小;
(2)小球A在小球B处电场的电场强度大小;
(3)A、B两球间的距离。
【答案】11.D 12.C 13.AD 14. 15.(1);(2);
【解析】11.A.带负电粒子做曲线运动,所受电场力指向曲线的内侧,所以电场力沿电场线向右,
则电场线方向向左,故该电场有可能由正点电荷形成,故A错误;
B.由电场线疏密表示场强的相对大小可知,P点场强比Q场强点大,所以带电粒子在P点的电场力大,
则带电粒子在P点的加速度大,故B错误;
CD.若带电粒子从P运动到Q,电场力方向与速度方向的夹角为钝角,电场力做负功,带电粒子的动能
减小,电势能增大,则带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度,带电粒子在P点时的电势能比在
Q点时的电势能小,故C错误,故D正确。
故选D。
12.A.在等量异种电荷的连线的中垂线上,所有的电场强度方向,都是与A、B的连线平行且水平向右的,
故A错误;
BD.在电荷连线的中垂线上,电场线的密集程度表示场强的大小,电场强度的大小会发生变化,根据
图像可知,O点的场强最大,同时带负电的小球从C点静止释放也不会沿COD做匀加速直线运动,
故BD错误;
C.等量异种电荷的连线的中垂线是等势面,电势相等,都为零,故C正确。
故选C。
13.三个电荷要平衡,必须三个电荷在一条直线上,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,
所以外侧两个电荷距离大;要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C
必须为负电荷,放在A点的左侧。
故选AD。
14.[1]设a、b两点的电势差为U,质子的质量为m,电量为q,则粒子的质量为4m,电量为2q,
对质子从a到b,根据动能定理有
对粒子从a到b,根据动能定理有 联立解得
[2]当电子以为半径绕做匀速圆周运动的线速度为,则有
电子以为半径绕做匀速圆周运动,则有 联立解得
15.(1)对小球B受力分析,如图所示
根据平衡条件,解得电场力为
(2)根据电场强度的定义式 解得电场强度的大小为
(3)根据库仑定律有 解得
四、电路的应用(3+3+5+5=16分)
电路是电力系统、控制系统、通信系统、计算机硬件等电系统的主要组成部分,起着电能和电信号的产生、传输、转换、控制、处理和储存等作用。
16.如图所示,A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B( )
A.电阻之比为
B.电阻之比为
C.并联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为
D.并联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为
17.如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路,A、B为分压器的输出端,电源电压U恒定,若把变阻器的滑片放在变阻器的中间,下列判断正确的是( )
A.间不接负载时输出电压
B.当间接上负载R时,输出电压
C.负载电阻R越小,越接近0.5U
D.接上负载后要使,则滑片P应向下移动
18.如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻忽略不计,,,电动机线圈电阻为0.5Ω,若开关闭合后通过电源的电流为3A,则上消耗的电功率为________W,电动机消耗电功率为________W。
19.在如图所示电路中,电源电压恒为6V,内阻不计,保护电阻,滑动变阻器总电阻,闭合开关S在滑片P从a滑到b的过程中,电流表的最大示数为_____A,滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。
【答案】16.C 17.A 18.18 12 19.1.5 2.25
【解析】16.AB.设导体长度为L,厚度为d,电阻率由金属本身决定,则两个导体的电阻率相同,
根据电阻定律可知
两个导体的电阻之比为 故AB错误;
CD.两导体并联在电路中,两端电压相同,由于电阻之比是1:1,则通过的电流相等,
根据电流的微观表达式
可知自由电子在导体A与B中的定向移动速率之比为 故C正确,D错误。
