2020年上海高考物理等级考

1、2021年上海市普通高中学业水平等级性测试物理试卷考生注意：1 .试卷总分值100分,测试时间60分钟.2 .试卷包括三局部,第一局部为选择题,第二局部为填空题,第三局部为综合题.第I卷共40分一、选题题共40分.第1-8小题,每题3分,第9-12小题,每题4分.每题只有一个正确答案.1.关于布朗运动,以下说法中正确的选项是A.布朗运动反映了花粉颗粒内局部子的无规那么运动B.悬浮在水中的花粉颗粒越大,布朗运动就越明显C.温度升高,布朗运动和分子热运动都会变得剧烈D.布朗运动是由于液体各个局部的温度不同引起的2.在2021年的夏季奥运会上,我国跳水运发动获得多枚奖牌,为祖国赢得荣誉.高台跳水比赛

2、时,运发动起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中.假设此过程中运发动头部连续的运动轨迹示意图如图2中虚线所示,a、b、c、d为运动轨迹上的四个点.关于运发动头部经过这四个点时的速度方向,以下说法中正确的选项是a.b*c水面v图2A.经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下B.只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下C.只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下用F表示此时空气对飞机的作用力,以下D.只有经过c点的速度方向可能竖直向下3.飞机起飞后在某段时间内斜向上加速直线飞行,关于F的示意图正确的选项是4 .月球土壤里大量存在着一种叫做氨32He的化学元素,是核聚变的重要原

3、料之一.科学家初步估计月球上至少有100万吨氮3,如果相关技术开发成功,将可为地球带来取之不尽的能源.关于氮3与笊核2H聚变生成氨44He,以下说法中正确的选项是A.该核反响方程式为3He+2H->4He+1HB.该核反响生成物的质量大于参加反响物的质量C.该核反响出现质量亏损,吸收能量D.由于氨3"比氮4的比结合能小,所以氮3"比氮4"稳定5 .一小滑块以初速度vo沿足够长、粗糙程度均匀的固定斜面减速下滑,直至停止.假设用a、x、h、v分别表示滑块在此过程中加速度、位移、下降高度和速度的大小,t表示时间,那么以下图像正确的选项是6.火星探测器沿火星近地圆轨

4、道飞行,其周期和相应的轨道半径分别为To和Ro,火星的一颗卫星在其圆轨道上的周期和相应的轨道半径分别为T和R,那么以下关系正确的选项是A-T、3-R、A.lg()-lg()To2RoB.Ig()ToC.吗)|l*D.lg(9To7.一辆货车运载假设干相同的、光滑圆柱形空油桶,质量均为m.如下图,底层油桶平整排列、相互紧贴.上层只有一只桶油C,自由摆放在油桶A、B之间,且与汽车一起处于静止状态.重力加速度为go假设汽车向左加速运动时C始终与汽车相对静止,那么A. A对C的支持力增大B. B对C的支持力减小C.当加速度a=g时,b对C的支持力为2®mg33D.当加速度a=-g时,C对A、

5、B的压力均为mg338.如图6所示,一轻质弹簧下端系一质量为m的物块,组成一竖直悬挂的弹簧振子,在物块上装有一记录笔,在竖直面内放置有记录纸.当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时,以速率v水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如下图余弦型函数曲线形状的印迹,图中的yi、y2、xo、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值,P、Q分别是印迹上纵坐标为yi和y2的两个点.假设空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计,那么A.该弹簧振子的振动周期为xo/vB.该弹簧振子的振幅为yi-y2C.在记录笔留下PQ段印迹的过程中,物块所受合力的做功为零D.在记录笔留下PQ段印迹的过程中,弹力对

6、物块做功为零9 .有人根据条形磁铁的磁场分布情况制作了一个用塑料制成的模具,模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合,如下图.另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置,线圈贴着模具上下移动的过程中,以下说法中正确的选项是(地磁场很弱,可以忽略)()A.线圈切割磁感线,线圈中出现感应电流B.线圈紧密套在模具上移动过程中不出现感应电流C.由于线圈所在处的磁场是不均匀的,故而不能判断线圈中是否有电流产生D.假设线圈平面放置不水平,那么移动过程中会产生感应电流10 .用伏安法测电阻,当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时,可采用试触的方法.如下图,某同学测量未知电阻R时,让电压表的一端接