故选C。
17.A.滑片放在变阻器的中间则变阻器的上半部分和下半部分的电阻相同,都为,AB间不接负载时
输出电压就是变阻器下半部分电阻两端的电压,上、下部分为串联,串联分压且与电阻成正比,
即UAB=。故A正确;
B.当AB间接上负载R时,R与变阻器下半部分的电阻是并联关系。
此时并联部分的总电阻为
所以并联部分的电压小于滑动变阻器的上半部分的电压。即 UAB< 故B错误;
C.负载电阻R越小,R与变阻器下半部分电阻并联后的总电阻就越小。所以并联部分分到的电压就越小。
当负载电阻趋近于零时,并联部分的总电阻也趋近于零,并联部分分到的电压也趋近于0。故C错误;
D.接上负载后并联部分总电阻为 UAB< 滑片P向上移动时,滑动变阻器上半部分
的电阻减小。下半部分的电阻增大,则并联部分的电阻也增大。
这样才有可能使UAB=。故D错误。
故选A。
18.[1]开关闭合后通过电源的电流为3A,则上消耗的电功率为
[2]由闭合电路欧姆定律,可得电动机两端的电压
流经电动机的电流为
则有电动机消耗的电功率为
19.[1]当滑片P在滑动变阻器b端或者a端时,外电路电阻小,R的有效电阻为零,由闭合电路欧姆定律
可得,电路最大电流,即电流表最大示数: A
[2]把保护电阻看做电源的内阻,电源与保护电阻等效于电源,滑动变阻器是外电路,当内外电路电阻相
等时,外电路功率最大,即当Ω时,外电路功率最大,故此时滑动变阻器消耗的
最大功率为: W
五、新能源汽车(3+3+3+3+10=22分)
20.(多选)我国新能源汽车发展迅猛,从技术到生产都已经走在世界最前列。某国产新能源汽车铭牌上的部分内容如下,该车充电器的充电效率为90%,从零电量充到额定容量的80%,正常充电需要8h,快充状态下仅需0.4h。下列说法正确的是( )
动力电池系统额定电压:
350V
动力电池系统额定容量:
192A·h
驱动电机额定功率:
60/60kW(前轴/后轴)
乘坐人数:
5人
最大允许总质量:
2100kg
A.充80%的电需要消耗约60kW·h的电能
B.快充时的电功率为正常充电时电功率的20倍
C.汽车正常行驶过程中,电池的化学能全部转化为机械能
D.汽车在水平面加速过程中,若实际功率保持不变,则加速度增大
21.2023年10月,华为发布全液冷超级充电桩,可实现“一秒一公里”充电速度,在该领域上遥遥领先。若该充电桩工作电压为1000V,最大输出功率为600kW,现给某新能源汽车上的超级电容进行充电,则在充电过程中( )
A.电容器板间电压逐渐变大 B.电容器的电容会逐渐增大
C.充电电流为600A保持不变 D.电容器充电功率大,电容器充满电时电荷量会增大
22.2023年10月,华为发布全液冷超级充电桩,可实现“一秒一公里”充电速度,比特斯拉超级充电站快了两倍以上。若该充电桩工作电压为1000V,最大输出功率为600kW,现给某新能源汽车上的超级电容进行充电,则在充电过程中( )
A.最大电流为600A B.电容器电容逐渐增大
C.电容器两极板间的电压不变 D.充电电流一直保持不变
23.某汽车无线充电站的无线充电设备充电效率约为80%,一辆新能源汽车最大充电容量为,从0到100km/h的加速时间为7s。当汽车电池容量低于最大容量20%,要求进入充电站进行充电。下列说法正确的是( )
A.充电过程能量不守恒
B.从电池容量20%到充满电,需要消耗电能
C.电机正常工作时的电流等于输入电压与电动机电阻的比值
D.保持最大功率恒定不变加速时,汽车的加速度减小
24.某兴趣小组对新能源汽车的工作原理产生了兴趣,他们查阅资料做了一个简单的原理图,主要元件有动力电池组、车灯以及电动机,如图所示,额定电压为、线圈电阻的电动机与内阻为的车灯并联,连接在电动势的动力电池组上。当S闭合后电动机恰好正常工作,此时通过电池组的电流为10A。求:
(1)电池组的内阻r;
(2)流过灯泡的电流;
(3)电动机的输出功率。
【答案】20. AB 21.A 22.A 23.D 24.(1);(2)0.2A;(3)432W
【详解】20. A.设充电80%的电需要消耗电能为E,则有
A正确;
B.从没电充到额定容量的80%,正常充电需要8h,快充状态下仅需0.4h,由功率公式
可知快充时的电功率为正常充电时电功率的20倍,B正确;
C.汽车行驶时,电池的化学能大部分转化为机械能,一部分转化为内能,C错误;
D.由功率公式 可知汽车在水平面加速时,速度增大,实际功率保持不变,牵引力减小,
由牛顿第二定律 可知汽车的加速度减小,D错误。
故选AB。
21.AB.电容器的电容由自身决定,与带电量无关,充电过程电容器电容不变,而带电量增加,
根据 可知,电容器两极板间的电压逐渐增大,故A正确,B错误;
C.根据 可知,充电刚开始时,电容器极板上电荷量为零,充电电流最大,
随电容器极板上电荷量增加,充电电流减小,故C错误;
D.电容器充电功率大,充电快,电容器充满电时极板间电压达到最大值,电荷量达到最大值,充电结束,
根据 可知电荷量最大值不变,故D错误。
故选A。
22.A.根据公式可得 A 正确;
B.电容器电容由自身因素决定,与带电量和电压无关,B错误;
C.根据公式 可知,电容不变,电荷量越大,电压越大,C错误;
D.充电刚开始时,由于电源电极与电容器极板之间存在较大的电势差,此时电流较大,随着电容器两极
板的电压逐渐增大,电势差减小,电流减小,D错误。
故选A。
23.A.能量守恒定律是物理的普适定律,充电过程遵守能量守恒定律,A错误;
B.从电池容量20%到充满电,需要消耗电能 B错误;
C.电机不是纯电阻,不遵守欧姆定律,在电机工作中电阻上的电压小于电机两端电压,因此电机正常
工作时的电流小于输入电压与电动机电阻的比值,C错误;
D.保持最大功率恒定不变加速时,速度增加,根据可知,牵引力减小,
由牛顿第二定律 加速度减小,D正确。
故选D。
24.(1)S闭合后,电动机正常工作,通过电池组的电流为,
由闭合回路欧姆定律有 解得
(2)灯泡的电压等于电动机电压,则流过灯泡的电流为
(3)流过电动机的电流为
电动机的发热功率
电动机的输出功率
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2025年6月上海市普通高中学业水平合格性考试03
物理仿真模拟卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、电梯(2+3+3+3+4+10=25分)
电梯是大家日常生活中重要的交通工具。电梯在运行中包含加速、减速、匀速等阶段。请处理下列问题。电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,这种不适感不仅来自于加速度,也与“急动度”有关。在这种情况中,加速度反应人体器官在加速运动时感受到的力,急动度则反应作用力的变化快慢。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即。
1.急动度的单位应该是( )
A.m·s-1 B.m·s-2 C.m·s-3 D.m·s-4
2.电梯加速过程的急动度/随时间:变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.在0~1s内,电梯做匀加速直线运动
B.在1~3s内,电梯做匀加速直线运动
C.在0~1s 内,电梯加速度的变化量大小为4m/s³
D.在0~3s内,电梯加速度的变化量大小为10m/s³
3.在饮料瓶的下方戳一个小孔,瓶中灌满水,饮料瓶固定在电梯的竖直侧壁上,瓶口在上且开口,小孔中有水喷出,如果电梯上的吊绳断了电梯将自由下落。不计空气阻力,则此时( )
A.由于惯性,水将从瓶口继续喷出 B.由于完全失重,水不会从小孔中喷出
C.由于大气压力,小孔中水喷出量减小 D.由于重力的作用,水仍从小孔中喷出
4.某人在地面上用弹簧秤称得体重为500N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的图像可能是(g=10m/s², 取电梯向上运动的方向为正)( )
A. B.
C. D.
5.如图甲所示,某同学站在电梯上随电梯斜向上运动,倾角=37°,人站立位置处电梯面水平,电梯运动的图像如图乙所示,人的质量为60kg,重力加速度g=10m/s²,则在0~1s内,人受到的支持力大小为_______N;在3~4s内,人受到的摩擦力方向为____________________
6. 如图所示,一环形车道竖直放置,半径为,特技演员以恒定速率行驶,演员与汽车的总质量为,求:
(1)若汽车以恒定的速率运动,汽车通过最高点时对环形车道的压力多太?