7、在A点,另一端先后接到B点和C点.他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化.那么以下说法中正确的选项是&RAA.R与电压表阻值接近,B.R与电压表阻值接近,C.R与电流表阻值接近,D.R与电流表阻值接近,应选择电流表内接电路应选择电流表外接电路应选择电流表外接电路应选择电流表内接电路11.2021年11月5日,我国成功发射了北斗三号卫星导航系统的第3颗倾斜地球同步轨道卫星.北斗三号卫星导航系统由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成.同步轨道卫星的轨道周期等于地球自转周期,卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角.根据轨道倾角的不同,可将同步轨道

8、分为静止轨道倾角为零、倾斜轨道倾角不为零和极地轨道.根据以上信息,以下说法中正确的选项是A.倾斜地球同步轨道卫星的高度大于静止地球同步轨道卫星的高度B.倾斜地球同步轨道卫星的线速度小于静止地球同步轨道卫星的线速度C.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,静止在北京上空D.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,每天同一时间经过北京上空12.如下图,一个电荷量为-Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点.另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度vo沿它们的连线向甲运动,运动到B点时速度为v,且为运动过程中速度的最小值.点电荷乙受到的阻力大小恒为f,AB间距离为L.,静电力常量为k,那么以下说法

9、正确的选项是A.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,加速度逐渐增大B.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,其电势能先增大再减小c.ob间的距离为小华D.在点电荷甲形成的电场中,12fL0-mvAB间电势差Uab2q第II卷共60分二、填空题20分,每题4分13 .质量为m的木块、在大小为T的水平拉力作用下,沿粗糙水平地面作匀加速直线运动,加速度为a,那么木块与地面之间的动摩擦因数为.假设在木块上再加一个与水平拉力T在同一竖直平面内的推力,而不改变加速度的大小和方向,那么此推力与水平拉力T的夹角为.14 .如下图,质点O从t=0时刻开始作简谐振动,图中Ox代表一弹性绳,OA=14m,AB=BC=10m.

10、在第2秒内A比B多振动2次,B比C多振动5次,第2秒末,波已经过C点,那么波中质点的振动频率是Hz,绳上的波速是m/so15 .如图,粗细均匀的长玻璃管竖直放置且开口向下,管内的水银柱封闭了一局部体积的空气柱.当外界大气压缓慢减小,水银柱将上升、不动、下降；假设大气压减小夕,水银柱移动Li,大气压再减小夕,水银柱又移动L2,那么：LiL2选填“、“："=保持温度不变16 .如下图,有一边长为L,电阻为R的正方形导线框,以水平向右的速度v匀速穿过宽度为2L的磁场.该磁场左半部为磁感应强度等于B的匀强磁场,右半部为磁感应强度等于2B的匀强磁场,方向均垂直纸面向里.在做题纸规定未给出,需自

11、行作图的坐标系上画出从0到4L/v时间内,a、b两点间电压随时间t的变化图线.17 .两个定值电阻,把它们串联起来,等效电阻为4Q,把它们并联起来,等效电阻是1Q,如果把这两个电阻串联后接入一个电动势为E,内电阻为r的电源两极间,两电阻消耗的总功率等于P1；如果把这两个电阻并联后接入同一个电源的两极间,两电阻消耗的总功率等于P2,假设要求P1=9W,且P2*1,求满足这一要求的E和r的所有值.三、综合题共40分注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及答复以下问题过程中,要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等.18 .某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系,除小灯泡外,可用的器材如下

12、：A.电源电动势3V,内阻为1.5QB.电压表03V,内阻约为10kQC.电流表00.6A,内阻约为5QD.滑动变阻器050Q额定电流0.4AE.滑动变阻器010口额定电流1.0AF.电键S,导线假设寸(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图甲所示,那么可知小灯泡的电阻随电压增大而(填“增大、“减小或“不变)；实验时应选用的滑动变阻器为.(填器材前的字母序号)宇宙速度的大小ViJGM.(其中电流表和电压表分别测量小灯泡(2)根据图甲,将图乙实验电路中缺少的导线补全的电流和电压).(3)假设某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意滑动滑片发现都不能使小灯泡完全

13、熄灭,那么此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是Wo(本问中电压表和电流表均视为理想电表,结果保存2位有效数字)19.地球质量为M,引力常量为Go将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体.在以下问题的讨论中,空气阻力及地球自转的影响均忽略不计.(1)物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,叫做第一宇宙速度.请证实第一R图度h应该比一大还是小?mgh.12mv2联立得:Rh2老师说该同学的上述解答是不正确的,请指出上述错误的原因,并分析说明物体上升的最大(2)某同学设想从地面以第一宇宙速度物体上升的最大高度,他的解答过程如下：设物体的质量为m,上升的最大高度为V1的大小竖直上抛一可视为质点的物