(2)若要挑战成功,汽车的速率最小值为多少?
(3)若轨道能承受的压力最大值为,汽车的速率最大值为多少?
二、航天事业(3+3+3+5=14分)
近年来我国航天事业飞速发展,从通信、导航到气象预报,卫星技术的应用遍及各个领域。从神舟飞船到嫦娥探测器,再到天宫空间站,每一次航天任务的背后都离不开物理知识的支持。
7.东方红二号卫星是我国第一代地球同步通信卫星,在轨一共两颗,其中一颗定点于东经125°,另一颗定点于东经103°,关于东方红二号卫星,下列说法中正确的是( )
A.它的运行速度为 7.9km/s
B.若卫星的质量变为原来的2倍,其同步轨道半径也变为原来的2倍
C.它可以绕过北京的正上方,所以我国能够利用它进行电视转播
D.我国发射的其他地球同步卫星,与东方红二号卫星的运行速度大小都相等
8.“天宫二号”空间站绕地球在圆轨道上运行,已知轨道半径为r,运行周期为T,万有引力常量为 G,利用以上数据不能求出的是( )
A.地球的质量 B.空间站的加速度
C.空间站受到的向心力 D.空间站运行的线速度
9.假设发射两颗探月卫星A和B,如图所示,其环月飞行距月球表面的高度分别为200km和100km。若环月运行均可视为匀速圆周运动,则( )
A.B向心加速度比A小 B.B线速度比A小
C.B向心力比A小 D.B角速度比A大
10.2024年5月3日,嫦娥六号探测器搭载火箭成功发射,开启世界首次月球背面采样返回之旅。已知月球的质量约为地球的月球半径约为地球半径的,地球表面重力加速度为g,地球的第一宇宙速度取7.9km/s,求月球的第一宇宙速度为多少km/s (结果保留两位有效数字)。
三、场(3+3+3+5+9=23分)
电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质。电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷或者带电体之间的库仑力就是通过电场实现的,为了更直观地研究电场,我们引入了电场线这个模型,并用电场强度这个物理量来描述电场的强弱和方向。
11.如图所示,虚线、、代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,、是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A.该电场有可能由负点电荷形成
B.带电粒子在点时的加速度小于在点时的加速度
C.带电粒子在点时的速度小于在点时的速度
D.带电粒子在点时的电势能小于在点时的电势能
12.真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况(电场线方向未标出)如图所示。已知A带正电、B带负电,点为A、B两点电荷连线的中点,、为两点电荷连线的中垂线上的两点,且。下列说法正确的是( )
A.A、B连线的中垂线上的所有电场强度方向不一定相同
B.将一带负电的小球从点由静止释放,它将沿做匀加速直线运动
C.点的电势与点的电势相等
D.、、三点中,点的电场强度最小
13.在一条直线上有两个点电荷A、B,A带电荷量为,B带电荷量为,现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷都处于平衡状态,关于点电荷的电性及位置,下列判断正确的是( )
A.可将点电荷C放在AB连线的延长线上A点左边
B.可将点电荷C放在AB连线的中间
C.可将点电荷C放在AB连线的延长线上B点右边
D.引入的点电荷C一定带负电
14.如图所示,在点放置正点电荷,、b两点的连线过点,,将质子从点由静止释放,质子运动到的速率为,则将粒子(质量为质子4倍,电量为质子2倍)从点由静止释放后运动到点的速率为__________,若电子以为半径绕做匀速圆周运动的线速度为,则电子以为半径绕做匀速圆周运动的线速度为__________。
15.如图所示,小球A、B均可视为点电荷,两球均带正电,固定的小球A的电荷量为,用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为、电荷量为。当小球B静止时,两球心在同一高度,细绳与竖直方向的夹角,静电力常量为,重力加速度大小为,取,,求:
(1)小球B所受电场力的大小;
(2)小球A在小球B处电场的电场强度大小;
(3)A、B两球间的距离。
四、电路的应用(3+3+5+5=16分)
电路是电力系统、控制系统、通信系统、计算机硬件等电系统的主要组成部分,起着电能和电信号的产生、传输、转换、控制、处理和储存等作用。
16.如图所示,A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B( )
A.电阻之比为
B.电阻之比为
C.并联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为
D.并联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为
17.如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路,A、B为分压器的输出端,电源电压U恒定,若把变阻器的滑片放在变阻器的中间,下列判断正确的是( )
A.间不接负载时输出电压
B.当间接上负载R时,输出电压
C.负载电阻R越小,越接近0.5U
D.接上负载后要使,则滑片P应向下移动
18.如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻忽略不计,,,电动机线圈电阻为0.5Ω,若开关闭合后通过电源的电流为3A,则上消耗的电功率为________W,电动机消耗电功率为________W。
19.在如图所示电路中,电源电压恒为6V,内阻不计,保护电阻,滑动变阻器总电阻,闭合开关S在滑片P从a滑到b的过程中,电流表的最大示数为_____A,滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。
五、新能源汽车(3+3+3+3+10=22分)
20.(多选)我国新能源汽车发展迅猛,从技术到生产都已经走在世界最前列。某国产新能源汽车铭牌上的部分内容如下,该车充电器的充电效率为90%,从零电量充到额定容量的80%,正常充电需要8h,快充状态下仅需0.4h。下列说法正确的是( )
动力电池系统额定电压:
350V
动力电池系统额定容量:
192A·h
驱动电机额定功率:
60/60kW(前轴/后轴)
乘坐人数:
5人
最大允许总质量:
2100kg
A.充80%的电需要消耗约60kW·h的电能
B.快充时的电功率为正常充电时电功率的20倍
C.汽车正常行驶过程中,电池的化学能全部转化为机械能
D.汽车在水平面加速过程中,若实际功率保持不变,则加速度增大
21.2023年10月,华为发布全液冷超级充电桩,可实现“一秒一公里”充电速度,在该领域上遥遥领先。若该充电桩工作电压为1000V,最大输出功率为600kW,现给某新能源汽车上的超级电容进行充电,则在充电过程中( )
A.电容器板间电压逐渐变大 B.电容器的电容会逐渐增大
C.充电电流为600A保持不变 D.电容器充电功率大,电容器充满电时电荷量会增大
22.2023年10月,华为发布全液冷超级充电桩,可实现“一秒一公里”充电速度,比特斯拉超级充电站快了两倍以上。若该充电桩工作电压为1000V,最大输出功率为600kW,现给某新能源汽车上的超级电容进行充电,则在充电过程中( )
A.最大电流为600A B.电容器电容逐渐增大
C.电容器两极板间的电压不变 D.充电电流一直保持不变
23.某汽车无线充电站的无线充电设备充电效率约为80%,一辆新能源汽车最大充电容量为,从0到100km/h的加速时间为7s。当汽车电池容量低于最大容量20%,要求进入充电站进行充电。下列说法正确的是( )
A.充电过程能量不守恒
B.从电池容量20%到充满电,需要消耗电能
C.电机正常工作时的电流等于输入电压与电动机电阻的比值
D.保持最大功率恒定不变加速时,汽车的加速度减小
24.某兴趣小组对新能源汽车的工作原理产生了兴趣,他们查阅资料做了一个简单的原理图,主要元件有动力电池组、车灯以及电动机,如图所示,额定电压为、线圈电阻的电动机与内阻为的车灯并联,连接在电动势的动力电池组上。当S闭合后电动机恰好正常工作,此时通过电池组的电流为10A。求:
(1)电池组的内阻r;
(2)流过灯泡的电流;
(3)电动机的输出功率。
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学科网(北京)股份有限公司
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