14、体,关于h,重力加速度为g,由机械能守恒定律有:GMmmg,所以V1ggRRGMRCI.I»2疝(3)试分析说明第(2)问中以第一宇宙速度vi竖直上抛至落回抛出点的整个过程中,物体的速度和加速度的变化情况,并以竖直向上为正方向,在图18中定性画出物体从抛出到落回抛出点的整个过程中速度随时间变化的v-t图像.v图1820.构建理想化模型,是处理物理问题常见的方法.(1)在研究平行板电容器的相关问题时,我们是从研究理想化模型一一无限大带电平面开始的.真空中无限大带电平面的电场是匀强电场,电场强度为E0=2kTt,o其中k是静电力常量,b为电荷分布在平面上的面密度,单位为C/m2.如图1所

15、示,无限大平面带正电,电场指向两侧.假设带负电那么电场指向中央(图中未画出).在实际问题中,当两块相同的带等量异种电荷的较大金属板相距很近时,其中间区域,可以看作是两个无限大带电平面所产生的匀强电场叠加；如果再忽略边缘效应,平行板电容器两板间的电场就可以看作是匀强电场,如图2所示.平行板电容器所带电量为Q,极板面积为S,板间距为d,求:a.两极板间电场弓11度的大小E;b.请根据电容的定义式,求出在真空中,该平行板电容器的电容C;c.求解图2中左极板所受电场力的大小F.(提示：由于带电左极板的存在已经影响到带电右极板单独存在时空间场强的分布,所以不能使用a问中计算出的场强,而是应该将电场强度“

16、复原到原来右极板单独存在时,在左极板所在位置产生的电场强度.)图1图2图3(2)根据以上思路,请求解真空中均匀带电球面(理想化模型,没有厚度)上某微小面元所受电场力.如图3所示,球面半径为R,所带电量为Q,该微小面元的面积为？S,0(rR)带电球面在空间的电场强度分布为EQ,其中r为空间某点到球心.的距离.k-2(rR)r(提示：无限大是相对的,在实际研究中,只要被研究点距离带电面足够近,就可认为该带电面为无限大带电平面)参考答案:一、选择题(共40分.第1-8小题,每题3分,第9-12小题,每题4分.每题只有一个正确答案.)12345678CBAABACC9101112BADC二、填空题13

17、 .T-ma/mg、tg-1(mg/T-ma)14 .10;2015. 下降,16.20. Ua簿(BLv)01234t(L/v)6VVEW9V丁E-417.L.八、|0vrW2Q(2分)<或lE=6+1.5r(2分)三、综合题18.(1)增大E(2)如解析图所示(3)0.56(0.540.58者B对)(2)根据原理可得出对应的实物图,如下图；5(3)假设把AB间的导线误接在AC之间,那么当变阻器滑动触头在变阻器中间时阻值最大R=；=2.5Q,此时小灯泡功率最小,把变阻器与电源内阻看成为等效电源的内阻,其电动势3为3V,内阻为40,那么短路电流I短=A=0.75A,在小灯泡的UI图象中,

18、连接1=0,U=3V与I=0.75A,U=0这两点,画出表示电源的U-I图象,读出两图线的交点坐标为U=1.40V,I=0.40A,那么小灯泡的最小功率为P=UI=1.400.40W=0.56W.19.(1)设质量为m的物体在地球外表附近绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有：GMm皿(2分)R2RGM解得V11分万有引力越来越小,重力2由于随着竖直上抛物体高度的升高,离地球越来越远,加速度或引力场强度的值会越来小.2分由于物体上升过程中做减速运动的加速度越来越小,因此物体上升的最大高度应该大于做匀减速上升的高度,即物体上升的最大高度R/2.应该大1分图13上升过程速度与加速度方向相反,所以速度不断减小,上升过程中万有引力越来越小,加速度也越来越小；下降过程速度与加速度方向相同,所以速度不断增大,下降过程中万有引力越来越大,加速度也越来越大.2分如图1所示.2分说明：物体运动到最高点时速度为0,加速度不为0,因此v-t图像中间时刻的斜率不为0.,、,八、一Q20.1a.4分E=2X2血=4k天b.6分电容器两极板间电势差为U=Ed=4kTtd,所以C=,Q=-4-7kd2c.4分左极板受力为F=E0Q=2